JP2011056916A - Driving device, optical scanner, and image forming apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To faithfully reproduce gradation property in the case of writing respective pixels in the image data inputted by a writing element. <P>SOLUTION: A writing controller 20, on the basis of inputted image data, forms a switching signal showing presence/absence of writing for every pixel of the image data and, on the basis of the switching signal, outputs a light source driving signal that drives a light source LD for writing by each pixel. The writing controller 20 makes the driving signal overshoot for every pixel driving the light source LD. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、駆動装置、光走査装置及び画像形成装置に関する。   The present invention relates to a driving device, an optical scanning device, and an image forming apparatus.

従来、レーザーダイオード(Laser Diode)、VCSEL(Vertical-Cavity Surface-emitting Laser:垂直共振器面発光レーザー)などの光源を駆動して入力された画像データにおける各画素の書き込みを行う場合、光源の立ち上がり速度を改善するために、その光源の駆動電流にオーバーシュートを生じさせることが知られている(特許文献1参照)。   Conventionally, when writing each pixel in the input image data by driving a light source such as a laser diode or VCSEL (Vertical-Cavity Surface-emitting Laser), the rise of the light source In order to improve the speed, it is known to cause an overshoot in the driving current of the light source (see Patent Document 1).

しかしながら、上記従来技術は、光源への駆動電流において、画素ごとに常にオーバーシュートが発生するものではなかった。例えば、駆動電流がパルス幅変調信号であり、そのパルス幅の大きさで階調を再現する場合、パルス幅が1画素分の周期と同じ最大幅で連続した際には、最初の立ち上がり部分にしかオーバーシュートが発生しない。このような場合は、パルス幅に対する光量のリニアリティーが崩れてしまい、階調性を忠実に再現できないこととなる。   However, the above-described prior art does not always cause overshoot for each pixel in the drive current to the light source. For example, when the driving current is a pulse width modulation signal and the gradation is reproduced with the size of the pulse width, when the pulse width continues with the same maximum width as the period of one pixel, the first rising portion is displayed. Only overshoot occurs. In such a case, the linearity of the light quantity with respect to the pulse width is lost, and the gradation cannot be faithfully reproduced.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、書込素子により、入力された画像データにおける各画素の書き込みを行う場合において、階調性を忠実に再現することを可能とする駆動装置、光走査装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and a driving device capable of faithfully reproducing gradation when writing each pixel in input image data by a writing element. An object of the present invention is to provide an optical scanning device and an image forming apparatus.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の駆動装置は、入力された画像データに基づいて、当該画像データの画素ごとの書き込みの有無を示すスイッチング信号を生成する生成手段と、前記スイッチング信号に基づいて前記画素ごとに書き込みを行う書込素子を駆動させる駆動信号を出力する出力手段と、を備え、前記出力手段は、前記書込素子を駆動させる画素ごとに、前記駆動信号をオーバーシュートさせることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, the driving device of the present invention includes a generating unit that generates a switching signal indicating whether or not writing is performed for each pixel of the image data based on the input image data. Output means for driving a write element that writes data for each pixel based on the switching signal, and the output means drives the drive for each pixel that drives the write element. It is characterized by overshooting the signal.

また、本発明の光走査装置は、請求項1〜3のいずれか一項に記載の駆動装置と、前記駆動装置が出力する駆動信号に基づいて明滅する光源の照射光を走査して画素ごとの書き込みを行う光走査手段と、を備えたことを特徴とする。   An optical scanning device of the present invention scans irradiation light of a light source that blinks based on a driving signal output from the driving device according to any one of claims 1 to 3 and the driving device for each pixel. And optical scanning means for performing writing.

また、本発明の画像形成装置は、請求項4に記載の光走査装置と、前記光走査装置が書き込みを行う画像担持体と、前記画像担持体に書き込まれた画像を用紙へ転写して画像形成を行う画像形成手段と、を備えたことを特徴とする。   According to another aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus including: the optical scanning device according to claim 4; an image carrier on which the optical scanning device performs writing; And image forming means for forming the image.

本発明によれば、書込素子により、入力された画像データにおける各画素の書き込みを行う場合において、階調性を忠実に再現することを可能とする、という効果を奏する。   According to the present invention, when writing each pixel in the input image data by the writing element, there is an effect that the gradation can be faithfully reproduced.

図1は、本実施形態にかかるカラー画像形成装置の構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a color image forming apparatus according to the present embodiment. 図2は、カラー画像形成装置の光走査を例示する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating optical scanning of the color image forming apparatus. 図3は、書込制御部の構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of the write control unit. 図4は、1画素の階調とPWM幅との関係を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the gradation of one pixel and the PWM width. 図5は、従来の光源駆動信号と本実施形態の光源駆動信号とを例示する図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a conventional light source drive signal and the light source drive signal of the present embodiment. 図6は、従来の光源駆動信号と本実施形態の光源駆動信号とを例示する図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a conventional light source drive signal and the light source drive signal of the present embodiment. 図7は、PWM幅と光量との関係を例示する図である。FIG. 7 is a diagram illustrating the relationship between the PWM width and the light amount. 図8は、変形例にかかる書込制御部の構成を示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of a write control unit according to a modification.

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる駆動装置、光走査装置及び画像形成装置の一実施形態を詳細に説明する。図1は、本実施形態にかかるカラー画像形成装置1の構成を示すブロック図である。   Exemplary embodiments of a driving device, an optical scanning device, and an image forming apparatus according to the present invention will be explained below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a color image forming apparatus 1 according to the present embodiment.

図1に示すように、カラー画像形成装置1は、電子写真によるタンデム方式のもので、概略的には、画像担持体である4つのドラム状の感光体ドラム2Y(イエロー),2C(シアン),2M(マゼンダ),2K(ブラック)と、その感光体ドラム2Y,2C,2M,2K上の静電潜像を現像ユニット3Y,3C,3M,3Kにより現像することにより形成されるトナー画像を、一次転写装置4Y,4C,4M,4Kにより転写媒体としての中間転写ベルト5L上に順次転写し、その中間転写ベルト5L上の画像を二次転写装置6Lにより転写体である用紙P上に一括転写する間接転写方式を採用したものである。   As shown in FIG. 1, the color image forming apparatus 1 is of an electrophotographic tandem type, and roughly, there are four drum-shaped photosensitive drums 2Y (yellow) and 2C (cyan) which are image carriers. , 2M (magenta), 2K (black), and toner images formed by developing the electrostatic latent images on the photosensitive drums 2Y, 2C, 2M, 2K by the developing units 3Y, 3C, 3M, 3K. Then, the images are sequentially transferred onto the intermediate transfer belt 5L as a transfer medium by the primary transfer devices 4Y, 4C, 4M, and 4K, and the images on the intermediate transfer belt 5L are collectively transferred onto the sheet P as a transfer body by the secondary transfer device 6L. It uses an indirect transfer method for transferring.

中間転写ベルト5Lは、無端状のベルトであって、複数のローラ10L〜13Lによって張架されており、ローラ10L〜13Lのいずれかの軸に連結されたモータ(図示しない)により一定速度で回動方向(副走査方向)D1に駆動される。中間転写ベルト5Lおよび中間転写ベルト5Lの駆動部(モータおよびローラ10L〜13Lなど)により、中間転写ユニットが構成されている。このような中間転写ベルト5Lの上部側には、その中間転写ベルト5Lの回動方向D1に沿って、ブラック、マゼンダ、シアン、イエローの各色用に4個の上述した感光体ドラム2K,2M,2C,2Yを、並列にそれぞれ配置している。   The intermediate transfer belt 5L is an endless belt and is stretched by a plurality of rollers 10L to 13L. The intermediate transfer belt 5L is rotated at a constant speed by a motor (not shown) connected to any one of the rollers 10L to 13L. It is driven in the moving direction (sub-scanning direction) D1. The intermediate transfer unit is configured by the intermediate transfer belt 5L and the drive unit (motor and rollers 10L to 13L, etc.) of the intermediate transfer belt 5L. On the upper side of the intermediate transfer belt 5L, there are four photosensitive drums 2K, 2M, 4M for the respective colors of black, magenta, cyan and yellow along the rotation direction D1 of the intermediate transfer belt 5L. 2C and 2Y are respectively arranged in parallel.

感光体ドラム2K,2M,2C,2Yの周回には、帯電装置7K,7M,7C,7Yと、前述した現像ユニット3K,3M,3C,3Yと、一次転写装置4K,4M,4C,4Yと、ブレードやブラシ等で構成されるクリーニング装置8K,8M,8C,8Yと、除電装置9K,9M,9C,9Yとがそれぞれ配設されている。   For the circulation of the photosensitive drums 2K, 2M, 2C, 2Y, the charging devices 7K, 7M, 7C, 7Y, the developing units 3K, 3M, 3C, 3Y, the primary transfer devices 4K, 4M, 4C, 4Y, Cleaning devices 8K, 8M, 8C, and 8Y constituted by blades, brushes, and the like, and neutralizing devices 9K, 9M, 9C, and 9Y are provided, respectively.

一次転写装置4K,4M,4C,4Yは、中間転写ベルト5Lを挟んで感光体ドラム2K,2M,2C,2Yにそれぞれ対向配置されている。すなわち、中間転写ベルト5Lは、各一次転写装置4K,4M,4C,4Yと感光体ドラム2K,2M,2C,2Yとの間に挟まれた状態で回動するようになっている。   The primary transfer devices 4K, 4M, 4C, and 4Y are disposed to face the photosensitive drums 2K, 2M, 2C, and 2Y, respectively, with the intermediate transfer belt 5L interposed therebetween. That is, the intermediate transfer belt 5L is rotated while being sandwiched between the primary transfer devices 4K, 4M, 4C, and 4Y and the photosensitive drums 2K, 2M, 2C, and 2Y.

感光体ドラム2K,2M,2C,2Yは、回転方向D2に回転駆動され、このとき帯電装置7K,7M,7C,7Yによって感光体ドラム2K,2M,2C,2Yの表面が所定の極性に帯電される。次いで、感光体ドラム2K,2M,2C,2Yの帯電面に、書込制御部20から出力された光源駆動信号に応じて明滅したビーム(例えばレーザー光など)が光ビーム走査装置16Lから照射されることによって、感光体ドラム2K,2M,2C,2Yに静電潜像が形成される。このようにして形成された静電潜像は、現像ユニット3K,3M,3C,3Yにより各色のトナー像にそれぞれ現像されて可視像化される。   The photosensitive drums 2K, 2M, 2C, and 2Y are rotationally driven in the rotation direction D2. At this time, the charging devices 7K, 7M, 7C, and 7Y charge the surfaces of the photosensitive drums 2K, 2M, 2C, and 2Y to a predetermined polarity. Is done. Next, the light beam scanning device 16L irradiates the charged surfaces of the photosensitive drums 2K, 2M, 2C, and 2Y with a light beam (for example, laser light) that flickers according to the light source drive signal output from the writing control unit 20. As a result, electrostatic latent images are formed on the photosensitive drums 2K, 2M, 2C, and 2Y. The electrostatic latent images formed in this manner are developed into toner images of respective colors by the developing units 3K, 3M, 3C, and 3Y, and are visualized.

感光体ドラム2K,2M,2C,2Y上に現像されたブラック、マゼンダ、シアン、イエローのトナー像は、一次転写装置4K,4M,4C,4Yの作用によって中間転写ベルト5Lの表面に順次重ね合わされた状態で転写されていき、フルカラーの合成カラー画像が形成される。   The black, magenta, cyan, and yellow toner images developed on the photosensitive drums 2K, 2M, 2C, and 2Y are sequentially superimposed on the surface of the intermediate transfer belt 5L by the action of the primary transfer devices 4K, 4M, 4C, and 4Y. In this state, the image is transferred and a full-color composite color image is formed.

なお、感光体ドラム2K,2M,2C,2Yは、感光体ドラム2K,2M,2C,2Y上に残っているトナー像をクリーニング装置8K,8M,8C,8Yによりクリーニングされた後、除電装置9K,9M,9C,9Yにより除電される。   The photosensitive drums 2K, 2M, 2C, and 2Y are cleaned by the cleaning devices 8K, 8M, 8C, and 8Y after the toner images remaining on the photosensitive drums 2K, 2M, 2C, and 2Y are removed. , 9M, 9C, 9Y.

二次転写装置6Lは、中間転写ベルト5Lを挟んでローラ12Lに対向配置されている。このようなローラ12L(中間転写ベルト5L)と二次転写装置6Lの間には、コントローラ30の制御の下、給紙ユニット(図示しない)から給紙された用紙Pが所定のタイミングで送り込まれる。ローラ12L(中間転写ベルト5L)と二次転写装置6Lの間に用紙Pが紙搬送方向D3に向けて送り込まれると、中間転写ベルト5Lに担持されている合成カラー画像が二次転写装置6Lの作用により用紙Pに一括して転写される。   The secondary transfer device 6L is disposed to face the roller 12L with the intermediate transfer belt 5L interposed therebetween. Between the roller 12L (intermediate transfer belt 5L) and the secondary transfer device 6L, the paper P fed from a paper feeding unit (not shown) is fed at a predetermined timing under the control of the controller 30. . When the paper P is fed in the paper transport direction D3 between the roller 12L (intermediate transfer belt 5L) and the secondary transfer device 6L, the composite color image carried on the intermediate transfer belt 5L is transferred to the secondary transfer device 6L. By the action, it is transferred to the paper P at a time.

その後、用紙P上の合成カラー画像は、定着装置14Lにより熱と圧力によって定着され、排紙トレイ(図示しない)上に排出される。一方、合成カラー画像の転写後の中間転写ベルト5Lの表面に付着する転写残トナーは、クリーニング装置15Lによって除去される。   Thereafter, the composite color image on the paper P is fixed by heat and pressure by the fixing device 14L, and is discharged onto a paper discharge tray (not shown). On the other hand, the transfer residual toner adhering to the surface of the intermediate transfer belt 5L after the transfer of the composite color image is removed by the cleaning device 15L.

書込制御部20は、CPU(Central Processing Unit)又は複数のASIC(Application Specific Integrated Circuit)などであり、コントローラ30の制御の下、光ビーム走査装置16Lへ光源駆動信号(駆動信号)を出力することで、前述した光ビーム走査装置16Lからビームを照射させる。   The writing control unit 20 is a CPU (Central Processing Unit) or a plurality of ASICs (Application Specific Integrated Circuits), and outputs a light source driving signal (driving signal) to the light beam scanning device 16L under the control of the controller 30. Thus, the beam is emitted from the light beam scanning device 16L described above.

コントローラ30は、CPU、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)などを備え、CPUがROMに格納されたプログラムをRAMの作業領域に展開して順次実行することで、例えば用紙Pへの画像形成など、カラー画像形成装置1の動作を中央制御する。   The controller 30 includes a CPU, a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and the like. The CPU expands a program stored in the ROM in a work area of the RAM and sequentially executes the program. The operation of the color image forming apparatus 1 such as image formation is centrally controlled.

同期センサ40は、光ビーム走査装置16Lが照射するビームを検知し、その検知結果に応じて、光源駆動信号を出力するタイミングを同期させるための同期信号を書込制御部20へ出力する。   The synchronization sensor 40 detects the beam irradiated by the light beam scanning device 16L, and outputs a synchronization signal for synchronizing the timing of outputting the light source drive signal to the writing control unit 20 according to the detection result.

ここで、光ビーム走査装置16Lによるビームの照射(光走査)について説明する。図2は、光ビーム走査装置16Lによる光走査を例示する図である。図2に示すように、光ビーム走査装置16Lは、光源LD、ポリゴンミラーLM、光学部材LLを備える。   Here, beam irradiation (light scanning) by the light beam scanning device 16L will be described. FIG. 2 is a diagram illustrating light scanning by the light beam scanning device 16L. As shown in FIG. 2, the light beam scanning device 16L includes a light source LD, a polygon mirror LM, and an optical member LL.

光源LDは、レーザーダイオード、VCSEL、LED(Light Emitting Diode)、EL(Electro Luminescence)などであってよい。ポリゴンミラーLMは、書込制御部20の制御の下で回転が制御される回転多面鏡であり、光源LDにより照射されるビームを偏向する。光学部材LLは、fθレンズなどであり、ポリゴンミラーLMが偏向したビームを同期センサ40及び感光体ドラム2Y,2C,2M,2Kへ走査(スキャン)する。このため、ポリゴンミラーLMの偏向によって1ライン分のビームが走査される度に同期センサ40にビームが入射することとなり、同期センサ40は、このビームの入射を検知することで、1ラインごとの走査タイミングを示す同期信号を書込制御部20に出力する。   The light source LD may be a laser diode, VCSEL, LED (Light Emitting Diode), EL (Electro Luminescence), or the like. The polygon mirror LM is a rotary polygon mirror whose rotation is controlled under the control of the writing control unit 20, and deflects the beam irradiated by the light source LD. The optical member LL is an fθ lens or the like, and scans (scans) the beam deflected by the polygon mirror LM to the synchronization sensor 40 and the photosensitive drums 2Y, 2C, 2M, and 2K. For this reason, every time the beam for one line is scanned by the deflection of the polygon mirror LM, the beam is incident on the synchronization sensor 40. The synchronization sensor 40 detects the incidence of this beam, thereby detecting the incidence of each beam. A synchronization signal indicating the scanning timing is output to the writing control unit 20.

コントローラ30は、画像形成の開始を示すスタート信号とともに、用紙Pに画像形成すべき画像データを書込制御部20に出力する。なお、画像形成すべき画像データとは、複写や印刷が指示された画像データである。具体的には、カラー画像形成装置1がタッチパネル、キー操作部、スキャナ、通信インターフェース(いずれも図示しない)などを備えた複合機である場合は、タッチパネルやキー操作部などからの指示入力に応じてスキャナが読み取った原稿の画像データや、通信インターフェースを介して外部機器から入力された画像データなどがある。   The controller 30 outputs image data to be formed on the paper P to the writing control unit 20 together with a start signal indicating the start of image formation. The image data to be formed is image data for which copying or printing has been instructed. Specifically, when the color image forming apparatus 1 is a multifunction device including a touch panel, a key operation unit, a scanner, a communication interface (all not shown), etc., in response to an instruction input from the touch panel, the key operation unit, or the like. There are image data of a document read by the scanner and image data input from an external device via a communication interface.

書込制御部20は、コントローラ30からのスタート信号を受けて動作を開始し、その後にコントローラ30から入力される画像データを変調した光源駆動信号を、所定のタイミングごと(1ライン又は複数ラインの走査ごと)に光源LDへ出力する。具体的には、書込制御部20は、同期センサ40からの同期信号に応じて、コントローラ30から入力される画像データを、1ラインに含まれる画素単位で光源LDを駆動させる光源駆動信号に変調して、光源LDへ出力する。したがって、光ビーム走査装置16Lは、上述した光源駆動信号に応じて光源LDが明滅したビームを走査することで、コントローラ30から入力される画像データに応じた画像を、感光体ドラム2Y,2C,2M,2Kに静電潜像として形成する。すなわち、書込制御部20は、入力された画像データに基づいて、光ビーム走査装置16Lを駆動させる光源駆動信号を出力する駆動装置である。   The writing control unit 20 starts the operation in response to the start signal from the controller 30, and then transmits a light source driving signal obtained by modulating the image data input from the controller 30 at a predetermined timing (one line or a plurality of lines). Output to the light source LD for each scan). Specifically, the writing control unit 20 converts the image data input from the controller 30 into a light source drive signal that drives the light source LD in units of pixels included in one line in accordance with the synchronization signal from the synchronization sensor 40. Modulate and output to the light source LD. Accordingly, the light beam scanning device 16L scans the beam that the light source LD blinks in accordance with the above-described light source drive signal, thereby generating an image corresponding to the image data input from the controller 30 with the photosensitive drums 2Y, 2C, An electrostatic latent image is formed on 2M and 2K. That is, the writing control unit 20 is a driving device that outputs a light source driving signal for driving the light beam scanning device 16L based on the input image data.

次に、書込制御部20について詳細に説明する。図3は、書込制御部20の構成を示す図である。図3に示すように、書込制御部20は、TG21、ラスター変換部22、γ変換部23、オーバーシュート補正部24、DAC25、26、アンプ27を備える。   Next, the write control unit 20 will be described in detail. FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of the write control unit 20. As shown in FIG. 3, the write control unit 20 includes a TG 21, a raster conversion unit 22, a γ conversion unit 23, an overshoot correction unit 24, DACs 25 and 26, and an amplifier 27.

TG21(Timing Generator)は、1画素単位で処理を同期させるためのクロック信号(画素同期信号)を生成し、ラスター変換部22、γ変換部23、オーバーシュート補正部24へ出力する。ラスター変換部22は、コントローラ30からの入力データ(画像データ)を、ビームの個数(画素数)に応じて走査できるラスター形式に変換する。ラスター形式に変換されたデータは、同期信号及び画素同期信号のタイミングに合わせて、画素単位での書き込みのON/OFFを示すスイッチング信号としてγ変換部23、オーバーシュート補正部24に出力される。すなわち、ラスター変換部22は、入力された画像データに基づいて、画像データの画素ごとの書き込みの有無を示すスイッチング信号を生成する生成手段である。   The TG 21 (Timing Generator) generates a clock signal (pixel synchronization signal) for synchronizing processing in units of one pixel and outputs the clock signal to the raster conversion unit 22, the γ conversion unit 23, and the overshoot correction unit 24. The raster conversion unit 22 converts input data (image data) from the controller 30 into a raster format that can be scanned according to the number of beams (number of pixels). The data converted into the raster format is output to the γ conversion unit 23 and the overshoot correction unit 24 as a switching signal indicating ON / OFF of writing in units of pixels in accordance with the timing of the synchronization signal and the pixel synchronization signal. That is, the raster conversion unit 22 is a generation unit that generates a switching signal indicating whether or not image data is written for each pixel based on input image data.

γ変換部23は、ラスター変換部22から出力されたスイッチング信号を、書込制御部20に入力された画像データをもとに、1画素ごとの階調具合をパルス幅で示したパルス幅変調(PWM:Pulse Width Modulation、以後PWMと呼ぶ)信号に変換する。γ変換部23により変換されたPWM信号は、画素同期信号のタイミングに合わせてDAC25に出力される。なお、γ変換部23は、入力された画像データをγ変換してコントラスト調整を行い、PWM信号に変換してもよい。   The γ conversion unit 23 performs pulse width modulation on the switching signal output from the raster conversion unit 22 based on the image data input to the writing control unit 20 and indicating the gradation level for each pixel in the pulse width. (PWM: Pulse Width Modulation, hereinafter referred to as PWM) signal. The PWM signal converted by the γ converter 23 is output to the DAC 25 in accordance with the timing of the pixel synchronization signal. Note that the γ conversion unit 23 may perform γ conversion on the input image data to perform contrast adjustment, and convert the image data into a PWM signal.

図4は、1画素の階調とPWM幅との関係を示す図である。ラスター変換部22から出力されたスイッチング信号は画素ごとに書き込みをON/OFFしているのに対し、図4に示すように、PWM信号は、1画素に階調性を持たせるため、画素同期信号による1画素分の周期において、0〜100%の範囲でPWM幅を変更している。図示例では、1画素分の周期を10分割して、白から黒ベタまでの階調をPWM幅により11段階で表現している。例えばPWM幅が10%である場合は、1画素あたりの光源LDの点灯期間が1/10となることを意味する。   FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the gradation of one pixel and the PWM width. While the switching signal output from the raster conversion unit 22 is turned on / off for each pixel, the PWM signal is provided with a pixel synchronization as shown in FIG. The PWM width is changed in the range of 0 to 100% in the period of one pixel by the signal. In the illustrated example, the period for one pixel is divided into ten, and the gradation from white to solid black is expressed in 11 steps by the PWM width. For example, when the PWM width is 10%, it means that the lighting period of the light source LD per pixel is 1/10.

オーバーシュート補正部24は、スイッチング信号がONであるときに、PWM信号にオーバーシュート波形を生じさせるための補正信号をDAC25に出力する。この補正信号は、具体的にはオーバーシュート波形に対応したPWM信号である。なお、補正信号の出力は、スイッチング信号がONである場合の1画素分の周期内であれば、いつ出力してもよい。例えば、最初の立ち上がりにオーバーシュートを生じさせるタイミングだけでなく、画素の中央部分にオーバーシュートを生じさせるタイミングであってもよい。また、補正信号を出力する回数も、スイッチング信号がONである場合の1画素分の周期内であれば、何回かに分けて出力してもよい。このような補正信号を出力するタイミングや回数は、光源LDの特性などに応じて適宜変化させてよい。   The overshoot correction unit 24 outputs to the DAC 25 a correction signal for generating an overshoot waveform in the PWM signal when the switching signal is ON. Specifically, this correction signal is a PWM signal corresponding to the overshoot waveform. The correction signal may be output at any time as long as it is within the period of one pixel when the switching signal is ON. For example, not only the timing of causing an overshoot at the first rise, but also the timing of causing an overshoot in the central portion of the pixel. Further, the correction signal may be output several times as long as it is within the period of one pixel when the switching signal is ON. The timing and number of times of outputting such a correction signal may be appropriately changed according to the characteristics of the light source LD.

DAC25、26は、デジタル−アナログ変換回路である。DAC25は、入力されるPWM信号を、光量設定分の振幅であり、PWM信号に対応したパルス幅であるスイッチング電流に変換する。DAC26は、入力される補正信号を、光量設定分の振幅からオーバーシュートした波形であるオーバーシュート電流に変換する。   The DACs 25 and 26 are digital-analog conversion circuits. The DAC 25 converts the input PWM signal into a switching current having an amplitude corresponding to the light amount setting and a pulse width corresponding to the PWM signal. The DAC 26 converts the input correction signal into an overshoot current that is a waveform overshooted from the amplitude corresponding to the light amount setting.

アンプ27は、DAC25から出力されるスイッチング電流と、DAC26から出力されるオーバーシュート電流とを加算した電流を増幅して、光源LDを駆動するための光源駆動信号を生成する。すなわち、オーバーシュート補正部24、γ変換部23、DAC25、26、アンプ27を含めた構成は、スイッチング信号に基づいて画素ごとに書き込みを行う光駆動信号を光源LDへ出力するとともに、光源LDを駆動させる画素ごとに、光駆動信号をオーバーシュートさせる出力手段である。   The amplifier 27 amplifies a current obtained by adding the switching current output from the DAC 25 and the overshoot current output from the DAC 26, and generates a light source driving signal for driving the light source LD. That is, the configuration including the overshoot correction unit 24, the γ conversion unit 23, the DACs 25 and 26, and the amplifier 27 outputs a light driving signal for writing for each pixel based on the switching signal to the light source LD, and the light source LD. This is output means for overshooting the light drive signal for each pixel to be driven.

図5は、従来の光源駆動信号と本実施形態の光源駆動信号とを例示する図である。図5において、上段は従来の光源駆動信号を、下段は本実施形態の光源駆動信号を例示している。図5に示すように、PWM幅が100%の画素が連続する場合、従来の光源駆動信号は、オーバーシュートがスイッチング電流のパルスに応じて発生しているため、最初の立ち上がりにのみオーバーシュートが発生し、後の画素についてオーバーシュートが発生していなかった。これに対し、本実施形態の光源駆動信号では、オーバーシュートが画素単位で発生しているため、最初の立ち上がりだけでなく、全ての画素の立ち上がりにオーバーシュートが発生することとなる。   FIG. 5 is a diagram illustrating a conventional light source drive signal and the light source drive signal of the present embodiment. In FIG. 5, the upper part illustrates a conventional light source driving signal, and the lower part illustrates a light source driving signal of the present embodiment. As shown in FIG. 5, when pixels with a PWM width of 100% are continuous, the conventional light source drive signal has an overshoot only at the first rise because an overshoot occurs in response to the switching current pulse. And overshoot did not occur for the subsequent pixels. On the other hand, in the light source drive signal of this embodiment, since overshoot occurs for each pixel, overshoot occurs not only at the first rise but also at the rise of all pixels.

図6は、従来の光源駆動信号と本実施形態の光源駆動信号とを例示する図であり、より具体的にはPWM幅が90%時と、PWM幅が100%時とにおいて、従来の光源駆動信号と本実施形態の光源駆動信号とを比較するための図である。図7は、PWM幅と光量との関係を例示する図である。   FIG. 6 is a diagram illustrating a conventional light source drive signal and the light source drive signal of the present embodiment. More specifically, the conventional light source when the PWM width is 90% and the PWM width is 100%. It is a figure for comparing a drive signal and the light source drive signal of this embodiment. FIG. 7 is a diagram illustrating the relationship between the PWM width and the light amount.

図6に示すように、PWM幅が90%時には、光源駆動信号が画素ごとにオーバーシュートが生じているが、PWM幅が100%時には従来の光源駆動信号に画素ごとのオーバーシュートが生じなくなる。したがって図7に示すように、従来では、PWM幅が90%時の条件の方がPWM幅が100%時の条件よりも、1画素あたりの光源LDの積分光量が大きくなることがあり、画像の階調性を忠実に再現できない場合がある。   As shown in FIG. 6, when the PWM width is 90%, overshoot occurs in the light source drive signal for each pixel. However, when the PWM width is 100%, overshoot for each pixel does not occur in the conventional light source drive signal. Therefore, as shown in FIG. 7, conventionally, the integrated light quantity of the light source LD per pixel may be larger under the condition when the PWM width is 90% than when the PWM width is 100%. In some cases, it is impossible to faithfully reproduce the gradation of the image.

これに対して、本実施形態の光源駆動信号では、図6に示すように、PWM幅が100%時にも画素ごとにオーバーシュートが発生している。したがって、本実施形態においては、図7に示すように、PWM幅の変化に対して1画素あたりの光源LDの積分光量がリニアに変化するため、画像の階調性を忠実に再現することができる。   On the other hand, in the light source drive signal of this embodiment, as shown in FIG. 6, overshoot occurs for each pixel even when the PWM width is 100%. Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 7, the integrated light quantity of the light source LD per pixel changes linearly with respect to the change in the PWM width, so that the gradation of the image can be faithfully reproduced. it can.

<変形例>
ここで、書込制御部20の変形例について説明する。図8は、変形例にかかる書込制御部20aの構成を示す図である。変形例にかかる書込制御部20aでは、画素同期信号による1画素分の周期において、PWM信号のPWM幅が100%とならないようにすることで、画素ごとにPWM信号の立ち上がりが生じるようにしている。
<Modification>
Here, a modified example of the write control unit 20 will be described. FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of the write control unit 20a according to the modification. In the writing control unit 20a according to the modification, the PWM signal rises for each pixel by preventing the PWM width of the PWM signal from becoming 100% in the period of one pixel by the pixel synchronization signal. Yes.

具体的には、図8に示すように、書込制御部20aは、前述したγ変換部23の代わりにγ変換部23aを備える。γ変換部23aは、画素同期信号による1画素分の周期において、PWM信号のPWM幅が100%とならないように、スイッチング信号をPWM信号に変換する。具体的には、PWM幅を100%と変換するところを99%と変換するなどして、少なくとも1画素分の周期の終端ではパルスが立ち下がるようにしている。なお、上述した周期の終端における立ち下がり期間は、画像の階調性を忠実に再現するため、可能な限り短く設定するものとする。   Specifically, as illustrated in FIG. 8, the write control unit 20 a includes a γ conversion unit 23 a instead of the γ conversion unit 23 described above. The γ conversion unit 23a converts the switching signal into a PWM signal so that the PWM width of the PWM signal does not become 100% in the period of one pixel by the pixel synchronization signal. Specifically, the pulse width falls at the end of a period of at least one pixel by converting the PWM width to 100% and converting it to 99%. Note that the fall period at the end of the above period is set as short as possible in order to faithfully reproduce the gradation of the image.

オーバーシュート補正部24は、γ変換部23aからのPWM信号を受けて、そのPWM信号の立ち上がりに応じてオーバーシュートを生じさせるための補正信号を出力する。γ変換部23aから出力されるPWM信号は、少なくとも1画素分の周期の終端ではパルスが立ち下がっているため、画素の階調が0%でなければ画素ごとのパルスに立ち上がりがあることとなる。よって、オーバーシュート補正部24は、画素の階調が0%でなければ画素ごとに補正信号を出力することとなり、書込制御部20aでは、画素ごとにオーバーシュートする光源駆動信号を光源LDに出力することができる。   The overshoot correction unit 24 receives the PWM signal from the γ conversion unit 23a, and outputs a correction signal for causing an overshoot in response to the rise of the PWM signal. In the PWM signal output from the γ conversion unit 23a, the pulse falls at the end of the period of at least one pixel. Therefore, if the gradation of the pixel is not 0%, the pulse for each pixel has a rise. . Therefore, if the gradation of the pixel is not 0%, the overshoot correction unit 24 outputs a correction signal for each pixel, and the write control unit 20a supplies a light source drive signal that overshoots for each pixel to the light source LD. Can be output.

変形例では、例えば黒ベタ(PWM幅が100%相当)を用紙Pに形成するように光源駆動信号を光源LDに出力する場合、その光源駆動信号には1画素分の周期の終端にパルスの立ち下がり期間が生じるものの、画素ごとのオーバーシュートが消失する場合と比較して階調性への影響を十分少なくできる。   In the modification, for example, when a light source drive signal is output to the light source LD so as to form a black solid (PWM width equivalent to 100%) on the paper P, the light source drive signal includes a pulse at the end of the period of one pixel. Although the falling period occurs, the influence on the gradation can be sufficiently reduced as compared with the case where the overshoot for each pixel disappears.

なお、上記実施形態では、電子写真方式で画像形成を行うカラー画像形成装置1を例示し、画素ごとに書き込みを行う書込素子については光源LDとして説明した。しかしながら、カラー画像形成装置1の画像形成方式は電子写真方式に限定するものではなく、画素ごとに書き込みを行う書込素子を用いる方式であれば、インクジェット方式や熱転写方式などであってよい。したがって、書込素子は、光源LDに限定するものではなく、画素ごとにインクを吐出させるための圧電素子や、画素ごとに熱転写を行うサーマルヘッドなどであってよい。   In the above embodiment, the color image forming apparatus 1 that performs image formation by electrophotography is illustrated, and the writing element that performs writing for each pixel has been described as the light source LD. However, the image forming method of the color image forming apparatus 1 is not limited to the electrophotographic method, and may be an ink jet method or a thermal transfer method as long as it uses a writing element that performs writing for each pixel. Therefore, the writing element is not limited to the light source LD, and may be a piezoelectric element for ejecting ink for each pixel, a thermal head for performing thermal transfer for each pixel, or the like.

また、上記実施形態にかかるカラー画像形成装置1は、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能およびファクシミリ機能のうち少なくとも2つの機能を有する複合機や、複写機、プリンタ、スキャナ装置、ファクシミリ装置等に適用してよく、その態様については特に限定しない。   The color image forming apparatus 1 according to the above embodiment is applied to a multi-function machine having at least two functions among a copy function, a printer function, a scanner function, and a facsimile function, a copier, a printer, a scanner device, a facsimile device, and the like. However, the aspect is not particularly limited.

1 カラー画像形成装置
2Y,2C,2M,2K 感光体ドラム
16L 光ビーム走査装置
20、20a 書込制御部
21 TG
22 ラスター変換部
23、23a γ変換部
24 オーバーシュート補正部
25、26 DAC
27 アンプ
30 コントローラ
40 同期センサ
LD 光源
LM ポリゴンミラー
LL 光学部材
P 用紙
1 Color Image Forming Apparatus 2Y, 2C, 2M, 2K Photosensitive Drum 16L Light Beam Scanning Device 20, 20a Write Control Unit 21 TG
22 Raster converter 23, 23a γ converter 24 Overshoot corrector 25, 26 DAC
27 Amplifier 30 Controller 40 Synchronization sensor LD Light source LM Polygon mirror LL Optical member P Paper

特開2008−213246号公報JP 2008-213246 A

Claims (5)

入力された画像データに基づいて、当該画像データの画素ごとの書き込みの有無を示すスイッチング信号を生成する生成手段と、
前記スイッチング信号に基づいて前記画素ごとに書き込みを行う書込素子を駆動させる駆動信号を出力する出力手段と、
を備え、
前記出力手段は、前記書込素子を駆動させる画素ごとに、前記駆動信号をオーバーシュートさせることを特徴とする駆動装置。
Generating means for generating a switching signal indicating the presence or absence of writing for each pixel of the image data based on the input image data;
An output means for outputting a driving signal for driving a writing element for writing for each pixel based on the switching signal;
With
The output device overshoots the drive signal for each pixel that drives the writing element.
前記出力手段は、前記スイッチング信号を前記書込素子を駆動させるパルス波形信号に変換する変換部と、
オーバーシュート波形を前記パルス波形信号に付加するための補正信号を、前記スイッチング信号に応じて生成する補正信号生成部と、前記パルス波形信号に前記補正信号を加算して前記駆動信号を出力する出力部とを備えることを特徴とする請求項1に記載の駆動装置。
The output means converts the switching signal into a pulse waveform signal for driving the writing element; and
A correction signal generation unit that generates a correction signal for adding an overshoot waveform to the pulse waveform signal according to the switching signal, and an output that outputs the drive signal by adding the correction signal to the pulse waveform signal The drive device according to claim 1, further comprising a unit.
前記出力手段は、前記書込素子を駆動させるパルス波形信号であって、少なくとも1画素分の周期の終端にパルスの立ち下がり期間を含むパルス波形信号に前記スイッチング信号を変換する変換部と、オーバーシュート波形を前記パルス波形信号に付加するための補正信号を、前記パルス波形信号の立ち上がりに応じて生成する補正信号生成部と、前記パルス波形信号に前記補正信号を加算して前記駆動信号を出力する出力部とを備えることを特徴とする請求項1に記載の駆動装置。   The output means is a pulse waveform signal for driving the writing element, a conversion unit for converting the switching signal into a pulse waveform signal including a pulse falling period at the end of a period of at least one pixel, A correction signal generation unit that generates a correction signal for adding a shoot waveform to the pulse waveform signal in response to a rising edge of the pulse waveform signal, and outputs the drive signal by adding the correction signal to the pulse waveform signal The drive unit according to claim 1, further comprising: an output unit configured to output the output unit. 請求項1〜3のいずれか一項に記載の駆動装置と、
前記駆動装置が出力する駆動信号に基づいて明滅する光源の照射光を走査して画素ごとの書き込みを行う光走査手段と、
を備えたことを特徴とする光走査装置。
The drive device according to any one of claims 1 to 3,
An optical scanning unit that performs writing for each pixel by scanning irradiation light of a light source that blinks based on a driving signal output by the driving device;
An optical scanning device comprising:
請求項4に記載の光走査装置と、
前記光走査装置が書き込みを行う画像担持体と、
前記画像担持体に書き込まれた画像を用紙へ転写して画像形成を行う画像形成手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
An optical scanning device according to claim 4,
An image carrier on which the optical scanning device performs writing; and
Image forming means for forming an image by transferring an image written on the image carrier to paper;
An image forming apparatus comprising:
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