JP2013123879A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、感光体を露光する光源である半導体レーザの光量を一定に保つAPC(Automatic Power Control)機能を備えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus having an APC (Automatic Power Control) function for keeping a light quantity of a semiconductor laser, which is a light source for exposing a photosensitive member, constant.
半導体レーザの一般的な電流−光出力特性には温度依存性があるために、一定電流で駆動していても、周囲の温度変化や自己発熱により光出力が変動してしまう。そのため、半導体レーザのパッケージ中には、一般にモニタダイオードと呼ばれるフォトダイオードが組み込まれており、これにより半導体レーザの光出力を検出して駆動電流を制御し、光量(光出力)を一定に保つようにフィードバック制御を行うAPC回路が設けられている。 Since a general current-light output characteristic of a semiconductor laser is temperature-dependent, even if it is driven at a constant current, the light output fluctuates due to ambient temperature change or self-heating. Therefore, a photodiode generally called a monitor diode is incorporated in the package of the semiconductor laser, thereby detecting the optical output of the semiconductor laser and controlling the drive current so as to keep the light quantity (optical output) constant. An APC circuit for performing feedback control is provided.
また、画像データに応じて半導体レーザをオン/オフさせるレーザ駆動回路を備えた画像形成装置においては、画像が形成されない期間(以下、非画像形成期間と言う。)にAPCを行うことで、感光体に不要な光が照射されるのを防ぎ、このAPCにより所定の光量が得られ、画像を形成する期間(以下、画像形成期間と言う。)において画像の濃度ムラを防ぐことは知られている。ここで、モニタダイオードの出力と基準電圧との差に応じてサンプル/ホールドコンデンサの充電/放電を行うとともに、サンプル/ホールドコンデンサの電圧に基づいてレーザ駆動回路の駆動制御信号を生成することも知られている。 Further, in an image forming apparatus including a laser driving circuit that turns on / off a semiconductor laser in accordance with image data, APC is performed during a period in which an image is not formed (hereinafter referred to as a non-image forming period). It is known to prevent the body from being irradiated with unnecessary light, to obtain a predetermined amount of light by this APC, and to prevent uneven density of the image during the image formation period (hereinafter referred to as the image formation period). Yes. Here, the sample / hold capacitor is charged / discharged according to the difference between the output of the monitor diode and the reference voltage, and the drive control signal of the laser drive circuit is generated based on the voltage of the sample / hold capacitor. It has been.
しかし、サンプル/ホールドコンデンサを用いたAPCでは、APCを行う間隔が一定期間以上空いてしまうと、サンプル/ホールドコンデンサのホールド状態における電圧(ホールド電圧)が漏れ電流により基準電圧を下回り、サンプル/ホールドコンデンサの容量に応じた充電期間とAPC期間が適正ではなくなってしまう。その結果、半導体レーザの光量がAPC期間内に所定の光量まで上昇せず、画像に対して濃度ムラを発生させるという問題がある。 However, in APC using a sample / hold capacitor, if the APC interval is longer than a certain period, the voltage in the hold state of the sample / hold capacitor (hold voltage) falls below the reference voltage due to leakage current, and the sample / hold The charging period and the APC period corresponding to the capacity of the capacitor are not appropriate. As a result, there is a problem that the amount of light of the semiconductor laser does not increase to a predetermined amount of light within the APC period, and density unevenness occurs in the image.
このような問題に対処した画像形成装置として、特許文献1に記載された画像形成装置がある。この画像形成装置では、APC期間に対するサンプル/ホールドコンデンサの充電期間を適正にする目的で、サンプル/ホールドコンデンサのサンプリング期間(APCサンプリング期間)の電位の立ち上がり時間、及び/又はホールド状態における放電特性を検出して、その結果を基に容量の異なるサンプル/ホールドコンデンサを選択することができる。また、選択したサンプル/ホールドコンデンサの容量に応じたサンプリング期間を選択することもできる。
As an image forming apparatus that addresses such a problem, there is an image forming apparatus described in
しかしながら、この画像形成装置では、容量の異なるコンデンサが必要となるため、放電特性によっては常に選択しないコンデンサが発生する可能性があり、実装の無駄が生ずる恐れがある。
また、「画像形成する面」、「画像形成しない面」に関係なくAPCを回転多面鏡の面毎に実行しているため、本来画像の濃度ムラをもたらす光量低下を考慮する必要のない「画像形成しない面」でAPCを行うことによる半導体レーザの無駄な点灯があり、その結果、半導体レーザの劣化が早まるという問題がある。この問題については、「画像形成する面」の直前でのみAPCを行えば半導体レーザの無駄な点灯を防ぎ、半導体レーザの劣化を軽減することができる。しかし、「画像形成しない面」が続いた場合、サンプル/ホールドコンデンサのホールド状態における漏れ電流により電圧が低下するため、「画像形成する面」の直前のAPC制御において、サンプル/ホールドコンデンサの電圧をサンプリング期間内に狙いの電圧まで引き上げることができず、画像の濃度ムラが発生する可能性がある。
However, in this image forming apparatus, capacitors having different capacities are required. Therefore, capacitors that are not always selected may be generated depending on the discharge characteristics, and there is a possibility of wasteful mounting.
In addition, since APC is performed for each surface of the rotary polygon mirror regardless of “image forming surface” and “image non-image forming surface”, it is not necessary to consider a reduction in the amount of light that originally causes image density unevenness. There is a problem that the semiconductor laser is wasted lightly by performing APC on the “surface not to be formed”, and as a result, the semiconductor laser is rapidly deteriorated. With respect to this problem, if APC is performed only immediately before the “image forming surface”, it is possible to prevent unnecessary lighting of the semiconductor laser and to reduce deterioration of the semiconductor laser. However, when the “surface where image formation is not performed” continues, the voltage decreases due to leakage current in the hold state of the sample / hold capacitor. Therefore, in the APC control immediately before “surface where image formation is performed”, the voltage of the sample / hold capacitor is reduced. There is a possibility that image density unevenness may occur because the voltage cannot be raised to the target voltage within the sampling period.
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、その目的は、半導体レーザの光量の検出値と光量制御基準値との比較結果に応じて充電/放電されるサンプル/ホールドコンデンサの電圧に基づいて、前記半導体レーザの駆動電流を制御することにより前記半導体レーザの光量を制御するAPC手段を備えた画像形成装置において、サンプル/ホールドコンデンサの無駄な実装、半導体レーザの無駄な点灯、及び画像の濃度ムラの発生を防止することである。 The present invention has been made to solve such problems, and an object of the present invention is to provide a sample / hold that is charged / discharged in accordance with a comparison result between a light amount detection value of a semiconductor laser and a light amount control reference value. In an image forming apparatus having an APC means for controlling the amount of light of the semiconductor laser by controlling the drive current of the semiconductor laser based on the voltage of the capacitor, wasteful mounting of the sample / hold capacitor, wasteful of the semiconductor laser It is to prevent lighting and occurrence of density unevenness of the image.
本発明の画像形成装置は、感光体と、半導体レーザと、該半導体レーザに駆動電流を供給する駆動回路と、画像データに基づいて前記駆動電流をオン/オフする変調回路と、前記半導体レーザから放出された光ビームを偏向して前記感光体を走査させる回転多面鏡と、前記半導体レーザの光量を検出する受光素子と、該受光素子の出力値と光量制御基準値との比較結果に基づいてサンプル/ホールドコンデンサの充電/放電であるサンプリングを行うとともに、該サンプル/ホールドコンデンサの電圧に基づいて前記駆動電流を制御することにより前記半導体レーザの光量を制御するAPC手段と、前記回転多面鏡の複数面に対して前記画像データに基づく駆動電流のオフが続くとき、前記サンプル/ホールドコンデンサの充電特性及び放電特性を基に、前記サンプル/ホールドコンデンサのホールド電圧が所定値まで低下する前に前記サンプリングが行われるように、前記APC手段の動作間隔を設定するAPC間隔設定手段と、を有する画像形成装置である。 An image forming apparatus according to the present invention includes a photoconductor, a semiconductor laser, a drive circuit that supplies a drive current to the semiconductor laser, a modulation circuit that turns on / off the drive current based on image data, and the semiconductor laser. Based on the result of comparing the rotary polygon mirror that deflects the emitted light beam and scans the photosensitive member, the light receiving element that detects the light amount of the semiconductor laser, and the output value of the light receiving element and the light amount control reference value APC means for performing sampling which is charging / discharging of the sample / hold capacitor and controlling the drive current based on the voltage of the sample / hold capacitor, and for controlling the light quantity of the semiconductor laser; When the drive current based on the image data continues to be turned off for a plurality of surfaces, the charge characteristics and discharge of the sample / hold capacitor An APC interval setting unit that sets an operation interval of the APC unit so that the sampling is performed before the hold voltage of the sample / hold capacitor drops to a predetermined value based on the characteristics. is there.
本発明によれば、半導体レーザの光量の検出値と光量制御基準値との比較結果に応じて充電/放電されるサンプル/ホールドコンデンサの電圧に基づいて、前記半導体レーザの駆動電流を制御することにより前記半導体レーザの光量を制御するAPC手段を備えた画像形成装置において、サンプル/ホールドコンデンサの無駄な実装、半導体レーザの無駄な点灯、及び画像の濃度ムラの発生を防止することができる。 According to the present invention, the driving current of the semiconductor laser is controlled based on the voltage of the sample / hold capacitor charged / discharged according to the comparison result between the detected value of the light amount of the semiconductor laser and the light amount control reference value. Thus, in the image forming apparatus provided with the APC means for controlling the light quantity of the semiconductor laser, it is possible to prevent wasteful mounting of the sample / hold capacitor, wasteful lighting of the semiconductor laser, and occurrence of uneven density of the image.
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。
〈画像形成装置の構成〉
図1は本発明の実施形態の画像形成装置の概略構成を示す図である。
この画像形成装置は、タンデム方式のカラー画像形成装置であり、4つの感光体ドラム10a〜10dと、4つの帯電ユニット11a〜11dと、現像ユニットとしての4つのトナーカートリッジ12a〜12dと、4つの転写ローラ13a〜13dと、各感光体ドラム上のトナーを除去する図示しない4つのクリーナーと、中間転写ローラ14と、中間転写ベルト15と、中間転写ベルトクリーニング装置16と、転写装置17と、レジストレーションローラ18と、定着装置19と、排紙装置20と、光走査装置21とから構成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
<Configuration of image forming apparatus>
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
This image forming apparatus is a tandem color image forming apparatus, and includes four
光走査装置21は、カラー画像形成装置の開始ボタン(図示せず)が押下されか、又はプリンタホスト(図示せず)からの印刷ジョブ開始信号が有効にされると、タイミング制御された光ビームを各感光体ドラム10a〜10d上に照射して感光体ドラム10a〜10dを露光し、静電潜像を形成する。
When the start button (not shown) of the color image forming apparatus is pressed or a print job start signal from a printer host (not shown) is validated, the
後述するように、この光走査装置21では、ポリゴンモータにより多面反射鏡であるポリゴンミラーを回転させ、光源であるレーザダイオードからの光ビームを偏向して各感光体ドラム10a〜10dの被走査面を走査させて露光し、静電潜像を形成する。その形成された静電潜像は、トナーカートリッジ12a〜12dから供給されるトナーにより現像され、各感光体ドラム10a〜10d上に単色画像が形成される。
As will be described later, in this
ここでは、まず感光体ドラム10aでブラック(K)のトナーが付着され、黒画像が形成されて、転写ローラ13aにより中間転写ベルト15上に転写される。次に感光体ドラム10bでシアン(C)のトナーが付着され、シアン画像が形成されて、転写ローラ13bにより中間転写ベルト15上に転写される。この時、中間転写ベルト15上には既に黒画像が転写されているため、その上にシアン画像が転写される。次に感光体ドラム10cでイエロー(Y)のトナーが付着され、黄画像が形成されて、転写ローラ13cにより中間転写ベルト15上に転写される。この時、中間転写ベルト15上には既に黒画像及びシアン画像が転写されているため、それらの上に黄画像が転写される。最後に感光体ドラム10dでマゼンタ(M)のトナーが付着され、転写ローラ13dにより中間転写ベルト15上に転写される。この時、中間転写ベルト15上には既に黒画像、シアン画像及び黄画像が転写されており、その上にマゼンタ画像が転写される。
Here, first, black (K) toner is adhered to the
ここで、中間転写ベルト15は、中間転写ローラ14を駆動ローラとして回転することにより、転写された各色のトナー像を所定方向へ搬送する。このように中間転写ベルト15上に各色のトナー像が重ね合わされることにより、合成カラー画像が形成される。なお、ここでは、ブラック、シアン、イエロー、マゼンタの順に作像しているが、作像する色順はこれに限られるものではない。
Here, the
一方、このカラー画像形成装置は、印刷ジョブ開始信号が有効にされると、給紙装置から転写紙SHを1枚ずつ分離し、給紙搬送し、レジストレーションセンサ(図示せず)で転写紙SHが検知されると、その給紙を一旦停止させる。そして、中間転写ベルト15上の合成カラー画像の搬送にタイミングを合わせ、レジストレーションローラ18を回転させ、中間転写ベルト15と転写装置17との間に転写紙を送り込む。
On the other hand, when the print job start signal is validated, this color image forming apparatus separates the transfer sheets SH one by one from the sheet feeding apparatus, feeds and conveys them, and transfers the transfer sheets by a registration sensor (not shown). When SH is detected, the paper feeding is temporarily stopped. The
転写装置17は、転写紙SHへ合成カラー画像を転写し、定着装置19は、合成カラー画像が転写された転写紙SHに熱と圧力を加えて定着させる。定着後、転写紙SHは、排紙装置20に取り付けられた排紙ローラにより排出され、図示しない排紙トレイ上にスタックされる。
The
〈光走査装置の構成〉
図2は図1における光走査装置21の構成を示す図である。
光走査装置21は、レーザ光源を含むレーザダイオード(以下、LDと言う。)ユニット31、第1ミラーレンズ群、回転多面鏡37、第2ミラーレンズ群、及び同期検知ユニットによって構成されている。
<Configuration of optical scanning device>
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of the
The
LDユニット31は内部にLD及びLDから放射された発散性レーザビームを平行性レーザビームに変換するコリメートレンズの他にLD出力の光量検出を目的としたフォトダイオード(以下、PDと言う。)等からなる受光素子、及びサンプル/ホールドコンデンサ(以下、S/Hコンデンサと言う。)、及びAPCを行うAPC回路を一体化したものである。
The
第1ミラーレンズ群は、第1シリンドリカルレンズ32、第1ミラー33、及び結像レンズ34から構成されている。第1シリンドリカルレンズ32は、副走査方向に定まった屈折率を有し、LDユニット31から放射された平行性レーザビームを副走査方向に集光する。結像レンズ34は第1ミラー33で反射された平行性レーザビームを収束性レーザビームに変換し、回転多面鏡37に入射させる。
The first mirror lens group includes a first
回転多面鏡37は、ポリゴンモータ35と、図の矢印A方向に高速回転が可能なポリゴンミラー36から構成される光偏向器であり、ポリゴンミラー36の各面38に結像レンズ34からのレーザビームが入射され、ポリゴンモータ35の回転に伴い、反射偏向したレーザビームは第2ミラーレンズ群に入射される。
The
第2ミラーレンズ群は、第2ミラー39及び第2シリンドリカルレンズ40から構成されている。第2ミラー39はポリゴンミラー37により反射偏光されたレーザビームを感光体ドラム10の方向に反射し、第2シリンドリカルレンズ40は反射光を感光体ドラム10上に結像する。ここで、感光体ドラム10は図1における感光体ドラム10a〜10dの内の1つである。
The second mirror lens group includes a
同期検知ユニットは、第3ミラー41、集光レンズ42、及び同期検知センサ43から構成されている。第3ミラー41はポリゴンミラー36により反射偏向されたレーザビームが感光体ドラム10上の走査領域を外れる位置に設置され、入射されたレーザビームを同期検知センサ43に向けて反射する。第3ミラー41で反射されたレーザビームは集光レンズ42により集光され、PD等の受光素子により構成されている同期検知センサ43により検知される。
The synchronization detection unit includes a
同期検知センサ43から出力される検知信号を元に画像を感光体ドラム10に書き込む主走査方向の開始位置を一定に保つための同期検知信号(XDETP)を得る。この同期検知信号を基準としてLDユニット31からは画像信号に基づいて変調されたレーザビームが点灯/消灯(オン/オフ)を繰り返す。出力されたレーザビームはポリゴンミラー36の回転に伴い主走査方向に反復して走査を行うとともに感光体ドラム10が副走査方向に回転することで感光体ドラム10上に静電潜像が形成される。
Based on the detection signal output from the
〈光走査装置の制御部の構成〉
図3は光走査装置21の制御部の構成を示す図である。図示のように、光走査装置21の制御部は、画像処理を行う画像処理制御部51と、画像処理制御部51から送られてきた画像データをLD変調信号に変換する制御を行う書き込み制御部52と、これらの制御を行うCPU53から構成されている。
<Configuration of control unit of optical scanning device>
FIG. 3 is a diagram illustrating the configuration of the control unit of the
書き込み制御部52はRAM52aを内蔵しており、APC実行時に制御信号としてLD点灯信号とそれに続くサンプル/ホールド信号(以下、S/H信号と言う。)を生成して、LDユニット31に供給する。
The
〈APC回路の構成及び基本動作〉
図4はLDユニット31内のAPC回路の構成及び基本動作を説明するための図である。このAPC回路は本発明のAPC手段を構成する。
LD点灯信号をLD変調回路103に入力することでLD変調回路103をオン状態にし、S/H信号をサンプル状態にすることでスイッチSWをオンにする。スイッチSWがオン状態に切り替わると、S/Hコンデンサ107の電圧値に基づいた電流制御信号がLD変調回路103に入力され、電流制御信号に基づいた電流がLD101に入力されることでLD101が発光する。
<Configuration and basic operation of APC circuit>
FIG. 4 is a diagram for explaining the configuration and basic operation of the APC circuit in the
The
LD101が出力する光量レベルに準じた電流がPD102から出力され、PD102の出力電流がI/V変換回路104に流れ込み、電流値に応じた電圧に変換される。コンパレータ106は変換された後の電圧と光量基準電圧生成回路105で生成された基準電圧とを比較し、比較結果を基にS/Hコンデンサ107の充電又は放電が行われる。
A current in accordance with the light amount level output from the
S/Hコンデンサ107の充電又は放電によりS/Hコンデンサ107の電圧値が変化することで、LD変調回路103の駆動電流が制御され、LD101の光量が光量基準電圧に対応する一定値に保たれる。
The drive current of the
LD変調回路103ではS/Hコンデンサ107の電圧を基に出力される電流制御信号により、LD101の点灯時にLD101に供給する電流値を制御すると共に、書き込み制御部52から入力されるLD点灯信号を正論理/負論理に変換した2つの信号が入力されることで、LD101への電流供給を制御してLD変調を行っている。
In the
上述のAPCでLD101の光量が一定になった後の画像形成期間では、S/H信号はホールド状態になり、スイッチSWをオフにする。スイッチSWがオフに切り替わることで、S/Hコンデンサ107が出力する電流制御信号は一定値(ホールド電圧)に固定され、その結果LD101に入力される電流は一定に保たれる。
In the image forming period after the light quantity of the
画像形成期間では、書き込み制御部52より画像データに基づいて出力されるLD点灯信号に応じて、LDユニット31内のLD変調回路103でLD変調が行われ、回転多面鏡37に対してレーザビームが放射される。
In the image forming period, LD modulation is performed by the
〈APC回路の動作〉
以下、APC回路の動作について説明するが、本実施形態のAPC動作に関する理解を容易にするため、一般的なAPC動作、ポリゴンミラーの複数面に1回の割合でAPCを行うAPC動作について説明した後に本実施形態のAPC動作を説明する。
<Operation of APC circuit>
Hereinafter, the operation of the APC circuit will be described. In order to facilitate understanding of the APC operation of the present embodiment, a general APC operation and an APC operation in which APC is performed once on a plurality of surfaces of a polygon mirror have been described. The APC operation of this embodiment will be described later.
《一般的なAPC動作》
図5は一般的なAPCにおけるLD101の光量とS/Hコンデンサ107の電圧の経時的変化を示す図である。
<< General APC operation >>
FIG. 5 is a diagram showing temporal changes in the light amount of the
従来の一般的なAPCでは、S/Hコンデンサ107のホールド電圧が光量基準電圧より低下するのを防止するため、「画像形成する面」、「画像形成しない面」に関係なくAPCを実行している。この図において、APC点灯、BD(ビームディテクト:同期検知)点灯、画像データ点灯の各期間における最大光量はAPC点灯>BD点灯>画像データ点灯としている。ただし、各点灯期間の光量レベルは一例であり、画像形成装置の構成によってこれらの関係は変わる。
In the conventional general APC, in order to prevent the hold voltage of the S /
APC点灯期間におけるLD101の光量は、PD102による光量検出のためAPC点灯の規定光量レベルとなった後、BD点灯開始前にAPCで定められた基準光量レベルまで低下する。BD点灯期間ではBD点灯の規定光量レベルになると、同期検知センサ43の検出信号を基に作られた同期検知信号を同期検知ユニットから書き込み制御部52へ出力する。
The light quantity of the
書き込み制御部52が同期検知信号を検出した後、LD101の光量はAPC点灯期間と同様に上述の基準光量レベルまで低下する。BD点灯後に画像形成が行われる場合は、基準光量レベルから画像データ(DATA)に比例したLD出力が行われ、出力に応じた光量が得られる。
After the
S/Hコンデンサ107では、APCのサンプル状態(APCサンプリング期間)で必要に応じて充電/放電が行われるとホールド状態となる。ホールド状態では充電/放電が行われないが、S/Hコンデンサ107の漏れ電流により時間の経過と共に徐々に電圧(ホールド電圧)が低下していく。
When the S /
従来の一般的なAPCではS/Hコンデンサ107の電圧が基準電圧を下回る前にAPCを実行し、S/Hコンデンサ107の充電を行うことで、常に適正なAPCを行うことができる。
In the conventional general APC, proper APC can always be performed by executing APC before the voltage of the S /
《ポリゴンミラーの複数面に1回の割合で実行するAPC》
図6はポリゴンミラー36の複数面(ここでは3面)に1回の割合でAPCを実行した場合のLD101の光量とS/Hコンデンサ107の電圧の経時的変化を示す図である。
<< APC to be executed once on multiple surfaces of polygon mirror >>
FIG. 6 is a diagram showing temporal changes in the light quantity of the
ポリゴンミラー36の複数面に1回の割合でAPCを実行すると、LD101の点灯時間が少なくなるため、LD101の劣化を軽減することができる。しかし、APC実行間隔が長すぎるため、S/Hコンデンサ107の電圧は次のAPCサンプリングが行われる前に基準電圧を下回ってしまう(図における破線の○)。
When APC is executed once for a plurality of surfaces of the
S/Hコンデンサ107の電圧が基準電圧を下回ると、APCサンプリング期間内にS/Hコンデンサ107の電圧を狙いの電圧まで引き上げることができないため、低い電圧が検出されてしまう。
If the voltage of the S /
この結果、検出された後の基準光量レベルはAPCサンプリングを行う前よりも下がってしまうため、APCサンプリング後のBD点灯並びに画像データ点灯時の光量レベルは破線で示した本来の光量よりも低くなり、「同期検知が行われない」、「画像濃度が低い」等の問題が発生する。この基準光量レベルの低下はAPCサンプリングを行う度に起こるので上述の問題がより顕著となる。 As a result, since the reference light amount level after detection is lower than before the APC sampling, the light amount level at the time of BD lighting and image data lighting after APC sampling is lower than the original light amount indicated by the broken line. , “Synchronization detection is not performed”, “Image density is low”, etc. occur. Since the decrease in the reference light amount level occurs every time APC sampling is performed, the above problem becomes more prominent.
《本実施形態のAPC動作》
図6を用いて説明したように、APCをポリゴンミラー36の複数面に1回の割合で実行してしまうと、APCサンプリング間隔が長すぎる結果、S/Hコンデンサ107の電圧が次のAPCサンプリングの実行前に基準電圧を下回ってしまうことがある。
<< APC operation of this embodiment >>
As described with reference to FIG. 6, if APC is performed once on a plurality of surfaces of the
そこで、本実施形態では、印刷ジョブ開始前にS/Hコンデンサ107の充電特性及び放電特性を計測し、その結果に基づいてAPCサンプリングの実行間隔、即ちAPCサンプリング期間の間隔を設定する。
Therefore, in the present embodiment, the charge characteristic and discharge characteristic of the S /
図7はAPCサンプリング期間の間隔を算出するための手順を示すフローチャートである。この手順は光走査装置の制御部(図3)のCPU53により実行されるものであり、本発明におけるAPC間隔設定手段、コンデンサ特性計測手段、計測回数設定手段などに対応する。
FIG. 7 is a flowchart showing a procedure for calculating the interval of the APC sampling period. This procedure is executed by the
計測開始前に計測回数をN回(Nは1以上の整数)に設定し(ステップS1)、APC期間の開始を待ってから(ステップS2)、計測を実行する。計測の開始と同時にS/Hコンデンサ107の充電特性計測用のカウンタであるカウンタ1のカウントを開始する(ステップS3、S4)。なお、ここではカウンタ1の周期はCPU53の動作周波数に依存するものとする。
Before the start of measurement, the number of measurements is set to N (N is an integer equal to or greater than 1) (step S1), and after waiting for the start of the APC period (step S2), the measurement is executed. Simultaneously with the start of measurement, the
S/Hコンデンサ107の電圧がAPCの基準電圧に達するまで比較を繰り返し、基準電圧に達したところで(ステップS5:YES)、カウンタ1のカウントを停止する(ステップS6)。次にAPC期間の終了を待って(ステップS7)、S/Hコンデンサ107の放電特性計測用のカウンタであるカウンタ2のカウントを開始する(ステップS8)。カウンタ2もカウンタ1同様にCPU53の動作周波数に依存するものとする。
The comparison is repeated until the voltage of the S /
S/Hコンデンサ107の電圧がAPCによる充電可能な電圧である基準電圧を下回るまで比較を繰り返し(ステップS9)、下回ったところで(ステップS9:YES)、カウンタ2のカウントを停止する(ステップS10)。次にカウンタ1、2の計測結果をRAM52aに格納し(ステップS11)、1回分の計測が完了する(ステップS12)。
The comparison is repeated until the voltage of the S /
この一連の計測動作を、ステップS1で設定した計測回数に達するまで(ステップS13:YES)、繰り返し行う。計測回数に達した後、各計測結果を書き込み制御部52内のRAM52aに格納する。
This series of measurement operations is repeated until the number of measurements set in step S1 is reached (step S13: YES). After reaching the number of times of measurement, each measurement result is stored in the
RAM52aに格納した各結果を基にS/Hコンデンサ107の一定の電圧までの充電にかかる時間及び放電にかかる時間が算出される(ステップS14)。印刷ジョブ開始前に算出したこれらの時間を基に適正なAPCが可能なAPCサンプリング期間の間隔を算出することができる。
Based on the results stored in the
図8は本発明の実施形態のAPCにおけるLD101の光量とS/Hコンデンサ107の電圧の経時的変化を示す図である。この図におけるAPCサンプリング期間の間隔は図7に示す手順により算出されたものである。
FIG. 8 is a diagram showing temporal changes in the light quantity of the
図において、直前の画像形成完了から次の画像形成まではポリゴンミラー36の3面分の間隔が空いているものとする。この場合、画像形成面の直前だけではなく、その1つ前の面でAPCを行うことにより、S/Hコンデンサ107の電圧は基準電圧を下回ることがなくなるため(図における破線の○)、適正なAPCが可能になることが分かる。
In the figure, it is assumed that there is an interval of three surfaces of the
なお、ここではポリゴンミラー36の3面に1回の間隔で画像形成が行われる例について説明したが、画像形成面の間隔が3面以上でも算出した間隔でAPCを行うことで、適正なAPCが実施されることに変わりは無い。
Although an example in which image formation is performed on the three surfaces of the
ここで画像形成面の間隔が1面を超える、つまり連続して「画像形成しない面」が発生する条件としては、1ページ分の画像データの副走査方向に連続した白ラインが含まれるものや画像データ形成後の余白部分などがある。その他にも同期検知ユニットからの同期検知信号に基づき主/副走査方向の画像書き込みを間引くことで、ポリゴンモータ35の回転数を変えずにポリゴンミラー36の面の間引きを行うことにより、複数の解像度の画像を出力する制御においても同様の条件が発生する。これらの条件において、本実施形態では上述の間隔でAPCを行うので不要なAPCを無くすことができる。
Here, the condition that the interval between the image forming surfaces exceeds one surface, that is, the “surface that does not form an image” continuously occurs is that a white line that is continuous in the sub-scanning direction of image data for one page is included. There are margins after image data formation. In addition, by thinning out the image writing in the main / sub-scanning direction based on the synchronization detection signal from the synchronization detection unit, the surface of the
また、APCサンプリング期間の間隔の算出に伴う測定では、測定回数を固定してしまうと測定回数が大きな値であった場合、印刷ジョブ開始までに測定が完了しない可能性がある。さらにRAM52aの情報格納領域の制限により全測定結果を格納できなくなる可能性や測定実行によるCPU53の処理負荷も無視できない。本実施形態では測定回数を任意に設定できるので、これらの問題を防止することができる。
Further, in the measurement accompanying the calculation of the interval of the APC sampling period, if the number of times of measurement is a large value if the number of times of measurement is fixed, the measurement may not be completed before the start of the print job. Furthermore, the possibility of not being able to store all measurement results due to the limitation of the information storage area of the
以上のように、本実施形態の画像形成装置によれば、印刷ジョブ開始前に適切なAPCサンプリング期間の間隔を算出し、算出結果を基にAPCを行い、不要なAPCを抑えることで、LD101の点灯時間を減少させ、かつ画像データに対する画像濃度ムラの発生を防止することができる。 As described above, according to the image forming apparatus of the present embodiment, an appropriate APC sampling period interval is calculated before the start of a print job, APC is performed based on the calculation result, and unnecessary APC is suppressed. Can be reduced, and the occurrence of uneven image density with respect to the image data can be prevented.
10,10a〜10d…感光体ドラム、101…LD、102…PD、103…LD変調回路、104…I/V変換回路、105…光量基準電圧生成回路、106…コンパレータ、107…S/Hコンデンサ。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
半導体レーザと、
該半導体レーザに駆動電流を供給する駆動回路と、
画像データに基づいて前記駆動電流をオン/オフする変調回路と、
前記半導体レーザから放出された光ビームを偏向して前記感光体を走査させる回転多面鏡と、
前記半導体レーザの光量を検出する受光素子と、
該受光素子の出力値と光量制御基準値との比較結果に基づいてサンプル/ホールドコンデンサの充電/放電であるサンプリングを行うとともに、該サンプル/ホールドコンデンサの電圧に基づいて前記駆動電流を制御することにより前記半導体レーザの光量を制御するAPC手段と、
前記回転多面鏡の複数面に対して前記画像データに基づく駆動電流のオフが続くとき、前記サンプル/ホールドコンデンサの充電特性及び放電特性を基に、前記サンプル/ホールドコンデンサのホールド電圧が所定値まで低下する前に前記サンプリングが行われるように、前記APC手段の動作間隔を設定するAPC間隔設定手段と、
を有する画像形成装置。 A photoreceptor,
A semiconductor laser;
A drive circuit for supplying a drive current to the semiconductor laser;
A modulation circuit for turning on and off the drive current based on image data;
A rotating polygon mirror that deflects a light beam emitted from the semiconductor laser and scans the photosensitive member;
A light receiving element for detecting the light quantity of the semiconductor laser;
Sampling, which is charging / discharging of the sample / hold capacitor, is performed based on the comparison result between the output value of the light receiving element and the light amount control reference value, and the drive current is controlled based on the voltage of the sample / hold capacitor. APC means for controlling the light quantity of the semiconductor laser by:
When the drive current based on the image data continues to be turned off for a plurality of surfaces of the rotary polygon mirror, the hold voltage of the sample / hold capacitor reaches a predetermined value based on the charge characteristics and discharge characteristics of the sample / hold capacitor. APC interval setting means for setting an operation interval of the APC means so that the sampling is performed before being lowered;
An image forming apparatus.
前記サンプル/ホールドコンデンサの充電特性及び放電特性を計測するコンデンサ特性計測手段を備え、前記APC間隔設定手段は、前記コンデンサ特性計測手段の計測結果を基に前記APC手段の動作間隔を設定する画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1,
Capacitor characteristic measuring means for measuring the charge characteristic and discharge characteristic of the sample / hold capacitor, and the APC interval setting means sets the operation interval of the APC means based on the measurement result of the capacitor characteristic measuring means apparatus.
前記APC手段は前記光ビームが前記感光体を走査していない非画像形成期間に動作する画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 2,
The APC means is an image forming apparatus that operates during a non-image forming period in which the light beam does not scan the photoconductor.
前記コンデンサ特性計測手段の計測回数を1回以上の任意の回数に設定する計測回数設定手段を有する画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 2,
An image forming apparatus having a measurement number setting means for setting the measurement number of the capacitor characteristic measurement means to an arbitrary number of one or more.
前記コンデンサ特性計測手段は印刷ジョブ開始前に計測を行う画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 2,
The capacitor characteristic measuring unit is an image forming apparatus that performs measurement before starting a print job.
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CN107222269A (en) * | 2017-06-29 | 2017-09-29 | 苏州经贸职业技术学院 | A kind of GSM APC quick accurate calibration implementation methods based on saturation PA |
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2011
- 2011-12-15 JP JP2011274983A patent/JP2013123879A/en active Pending
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