JP2013163309A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レーザビームプリンタ等の感光体上に光ビームを走査する画像形成装置において、露光する光ビームの光量制御を行う技術に関する。 The present invention relates to a technique for performing light amount control of a light beam to be exposed in an image forming apparatus that scans a light beam on a photosensitive member such as a laser beam printer.
走査光学系を有する画像形成装置において、画像形成の高速化および高解像度化に対応するため、発光するレーザの数を増やし、複数のビームを同時に走査して画像形成を行う技術が提案されている。 In an image forming apparatus having a scanning optical system, a technique has been proposed in which image formation is performed by increasing the number of lasers that emit light and simultaneously scanning a plurality of beams in order to cope with high-speed and high-resolution image formation. .
このようなレーザの数を増やす方法では、ポリゴンミラーの高速化により書き込み速度を上げる方法に比べて、ポリゴンミラーの回転速度や画像形成のためのクロック周波数を上げることなく、画像形成の高速化および高解像度化が可能となる。したがって、この方法を採用すれば、ポリゴンミラーの回転速度の高速化による短寿命化、スキャナの昇温および騒音などの問題を引き起こすことなく、また、画像形成のためのクロック周波数の高速化によるレーザ駆動回路および伝送経路の高速化対策などを行う必要なく、画像形成の高速化および高解像度化が可能となる。特に、面発光レーザ(Vertical Cavity Surface Emitting Laser:VCSEL)は、単一チップ面上に複数の発光点を配列することができるので、ビーム数を比較的容易に増やすことができる。 In this method of increasing the number of lasers, the speed of image formation can be increased without increasing the rotation speed of the polygon mirror and the clock frequency for image formation, compared with the method of increasing the writing speed by increasing the speed of the polygon mirror. Higher resolution can be achieved. Therefore, if this method is adopted, the laser does not cause problems such as shortening the service life by increasing the rotation speed of the polygon mirror, raising the temperature of the scanner, and noise, and increasing the clock frequency for image formation. It is possible to increase the image formation speed and resolution without taking measures to increase the speed of the drive circuit and transmission path. In particular, since a surface emitting laser (Vertical Cavity Surface Emitting Laser: VCSEL) can arrange a plurality of light emitting points on a single chip surface, the number of beams can be increased relatively easily.
レーザを用いて画像形成を行う場合、レーザが射出した光をPD(フォトダイオード)によって検出し、この検出した光に基づいて当該レーザの光量調整(Auto Power Control:APC)を行うようにしている。ところで、面発光レーザは、チップ面に対して垂直方向に光を出射するので、APC用のPDを内蔵することができず、外部に配置しなければならない。APC用のPDを外部に配置した場合には、図2に示すように、射出光の一部をハーフミラー105で反射し、外部に設置したPD106の出力結果をもとにAPCを行う構成が考えられる。この構成では、パッケージに内蔵されたPDの構成と同様に、非画像領域を利用してAPCのタイミングを設定できる。
When image formation is performed using a laser, light emitted from the laser is detected by a PD (photodiode), and light amount adjustment (Auto Power Control: APC) of the laser is performed based on the detected light. . By the way, since the surface emitting laser emits light in a direction perpendicular to the chip surface, the APC PD cannot be built in and must be arranged outside. When the APC PD is arranged outside, as shown in FIG. 2, a part of the emitted light is reflected by the
しかし、このようにレーザの射出光の一部を検出してAPCを行う方式を採用した場合には、PDによって検知される光量が低いため、PDの暗電流の影響を無視することができない。一般に、PDの暗電流は温度に対して指数関数的に変化するので、温度変化による暗電流の変動分がAPCの誤差となってしまう。この暗電流の影響を除去する構成として、例えば特許文献1では、PDからなる位置検出素子17から出力され、電流−電圧変換器2aによって電流−電圧変換された出力電圧Vaを微分回路6aに入力して微分し、出力電圧Vaの変化分、即ち光の照射により流れる電流Isaに対応する電圧Vsaだけを取り出し、暗電流Idaに対応する電圧Vdaを除去するようにした構成が提案されている。
However, when the method of detecting a part of the laser light and performing APC in this way is adopted, the influence of the dark current of the PD cannot be ignored because the amount of light detected by the PD is low. In general, since the dark current of PD changes exponentially with respect to temperature, the amount of change in dark current due to temperature change becomes an error in APC. As a configuration for removing the influence of this dark current, for example, in
しかし、前記APC用のPDの暗電流を除去するために微分回路を単純に導入した場合には、APCを実行する際に常に、当該微分回路に含まれるコンデンサに充電された電荷が十分に放電するまで待たなければならなかった。即ち、APCを実行する際に常に、所定の待ち時間が要求されるので、APCを含む制御シーケンスが非効率になる。その結果、APCの時間が十分に確保できなかったり、複数のラインに跨ってAPCを実行することによりAPC間隔の長期化へと繋がったりして、画像品位を保てない虞がある。 However, when a differentiation circuit is simply introduced to remove the dark current of the APC PD, the charge charged in the capacitor included in the differentiation circuit is always sufficiently discharged when the APC is executed. I had to wait until. That is, since a predetermined waiting time is always required when APC is executed, the control sequence including APC becomes inefficient. As a result, there is a possibility that the image quality cannot be maintained because the APC time cannot be secured sufficiently, or the APC is executed over a plurality of lines, leading to an increase in the APC interval.
本発明は、この点に着目してなされたものであり、APCを含む制御シーケンスを効率よく実行しながら、APC用のPDの暗電流の影響を除去することが可能となる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 paying attention to this point, and provides an image forming apparatus capable of removing the influence of the dark current of an APC PD while efficiently executing a control sequence including APC. The purpose is to do.
上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、感光体に静電潜像を形成するための光ビームを射出する発光手段と、前記光ビームが前記感光体を走査するように前記光ビームを偏向する偏向手段と、前記光ビームが前記感光体上の前記静電潜像を形成する領域を走査する潜像形成期間以外の非潜像形成期間に前記発光手段から射出される光ビームを受光し、該受光した光ビームの光量に応じたレベルの信号を出力する光電変換手段と、前記光電変換手段によって出力されたレベルに応じた電流を生成する生成回路と、前記生成回路によって生成された前記電流が入力され、当該電流に含まれる交流成分を抽出する抽出回路と、前記抽出回路によって抽出される、前記電流に含まれる前記交流成分の値に基づいて前記光ビームの光量を制御する制御手段と、前記潜像形成期間に前記抽出回路に入力される前記電流を遮断する遮断手段とを有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the image forming apparatus of the present invention includes a light emitting unit that emits a light beam for forming an electrostatic latent image on a photosensitive member, and the light beam that scans the photosensitive member. A deflecting means for deflecting a beam; and a light beam emitted from the light emitting means during a non-latent image forming period other than a latent image forming period in which the light beam scans an area where the electrostatic latent image is formed on the photosensitive member. And a photoelectric conversion means for outputting a signal of a level corresponding to the amount of light of the received light beam, a generation circuit for generating a current corresponding to the level output by the photoelectric conversion means, and a generation circuit The extracted current is input to extract an alternating current component included in the current, and the light amount of the light beam is controlled based on the value of the alternating current component included in the current extracted by the extraction circuit. And having a control means for, and interrupting means for interrupting the current input to the extraction circuit in the latent image formation period.
本発明によれば、APC用のPDの暗電流の影響を除去し、かつ非画像領域を有効に利用することで、高い精度で効率よくAPCを実行することができる。その結果、光量ムラのない、高品位の画像を形成することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to efficiently perform APC with high accuracy by removing the influence of the dark current of the PD for APC and effectively using the non-image area. As a result, it is possible to form a high-quality image without light quantity unevenness.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(第1の実施の形態)
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示すブロック図であり、同図には画像形成装置として、電子写真方式のカラー画像形成装置が例示されている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, an electrophotographic color image forming apparatus is exemplified as the image forming apparatus. .
同図に示すように、本実施の形態の画像形成装置は、給紙部1,2または3から選択的に転写紙Sの給紙を行い、給紙された転写紙Sは、複数の搬送ローラ対8,9,10および11により中継されてレジストローラ対12へ送られる。ただし、給紙部3から給紙された転写紙Sは、搬送ローラ対8により中継されてレジストローラ対12へ送られる。
As shown in the figure, the image forming apparatus according to the present embodiment selectively feeds the transfer paper S from the
レジストローラ対12の紙搬送方向下流には、中間転写体である長尺状の中間転写ベルト(無端ベルト)13が配置されている。また、異なる色のカラートナー像を形成し、担持する複数の感光体ドラム14〜17が、中間転写ベルト13の回転方向に沿って順次配置されている。
A long intermediate transfer belt (endless belt) 13 that is an intermediate transfer member is disposed downstream of the
まず、最上流の感光体ドラム14から感光体ドラム15、感光体ドラム16および感光体ドラム17の順序で各感光体ドラム14〜17上には、レーザユニット22から照射されるレーザ光(光ビーム)によって露光がなされ、感光体ドラム14〜17上に静電潜像が形成される。このとき、各感光体ドラム14〜17では、電位制御によって、潜像電位が所望の電位になるように帯電電位が調節される。形成された静電潜像は、感光体ドラム14〜17にそれぞれ用意されている現像器23〜26によって各色トナー像に可視化現像される。更に、現像されたトナー像は、中間転写ベルト13が回転する過程で、感光体ドラム14と転写帯電器90との間の転写部、感光体ドラム15と転写帯電器91との間の転写部、感光体ドラム16と転写帯電器92との間の転写部、および感光体ドラム17と転写帯電器93との間の転写部を順次通過することにより、中間転写ベルト13上に重ねて転写される。
First, the laser light (light beam) emitted from the
一方、転写紙Sは、中間転写ベルト13上のトナー像と転写紙Sの先端との位置を合わせるタイミングをとって回転を開始するレジストローラ対12によって、中間転写ベルト13上の、2次転写ローラ40と2次転写対向ローラ13bとの当接部である2次転写部T2に送られ、転写紙Sの紙面上にトナー像が転写される。2次転写部T2を通過した転写紙Sは、中間転写ベルト13によって定着装置35へ送られる。そして、転写紙Sが、定着装置35内の定着ローラ35Aと加圧ローラ35Bとによって形成されるニップ部を通過する過程で、定着ローラ35Aにより加熱され、加圧ローラ35Bにより加圧されて、転写トナー像が転写紙Sの紙面上に定着される。定着装置35を通過した定着処理済み転写紙Sは、搬送ローラ対36によって排出ローラ対37へ送られ、さらに機外の排出トレイ38上へ排出される。
On the other hand, the transfer sheet S is subjected to secondary transfer on the
次に、本実施の形態の画像形成装置においてAPCを実現するための構成について説明する。本実施の形態ではAPCとして、ハーフミラーを用いて半導体レーザから出射されたレーザ光を感光体ドラムに導くレーザ光と受光センサに入射させるレーザ光に分離し、受光センサに入射したレーザ光の光量に基づいて半導体レーザから出射するレーザ光の光量制御を行うAPC方式を採用している。 Next, a configuration for realizing APC in the image forming apparatus according to the present embodiment will be described. In this embodiment, as APC, a laser beam emitted from a semiconductor laser using a half mirror is separated into a laser beam guided to a photosensitive drum and a laser beam incident on a light receiving sensor, and the light quantity of the laser light incident on the light receiving sensor. Based on the above, an APC system is employed that controls the amount of laser light emitted from the semiconductor laser.
図2は、このハーフミラーを用いたAPCとしての、複数のレーザ光をポリゴンミラーで偏向し、偏向された複数のレーザ光が感光体ドラムを走査する走査光学系に適用した場合の構成の一例を示している。 FIG. 2 shows an example of a configuration in which a plurality of laser beams are deflected by a polygon mirror as an APC using this half mirror and applied to a scanning optical system in which the deflected laser beams scan a photosensitive drum. Is shown.
同図に示すように、半導体レーザ101の出力光は、各々コリメータレンズ102、開口絞り103およびシリンドリカルレンズ104を通過し、ポリゴンミラー107の反射面上を反射した後、トーリックレンズ108aおよび回折光学素子108bを通過し、感光体ドラム111(前記感光体ドラム14〜17のいずれかに対応)上に結像される。コリメータレンズ102は、半導体レーザ101から出射された発散するレーザ光を略平行光束のレーザ光に変換する。開口絞り103は、通過光束を制限する。シリンドリカルレンズ104は、副走査方向にのみ所定の屈折力を有し、開口絞り103を通過した光束を副走査断面内でポリゴンミラー107の反射面に結像させている。ポリゴンミラー107(偏向手段)は、モータ等の駆動装置(不図示)により一定速度で回転しており、反射面上に結像したレーザ光を偏向する。光学素子108は、屈折部と回折部によって構成され、fθ特性を有している。屈折部は、主走査方向と副走査方向とで互いに異なるパワーを有するトーリックレンズ108aから成り、該トーリックレンズ108aの主走査方向のレンズ面は非球面形状になっている。回折部は、主走査方向と副走査方向とで互いに異なるパワーを有する長尺状の回折光学素子108bから成っている。光学素子108bを通過したレーザ光は感光体ドラム111を走査する。
As shown in the figure, the output light of the
PD(フォトダイオード)センサ110は、画像領域外を走査するレーザ光を検出するビーム検出センサである。ポリゴンミラー107によって偏向されたレーザ光は、反射ミラー109上で反射し、PDセンサ110の受光面上を走査する。PDセンサ110は、入射されたレーザ光を検出することで、感光体ドラム111上への画像書き出しタイミング信号を生成する。
The PD (photodiode)
本実施の形態で採用したAPC方式では、ハーフミラー105によって反射されたレーザ光の一部を、光量検知センサとして機能するPD106に導光する。PD106は、受光したレーザ光の光量に応じたレベルの信号を出力するので、PD106から出力される信号をモニタし、フィードバック制御をかけることで、半導体レーザから出射されるレーザ光の光量を目標光量に制御する。他方、本実施の形態で採用しなかった感光体ドラムに導くレーザ光とは反対方向に射出されるレーザ光を受光するAPC方式では、半導体レーザ101のパッケージ内に設置されたPDを光量検知用モニタとして利用する。本発明は、このAPC方式に適用しても良い。
In the APC method employed in this embodiment, a part of the laser light reflected by the
また、APCは通常、光量調整のみならず、バイアス電流値の設定をも担っている。光量を調整するためのモードを、例えばモードAPC_Hとすると、バイアス電流値を決定するためには、モードAPC_Hによって調整された光量よりも低い値(例えば、モードAPC_Hの1/4の値)に収束させるモード、例えばモードAPC_Lが必要となる。モードAPC_Hで収束した電流値および光量をそれぞれI_HおよびP_Hとし、モードAPC_Lで収束した電流値および光量をそれぞれI_LおよびP_Lとすると、バイアス電流Ibは、次式(1)で決定される。 In addition, APC is usually responsible not only for light amount adjustment but also for setting a bias current value. If the mode for adjusting the amount of light is, for example, mode APC_H, the bias current value is determined to converge to a value lower than the amount of light adjusted by mode APC_H (for example, a value that is 1/4 of mode APC_H). For example, mode APC_L is required. When the current value and light amount converged in mode APC_H are I_H and P_H, respectively, and the current value and light amount converged in mode APC_L are I_L and P_L, respectively, the bias current Ib is determined by the following equation (1).
Ib = { −P_H ×(I_H − I_L) + I_H ×(P_H − P_L) }/(P_H − P_L) …(1)
次に、PD106の暗電流がAPCの精度に与える影響について説明する。
Ib = {− P_H × (I_H−I_L) + I_H × (P_H−P_L)} / (P_H−P_L) (1)
Next, the influence of the dark current of the
一般的に、PDの暗電流は温度に対して指数関数的に変化するが、PD106に入射される光量は微弱であるために、PD106の持つ暗電流の影響を無視することができない。
In general, the dark current of the PD changes exponentially with respect to the temperature. However, since the amount of light incident on the
図3は、温度変化によるPDの出力変化を模式的に示した図である。同図に示すように、PDへの入射光量が一定であっても、高温時のPD出力電流は、低温時のPD出力電流に比べて大きくなっている。図中のΔIが温度による暗電流の変化分である。APCにおいて負帰還制御を行っている場合、温度が高くなるにつれて暗電流が増加し、それによってPD出力電流(モニタ電流)が増加するため、APCを行ってもレーザ光量が目標光量よりも低い値に制御されてしまう。そこで、本実施の形態では微分回路を導入し、PD出力電流に含まれる暗電流の直流成分を除去するようにしている。 FIG. 3 is a diagram schematically showing changes in the output of the PD due to temperature changes. As shown in the figure, even when the amount of light incident on the PD is constant, the PD output current at the high temperature is larger than the PD output current at the low temperature. ΔI in the figure is the amount of change in dark current due to temperature. When negative feedback control is performed in APC, the dark current increases as the temperature increases, thereby increasing the PD output current (monitor current). Therefore, even if APC is performed, the laser light amount is lower than the target light amount. Will be controlled. Therefore, in this embodiment, a differentiation circuit is introduced to remove the DC component of the dark current contained in the PD output current.
図4は、この微分回路213を含む光量検出回路210の構成を示す図であり、同図(a)がブロック図であり、同図(b)が回路図である。なお、同図(a)には、光量検出回路210以外にも、光量検出回路210から出力された信号レベルに応じて半導体レーザ101の出力光量を制御する半導体レーザ駆動回路200、光量検出回路210の動作を制御するCPU(Central Processing Unit)220、半導体レーザ101およびハーフミラー105も記載されている。
4A and 4B are diagrams showing the configuration of the light
光量検出回路(光量検出手段)210は、PD(光電変換手段)106と、PD106からの出力電流を増幅する増幅回路211(生成回路)と、増幅回路211からの出力電流を後段の微分回路213に流す/流さないを制御するスイッチ(遮断手段)212と、微分回路(抽出回路)213とによって構成されている。微分回路213は、増幅回路211からその出力電流が供給されると、その出力電流に含まれる直流成分を除去して、交流成分を抽出する。
The light quantity detection circuit (light quantity detection means) 210 includes a PD (photoelectric conversion means) 106, an amplification circuit 211 (generation circuit) that amplifies the output current from the
スイッチ212は、シャットダウン信号/SDが“1(Hi)”になると、オフとなって、増幅回路211からの出力電流を微分回路213に流さない。一方、スイッチ212は、シャットダウン信号/SDが“0(Lo)”になると、オンとなって、増幅回路211からの出力電流を微分回路213に流す。以下、このように動作するスイッチ212を設けた理由について説明する。
When the shutdown signal / SD becomes “1 (Hi)”, the
図5は、スイッチ212を設けない場合の微分回路213を通過する前/後のPD106の出力電流の推移の一例を示す図である。図示例では、複数のビームが画像領域において(つまり、制御シーケンスのVIDEOモード時(潜像形成期間)に)ある光量で発光した場合が示されている。
FIG. 5 is a diagram showing an example of the transition of the output current of the
同図に示すように、VIDEOモードが終了し、制御シーケンスのOFFモードになると、PD106からは暗電流(図中、ΔI)のみが出力されるものの、その暗電流の直流成分は微分回路213によって除去される。しかし、微分回路213を構成するコンデンサ213a(図4(b)参照)には、VIDEOモードが終了する直前の半導体レーザ101の発光量に応じた電荷量が充電されるため、OFFモード時(非潜像形成期間)には、コンデンサ213aから放電電流が時間tだけ流れる。この放電電流が流れている間は、APCを行うことができないので、VIDEOモードが終了してからt秒間待った後に、APCを行うことになる。つまり、t秒間の待ち時間が発生する。そして、時間tは、コンデンサ213aに充電される電荷量に応じて変化するので、VIDEOモードが終了する直前の発光量、即ちPD106からの出力電流量に応じて変化する。したがって、PD106からの出力電流が小さいときには放電時間は短時間で済むものの、PD106からの出力電流が大きいときには長時間の放電時間を要する。このため、全ビームがフル点灯した場合を想定して、一番長い放電時間を時間tとして設定する必要がある。しかし、VIDEOモード時に、PD106からの出力電流を微分回路213に流さないようにすれば、VIDEOモード時には、微分回路213のコンデンサ213aには充電されないので、放電時間を必要以上に長く取る必要がなくなり、レーザ光が非画像領域を走査している期間にAPCを行う発光素子の数を増やすことができる。そこで、本実施の形態の画像形成装置は、図4に示すようにスイッチ212を設け、VIDEOモード時には、PD106からの出力電流を微分回路213に流さないようにしている。
As shown in the figure, when the VIDEO mode is completed and the control sequence is switched to the OFF mode, only the dark current (ΔI in the figure) is output from the
図6は、スイッチ212を設け、VIDEOモード時にシャットダウン信号/SDを用いて、微分回路213への注入電流を遮断した場合の微分回路213を通過する前/後のPD106の出力電流の推移の一例を示す図である。
FIG. 6 shows an example of transition of the output current of the
同図に示すように、VIDEOモード時にシャットダウン信号/SDを“0(Lo)”にすることで、ビームが発光した場合でも、微分回路213への注入電流を遮断している。これにより、待ち時間tを短く設定することができ、レーザ光が非画像領域を走査している期間にAPCを行う発光素子の数を増やすことができる。
As shown in the figure, by setting the shutdown signal / SD to “0 (Lo)” in the VIDEO mode, the injection current to the
図7は、CPU220が実行する画像描画処理の一部の手順を示すフローチャートであり、スイッチ212のオン/オフ制御に関するものである。
FIG. 7 is a flowchart showing a part of image drawing processing executed by the
同図に示すように、画像描画処理が開始されると、まずCPU220は、シャットダウン信号/SDを“Hi”(/SD=1)にして、スイッチ212をオンする(ステップS1)。次にCPU220は、VIDEOモードであるかどうかを判断し(ステップS2)、VIDEOモードであれば、シャットダウン信号/SDを“Lo”(/SD=0)にして、スイッチ212をオフする(ステップS3)。他方、VIDEOモードでなければ、CPU220は、シャットダウン信号/SDを“Hi”(/SD=1)にして、スイッチをオンする(ステップS4)。
As shown in the figure, when the image drawing process is started, the
なお本実施の形態では、スイッチ212を増幅回路211と微分回路213との間に設けるようにしたが、これに限らず、微分回路213よりも手前であれば、その位置は問わない。例えば、PD106の直後にスイッチ212を設けるようにしてもよい。
In this embodiment, the
さらに、スイッチ212を設ける代わりに、増幅回路211中のアンプのシャットダウン機能を利用してもよい。
Further, an amplifier shutdown function in the
(第2の実施の形態)
本実施の形態の画像形成装置は、前記第1の実施の形態の画像形成装置に対して、光量検出回路の構成が異なるのみである。したがって、本実施の形態の画像形成装置のハードウェアは、第1の実施の形態の画像形成装置のハードウェア、つまり図1および図2に記載のハードウェアをそのまま採用することにする。
(Second Embodiment)
The image forming apparatus according to the present embodiment is different from the image forming apparatus according to the first embodiment only in the configuration of the light amount detection circuit. Therefore, the hardware of the image forming apparatus according to the present embodiment adopts the hardware of the image forming apparatus according to the first embodiment, that is, the hardware shown in FIGS.
図8は、本実施の形態の画像形成装置に含まれる光量検出回路310の構成を示す図であり、同図(a)がブロック図であり、同図(b)が回路図である。図8中、前記図4と同様の要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
FIG. 8 is a diagram showing a configuration of the light
図8(b)と図4(b)とを見比べれば分かるように、増幅回路311(生成回路)は、増幅回路211の抵抗211aに追加して、抵抗211aより抵抗値の小さい抵抗311bを設け、両抵抗211aまたは311bをゲイン切替信号/GAINにより切り替え可能に構成されている。より具体的には、増幅回路311は、ゲイン切替信号/GAINが“0(Lo)”になると、抵抗311bに切り替えて増幅回路311のゲインをより低い倍率に設定し、ゲイン切替信号/GAINが“1(Hi)”になると、抵抗211aに切り替えて増幅回路311のゲインを元の高い倍率に戻す。そして、VIDEOモード時にゲイン切替信号/GAINを“0”にすることにより、増幅回路311のゲインは低い倍率に設定されるので、その結果、VIDEOモード時にはPD106が高い光量を受光しても、増幅回路311を通過後の出力は小さく抑えられる。これは、図9に示すように、微分回路213内のコンデンサ213aの電荷が放電されるまでの待ち時間tが短期間に設定できることを意味する。したがって、VIDEOモード後のOFFモードの時間を短時間に設定することができ、効率の良いAPCを実行することができる。
As can be seen by comparing FIG. 8B and FIG. 4B, the amplifier circuit 311 (generation circuit) adds a
図10は、CPU220が実行する画像描画処理の一部の手順を示すフローチャートであり、抵抗211a,311bの切り替え制御に関するものである。
FIG. 10 is a flowchart illustrating a part of the image drawing process executed by the
同図に示すように、画像描画処理が開始されると、まずCPU220は、ゲイン切替信号/GAINを“Hi”(/GAIN=1)にして抵抗211aを選択し、増幅回路311のゲインを高い倍率に設定する(ステップS11)。次にCPU220は、VIDEOモードであるかどうかを判断し(ステップS12)、VIDEOモードであれば、ゲイン切替信号/GAINを“Lo”(/GAIN=0)にして抵抗311bを選択し、増幅回路311のゲインを低い倍率に設定する(ステップS13)。他方、VIDEOモードでなければ、CPU220は、ゲイン切替信号/GAINを“Hi”(/GAIN=1)にして抵抗211aを選択し、増幅回路311のゲインを高い倍率に設定する(ステップS14)。
As shown in the figure, when the image drawing process is started, the
なお本実施の形態では、増幅回路311のゲインを変える抵抗として、抵抗211aおよび311bの2種類を設け、ゲインを変える自由度を“2”としたが、これに限らず、“3”以上の異なる値の抵抗値を設け、これらをPD106の温度等に従って適宜切り替えるようにして、ゲインを変える自由度を“3”以上にしてもよい。
In this embodiment, two types of
(第3の実施の形態)
本実施の形態の画像形成装置は、前記第1の実施の形態の画像形成装置に対して、光量検出回路の構成が異なるのみである。したがって、本実施の形態の画像形成装置のハードウェアは、第1の実施の形態の画像形成装置のハードウェア、つまり図1および図2に記載のハードウェアをそのまま採用することにする。
(Third embodiment)
The image forming apparatus according to the present embodiment is different from the image forming apparatus according to the first embodiment only in the configuration of the light amount detection circuit. Therefore, the hardware of the image forming apparatus according to the present embodiment adopts the hardware of the image forming apparatus according to the first embodiment, that is, the hardware shown in FIGS.
図11は、本実施の形態の画像形成装置に含まれる光量検出回路410の構成を示す図であり、同図(a)がブロック図であり、同図(b)が回路図である。図11中、前記図4と同様の要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration of a light
図11(a)と図4(a)とを見比べれば分かるように、光量検出回路410は、光量検出回路210に含まれるスイッチ212を削除して、微分回路213の後段にクランプ回路414を設けている。クランプ回路414は、微分回路213内のコンデンサ213aが放電電流を流さないように機能する。
As can be seen from a comparison between FIG. 11A and FIG. 4A, the light
図12は、クランプ回路414を設けた場合の微分回路213を通過する前/後のPD106の出力電流の推移の一例を示す図である。図示例では、複数のビームが画像領域において(つまり、VIDEOモード時に)ある光量で発光した場合が示されている。
FIG. 12 is a diagram showing an example of transition of the output current of the
同図に示すように、VIDEOモード時に半導体レーザ101がオンし、PD106に光が照射されている状態から、半導体レーザ101がオフし、PD106に光が照射されなくなると、微分回路213内のコンデンサ213aは放電を開始し、逆電流を流そうとする。ところが、クランプ回路414があることで、コンデンサ213aは逆電流を流すことができずに、電流は“0”Aとなる。この結果、コンデンサ213aの放電時間tを考慮せずに、VIDEOモード後のOFFモードの時間を自由に設定することができるので、効率的なAPCを実行することができる。
As shown in the figure, when the
101 半導体レーザ
105 ハーフミラー
106 光量検知センサ(PD)
210,310,410 光量検出回路
211,311 増幅回路
213 微分回路
220 CPU
414 クランプ回路
101
210, 310, 410 Light
414 Clamp circuit
Claims (6)
前記光ビームが前記感光体を走査するように前記光ビームを偏向する偏向手段と、
前記光ビームが前記感光体上の前記静電潜像を形成する領域を走査する潜像形成期間以外の非潜像形成期間に前記発光手段から射出される光ビームを受光し、該受光した光ビームの光量に応じたレベルの信号を出力する光電変換手段と、
前記光電変換手段によって出力されたレベルに応じた電流を生成する生成回路と、
前記生成回路によって生成された前記電流が入力され、当該電流に含まれる交流成分を抽出する抽出回路と、
前記抽出回路によって抽出される、前記電流に含まれる前記交流成分の値に基づいて前記光ビームの光量を制御する制御手段と、
前記潜像形成期間に前記抽出回路に入力される前記電流を遮断する遮断手段と
を有することを特徴とする画像形成装置。 A light emitting means for emitting a light beam for forming an electrostatic latent image on the photoreceptor;
Deflecting means for deflecting the light beam such that the light beam scans the photoreceptor;
The light beam receives the light beam emitted from the light emitting means during a non-latent image forming period other than the latent image forming period for scanning the area where the electrostatic latent image is formed on the photoconductor, and the received light Photoelectric conversion means for outputting a signal of a level corresponding to the amount of light of the beam;
A generation circuit for generating a current according to the level output by the photoelectric conversion means;
An extraction circuit that receives the current generated by the generation circuit and extracts an AC component included in the current;
Control means for controlling the light amount of the light beam based on the value of the alternating current component included in the current extracted by the extraction circuit;
An image forming apparatus comprising: a blocking unit configured to block the current input to the extraction circuit during the latent image forming period.
前記遮断手段は、前記潜像形成期間に前記生成回路からの生成電流を遮断して、前記微分回路の前記コンデンサに充電させないようにする
ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 The extraction circuit is a differentiation circuit including a capacitor,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the blocking unit blocks a generated current from the generating circuit during the latent image forming period so that the capacitor of the differentiating circuit is not charged.
前記光ビームが前記感光体を走査するように前記光ビームを偏向する偏向手段と、
前記光ビームが前記感光体上の前記静電潜像を形成する領域を走査する潜像形成期間以外の非潜像形成期間に前記発光手段から射出される光ビームを受光し、該受光した光ビームの光量に応じたレベルの信号を出力する光電変換手段と、
前記光電変換手段によって出力されたレベルに応じた電流を生成する生成回路と、
前記生成回路によって生成された前記電流が入力され、当該電流に含まれる交流成分を抽出する抽出回路と、
前記抽出回路によって抽出される、前記電流に含まれる前記交流成分の値に基づいて前記光ビームの光量を制御する制御手段と、
前記潜像形成期間に前記生成回路のゲインをより低い倍率に切り替える切替手段と
を有することを特徴とする画像形成装置。 A light emitting means for emitting a light beam for forming an electrostatic latent image on the photoreceptor;
Deflecting means for deflecting the light beam such that the light beam scans the photoreceptor;
The light beam receives the light beam emitted from the light emitting means during a non-latent image forming period other than the latent image forming period for scanning the area where the electrostatic latent image is formed on the photoconductor, and the received light Photoelectric conversion means for outputting a signal of a level corresponding to the amount of light of the beam;
A generation circuit for generating a current according to the level output by the photoelectric conversion means;
An extraction circuit that receives the current generated by the generation circuit and extracts an AC component included in the current;
Control means for controlling the light amount of the light beam based on the value of the alternating current component included in the current extracted by the extraction circuit;
An image forming apparatus comprising: switching means for switching the gain of the generation circuit to a lower magnification during the latent image formation period.
前記生成回路は、複数の異なる倍率のゲインをそれぞれ設定できる複数の抵抗を含み、
前記切替手段は、前記潜像形成期間に低い倍率のゲインを設定する抵抗に切り替える一方、前記非潜像形成期間に高い倍率のゲインを設定する抵抗に切り替える
ことを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。 The extraction circuit is a differentiation circuit including a capacitor,
The generation circuit includes a plurality of resistors each capable of setting a plurality of gains of different magnifications,
4. The switching unit according to claim 3, wherein the switching unit switches to a resistor that sets a low magnification gain during the latent image formation period, and switches to a resistor that sets a high magnification gain during the non-latent image formation period. Image forming apparatus.
前記光ビームが前記感光体を走査するように前記光ビームを偏向する偏向手段と、
前記光ビームが前記感光体上の前記静電潜像を形成する領域を走査する潜像形成期間以外の非潜像形成期間に前記発光手段から射出される光ビームを受光し、該受光した光ビームの光量に応じたレベルの信号を出力する光電変換手段と、
前記光電変換手段によって出力されたレベルに応じた電流を生成する生成回路と、
コンデンサを含み、前記生成回路によって生成された前記電流が入力され、当該電流に含まれる交流成分を抽出する抽出回路と、
前記抽出回路によって抽出される、前記電流に含まれる前記交流成分の値に基づいて前記光ビームの光量を制御する制御手段と、
前記抽出回路の前記コンデンサからの放電電流を流さないように動作するクランプ回路と
を有することを特徴とする画像形成装置。 A light emitting means for emitting a light beam for forming an electrostatic latent image on the photoreceptor;
Deflecting means for deflecting the light beam such that the light beam scans the photoreceptor;
The light beam receives the light beam emitted from the light emitting means during a non-latent image forming period other than the latent image forming period for scanning the area where the electrostatic latent image is formed on the photoconductor, and the received light Photoelectric conversion means for outputting a signal of a level corresponding to the amount of light of the beam;
A generation circuit for generating a current according to the level output by the photoelectric conversion means;
An extraction circuit that includes a capacitor, receives the current generated by the generation circuit, and extracts an AC component included in the current;
Control means for controlling the light amount of the light beam based on the value of the alternating current component included in the current extracted by the extraction circuit;
An image forming apparatus comprising: a clamp circuit that operates so as not to flow a discharge current from the capacitor of the extraction circuit.
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