JP2018008488A - Light source drive device, image formation apparatus and light amount control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光源駆動装置、画像形成装置及び光量制御方法に関する。 The present invention relates to a light source driving device, an image forming apparatus, and a light amount control method.
電子写真方式の画像形成装置では、レーザーダイオードやLEDなどを光源とする露光装置が画像データに基づいて感光体ドラムを露光して潜像を形成する。現像ローラは感光体ドラムと共に回転しながらトナーを供給することで静電力により感光体ドラムにトナーを付着させることでトナー画像を作成する。 In an electrophotographic image forming apparatus, an exposure device using a laser diode or LED as a light source exposes a photosensitive drum based on image data to form a latent image. The developing roller supplies toner while rotating together with the photosensitive drum, thereby creating a toner image by attaching the toner to the photosensitive drum by electrostatic force.
このような電子写真方式の画像形成装置に用いられる光源は駆動電流により発光するため、駆動電流の波形が画素(ドットやピクセル等と呼ばれる)と対応する矩形状の光パルスを形成することが好ましい。しかし、光源の発振ディレイなどに代表される応答性の遅れなどにより、光パルスは駆動電流の波形に追従しない。このため、画素に対応するように出射された光パルスは矩形でなくなり画素に出射される光量も狙いよりも小さくなってしまう。 Since a light source used in such an electrophotographic image forming apparatus emits light by a driving current, it is preferable to form a rectangular light pulse whose driving current waveform corresponds to a pixel (referred to as a dot or a pixel). . However, the optical pulse does not follow the waveform of the drive current due to a delay in responsiveness such as an oscillation delay of the light source. For this reason, the light pulse emitted so as to correspond to the pixel is not rectangular and the amount of light emitted to the pixel is smaller than the target.
このような光量不足を改善するための技術としてOV(オーバーシュート)制御やUD(アンダーシュート)制御が知られている(例えば、特許文献1参照。)。特許文献1には、第一の補助駆動電流Iovの値の設定の際に用いた点灯パターン信号よりも、所定電流の供給が停止される時間を短くする点灯パターン信号を用いて第二の補助駆動電流Iudの値を設定する光駆動回路が開示されている。
OV (overshoot) control and UD (undershoot) control are known as techniques for improving such a shortage of light quantity (see, for example, Patent Document 1). In
しかしながら、従来のOV制御とUD制御では、画像の高解像度化や高速化に伴う高速点灯時に狙いの光量が得られにくいという問題がある。例えば、連続ドットの場合、各ドットの光量が狙った光量にならず、画質に影響を及ぼす場合がある。 However, in the conventional OV control and UD control, there is a problem that it is difficult to obtain a target light amount at the time of high-speed lighting accompanying high resolution and high speed of an image. For example, in the case of continuous dots, the light amount of each dot may not affect the target light amount, and may affect the image quality.
本発明は、光源が適切な光量の光パルスを形成する光源駆動装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a light source driving device in which a light source forms a light pulse with an appropriate light amount.
本発明は、光源を駆動する駆動電流の立ち上がりに第一の電流値を加え、立ち下がりから第二の電流値を減じた前記駆動電流を出力して前記光源に光パルスを出射させる光源駆動装置であって、前記駆動電流を第一の点灯パターンで出力し、前記光パルスの積分光量に基づいて前記第一の電流値を決定する第一の電流値決定手段を有し、前記第一の電流値決定手段は、前記光パルスの立ち下がり時間が閾値以下となる前記第二の電流値が減じられた前記駆動電流で前記光源を駆動する。 The present invention relates to a light source driving device that adds a first current value to a rising edge of a driving current for driving a light source, outputs the driving current obtained by subtracting a second current value from the falling edge, and emits a light pulse to the light source. The driving current is output in a first lighting pattern, and the first current value determining means for determining the first current value based on the integrated light quantity of the light pulse is provided. The current value determining means drives the light source with the drive current from which the second current value at which the fall time of the light pulse is equal to or less than a threshold is reduced.
光源が適切な光量の光パルスを形成する光源駆動装置を提供することができる。 It is possible to provide a light source driving device in which a light source forms a light pulse with an appropriate amount of light.
以下、本発明を実施するための光源制御装置と光源制御装置が行う光量制御方法について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, a light source control device for carrying out the present invention and a light amount control method performed by the light source control device will be described with reference to the drawings.
<OV値1、UD値2の決定の概略>
本実施形態の光源駆動装置は、最適OV値を決定してこの最適OV値を用いて最適UD値を決定する。
<Outline of determination of
The light source driving apparatus according to the present embodiment determines an optimum OV value by using the optimum OV value.
図1は、本実施形態における最適OV値の決定方法の概略を説明する図の一例である。図1は駆動電流4を示す。本実施形態の光源駆動装置は、所定のUD初期値2Iが設定された状態で、徐々に増大されるOV値1が設定された駆動電流4でM個のドットごとに光源を点灯する。
FIG. 1 is an example of a diagram illustrating an outline of a method for determining an optimal OV value in the present embodiment. FIG. 1 shows the drive current 4. The light source driving device of the present embodiment turns on the light source for every M dots with the
所定のUD初期値2Iは光パルスの立ち下がり時間が閾値以下になるように決定されている。つまり、光パルスの立ち下がりがなまらない程度に十分に大きい値である。つまり、光パルスの立ち上がり時間がなまらない駆動電流4が得られる。また、駆動電流4はMOV個分のドットの間隔を有するので、UD初期値2Iが十分に大きくても、このUD初期値2Iは後続のドットの光パルスの立ち上がりに影響しない。この状態で光源駆動装置は以下のように最適OV値1opを決定する。
(1)光源駆動装置は、OV値1がゼロで積分光量を測定する(図1(a))。
(2)光源駆動装置は、OV値1を所定量増大して積分光量を測定する(図1(b))。
(3)光源駆動装置は、OV値1を所定量増大して積分光量を測定する(図1(c))。
(4)光源駆動装置は、OV値1を所定量増大して積分光量を測定する(図1(d))。
The predetermined UD initial value 2I is determined so that the fall time of the optical pulse is less than or equal to the threshold value. That is, the value is sufficiently large so that the falling of the optical pulse is not lost. That is, the drive current 4 that does not slow down the rise time of the light pulse is obtained. The
(1) The light source driving device measures the integrated light quantity when the
(2) The light source driving device increases the
(3) The light source driving device increases the
(4) The light source driving device increases the
以下、UD初期値2Iは一定のまま、OV値1を徐々に大きくして光源駆動装置が積分光量を測定すると、測定した積分光量が目標積分光量以上になる最適OV値1opが決定される。光パルスの立ち下がりはなまっていないので、測定した積分光量が目標積分光量と同程度になった光パルスは立ち上がりもなまっていないと推定できる。したがって、1つの光パルスとして矩形に近い形状の光パルスが得られる。このように決定された最適OVが設定された駆動電流4により連続ドットの各ドットの光量を狙った光量に近づけることができる。 Hereinafter, when the UD value is gradually increased while the UD initial value 2I remains constant and the light source driving device measures the integrated light amount, the optimum OV value 1op at which the measured integrated light amount is equal to or greater than the target integrated light amount is determined. Since the falling edge of the optical pulse is not blurred, it can be estimated that the rising edge of the optical pulse whose measured integrated light quantity is the same as the target integrated light quantity is not blurred. Therefore, an optical pulse having a shape close to a rectangle is obtained as one optical pulse. With the drive current 4 in which the optimum OV determined in this way is set, the light amount of each continuous dot can be brought close to the target light amount.
これによりOV値1が最適化されたので(最適OV値が得られたので)、続いて、UD値2が最適化される。
As a result, the
図2は、本実施形態におけるUD値2の決定方法の概略を説明する図の一例である。図2は駆動電流4を示す。光源駆動装置は、最適OV値1opが設定された状態で、徐々に増大されるUD値2が設定された駆動電流4で1個のドットごとに光源を点灯する制御を繰り返す。
(1)光源駆動装置は、UD値2がゼロで積分光量を測定する(図2(a))。
(2)光源駆動装置は、UD値2を所定量増大して積分光量を測定する(図2(b))。
(3)光源駆動装置は、UD値2を所定量増大して積分光量を測定する(図2(c))。
(4)光源駆動装置は、UD値2を所定量増大して積分光量を測定する(図2(d))。
FIG. 2 is an example of a diagram illustrating an outline of a method for determining the
(1) The light source driving device measures the integrated light quantity when the
(2) The light source driving device increases the
(3) The light source driving device increases the
(4) The light source driving device increases the
以下、最適OV値1opのまま、UD値2を徐々に大きくして積分光量を測定すると、測定した積分光量が目標積分光量以下になるUD値2が決定される。UD値2が小さい状態では、光パルスの立ち下がりがなまるため、オフ点灯の区間や後続のドットに余剰光量が含まれてしまう。しかし、徐々にUD値2を大きくすることでこの余剰光量が少なくなり、やがて1ドット置きに点灯しても余剰光量が積分光量にほとんど影響しない最適UD値2opを決定することができる。つまり、光パルスの立ち下がりのなまりが少ない駆動電流4が得られる。OV値1は最適化されているので、光パルスの立ち上がりのなまりも十分に少ない。したがって、このような駆動電流4によりドット間隔が短い場合の後続ドットの光量を狙った光量に近づけることができる。
Hereinafter, when the integrated light quantity is measured by gradually increasing the
このように、最適OV値1opと最適UD値2opが求められることで、光パルスの立ち上がりと立ち下がりの両方でなまりが小さい光パルスが得られる。先に最適UD値2opを求める場合を検討すると、1ドット間隔で点灯した場合にはUD値が後続のドットのOV値に影響して光パルスの立ち上がりに影響しやすいため、先に決定した最適UD値2opがOV初期値(暫定的に設定される)の影響を受けやすい。このため、次に決定した最適OV値1opで例えば1by1点灯した場合には、再度、最適UD値2opを決定する必要が生じうる。本実施形態では、最適OV値1opの後に最適UD値2opを求めるので、それぞれを適切に決定できる。
Thus, by obtaining the
<用語について>
光パルスとは、強度が矩形状に変化する光をいう。光パルスは繰り返し形成されてもよいし、単発的に形成されてもよい。また、周期的に同じパターンが繰り返される場合がある。
<Terminology>
An optical pulse refers to light whose intensity changes to a rectangular shape. The light pulse may be repeatedly formed or may be formed once. In addition, the same pattern may be repeated periodically.
光源とは、光を出力する機能を有する素子である。発光素子などと呼ばれてもよい。具体的には、レーザーダイオード(半導体ダイオード)、LEDなどである。 A light source is an element having a function of outputting light. It may be called a light emitting element or the like. Specifically, it is a laser diode (semiconductor diode), LED, or the like.
点灯パターンは、周期性がある光パルスの点灯規則である。例えば、光パルスが連続して形成されるパターン、1つおきに光パルスが形成されるパターン、2つおきに光パルスが形成されるパターン、…、n個おきに形成されるパターンなどがある。 The lighting pattern is a lighting rule of a light pulse having periodicity. For example, there are a pattern in which light pulses are continuously formed, a pattern in which every other light pulse is formed, a pattern in which every other light pulse is formed, a pattern formed every nth, etc. .
<構成例>
図3は、画像形成装置の概略構成図の一例である。図3は、画像形成装置2000の概略構成図の一例である。画像形成装置2000は、4色(ブラックK、シアンC、マゼンタM、イエローY)を重ね合わせてフルカラーの画像を形成するタンデム方式の多色カラープリンタである。画像形成装置2000は露光装置としての機能を有する光走査装置2010、光に感光する4つの感光体ドラム(2030a、2030b、2030c、2030d)、4つのクリーニングユニット(2031a、2031b、2031c、2031d)、4つの帯電装置(2032a、2032b、2032c、2032d)、4つの現像ローラ(2033a、2033b、2033c、2033d)、4つのトナーカートリッジ(2034a、2034b、2034c、2034d)、を有する。
<Configuration example>
FIG. 3 is an example of a schematic configuration diagram of the image forming apparatus. FIG. 3 is an example of a schematic configuration diagram of the
また、画像形成装置2000は転写ベルト2040、転写ローラ2042、定着ローラ2050、給紙コロ2054、レジストローラ対2056、排紙ローラ2058、給紙トレイ2060、排紙トレイ2070、通信制御装置2080、濃度検出器2245、を有する。さらに、各感光体ドラム(2030a、2030b、2030c、2030d)の回転を検出できるように4つのホームポジションセンサ(2246a、2246b、2246c、2246d)、上記各部を統括的に制御するプリンタ制御装置2090などを備えている。
The
以下では、4つの感光体ドラム(2030a、2030b、2030c、2030d)を区別しない場合は、感光体ドラム2030と総称する。4つの帯電装置(2032a、2032b、2032c、2032d)を区別しない場合は、帯電装置2032と総称する。4つの現像ローラ(2033a、2033b、2033c、2033d)を区別しない場合は、現像ローラ2033と総称する。
Hereinafter, when the four photosensitive drums (2030a, 2030b, 2030c, 2030d) are not distinguished, they are collectively referred to as the
通信制御装置2080は、ネットワークなどを介した上位装置(例えばPC:Personal Computer)との双方向の通信を制御する。例えば、イーサネット(登録商標)などのネットワークカードである。
The
プリンタ制御装置2090は、情報処理装置やマイコンなどであり、CPU、該CPUにて解読可能なコードで記述されたプログラム及び該プログラムを実行する際に用いられる各種データが格納されているROM、作業用のメモリであるRAM、アナログデータをデジタルデータに変換するAD変換回路などを有している。プリンタ制御装置2090は、上位装置からの印刷ジョブの実行要求に応じて各部を制御すると共に、印刷ジョブに含まれる画像データ(画像情報)を光走査装置2010に送る。
The
感光体ドラム2030a、帯電装置2032a、現像ローラ2033a、トナーカートリッジ2034a、及びクリーニングユニット2031aは、ある単色(例えばブラックK)の画像形成に関し一組の装置として動作する。このような一組の装置を画像形成ステーションと称し、ブラックの画像形成ステーションを以下では、便宜上「Kステーション」と称する場合がある。
The
同様に、感光体ドラム2030b、帯電装置2032b、現像ローラ2033b、トナーカートリッジ2034b、及びクリーニングユニット2031bは、例えばシアンCの画像形成に関し一組の装置として動作し、シアンの画像を形成する画像形成ステーションを以下では、便宜上「Cステーション」と称する場合がある。
Similarly, the
感光体ドラム2030c、帯電装置2032c、現像ローラ2033c、トナーカートリッジ2034c、及びクリーニングユニット2031cは、例えばマゼンタMの画像形成に関し一組の装置として動作し、マゼンタMの画像を形成する画像形成ステーションを以下では、便宜上「Mステーション」と称する場合がある。
The
感光体ドラム2030d、帯電装置2032d、現像ローラ2033d、トナーカートリッジ2034d、及びクリーニングユニット2031dは、イエローYの画像形成装置2000に関し一組の装置として動作し、イエローの画像を形成する画像形成ステーションを以下では、便宜上「Yステーション」と称する場合がある。なお、以下では、トナー色を限定ない場合、画像形成ステーションを単に「ステーション」とも呼ぶ。
The
各感光体ドラム2030はいずれも、その表面に感光層が形成されている。すなわち、各感光体ドラム2030の表面がそれぞれ被走査面である。なお、各感光体ドラム2030は、回転機構により図3における紙面内で矢印方向(時計方向)に回転する。
Each
なお、図3では、X軸、Y軸、Z軸の3次元直交座標系において、各感光体ドラム2030の長手方向に沿った方向をY軸方向、4つの感光体ドラム2030の配列方向に沿った方向をX軸方向として説明する。
In FIG. 3, in the three-dimensional orthogonal coordinate system of the X axis, the Y axis, and the Z axis, the direction along the longitudinal direction of each
各帯電装置2032は、対応する感光体ドラム2030の表面をそれぞれ均一に帯電させる。光走査装置2010は、上位装置からの多色の画像情報(ブラック画像情報、シアン画像情報、マゼンタ画像情報、イエロー画像情報)に基づいて、色毎に変調された光束を、対応する帯電された感光体ドラム2030の表面にそれぞれ出射する。これにより、各感光体ドラム2030の表面では、光が出射された部分だけ電荷が消失し、画像情報に対応した潜像が各感光体ドラム2030の表面にそれぞれ形成される。ここで形成された潜像は、感光体ドラム2030の回転に伴って対応する現像ローラ2033の方向に移動する。なお、この光走査装置2010のより詳細な構成については後述する。
Each
ところで、各感光体ドラム2030において、画像情報が書き込まれる領域は、「有効走査領域」、「画像形成領域」、又は「有効画像領域」などと呼ばれている。
By the way, in each
トナーカートリッジ2034aにはブラックトナーが格納されており、該トナーは現像ローラ2033aに供給される。トナーカートリッジ2034bにはシアントナーが格納されており、該トナーは現像ローラ2033bに供給される。トナーカートリッジ2034cにはマゼンタトナーが格納されており、該トナーは現像ローラ2033cに供給される。トナーカートリッジ2034dにはイエロートナーが格納されており、該トナーは現像ローラ2033dに供給される。
The
各現像ローラ2033は回転に伴って、対応するトナーカートリッジからのトナーが、その表面に薄く均一に塗布される。そして、各現像ローラ2033の表面のトナーは、対応する感光体ドラム2030の表面に接すると、該表面における光が出射された部分にだけ移行し、そこに付着する。すなわち、各現像ローラ2033は、対応する感光体ドラム2030の表面に形成された潜像にトナーを付着させて顕像化させる。ここでトナーが付着した像(トナー画像)は、感光体ドラム2030の回転に伴って転写ベルト2040の方向に移動する。
As each developing roller 2033 rotates, the toner from the corresponding toner cartridge is thinly and uniformly applied to the surface thereof. Then, when the toner on the surface of each developing roller 2033 comes into contact with the surface of the corresponding
イエローY、マゼンタM、シアンC、ブラックKの各トナー画像は、所定のタイミングで転写ベルト2040上に順次転写され、重ね合わされてカラー画像が形成される。
The toner images of yellow Y, magenta M, cyan C, and black K are sequentially transferred onto the
給紙トレイ2060には記録紙が格納されている。この給紙トレイ2060の近傍には給紙コロ2054が配置されており、該給紙コロ2054は、記録紙を給紙トレイ2060から1枚ずつ取り出し、レジストローラ対2056に搬送する。該レジストローラ対2056は、所定のタイミングで記録紙を転写ベルト2040と転写ローラ2042との間隙に向けて送り出す。これにより、転写ベルト2040上のカラー画像が記録紙に転写される。ここで転写された記録紙は、定着ローラ2050に送られる。
Recording paper is stored in the
定着ローラ2050では、熱と圧力とが記録紙に加えられ、これによってトナーが記録紙上に定着される。ここで定着された記録紙は、排紙ローラ2058を介して排紙トレイ2070に送られ、排紙部として機能する排紙トレイ2070上に順次スタックされる。
In the fixing
各クリーニングユニットは、対応する感光体ドラム2030の表面に残ったトナー(残留トナー)を除去する。残留トナーが除去された感光体ドラム2030の表面は、再度対応する帯電装置2032に対向する位置に戻る。
Each cleaning unit removes toner (residual toner) remaining on the surface of the corresponding
濃度検出器2245は、転写ベルト2040の−X側に配置されている。ホームポジションセンサ2246aは、感光体ドラム2030aにおける回転のホームポジションを検出する。ホームポジションセンサ2246bは、感光体ドラム2030bにおける回転のホームポジションを検出する。ホームポジションセンサ2246cは、感光体ドラム2030cにおける回転のホームポジションを検出する。ホームポジションセンサ2246dは、感光体ドラム2030dにおける回転のホームポジションを検出する。
The
なお、4つの感光体ドラム2030にそれぞれ個別に対向して4つの電位センサ(2247a、2247b、2247c、2247d)が配置されており、各電位センサはそれぞれ対向する感光体ドラム2030の表面電位情報を検知する。
In addition, four potential sensors (2247a, 2247b, 2247c, 2247d) are arranged respectively facing the four
<感光体ドラムの周囲の構成について>
図4は、トナー画像の形成を説明する図の一例である。感光体ドラム2030の周囲には、クリーニングユニット2031、帯電装置2032、光走査装置2010、現像部2035、転写部2045、及び、分離部2046が配置されている。また、画像形成装置は、印刷データに対して必要な画像処理を行う画像処理部、印刷データを上位装置(パーソナルコンピュータ、スキャナ等)から受信するデータ受信部、レーザプリンタの各種動作モード等を設定操作する操作キーや各種情報を表示する操作パネル等を有している。
<About the structure around the photosensitive drum>
FIG. 4 is an example for explaining the formation of a toner image. Around the
帯電装置2032が一様に帯電させた感光体ドラムに光走査装置2010が画像データに基づいて変調したレーザビームを感光体ドラム2030に出射することで、感光体ドラムに静電潜像を形成する。次に、感光体ドラム2030に対して、現像部2035がトナーを付着させて現像剤像としてのトナー画像を形成する。次に、転写部2045は、感光体ドラムのトナー画像を、給紙部から給紙路を通して感光体ドラムと転写部2045との間に給紙される記録媒体(印刷用紙)2047に転写する。次に、分離部2046は、トナー画像が転写された記録媒体2047を感光体ドラムから分離して、定着部2051へと搬送する。
A laser beam modulated by the
定着部2051は、回転駆動され所定の定着温度に加熱される加熱ローラ、加熱ローラに当接して加熱ローラと共に回転する加圧ローラ、及び、加熱ローラを所定の定着温度に加熱する加熱ヒータ等を備えている。そして、トナー画像が転写された記録媒体を加熱ローラと加圧ローラで加熱・加圧しつつ搬送して、トナー画像を記録媒体に定着させることで画像形成する。
The
また、クリーニングユニット2031は、トナー画像の転写が完了した感光体ドラムを除電して残留トナーを除去する。この後は、帯電装置2032等による画像形成が再度、行われる。
Further, the
図5は、光走査装置2010の概略構成図の一例である。光走査装置2010は、主に書込制御部11、光源駆動装置12、光源13、同期検知センサ14、及びポリゴンミラー15を有する。なお、図5は本実施形態の主要な要素を示したものであり、図示する以外の要素については省略されている。
FIG. 5 is an example of a schematic configuration diagram of the
書込制御部11はASICやFPGAなどのハードウェアで実現されている。上位装置から取得した印刷データはRIP(Raster Image Processor)処理によりラスターデータ(ビットマップデータ)に変換されている。また、スキャナなどで読み取られた画像データはラスターデータになっている。これらのラスターデータには像域分離、色変換、γ変換などが行われ、さらに、ディザ処理や誤差拡散処理等の疑似中間調処理をすることにより、8ビットの画像データが画素の有無(1,0)で表されたスクリーンデータに変換される。 The write control unit 11 is realized by hardware such as ASIC or FPGA. The print data acquired from the host device is converted into raster data (bitmap data) by RIP (Raster Image Processor) processing. The image data read by a scanner or the like is raster data. These raster data are subjected to image area separation, color conversion, γ conversion, and the like, and are further subjected to pseudo halftone processing such as dither processing and error diffusion processing, so that 8-bit image data has pixel presence / absence (1 , 0) is converted into screen data.
書込制御部11は、ポリゴンミラー15の回転速度を制御するポリゴン制御信号をポリゴンミラー15に出力する。また、書込制御部11は、画素に相当するタイミング(画素クロック)を示すDATA信号と、画素がある場合には上記タイミングに合わせて点灯を要求する点灯制御信号とを光源駆動装置12に出力する。
The writing control unit 11 outputs a polygon control signal for controlling the rotation speed of the
光源駆動装置12は書込制御部11からのDATA信号と点灯制御信号に応じて光源13を点灯又は消灯させる。なお、光源駆動装置12はASICやFPGA又はマイコンなどの情報処理装置により実現される。光源駆動装置12は、DATA信号と点灯制御信号に基づいて主走査方向の1走査線ずつ光源13の点灯制御を行う。すなわち、点灯制御信号がONとなったタイミングで光源13を点灯し、点灯制御信号がOFFとなったタイミングで光源13を消灯する。
The light
光源13が例えばLD21(レーザーダイオード)の場合、光源駆動装置12はLDドライバである。すなわち、定電流を生成する回路、光出力を一定に保つオートパワーコントロール回路、点灯と消灯を制御する回路等を有し、LD21を駆動するための駆動電流4を光源13に出力する。すなわち、光源駆動装置12は制御されたパルス状の駆動電流4を出力する機能を有する。
When the
また、光源駆動装置12は、後述するように、パルス状の駆動電流4にOV値1に相当する電流を加え、UD値2に相当する電流を減じることで、好ましい光パルスが得られる駆動電流4を出力する。また、最適OV値1opとUD値2を決定する制御を行う機能を有している。
Further, as will be described later, the light
光源13はLD21とPD22(Photo Detector)を有している。LD21はフロントビームとしてポリゴンミラー15に向けてレーザビーム25を出射し、また、PD22に向けてバックビーム(レーザビーム)26を出射する。このバックビーム26が最適OV値1opと最適UD値2opを決定する際に使用される。
The
ポリゴンミラー15に向けて出射されたレーザビーム25は画像形成装置の解像度に応じた角速度で回転するポリゴンミラー15に反射され、fθレンズ、反射ミラー及び同期反射ミラーを経て感光体ドラムに結像する。図の破線の矢印はレーザビーム25を示す。
The
ポリゴンミラー15が回転することで、感光体ドラム上の結像位置は図の矢印の方向に移動する。矢印の方向は感光体ドラム2030の形状である円筒の母線の方向であり、画像の主走査方向である。
As the
ポリゴンミラー15で反射されたレーザビーム25は、感光体ドラム2030の走査線上に画像形成領域から外れた位置に近接して配設された同期反射ミラー27にも入射する。同期反射ミラー27は、入射したレーザビーム25を同期検知センサ14に反射する。同期検知センサ14は、例えば、PDを有しており、レーザビーム25が入射されると、パルス出力である同期検知信号を生成する。図示する構成では、感光体ドラム2030の走査線上の走査の開始側に同期反射ミラー27が配置されている。ただし、感光体ドラム2030の走査線上の両端に同期反射ミラーが配置されていてもよい。
The
ポリゴンミラー15の1面で感光体ドラムが1回走査され、それが同期検知信号により検知される。すなわち、主走査方向の1走査が開始するタイミングが同期検知信号により書込制御部11に通知される。書込制御部11は、同期検知信号に基づいて画像を感光体ドラム2030上に書き込む期間である有効走査期間を設定することができる。すなわち、同期検知信号を取得してから次に同期検知信号を取得するまでの間で有効走査期間を設定し、画像データに基づきDATA信号と点灯制御信号を生成する。
The photosensitive drum is scanned once on one surface of the
LD21から出射されたバックビーム26は光源13のPD22に入射され、PD22はバックビーム26の強さに比例したPD電流(後述する光量フィードバック制御信号)を光源駆動装置12に出力する。これにより光源駆動装置12は光量のフィードバック制御を行うことが可能である。
The
なお、図5の光源13のLD21は半導体レーザと呼ばれる場合がある。また、一般のLD21は端面発光型のレーザとされるが、VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting LASER)などの面発光レーザが用いられてもよい。また、光源13はLEDでもよい。この場合、解像度に相当する複数のLEDが配置されることで、ポリゴンミラー15による走査を不要にすることができる。さらに、各色の光源13ごとに複数のLD21が配置されることがある。このような光源13の各LD21をチャネル(CH)と称する。
Note that the
また、図5の構成は単色の画像データに関するものであり、カラーの画像形成装置では、CMYKのそれぞれの画像データについて同様の走査が行われる。 The configuration of FIG. 5 relates to single-color image data, and the color image forming apparatus performs similar scanning for each of the CMYK image data.
図6は、光源駆動装置12のハードウェア構成図の一例である。光源駆動装置12は、駆動制御回路31、4つのDAC(Digital Analog Converter)32、加算器34、減算器35、及び、1つのADC(Analog Digital Converter)33を有する。
FIG. 6 is an example of a hardware configuration diagram of the light
駆動制御回路31は矩形の光パルスが得られる駆動電流4を出力する。また、駆動制御回路31は、PD22が検出したPD電流を光量フィードバック制御信号として取得し、最適OV値1op及び最適UD値2opを決定する。
The
駆動制御回路31は書込制御部11からDATA信号と点灯制御信号とを受け取り、LD21を点灯させる駆動電流4を制御する。DATA信号により点灯タイミングが制御され、点灯制御信号により予め定められているUD制御信号、OV制御信号、バイアス制御信号、及び、光量制御信号を出力する。
The
例えば、点灯制御信号が点灯を意味する場合、UD制御信号、OV制御信号、バイアス制御信号、及び、光量制御信号を出力する。点灯制御信号が点灯を意味しない場合、バイアス制御信号のみを出力する。 For example, when the lighting control signal means lighting, a UD control signal, an OV control signal, a bias control signal, and a light amount control signal are output. When the lighting control signal does not mean lighting, only the bias control signal is output.
光量制御信号とは、LD21の点灯時に基準となる電流を出力するための信号である。すなわち、OV制御もUD制御も行わない状態の電流を出力するための信号である。パルス状の駆動電流4の上辺の電流に相当する信号である。
The light amount control signal is a signal for outputting a reference current when the
バイアス制御信号は常時、光源13のLD21に一定の電流を出力するための信号である。パルス状の駆動電流4の底辺の電流に相当する信号である。バイアス制御信号により流れる電流はLD21の発光の応答性を向上させるための電流である。LD21は閾値以上の電流が流れないと発光しないが、常時、閾値よりやや小さい電流を流しておくことでゼロから閾値を超える電流を流すよりもLD21が発光するまでの時間を短縮できる。
The bias control signal is a signal for always outputting a constant current to the
OV制御信号は、駆動電流4の立ち上り時のOV値1に相当する信号であり、UD制御電流は駆動電流4の立ち下がり時のUD値2に相当する信号である。したがって、本実施形態では、最適なOV制御信号及びUD制御信号が決定される。OV制御信号は駆動電流の立ち上がり時に光量制御信号よりも短い時間だけ出力される。例えば、光量制御信号の1/2、1/3、1/4、1/5などである。UD制御信号は駆動電流の立ち下がり時に光量制御信号よりも短い時間だけ出力される。例えば、光量制御信号の1/2、1/3、1/4、1/5などである。OV制御信号とUD制御信号は同じでなくてもよい。
The OV control signal is a signal corresponding to the
UD制御信号、OV制御信号、バイアス制御信号、及び、光量制御信号はDAC32に入力され、デジタル値からアナログ値に変換される。このアナログ値が駆動電流4の電流値である。すなわち、UD制御信号はUD電流に、OV制御信号はOV電流に、バイアス制御信号はバイアス電流に、光量制御信号はLD21電流にそれぞれ変換される。基準となるLD21電流及びバイアス電流は加算器34により互いに加えられ、パルス状の駆動電流4を形成する。さらに、OV電流が加算器34で加えられると、OV制御された駆動電流4を形成する。UD電流は減算器35で減じられ、UD制御された駆動電流4を形成する。
The UD control signal, the OV control signal, the bias control signal, and the light amount control signal are input to the
そして、図5にて説明したように、駆動電流4によって点灯したLD21から出射されたレーザビームの一部はPD22へ入射され、PD22はPD電流を光源駆動装置12に出力する。光源駆動装置12は入力されたPD電流をADC33でアナログ値からデジタル値に変換する。このデジタル値は光量フィードバック制御信号として、駆動制御回路31に入力される。
As described with reference to FIG. 5, a part of the laser beam emitted from the
駆動制御回路31は光量フィードバック制御信号を使用して最適OV値1op及び最適UD値2opを決定する。
The
なお、図6では、光源13のLD21が1つの例を示したがLD21が複数の場合、光量制御信号、バイアス制御信号、OV制御信号及びUD制御信号はLD21の数だけ存在する。
FIG. 6 shows an example in which the
図7は、駆動制御回路31の機能を説明する機能ブロック図の一例である。駆動制御回路31は、OV値決定部40とUD値決定部50を有する。OV値決定部40は電流制御部41、積分光量算出部42、比較部53、及び最適OV値決定部44を有する。これらの各機能は、駆動制御回路31が有する各回路によって実現される。あるいは、CPUがプログラムを実行し駆動制御回路31が有するハードウェアリソースと協働することで実現される。また、OV値決定部40はUD初期値2Iと目標積分光量46が記憶された記憶部49を有している。記憶部49は、駆動制御回路31のRAMやフラッシュメモリなどの記憶装置により実現されている。
FIG. 7 is an example of a functional block diagram illustrating the function of the
電流制御部41は、UD初期値2Iを使用して最適OV値1opを決定するためにOV電流を徐々に大きくして駆動電流4を光源13に出力する。バイアス制御信号と光量制御信号は一定でよい。
The
積分光量算出部42は光量フィードバック制御信号を取得して積分光量を算出する。積分光量とは単位時間当たりの光量の積分値である。例えば、画像データの10ドット分の駆動電流4が形成される時間を単位時間として、光量を積分する。
The integrated light
比較部43は、積分光量算出部42が算出した積分光量と目標積分光量を比較し、比較結果を電流制御部41と最適OV値決定部44にフィードバックする。OV値1が徐々に大きくなるので積分光量も徐々に大きくなる。したがって、「積分光量<目標積分光量」の場合、電流制御部41はOV値1を大きくして駆動電流4を出力する。電流制御部41は、「積分光量≧目標積分光量」の場合、駆動電流4の出力を終了する。
The
最適OV値決定部44は、比較部43から「積分光量≧目標積分光量」であると通知されると、その時のOV値1を電流制御部41から取得する。この取得したOV値1が最適OV値1opである。最適OV値決定部44は最適OV値1opをUD値決定部50の記憶部59に記憶する。
When notified from the
UD値決定部50は電流制御部51、積分光量算出部52、比較部53、及び最適UD値決定部54を有する。これらの各機能は、駆動制御回路31が有する各回路によって実現される。あるいは、CPUがプログラムを実行し駆動制御回路31が有するハードウェアリソースと協働することで実現される。また、UD値決定部50は最適OV値1opと目標積分光量46が記憶された記憶部59を有している。記憶部59は、駆動制御回路31のRAMやフラッシュメモリなどの記憶装置により実現されている。
The UD
電流制御部51は、最適OV値1opを使用して最適なUD電流を決定するためにUD電流を徐々に大きくして駆動電流4を光源13に出力する。バイアス制御信号と光量制御信号は一定でよい。積分光量算出部52についてはOV値決定部40と同様である。
The
比較部53は、積分光量算出部52が算出した積分光量と目標積分光量を比較し、比較結果を電流制御部51と最適UD値決定部にフィードバックする。UD値2が徐々に大きくなるので積分光量も徐々に小さくなる。したがって、「積分光量>目標積分光量」の場合、電流制御部51はUD値2を大きくして駆動電流4を出力する。電流制御部51は、「積分光量≦目標積分光量」の場合、駆動電流4の出力を終了する。
The
最適UD値決定部54は、比較部53から「積分光量≦目標積分光量」であると通知されると、その時のUD値2を電流制御部51から取得する。この取得したUD値2が最適UD値2opである。最適UD値決定部54は最適UD値2opをUD値決定部50の記憶部59に記憶する。
When notified from the
このようにして最適OV値1opと最適UD値2opが決定されると、駆動制御回路31は最適OV値1opと最適UD値2opを用いて駆動電流4を光源13に出力できる。
When the optimum OV value 1op and the optimum UD value 2op are thus determined, the
<積分光量について>
駆動制御回路31は光量フィードバック制御信号を単位時間で積分して得られる積分光量を光源13のLD21が出射した光パルスの大きさとして使用する。この積分光量について説明する。
<About integrated light intensity>
The
図8は、光パルス3と積分光量を示す図の一例である。図8(a)では、1ドット間隔でLD21が点灯を繰り返している。このような点灯を「1by1」点灯という。1by1とは、点灯と点灯の間が1ドットである点灯パターンをいう。積分光量は、このように周期的な点灯を繰り返している光パルス3の光量を単位時間当たりの積分値で算出したものである。
FIG. 8 is an example of a diagram illustrating the
常に点灯している場合の単位時間の積分光量を1とすると、図8(a)では1ドット間隔で点灯と消灯をLD21が繰り返しているので、単位時間の積分光量は1/2となる。ただし、この積分光量は光パルス3が矩形状になる理想的な光パルス3の場合である。換言すると、1by1で点灯した場合に積分光量が1/2になると理想的な光パルス3が得られている可能性がある。駆動制御回路31が光の強度を時間的にサンプリングして1ドットの光パルス3を再現することは困難であるが、積分光量を測定することで、1ドットあたりの光量が適切かどうかを判定できる。
Assuming that the integrated light quantity per unit time when the light is always on is 1, in FIG. 8A, since the
図8(b)は、3ドット間隔でLD21が点灯を繰り返す1by3の点灯パターンの光パルス3を示す図である。光パルス3が理想的な矩形波の場合、積分光量は1/4になる。図8(c)は9ドット間隔でLD21が点灯を繰り返す1by9の点灯パターンの光パルス3を示す図である。光パルス3が理想的な矩形波の場合、積分光量は1/10になる。このように、目標積分光量は、1byMの点灯パターンのMの値によって異なる。
FIG. 8B is a diagram showing a
駆動制御回路31は1byM(M:1以上の整数)でLD21を点灯させ、光量フィードバック制御信号を取得する。そして、1byMの目標積分光量が得られるように、最適OV値1opと最適UD値2opを決定する。
The
本実施形態では、最適OV値1opを決定する際の点灯パターン(1byMOV)と、最適UD値2opを決定する際の点灯パターン(1byMUD)で、MOV<MUDとなる。これにより、光パルスの立ち上がりがUD初期値2Iの影響受けにくい状態で最適OV値1opを決定できる。また、後続ドットの光パルスの立ち下がりがなまらないように最適UD値2opを決定できる。 In the present embodiment, the lighting pattern (1byM OV ) when determining the optimal OV value 1op and the lighting pattern (1byM UD ) when determining the optimal UD value 2op satisfy M OV <M UD . Thereby, the optimum OV value 1op can be determined in a state where the rising edge of the light pulse is not easily affected by the UD initial value 2I. Further, the optimum UD value 2op can be determined so that the trailing edge light pulse does not fall.
<OV値1とUD値2について>
図9を用いて、前提となるOV制御とUD制御の有効性を説明する。すなわち、図9は従来から知られているOV制御及びUD制御の有効性を説明するための図の一例である。図9(a)はOV制御とUD制御が行われていない駆動電流4を示し、図9(b)は図9(a)の駆動電流4で光源13が駆動された場合の光パルス3を示す。
<About
The effectiveness of the premise OV control and UD control will be described with reference to FIG. That is, FIG. 9 is an example of a diagram for explaining the effectiveness of conventionally known OV control and UD control. FIG. 9A shows the drive current 4 in which OV control and UD control are not performed, and FIG. 9B shows the
図9(b)に示すように、LD21の特性としてパルス状の駆動電流4が印加された場合も、LD21の発振ディレイなどの応答性遅延の影響により、光パルス3は矩形波とならない。すなわち、立ち上がりがなまり最大値に到達するまでに遅れがある。さらに立ち上がりもなまって光量がゼロになるまでに遅れがある。光パルス3における立ち下がりのなまりは、光源13の電位が光源13の点灯状態の電位から消灯状態の電位へ遷移するまでにかかる時間により生じる。
As shown in FIG. 9B, even when a pulsed drive current 4 is applied as a characteristic of the
そこで、矩形波に近い光パルス3が得られるようにOV制御、UD制御により駆動電流4を整形する技術が知られている。図9(c)はOV制御及びUD制御が行われた駆動電流4を示し、図9(d)は図9(c)の駆動電流4で光源13が駆動された場合の光パルス3を示す。OV制御とは、駆動電流4の立ち上がり時にオーバーシュートをもたせ、光量制御電流よりも大きな電流を出力することをいう。また、UD制御とは、駆動電流4の立ち下がり時にアンダーシュートを持たせ、バイアス制御電流よりも小さな電流を出力することをいう。
Therefore, a technique for shaping the drive current 4 by OV control and UD control so as to obtain an
図9(d)に示すように、OV制御により光パルス3の立ち上がりのなまりが改善され、UD制御により光パルス3の立ち下がりのなまりが改善されることがわかる。
As shown in FIG. 9D, it can be seen that the rising round of the
なお、LD21が点灯すると発熱し温度が変わるため同じ駆動電流4でも光量が変動する。このため、駆動制御回路31はオートパワーコントロール制御により点灯時の光量が一定になるように制御されている。
When the
このようにOV制御とUD制御により光パルス3を矩形波に近づけることができるが、なお、以下のように連続ドットやドット間が短い場合の後続ドットの光量が狙った光量にならない場合があった。以下、説明する。
As described above, the
<連続ドットにおける光パルス>
図10は、OV制御及びUD制御の光量が適切でない場合の連続ドットに対する駆動電流4と光パルス3を説明する図の一例である。駆動制御回路31はLD21を駆動電流4で駆動した際の光量フィードバック制御信号で積分光量を算出する。また、目標積分光量と同程度の積分光量が得られるようにOV値1とUD値2を決定することができる。したがって、図10(a)に示すように孤立した1ドットの積分光量を適切に決定できる。
<Light pulse in continuous dots>
FIG. 10 is an example of a diagram illustrating the drive current 4 and the
しかしながら、駆動制御回路31は積分光量で判定するため、1ドットとしては適切な積分光量であっても立ち上がりがなまり、立ち下がりもなまる可能性がある。積分光量で判定するため、光パルス3の形状が適切かどうかまでは判定できないためである。
However, since the
なお、図10(a)の光パルス3は、OV値1とUD値2が理想的な値よりも小さい場合の例である。立ち上がりがなまり立ち下がりもなまった状態で目標積分光量が得られているため、光パルス3の立ち下がり部分に余剰光量201が生じてしまう。
The
図10(b)は図10(a)の駆動電流4で連続ドットが形成された場合の光パルス3を示す。図10(b)に示すように連続ドットのドット1とドット2のいずれも適切な光量が得られない。まずドット1では余剰光量201がドット2に出射されるため積分光量が足りなくなる。また、ドット2ではドット1に対し出射されたはずの余剰光量201とドット2に対し出射される余剰光量201が出射されるため積分光量が過剰になる。
FIG. 10B shows the
このように、立ち下り時の光パルス3になまりがあると孤立ドットと連続ドットで積分光量に違いが出てしまう。孤立ドットと連続ドットで単位面積当たりの積分光量の違い生じるので濃度むらなどが発生してしまう可能性がある。
Thus, if there is a rounding in the
したがって、1ドットの積分光量としては適切でも連続ドットの場合には、各ドットで狙った光量が得られない場合があった。 Therefore, even if the integrated light amount of one dot is appropriate, in the case of continuous dots, the target light amount may not be obtained for each dot.
<ドット間が短い場合の後続ドットの光量>
次に、立ち上がりのなまりを小さくするためOV値1を大きくし、立ち下がりのなまりを小さくするためUD値2を大きくした場合の光パルス3を説明する。この場合、後続ドットは前のドットのUD制御の影響を受け立ち上がりになまりが発生してしまう。
<Light quantity of subsequent dots when the distance between dots is short>
Next, a description will be given of the
図11は、OV制御及びUD制御の光量が適切でない場合の、後続ドットの光パルス3を説明する図の一例である。立ち上がりのなまりが小さくなるOV値1が設定され、立ち下がりのなまりが小さくなるUD値2が設定されているため、ドット1の光パルス3は矩形状になる。しかし、高速点灯時でドット間隔が近い場合(図は1by1)、後続ドットであるドット2,3はドット1のUD制御の影響を受け、立ち上がりになまりが発生してしまう。
FIG. 11 is an example of a diagram for explaining the
したがって、例えば、1by9のような間隔の広いパターンで積分光量が目標積分光量となるOV値1とUD値2を決定しても、ドット間隔が短い高速点灯時には光パルス3の品質が低下する場合が生じるおそれがある。光パルス3の品質が悪い場合、ドットのボソツキや単位面積当たりの積分光量の違いから濃度むらなどが発生してしまう可能性がある。
Therefore, for example, even if the
<本実施形態のOV値1、UD値2の決定>
従来は、OV値1とUD値2を設定することが有効であることは分かっていたが、適切なOV値1とUD値2を決定する方法が分かっていなかった。本実施形態では、以下のようにOV値1とUD値2をそれぞれ適切に決定する決定方法を提供する。
<Determination of
Conventionally, it has been found that setting
図12は最適OV値1opの決定方法を説明する図の一例である。OV値決定部40の電流制御部41はUD初期値2Iを用いてOV値1を徐々に大きくしながら駆動電流4を光源13に出力する。UD初期値2Iは、光パルス3の立ち下がり時間が閾値以下となるUD値2である。立ち下がり時間とは、例えば、光量値がピークから1/n(自然数)になるまでの時間である。UD初期値2Iは、画像形成装置の担当者などが実験的に決定できる。また、UD初期値2Iは最大でバイアス制御電流の値を取り得るがバイアス制御電流と同じでもよい。
FIG. 12 is an example of a diagram illustrating a method for determining the
また、点灯パターンは1byMOVである。ここでMOVは少なくとも2以上(2ドット以上)であることが好ましい。MOVが大きいほどUD初期値2Iが後続のドットの光パルス3の立ち上がりに与える影響を低減できる。したがって、MOVはある程度大きければよい。例えば、UD初期値2Iの元、光パルス3の立ち上がり時間が閾値以下になるように担当者などが決定する。立ち上がり時間は信号がピーク値の10%になってから90%に到達するまでの時間である。立ち下がりの光パルス3の形状が矩形になるような大きめのUD値2でも、ドット間隔が大きいのでUD値2が後続のドットの光パルスに影響を与えるおそれがほとんどない。したがって、適切な最適OV値1opを決定できる。
The lighting pattern is 1byM OV. Here, the MOV is preferably at least 2 (2 dots or more). As the MOV is larger, the influence of the UD initial value 2I on the rise of the
図12(a)はOV値1がゼロの場合の光パルス3を示し、図12(b)〜(d)はOV値1を徐々に大きくした場合の光パルス3を示す。なお、いずれの場合もUD値2はUD初期値2Iである。OV値1が大きくなるにつれて、光パルス3の立ち上がりのなまりが小さくなることが分かり、例えば図12(d)のOV値1で光パルス3が矩形状になっている。
12A shows the
図12(a)〜図12(d)のそれぞれで積分光量算出部42が積分光量を算出した場合、立ち上がりのなまりが小さくなるので積分光量も徐々に大きくなる。また、立ち下がりのなまりは十分に小さいので、図12(d)のように光パルス3が矩形状になる時に積分光量が目標積分光量と同程度になるはずである。したがって、駆動制御回路31は徐々にOV値1を大きくして積分光量を目標積分光量と比較することで最適OV値1opを決定できる。
When the integrated light
このようにして決定された最適OV値1opの駆動電流4は矩形波になっているので、連続ドットの各ドットの光量が狙った光量になり、画質に与える影響を低減できる。
Since the drive current 4 having the
図13は最適UD値2opの決定方法を説明する図の一例である。UD値決定部50の電流制御部51は最適OV値1opを用いてUD値2を徐々に大きくしながら駆動電流4を光源13に出力する。点灯パターンは1byMUDであるが、本実施例ではMUD=1とする。すなわち、ドット間隔が小さい高速点灯において積分光量が目標積分光量になるUD値2を決定する。UD値2が小さい場合、光パルスの立ち下がりがなまるがUD値2が小さいので後続のドットの積分光量が目標積分光量より小さくなるおそれはない。後続のドットの立ち上がりの光量値が大きくなり積分光量が目標積分光量より大きくなるおそれがあるが、UD値2が徐々に大きくなるにつれて後続のドットの光パルス3の立ち上がりが大きくなる影響はなくなる。なお、MUD=2以上でもよいが、MUD<Movである。
FIG. 13 is an example of a diagram illustrating a method for determining the optimum UD value 2op. The
図13(a)はUD値2がゼロの場合の光パルス3を示し、図13(b)〜(d)はUD値2を徐々に大きくした場合の光パルス3を示す。なお、いずれの場合もOV値1は最適OV値1opである。UD値2が大きくなるにつれて、光パルス3の立ち下がりのなまりが小さくなることが分かり、例えば図13(d)のUD値2で光パルス3が矩形状になっている。すなわち、UD値2が後続のドットの光パルス3の立ち上がりを小さくすることがない最大のUD値2を決定できる。
FIG. 13A shows the
図13(a)〜図13(d)のそれぞれで積分光量算出部52が積分光量を算出した場合、立ち下がりのなまりが小さくなるので積分光量も徐々に小さくなる。また、OV値1は最適なので立ち上がりのなまりはほとんどなく、図13(d)のように光パルス3が矩形状になる時に積分光量が目標積分光量と同程度になるはずである。したがって、駆動制御回路31は徐々にUD値2を大きくして積分光量を目標積分光量と比較することで最適UD値2opを決定できる。
When the integrated light
最適UD値2opは、点灯間隔が短い状態で、光パルスの立ち下がりと後続ドットの光パルス3の立ち上がりがなまらないように決定されているので、高速点灯で後続ドットの各ドットの光量を狙った光量に制御しやすい。
The optimum UD value 2op is determined so that the falling of the light pulse and the rising of the
このように、本実施形態の駆動制御回路31は、十分に大きなUD値2でOV値1を徐々に大きくすることで最適OV値1opを決定できる。また、最適OV値1opを用いて、1by1の点灯パターンでUD値2を徐々に大きくすることで最適UD値2opを決定できる。
As described above, the
<動作手順>
図14は、駆動制御回路31が最適OV値1opと最適UD値2opを決定する手順を示すフローチャート図の一例である。図14の処理は例えば1ジョブが実行される前に実行される。ただし、作像エンジンの調整が行われると、作像エンジンの調整に続いて実行される。作像エンジンの調整とは、転写ベルト2040に作像条件調整用のパターンを生成し、そのパターンを電位センサや濃度センサ等で読み取り、作像エンジンにフィードバックを行う制御である。この制御によりトナー画像の濃度が適切に調整される。作像エンジンの状態が変化するため、調整後の状態に応じて光量補正される。
まず、駆動制御回路31は点灯チャネル(CH)を設定する(S101)。点灯チャネルとは光源13が複数のLD21を有するマルチビームの場合、各LD21に相当する。LD21の数が多いほど感光体ドラムの走査時間を低減できる。
<Operation procedure>
FIG. 14 is an example of a flowchart illustrating a procedure in which the
First, the
次に、OV値決定部40が最適OV調整を行う(S102)。詳細は図15にて説明する。OV値決定部40は、全チャネルの最適OV値1opの決定が終了するまで最適OV調整を行う(S103)。
Next, the OV
次に、最適UD調整を行うため、駆動制御回路31は点灯チャネルを設定する(S104)。
Next, in order to perform optimal UD adjustment, the
次に、UD値決定部50が最適UD調整を行う(S105)。詳細は図16にて説明する。UD値決定部50は、全チャネルの最適UD値2opの決定が終了するまで最適UD調整を行う(S106)。
Next, the UD
<<最適OV調整>>
図15は、最適OV調整の手順を示すフローチャート図の一例である。まず、電流制御部41は記憶部49からUD初期値2Iを読み出し、UD制御信号としてUD初期値2Iを設定する(S201)。バイアス電流信号と光量制御信号は予め定められているものとする。
<< Optimal OV adjustment >>
FIG. 15 is an example of a flowchart showing a procedure for optimal OV adjustment. First, the
次に、電流制御部41は1byMovの周期的な点灯パターンで点灯させる(S202)。初期のOV値1はゼロである。
Next, the
積分光量算出部42は光量フィードバック制御信号を積分して積分光量を算出する(S203)。
The integrated light
比較部43は、積分光量が目標積分光量以上になったか否かを判定する(S204)。これにより、立ち上がりのなまりが小さくなるOV値1を決定できる。
The
ステップS204の判定がNoの場合(S204のNo)、電流制御部41はOV制御信号を所定量、大きくしてLD21を点灯する(S205)。したがって、徐々にOV値1を大きくすることができる。
When the determination in step S204 is No (No in S204), the
ステップS204の判定がYesの場合(S204のYes)、光パルス3が矩形波になったと推定できるので、最適OV値決定部44は現在のOV制御信号を最適OV値1opに決定する(S206)。
If the determination in step S204 is Yes (Yes in S204), it can be estimated that the
このように、UD初期値2Iを十分に大きい値に設定し、1byMOVの周期的な点灯パターンのドット間隔を十分に大きくすることで、最適OV値1opを決定し矩形状の光パルス3を得られる。
Thus, to set the UD initial value 2I in a sufficiently large value, by a sufficiently large dot spacing periodic lighting pattern of 1ByM OV, the rectangular
<<最適UD調整>>
図16は、最適UD調整の手順を示すフローチャート図の一例である。まず、電流制御部51は、最適OV値1opを最適OV値決定部44から取得して、OV制御信号に設定する(S301)。バイアス電流信号と光量制御信号は予め定められているものとする。なお、マルチビームのLD21の場合、各LD21ごとに決定された最適OV値1opを設定する。
<< Optimal UD adjustment >>
FIG. 16 is an example of a flowchart illustrating a procedure for optimal UD adjustment. First, the
次に、電流制御部51は1by1の周期的な点灯パターンで点灯させる(S302)。初期のUD値2はゼロである。
Next, the
積分光量算出部52は光量フィードバック制御信号を積分して積分光量を算出する(S303)。
The integrated light
比較部53は、積分光量が目標積分光量以下になったか否かを判定する(S304)。これにより、立ち下がりのなまりが小さくなるUD値2を決定できる。
The
ステップS304の判定がNoの場合(S304のNo)、電流制御部51はUD制御信号を所定量、大きくしてLD21を点灯する(S305)。したがって、徐々にUD値2を大きくすることができる。
When the determination in step S304 is No (No in S304), the
ステップS304の判定がYesの場合(S304のYes)、光パルス3が矩形波になったと推定できるので、最適UD値決定部54は現在のUD制御信号を最適UD値2opに決定する(S306)。
If the determination in step S304 is Yes (Yes in S304), it can be estimated that the
このような制御により、UD値2を過剰な値にすることなく、UD値2が後続のドットの光パルス3の立ち上がりをなまらせることがほとんどない最大のUD値2を決定できる。
Such control makes it possible to determine the
なお、マルチビームの場合、最適OV値1op、最適UD値2opは、チャネルごとの設定値を有してもよいし、全チャネルの平均値でもよい。
In the case of multi-beams, the
<まとめ>
以上のように、高速点灯の連続ドットや後続ドットにおいても目標とする積分光量が得られるOV値1、UD値2を決定することできる。
<Summary>
As described above, it is possible to determine the
実施例1では、最適OV値1opを決定する際の点灯パターン(1byMOV)においてMOVが固定であった。本実施例では、MOVを変えながら最適OV値1opを決定できる駆動制御回路31について説明する。
In Example 1, M OV was fixed in the lighting pattern in determining the optimum OV value 1op (1byM OV). In this embodiment, it will be described a
なお、光走査装置2010のハードウェア構成図や機能ブロック図は実施例1と同様であるものとする。
The hardware configuration diagram and functional block diagram of the
図17は、駆動制御回路31が最適OV値1opと最適UD値2opを決定する手順を示すフローチャート図の一例である(実施例2)。なお、図17の説明では主に図14との相違を説明する。
FIG. 17 is an example of a flowchart illustrating a procedure in which the
まず、OV値決定部40はMOVを設定する(S100)。MOVの初期値は2である。本実施例ではMOVを一定にするのでなく、MOVを可変に制御する。
First, OV
次に、駆動制御回路31は点灯チャネル(CH)を設定する(S101)。
Next, the
次に、OV値決定部40が最適OV調整を行う(S102)。最適OV調整の内容は実施例1と同様でよい。OV値決定部40は、全チャネルの最適OV値1opの決定が終了するまで最適OV調整を行う(S103)。移行のステップS104〜S106の処理は実施例1と同様でよい。
Next, the OV
次に、UD値決定部50は、MOVを1つ大きくする(S107)。
Next, the UD
そして、MOVが例えば10より大きくなるまで(S108のNo)、処理はステップS103に戻り、最適OV値1opと最適UD値2opが決定される。 Then, until M OV is greater than 10 for example (No in S108), the process returns to step S103, the optimum OV value 1op and optimum UD value 2op is determined.
MOVが10より大きくなった場合(S108のYes)、UD値決定部50は最適OV値1opと最適UD値2opの複数の組から1つの最適OV値1opと最適UD値2opの組を決定する(S109)。なお、10は一例であり、10未満でも10超でもよい。
When M OV becomes larger than 10 (Yes in S108), the UD
図18は、最適OV値1opと最適UD値2opの組の決定を説明する図の一例である。例えば、図18に示すように、UD値決定部50は、MOVに対する最適OV値1opと最適UD値2opの傾きを算出する。UD値決定部50は最適OV値1opと最適UD値2opのそれぞれの傾きを、各MOVで算出する。この傾きの絶対値が閾値未満になった最適OV値1opと最適UD値2opは安定したと推定できる。UD値決定部50は最適OV値1opと最適UD値2opの傾きがどちらも閾値未満になった最初の最適OV値1opと最適UD値2opの組を採用すると決定する。図18ではMOV=5で最適OV値1opが安定し、MOV=4で最適UD値2opが安定した場合、最適OV値決定部44と最適UD値決定部54はMOV=5の最適OV値1opと最適UD値2opをそれぞれ採用する。
FIG. 18 is an example of a diagram illustrating determination of a set of an
あるいは、最適OV値決定部44は最適OV値1opの傾きが閾値未満になった以降の最適OV値1opの平均を採用してもよい。最適UD値決定部54は最適UD値2opの傾きが閾値未満になった以降の最適UD値2opの平均、を採用すると決定する。
Alternatively, the optimum OV
実施例1ではMOVを予め1つに決定しておき最適OV値1opを決定し、次に、1by1の点灯パターンで最適UD値2opを決定した。しかしながら、最適OV値1opを決定した際のMOVが最適であるとは限らない。本実施例では、MOVを変化させて最適OV値1opと最適UD値2opを算出するので、適切なMovを推定して、最適OV値1opと最適UD値2opを決定できる。
In the first embodiment, one M OV is determined in advance to determine the
<その他の適用例>
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。
<Other application examples>
The best mode for carrying out the present invention has been described above with reference to the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. And substitutions can be added.
例えば、最適OV値1opの決定ではOV値を徐々に大きくしたが、複数のOV値で積分光量を算出し、目標積分光量に最も近い積分光量が得られるOV値を最適OV値1opに決定してもよい。最適UD値2opの決定についても同様である。
また、本実施例では、最適OV値1opを決定してから最適UD値2opを決定したが、最適UD値2opの後に最適OV値1opを決定してもよい。この場合、適当なOV初期値に対しUD値を徐々に大きくするなどして最適UD値2opを決定し、この最適UD値2opを用いてOV値1を徐々に大きくするなどして最適OV値1opを決定する。
For example, although the OV value is gradually increased in the determination of the optimal OV value 1op, the integrated light amount is calculated using a plurality of OV values, and the OV value that provides the integrated light amount closest to the target integrated light amount is determined as the optimal OV value 1op. May be. The same applies to the determination of the optimal UD value 2op.
In this embodiment, the optimal UD value 2op is determined after determining the optimal OV value 1op. However, the optimal OV value 1op may be determined after the optimal UD value 2op. In this case, the optimal OV value is determined by gradually increasing the UD value with respect to an appropriate OV initial value, and the optimal OV value is determined by gradually increasing the
また、OV制御信号とUD制御信号の出力時間を変更して、最適OV値1op及び最適UD値2opを決定してもよい。また、最適UD値2opの決定の後、再度、最適OV値1opを決定してもよい。
Further, the
また、図7などの構成例は、光源駆動装置による処理の理解を容易にするために、主な機能に応じて分割したものである。処理単位の分割の仕方や名称によって本発明が制限されることはない。また、光源駆動装置の処理は、処理内容に応じてさらに多くの処理単位に分割することもできる。また、1つの処理単位がさらに多くの処理を含むように分割することもできる。 Further, the configuration example in FIG. 7 and the like is divided according to main functions in order to facilitate understanding of processing by the light source driving device. The present invention is not limited by the way of dividing the processing unit or the name. Further, the processing of the light source driving device can be divided into more processing units according to the processing content. Moreover, it can also divide | segment so that one process unit may contain many processes.
なお、最適OV値1opを決定する際の点灯パターンが第一の点灯パターンの一例であり、最適UD値2opを決定する際の点灯パターンが第二の点灯パターンの一例である。OV電流又はOV値は第一の電流値の一例であり、UD電流又はUD値は第二の電流値の一例であり、OV値決定部40は第一の電流値決定手段の一例であり、UD値決定部50は第二の電流値決定手段の一例である。
In addition, the lighting pattern at the time of determining the optimal OV value 1op is an example of the first lighting pattern, and the lighting pattern at the time of determining the optimal UD value 2op is an example of the second lighting pattern. The OV current or OV value is an example of a first current value, the UD current or UD value is an example of a second current value, and the OV
11 書込制御部
12 光源駆動装置
13 光源
40 OV値決定部
41 電流制御部
42 積分光量算出部
43 比較部
44 最適OV値決定部
46 目標積分光量
50 UD値決定部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11
Claims (10)
前記駆動電流を第一の点灯パターンで出力し、前記光パルスの積分光量に基づいて前記第一の電流値を決定する第一の電流値決定手段を有し、
前記第一の電流値決定手段は、前記光パルスの立ち下がり時間が閾値以下となる前記第二の電流値が減じられた前記駆動電流で前記光源を駆動する光源駆動装置。 A light source driving device that adds a first current value to a rising edge of a driving current for driving a light source, outputs the driving current obtained by subtracting a second current value from the falling edge, and emits a light pulse to the light source,
The driving current is output in a first lighting pattern, and has a first current value determining means for determining the first current value based on an integrated light quantity of the light pulse,
The first current value determining means drives the light source with the drive current from which the second current value at which the fall time of the light pulse is equal to or less than a threshold is reduced.
を有する請求項1又は2に記載の光源駆動装置。 The drive current to which the first current value determined by the first current value determining means is added is output in a second lighting pattern having a lighting interval shorter than the first lighting pattern, and the light pulse Second current value determining means for determining the second current value based on the integrated light quantity of
The light source driving device according to claim 1, comprising:
前記第二の電流値決定手段は、それぞれ前記第一の電流値ごとに前記第二の電流値を決定し、
前記第一の点灯パターンの点灯間隔の変化に対し安定した前記第一の電流値と前記第二の電流値を採用する請求項3に記載の光源駆動装置。 The first current value determining means determines the first current value by changing the lighting interval of the first lighting pattern,
The second current value determining means determines the second current value for each of the first current values,
The light source driving device according to claim 3, wherein the first current value and the second current value that are stable with respect to a change in lighting interval of the first lighting pattern are employed.
第一の電流値決定手段が、前記駆動電流を第一の点灯パターンで出力するステップと、
前記光パルスの積分光量に基づいて前記第一の電流値を決定するステップと、を有し、
前記第一の電流値決定手段は、前記光パルスの立ち下がり時間が閾値以下となる前記第二の電流値が減じられた前記駆動電流で前記光源を駆動する光量制御方法。 A light amount control method for a light source driving device that emits a light pulse to the light source by adding the first current value to the rising edge of the driving current for driving the light source and outputting the driving current obtained by subtracting the second current value from the falling edge. Because
A first current value determining means for outputting the drive current in a first lighting pattern;
Determining the first current value based on an integrated light quantity of the light pulse, and
The first current value determining means is a light amount control method for driving the light source with the drive current from which the second current value at which the fall time of the light pulse is equal to or less than a threshold is reduced.
前記光源駆動装置が形成した潜像をトナーで現像する現像部と、
給紙部と、排紙部と、を有する画像形成装置。 A light source driving device according to any one of claims 1 to 8,
A developing unit for developing the latent image formed by the light source driving device with toner;
An image forming apparatus having a paper feed unit and a paper discharge unit.
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