JP2018041938A - Light source driving device, image forming apparatus, and light intensity 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、駆動電流の変化に応じてオーバーシュート電流を調整し、駆動電流の変化に応じてアンダーシュート電流を調整する半導体レーザ制御装置が開示されている。
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).
しかしながら、従来のOV制御とUD制御ではOV値とUD値の最適値を決定するための調整時間が長くなってしまうという問題があった。すなわち、OV値とUD値は互いに影響しあう関係であることから、OV値とUD値の最適値を同時に調整することは困難である。このため、OV値とUD値を別々に調整することが必要となり調整時間が長くなってしまう。調整時間が長くなると、画像形成装置の立上げ時やプロセスコントロール時の光量調整に時間がかかってしまう。 However, the conventional OV control and UD control have a problem that the adjustment time for determining the optimum value of the OV value and the UD value becomes long. That is, since the OV value and the UD value influence each other, it is difficult to simultaneously adjust the optimum value of the OV value and the UD value. For this reason, it is necessary to adjust the OV value and the UD value separately, and the adjustment time becomes long. If the adjustment time is long, it takes time to adjust the light amount when starting up the image forming apparatus or during process control.
本発明は、上記課題に鑑み、光パルスの調整に要する時間を短縮できる光源駆動装置を提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a light source driving device that can shorten the time required for adjusting a light pulse.
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、前記光パルスの検出手段が検出した信号を平滑化する平滑化手段と、前記平滑化手段が平滑化した前記信号に基づいて前記第一の電流値を調整する第一の電流値調整手段と、前記平滑化手段が平滑化した前記信号に基づいて前記第二の電流値を調整する第二の電流値調整手段と、前記第一の電流値又は前記第二の電流値の少なくとも一方の調整を複数回に分けて行う制御手段と、複数回に分けて前記第一の電流値又は前記第二の電流値が調整される際に、前記平滑化手段の特性を変更する特性変更手段と、を有する。 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. A smoothing means for smoothing the signal detected by the light pulse detecting means, and a first current value for adjusting the first current value based on the signal smoothed by the smoothing means. Adjusting means; second current value adjusting means for adjusting the second current value based on the signal smoothed by the smoothing means; at least the first current value or the second current value; Control means for performing one adjustment in a plurality of times, and a characteristic change for changing the characteristics of the smoothing means when the first current value or the second current value is adjusted in a plurality of times. Means.
光パルスの調整に要する時間を短縮できる光源駆動装置を提供できる。 It is possible to provide a light source driving device that can shorten the time required for adjusting the light pulse.
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.
図1は、本実施形態の最適OV値と最適UD値の決定方法の概略を説明する図の一例である。本実施形態の光源駆動装置は、最適OV値と最適UD値の決定を複数回に分けて行う。また、複数回に分けて調整する際、粗調フィルタと微調フィルタを使い分ける。 FIG. 1 is an example of a diagram for explaining an outline of a method for determining an optimum OV value and an optimum UD value according to this embodiment. The light source driving device of the present embodiment determines the optimum OV value and the optimum UD value in a plurality of times. Also, when adjusting in multiple times, a coarse filter and a fine filter are used properly.
図1(a)は、粗調フィルタを用いた粗調OV値の決定と粗調UD値の決定を模式的に示し、図1(b)は、微調フィルタを用いた最適OV値と最適UD値の決定を模式的に示す。粗調フィルタと微調フィルタは、光パルスを出射するレーザーダイオードの光の強さを検出するPD(Photo Detector)の検出値を平滑化する。 FIG. 1A schematically shows the determination of the coarse OV value and the coarse UD value using the coarse filter, and FIG. 1B shows the optimum OV value and the optimal UD using the fine filter. The determination of the value is shown schematically. The coarse adjustment filter and the fine adjustment filter smooth the detection value of a PD (Photo Detector) that detects the light intensity of the laser diode that emits the light pulse.
粗調OV値の決定では、UD初期値2Iが設定された状態で光源駆動装置がOV値1を徐々に大きくしていき、光パルスの積分光量を測定する。積分光量が目標積分光量以上になった時のOV値を粗調OV値1rpに決定する。
In the determination of the coarse adjustment OV value, the light source driving device gradually increases the
また、粗調UD値の決定では、粗調OV値1rpが設定された状態で光源駆動装置がUD値2を徐々に大きくしていき、光パルスの積分光量を測定する。積分光量が目標積分光量以下になった時のUD値を粗調UD値2rpに決定する。
In the determination of the coarse adjustment UD value, the light source driving device gradually increases the
光源駆動装置は粗調フィルタから微調フィルタに切り替える。そして、最適OV値の決定では、粗調UD値2rpが設定された状態でOV値1を徐々に大きくしていき、光パルスの積分光量を測定する。積分光量が目標積分光量以上になった時のOV値を最適OV値1opに決定する。
The light source driving device switches from the coarse filter to the fine filter. In determining the optimum OV value, the
最適UD値の決定では、最適OV値1opが設定された状態で光源駆動装置がUD値2を徐々に大きくしていき、光パルスの積分光量を測定する。積分光量が目標積分光量以下になった時のUD値を最適UD値2opに決定する。
In the determination of the optimum UD value, the light source driving device gradually increases the
「粗調フィルタの立ち上がり速度>微調フィルタの立ち上がり速度」の関係にあるため、粗調OV値と粗調UD値の決定は短時間で終了する。また、最適OV値と最適UD値の決定では、微調フィルタにより精度が高い最適OV調整と最適UD調整を決定できる。 Since the relation of “rise speed of the coarse filter> rise speed of the fine filter” is established, the determination of the coarse OV value and the coarse UD value is completed in a short time. In the determination of the optimum OV value and the optimum UD value, it is possible to determine the optimum OV adjustment and the optimum UD adjustment with high accuracy by the fine adjustment filter.
このように、粗調時の調整時間を短くし、微調時の調整時間を長くして精度を高くすることで、OV値とUD値を最適に調整すると共に全体の調整時間を短くすることができる。 In this way, by shortening the adjustment time at the time of coarse adjustment and increasing the adjustment time at the time of fine adjustment to increase the accuracy, the OV value and the UD value can be optimally adjusted and the overall adjustment time can be shortened. it can.
<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.
点灯間隔は、光パルスの点灯周期である。例えば、光パルスが連続して点灯される点灯パターンの点灯間隔はゼロ、1つおきに光パルスが点灯される点灯パターンの点灯間隔は1であり、n個おきに光パルスが点灯される点灯パターンの点灯間隔はnである。 The lighting interval is the lighting cycle of the light pulse. For example, the lighting interval of a lighting pattern in which light pulses are continuously lit is zero, the lighting interval of a lighting pattern in which every other light pulse is lit is 1, and lighting in which a light pulse is lit every n times. The lighting interval of the pattern is n.
平滑化とは、連続的なデータに乖離する値がある場合に乖離する値を低減する処理である。一例として、データを平均化したり、他のデータよりも大きく乖離しているデータを除去したり、他のデータの値に近づけたりすることが挙げられる。
<構成例>
図2は、画像形成装置の概略構成図の一例である。図2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。
Smoothing is a process of reducing the divergence value when there is a divergence value in continuous data. As an example, data may be averaged, data that is significantly different from other data may be removed, or the value of other data may be approximated.
<Configuration example>
FIG. 2 is an example of a schematic configuration diagram of the image forming apparatus. FIG. 2 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2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2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. 2, 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3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. 3 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4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4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. 4 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
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
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と最適UD値2op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、同期信号を取得してから次に同期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電圧(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4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4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. 4 relates to single-color image data, and a color image forming apparatus performs similar scanning for each of CMYK image data.
図5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、1つのADC(Analog Digital Converter)33、及び、フィルタ36を有する。
FIG. 5 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電圧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、DATA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 DATA 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LD電流にそれぞれ変換される。基準となるLD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4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(バックビーム26)はPD22へ入射され、PD22はバックビーム26の強さに比例したPD電圧を光源駆動装置12に出力する。PD電圧はフィルタ36に入力されフィルタ36で平滑化されてからADC33に入力される。このフィルタ36は高周波数の信号をカットするローパスフィルタである。ADC33はPD電圧を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. 4, a part of the laser beam (back beam 26) emitted from the
駆動制御回路31はフィルタ制御信号によりフィルタ36の平滑化強度を制御する。具体的には、フィルタ36はフィルタ制御信号によりカットオフ周波数が少なくとも二値のいずれかに変更される。粗調フィルタの平滑化強度は微調フィルタの平滑化強度よりも小さい。フィルタ36はデジタルフィルタと呼ばれるものであり、論理回路で構成されていてもマイコンなど汎用的な情報処理装置で構成されていてもよい。例えば、出力信号をY、入力信号をXとすると、フィルタ36は以下のような差分方程式で出力Yを算出する。
Y(n) = a0 × X(n) + a1 × X(n-1) + a2 × X(n-2) +…
an等は係数であり、この係数及び項数の少なくとも一方が変更されるとカットオフ周波数が変更される。すなわち、駆動制御回路31は、粗調フィルタとしてPD電圧の高周波数成分をカットする予め定められた係数、及び、微調フィルタとしてPD電圧の高周波数成分をカットする予め定められた係数を切り替えてフィルタ36に設定する。an等の係数にゼロ以外が設定されると有効な項数を多くできる。
The
Y (n) = a0 × X (n) + a1 × X (n-1) + a2 × X (n-2) +…
An and the like are coefficients. When at least one of the coefficient and the number of terms is changed, the cutoff frequency is changed. That is, the
なお、上記の差分方程式はFIRのものであるが、フィルタ36はFIR,IIR又はアクティブフィルタのいずれでもよい。
Although the above difference equation is for FIR, the
粗調フィルタの粗調とは粗い調整を意味し、平滑化されたPD電圧に高い精度を要求しないという意味である。微調フィルタの微調とは、微調整することを意味し、PD電圧の精度が高いことが好ましいという意味である。本実施形態では、微調フィルタのPD電圧が粗調フィルタのPD電圧よりも高精度であればよい。具体的には、粗調フィルタのカットオフ周波数は微調フィルタのカットオフ周波数よりも大きい。これにより、粗調フィルタではPD電圧の立ち上がりが早くなり、微調フィルタではPD電圧の立ち上がりが遅くなるがPD電圧の精度が向上する。 The coarse adjustment of the coarse filter means rough adjustment, and means that high accuracy is not required for the smoothed PD voltage. The fine adjustment of the fine adjustment filter means fine adjustment, and means that the accuracy of the PD voltage is preferably high. In the present embodiment, it is sufficient that the PD voltage of the fine filter is more accurate than the PD voltage of the coarse filter. Specifically, the cutoff frequency of the coarse filter is higher than the cutoff frequency of the fine filter. As a result, the PD voltage rises faster in the coarse filter, and the PD voltage rises slower in the fine filter, but the accuracy of the PD voltage is improved.
なお、粗調フィルタと微調フィルタは同じ構成のフィルタでもよいし、異なる構成でもよい。また、異なる場合は、構成の違いにより、粗調フィルタと微調フィルタが実現されてもよい。 Note that the coarse filter and the fine filter may have the same configuration or different configurations. If different, a coarse adjustment filter and a fine adjustment filter may be realized depending on the configuration.
さらに、フィルタ36がハードウェアとして粗調フィルタと微調フィルタに分かれており、切り替えスイッチによりPD電圧の入力先が粗調フィルタと微調フィルタのいずれかに切り替えられてもよい。
Further, 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、粗調OV値1rp、粗調UD値2rp、最適OV値1op及び最適UD値2opを決定する。
The
なお、図4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. 4 shows an example in which the
<制御駆動回路の機能について>
図6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、制御部60、OV値決定部40及びUD値決定部50を有する。制御部60は最適OV値1opと最適UD値2opの決定の全体的な手順を制御する。すなわち、制御部60は最適OV値の決定を1回又は2回以上で行うのか、及び、最適UD値の決定を1回又は2回以上で行うのかを制御する。また、粗調時と微調時の点灯間隔MをOV値決定部40及びUD値決定部50に指示する。また、粗調時と微調時でフィルタ36のカットオフ周波数を切り替える。
<Functions of control drive circuit>
FIG. 6 is an example of a functional block diagram illustrating the function of the
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、目標積分光量46及び粗調UD値2rpが記憶される記憶部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。
The OV value determination unit 40 includes a
電流制御部41は、粗調OV値1rpと最適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 quantity calculation unit 42 acquires the light quantity feedback control signal and calculates the integrated light quantity. The integrated light amount is an integrated value of the light amount per unit time. For example, the amount of light is integrated using the time for which the drive current 4 for 10 dots of image data is formed as a unit time.
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 comparison unit 43 compares the integrated light amount calculated by the integrated light amount calculation unit 42 with the target integrated light amount, and feeds back the comparison result to 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が粗調OV値1rp又は最適OV値1opである。最適OV値決定部44は粗調OV値1rp及び最適OV値1opをUD値決定部50の記憶部59に記憶する。
When notified from the comparison unit 43 that “integrated light amount ≧ target integrated light amount”, the optimum OV value determination unit 44 acquires 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は粗調OV値1rp、最適OV値1op、目標積分光量46、及び最適UD値2opが記憶される記憶部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、粗調OV値1rp又は最適OV値1opを使用して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54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 comparison unit 53 compares the integrated light amount calculated by the integrated light
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が粗調UD値2rp又は最適UD値2opである。最適UD値決定部54は粗調UD値2rpをOV値決定部40の記憶部49に記憶させ、また、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 comparison unit 53 that “integrated light amount ≦ target integrated light amount”, the optimum UD
フィルタ切替部55は、制御部60からの指示によりフィルタ36にフィルタ制御信号を出力して、フィルタ36が粗調フィルタとして動作するか微調フィルタとして動作するかを切り替える(粗調フィルタと微調フィルタを切り替える)。粗調OV値1rp及び粗調UD値2rpの決定の際、フィルタ36は粗調フィルタである。粗調OV値1rpと粗調UD値2rpの決定が終わると、フィルタ切替部55はフィルタ36を微調フィルタに切り替える。最適OV値の決定と最適UD値の決定が終わると、フィルタ36は画像形成用のフィルタである画像形成フィルタに切り替わる。なお、画像形成フィルタは微調フィルタと同じものでもよいし、画像形成時のフィルタとして設計されたものでもよい。
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7は、光パルス3と積分光量を示す図の一例である。図7(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. 7 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7(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を再現することは容易でないが、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. 7A, since the
図7(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7(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. 7B is a diagram illustrating the
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、粗調時に粗調OV値1rpと粗調UD値2rpを決定する際の点灯パターン(1byM1)と、微調時に最適OV値1opと最適UD値2opを決定する際の点灯パターン(1byM2)で、M1>M2の関係がある。これにより、粗調では後続ドットの影響が少ない状態で早期に粗調OV値1rpと粗調UD値2rpを決定でき、微調では後続ドットの光パルスの立ち上がりと立ち下がりがなまらないように最適OV値1opと最適UD値2opを決定できる。
In the present embodiment, a lighting pattern (1byM1) for determining the coarse adjustment OV value 1rp and the coarse adjustment UD value 2rp at the time of the rough adjustment, and a lighting pattern (1byM1) at the time of determining the optimal OV value 1op and the optimal UD value 2op at the time of the fine adjustment. 1byM2), there is a relationship of M1> M2. As a result, the coarse
<OV値1とUD値2について>
図8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8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8(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8(b)は図8(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. 8 is an example of a diagram for explaining the effectiveness of conventionally known OV control and UD control. 8A shows the drive current 4 in which OV control and UD control are not performed, and FIG. 8B shows the
図8(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. 8B, 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8(c)はOV制御及びUD制御が行われた駆動電流4を示し、図8(d)は図8(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8(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. 8D, 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9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9(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. 9 is an example for explaining 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9(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9(b)は図9(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9(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がドット2に対し出射されるため積分光量が過剰になる。
FIG. 9B 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が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.
<ドット間隔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 dot interval is short>
Next, a description will be given of the
図10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. 10 is an example 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(付着性の低下、形状の変形等)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、図10で説明したようにOV値1とUD値2はお互いに影響を及ぼす。本実施形態では、以下のように、まず、粗調ではOV値1とUD値2の影響が出ないような点灯パターン(少なくともM1=2ドット間隔以上)で粗調OV値1rpと粗調UD値2rpを決定する。粗調の後の微調では、M2=1ドットで最適OV値1opと最適UD値2opの調整を行う。OV値1とUD値2のお互いに影響がある状態でも微調によりより適切な最適OV値と最適UD値を決定できる。
<Determination of
Conventionally, it has been known that setting the
<<粗調による最適OV値、最適UD値の決定>>
図11は粗調OV値1rp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。
<< Determination of optimal OV and UD values by coarse adjustment >>
FIG. 11 is an example of a diagram illustrating a method of determining the coarse adjustment OV value 1rp. The
また、点灯パターンは1byM1である。ここで粗調のM1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。図はM1=3の例であるが、2以上であればよい。M1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。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、ドット間隔が大きければ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少なくなる。したがって、適切な粗調OV値1rpを決定できる。
The lighting pattern is 1 by M1. Here, the coarse tone M1 is preferably at least 2 (2 dots or more). The figure is an example of M1 = 3, but it may be 2 or more. As M1 is larger, the influence of the UD initial value 2I on the rise of the
図11(a)はOV値1がゼロの場合の光パルス3を示し、図11(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11(d)のOV値1で光パルス3が矩形状になっている。
FIG. 11A shows the
図11(a)〜図11(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11(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粗調OV値1rpを決定できる。
When the integrated light quantity calculation unit 42 calculates the integrated light quantity in each of FIGS. 11A to 11D, the integral light quantity gradually increases because the rounding at the rise is reduced. Further, since the trailing edge is sufficiently small, the integrated light amount should be approximately the same as the target integrated light amount when the
このようにして決定された粗調OV値1rpの光パルス3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。ただし、これらは粗調の結果であり、UD初期値2Iで粗調OV値1rpが決定されているので、粗調UD値2rpが決定された後の微調により好ましい最適OV値1opが決定される。
Since the
図12は粗調UD値2rp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は粗調OV値1rp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1byM1であるが、粗調時のM1を2以上とする。
FIG. 12 is an example of a diagram illustrating a method of determining the coarse adjustment UD value 2rp. The
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。粗調時のM1は比較的大きい値なので、後続のドットの立ち上がりに与える影響は大きくない。なお、M1は2以上であればよく、粗調OV値1rpの調整時のM1と粗調UD値2rpの調整時のM1は同じでも異なっていてもよい。
When the
図12(a)はUD値2がゼロの場合の光パルス3を示し、図12(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は粗調OV値1rp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12(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の立ち上がりをなまらせない最大のUD値2を決定できる。
12A shows the
図12(a)〜図12(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粗調UD値2rpを決定できる。ただし、これらは粗調の結果であり、高速点灯時の後続ドットの各ドットの光量については微調により調整される。
When the integrated light
<<微調による最適OV値、最適UD値の決定>>
図13は最適OV値1opの決定方法を説明する図の一例である。なお、図13の説明では主に図11との相違を説明する。微調時の最適OV調整では、以下の2点で粗調と異なる。
(i) 点灯パターンの1byM2においてM2=1である。
(ii) UD値2が粗調の最適UD調整で決定された粗調UD値2rpである。
<< Determination of optimal OV and UD values by fine adjustment >>
FIG. 13 is an example of a diagram illustrating a method for determining the
(i) M2 = 1 in 1 by M2 of the lighting pattern.
(ii) The
M2が1なので高速点灯時の積分光量が目標積分光量になるように最適OV値1opを決定できる。また、UD値2が粗調UD値2rpなので、UD初期値2Iを使用する場合よりも、粗調で得られた粗調UD値2rpにより、さらに適切な(例えば、矩形波に近い)光パルスが得られる最適OV値1opを決定しやすくなる。
Since M2 is 1, the optimum OV value 1op can be determined so that the integrated light quantity at the time of high-speed lighting becomes the target integrated light quantity. Further, since the
図14は最適UD値2opの決定方法を説明する図の一例である。なお、図14の説明では主に図12との相違を説明する。微調時の最適UD調整では、以下の2点で粗調と異なる。
(i) 点灯パターンの1byM2においてM2=1である。
(ii) OV値1が微調の最適OV調整で決定された最適OV値1opである。
FIG. 14 is an example of a diagram illustrating a method for determining the optimum UD value 2op. In the description of FIG. 14, differences from FIG. 12 are mainly described. The optimum UD adjustment at the time of fine adjustment differs from the coarse adjustment in the following two points.
(i) M2 = 1 in 1 by M2 of the lighting pattern.
(ii) The
M2が1なので高速点灯時の後続ドットの波形が矩形波になるように最適UD値2opを決定できる。また、OV値1が微調で決定された最適OV値1opなので、微調で得られた最適OV値1opにより、さらに適切な(例えば、矩形波に近い)光パルスが得られる最適UD値2opを決定しやすくなる。
Since M2 is 1, the optimal UD value 2op can be determined so that the waveform of the subsequent dots during high-speed lighting is a rectangular wave. Further, since the
<動作手順>
図15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15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。
<<粗調OV値1rp、粗調UD値2rpの決定>>
まず、制御部60は粗調OV値1rpと粗調UD値2rpとを決定する。この時のフィルタ36は粗調フィルタである。必要であれば、制御部60はフィルタ切替部55を制御してフィルタ36を粗調フィルタに設定する。
<Operation procedure>
FIG. 15 is an example of a flowchart illustrating a procedure in which the
<< Determination of coarse OV value 1rp, coarse UD value 2rp >>
First, the control unit 60 determines the coarse
制御部60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。
The control unit 60 sets a lighting channel (CH) (S101). The lighting channel corresponds to each
次に、制御部60はOV値決定部40による粗調OV値1rpの決定を行う。制御部60は粗調時の点灯間隔M1をOV値決定部40に指示する。OV値決定部40が粗調のための最適OV調整を行う(S102)。詳細は図17にて説明する。OV値決定部40は、全チャネルの粗調OV値1rpの決定が終了するまで最適OV調整を行う(S103)。
Next, the control unit 60 determines the coarse
次に、制御部60はUD値決定部50による粗調UD値2rpの決定を行う。制御部60は粗調時の点灯間隔M1をUD値決定部50に指示する。
Next, the control unit 60 determines the coarse adjustment UD value 2rp by the UD
制御部60は粗調のための最適UD調整を行うため、点灯チャネルを設定する(S104)。 The controller 60 sets a lighting channel in order to perform optimum UD adjustment for coarse adjustment (S104).
UD値決定部50が粗調のための最適UD調整を行う(S105)。詳細は図18にて説明する。UD値決定部50は、全チャネルの粗調UD値2rpの決定が終了するまで最適UD調整を行う(S106)。
The UD
次に、制御部60はフィルタ切替部55を制御して、フィルタ36を粗調フィルタから微調フィルタに切り替える(S107)。
Next, the control unit 60 controls the
<<最適OV値1op、最適UD値2opの決定>>
フィルタ36が粗調フィルタから微調フィルタに切り替えられると、制御部60は最適OV値1opと最適UD値2opとを決定する。
<< Determination of optimal OV value 1op and optimal UD value 2op >>
When the
図15のステップS108〜S113は、ステップS101〜S106と同様である。ただし、制御部60は微調時の点灯間隔M2をOV値決定部40に指示し、微調時の点灯間隔M2をUD値決定部50に指示する。
Steps S108 to S113 in FIG. 15 are the same as steps S101 to S106. However, the control unit 60 instructs the OV value determination unit 40 about the lighting interval M2 at the time of fine adjustment, and instructs the UD
なお、図15では、粗調と微調という2段階で最適OV値1opと最適UD値2opが決定されているが、粗調又は微調の少なくとも一方を2回以上行って(すなわち、合計で3段階以上)最終的な最適OV値1opと最適UD値2opを決定してもよい。また、OV値1の最適調整を3回以上、UD値2の最適調整を3回以上、行ってもよい。3回以上で調整される場合、初回(1回目)より2回目以降の点灯間隔Mが短ければよく、回を重ねるごとに点灯間隔Mが徐々に短くなってよい。
In FIG. 15, the optimum OV value 1op and the optimum UD value 2op are determined in two stages of coarse adjustment and fine adjustment, but at least one of coarse adjustment and fine adjustment is performed twice or more (that is, a total of three stages). The final
<最適OV調整>
図16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。最適OV調整の手順は、粗調と微調で同じである。
<Optimal OV adjustment>
FIG. 16 is an example of a flowchart illustrating a procedure for optimal OV adjustment. The procedure for optimal OV adjustment is the same for coarse adjustment and fine adjustment.
<<粗調のための最適OV調整>>
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 for coarse adjustment >>
First, the
次に、電流制御部41は1byM1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。また、粗調時のM1は2以上である。
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 quantity calculation unit 42 integrates the light quantity feedback control signal to calculate the integrated light quantity (S203).
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、光パルスの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 comparison unit 43 determines whether or not the integrated light amount is equal to or greater than the target integrated light amount (S204). Thereby, it is possible to determine 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制御信号を粗調OV値1rp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、1byM1の周期的な点灯パターンのドット間隔をある程度、大きくすることで、矩形状の光パルス3を得られる程度の粗調OV値1rpを決定できる。後に微調が行われるので、高精度に粗調OV値1rpが決定されている必要はない。
As described above, the UD initial value 2I is set to a sufficiently large value, and the dot interval of the periodic lighting pattern of 1byM1 is increased to some extent, so that the coarsely-tuned OV value at which the rectangular
<最適UD調整>
図17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。最適UD調整の手順は、粗調と微調で同じである。
<Optimal UD adjustment>
FIG. 17 is an example of a flowchart showing a procedure for optimal UD adjustment. The procedure for optimal UD adjustment is the same for coarse adjustment and fine adjustment.
<<粗調のための最適UD調整>>
まず、電流制御部51は、粗調OV値1rp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 for coarse adjustment >>
First, the
次に、電流制御部51は1byM1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。粗調時のM1は2以上である。
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 comparison unit 53 determines whether or not the integrated light quantity is equal to or less than the target integrated light quantity (S304). As a result, 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制御信号を粗調UD値2rpに決定する(S306)。
When the determination in step S304 is Yes (Yes in S304), since 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。後に微調が行われるので、高精度に粗調OV値1rpが決定されている必要はない。
Such control makes it possible to determine the
なお、マルチビームの場合、粗調OV値1rp、粗調UD値2rp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 coarse
<<微調のための最適OV調整>>
微調時の最適OV調整の手順は図16と同様である。ただし、ステップS201で、電流制御部41は、UD値決定部50が決定した粗調UD値2rpをUD値として設定する(S201)。
<< Optimal OV adjustment for fine adjustment >>
The procedure of the optimum OV adjustment at the time of fine adjustment is the same as that in FIG. However, in step S201, the
また、電流制御部41は1byM2の周期的な点灯パターンで点灯させる(S202)が、微調時のM2は1である。以降の手順は粗調時と同様でよい。1by1の点灯周期で調整することで高速点灯時の後続ドットの光波形が矩形波に近い最適OV値1opが得られる。
Further, the
<<微調のための最適UD調整>>
微調時の最適UD調整の手順は図17と同様である。ただし、ステップS301で、電流制御部41は、OV値決定部40が決定した最適OV値1opをOV値として設定する(S301)。
<< Optimal UD adjustment for fine adjustment >>
The procedure of the optimum UD adjustment at the time of fine adjustment is the same as that in FIG. However, in step S301, the
また、電流制御部41は1byM2の周期的な点灯パターンで点灯させる(S302)が、微調時のM2は1である。以降の手順は粗調時と同様でよい。
Further, the
1by1の点灯周期で調整することで高速点灯時の後続ドットの光波形が矩形波に近い最適UD値2opが得られる。また、UD値を過剰な制御値にすることなく、光パルスを矩形波にする最小の値にすることができる。 By adjusting with a lighting cycle of 1 by 1, the optimal UD value 2op in which the light waveform of the subsequent dots during high-speed lighting is close to a rectangular wave can be obtained. Further, the optical pulse can be set to the minimum value that makes the rectangular wave without making the UD value an excessive control value.
<フィルタについて>
図18は、粗調フィルタと微調フィルタを模式的に説明する図の一例である。図18(a)は粗調フィルタのカットオフ周波数fc1と、時系列の信号に対するフィルタ出力を示す。ローパスフィルタにより信号の急な変化が抑制されるため、時系列の信号(例えば一定値だとして)が入力された場合、立ち上がりがゆっくりとなる。
<About filters>
FIG. 18 is an example of a diagram schematically illustrating the coarse adjustment filter and the fine adjustment filter. FIG. 18A shows the cutoff frequency fc1 of the coarse filter and the filter output for the time-series signal. Since a rapid change in signal is suppressed by the low-pass filter, when a time-series signal (for example, a constant value) is input, the rise is slow.
図18(b)は微調フィルタのカットオフ周波数fc2と、時系列の信号に対するフィルタ出力を示す。微調フィルタのカットオフ周波数fc2と粗調フィルタのカットオフ周波数fc1のカットオフ周波数にはfc1>fc2の関係がある。 FIG. 18B shows the cutoff frequency fc2 of the fine adjustment filter and the filter output for the time-series signal. There is a relationship of fc1> fc2 between the cutoff frequency fc2 of the fine tuning filter and the cutoff frequency fc1 of the coarse tuning filter.
立ち上がり時間trとカットオフ周波数fcには
tr∝1/fc
の関係がある。したがって、微調フィルタの立ち上がり時間は、粗調フィルタの立ち上がり時間よりも長くなる。一方、微調フィルタでは高い周波数の信号が粗調フィルタよりもカットされているので、より正確な信号を得られる。
For the rise time tr and the cut-off frequency fc, tr∝1 / fc
There is a relationship. Accordingly, the rise time of the fine filter is longer than the rise time of the coarse filter. On the other hand, since the high-frequency filter cuts the high-frequency signal more than the coarse-tone filter, a more accurate signal can be obtained.
図19は、粗調フィルタと微調フィルタがPD電圧に与える影響を比較して説明する図の一例である。図19(a)は粗調フィルタにより得られるPD電圧を示し、図19(b)は微調フィルタにより得られるPD電圧を示す。フィルタ前PD電圧は、PD22がバックビームの強さをPD電圧に変換した信号であり、フィルタ後PD電圧は、フィルタ前PD電圧がフィルタ36で平滑化された信号である。また、ステータスは、駆動制御回路31が行う動作を示す。
FIG. 19 is an example of a diagram for comparing and explaining the influence of the coarse filter and the fine filter on the PD voltage. FIG. 19A shows the PD voltage obtained by the coarse filter, and FIG. 19B shows the PD voltage obtained by the fine filter. The pre-filter PD voltage is a signal obtained by converting the intensity of the back beam into the PD voltage by the
フィルタ前PD電圧は光パルスと等価な波形をしており、フィルタ後PD電圧は平滑化により立ち上がり時間の経過後、一定電圧となる。図18にて説明したようにフィルタ36により(例えばカットオフ周波数)粗調フィルタと微調フィルタで立ち上がり速度に差が出る。図19のステータスでは立ち上がり時間が「PD安定時間」と記載されている。 The pre-filter PD voltage has a waveform equivalent to an optical pulse, and the post-filter PD voltage becomes a constant voltage after the rise time has elapsed due to smoothing. As described with reference to FIG. 18, the rising speed differs between the coarse adjustment filter and the fine adjustment filter by the filter 36 (for example, cutoff frequency). In the status of FIG. 19, the rise time is described as “PD stabilization time”.
積分光量算出部42,52は、チャネルごとにPD安定時間を待った後に、フィルタ後PD電圧のサンプリングを開始する。PD安定時間は、粗調フィルタと微調フィルタで異なるが、粗調フィルタでは一定で微調フィルタでは一定なので、積分光量算出部42,52は、チャネルの切り替え後、予め決まった時間、待機する。
The integrated light
待機の後、積分光量算出部42,52はサンプリングタイム期間にサンプリングを行い、それを積分光量として測定する。サンプリングタイムは粗調フィルタと微調フィルタで共通であり、予め決まっている。サンプリングタイムにサンプリングされたフィルタ後PD電圧により積分光量が求められ、これを元に粗調OV値1rp、粗調UD値2rp、最適OV値1op、最適UD値2opが決定される。
After waiting, the integrated light
(i) 粗調時はフィルタ36のカットオフ周波数を大きくすることによりフィルタ後PD電圧の立ち上がりが早くなるので早期にサンプリングを開始できる。これにより、粗調OV値1rp及び粗調UD値2rpを決定するために必要な時間を短縮することができる。
(i) Since the rise of the PD voltage after filtering is accelerated by increasing the cutoff frequency of the
(ii) 微調時はフィルタ36のカットオフ周波数を小さくすることにより、フィルタ後PD電圧の精度を向上させることができる。
(ii) At the time of fine adjustment, the accuracy of the filtered PD voltage can be improved by reducing the cut-off frequency of the
このように粗調フィルタと微調フィルタを用意することにより、2段階で最適OV値1opと最適UD値2opを決定しても、全体の調整時間を短縮できる。すなわち、粗調時はフィルタ36のカットオフ周波数を大きくすることでPD電圧の立ち上がりが早くなるがPD電圧に高周波数成分のノイズが含まれるおそれがある。しかし、粗調時はおおよそのOV値とUD値を決定できればよい。そして、微調時にはフィルタ36のカットオフ周波数を小さくするので、狙いの積分光量となるように最適OV値1op、最適UD値2opを決定することができる。
By preparing the coarse adjustment filter and the fine adjustment filter in this way, the overall adjustment time can be shortened even if the
<粗調時にOV値又はUD値のみを決定する場合>
上記の実施形態では、粗調時には粗調OV値1rpが決定されさらに粗調UD値2rpが決定されていたが、粗調時には粗調OV値1rpのみが決定されてもよいし、粗調UD値2rpのみが決定されてもよい。
<When only OV or UD value is determined during coarse adjustment>
In the above embodiment, the coarse adjustment OV value 1rp is determined and the coarse adjustment UD value 2rp is determined at the time of the rough adjustment. However, only the coarse adjustment OV value 1rp may be determined at the rough adjustment, or the coarse adjustment UD. Only the value 2rp may be determined.
図20は、粗調による粗調OV値の決定の後、微調により最適UD値と最適OV値を決定する手順を示すフローチャート図の一例である。 FIG. 20 is an example of a flowchart showing a procedure for determining the optimum UD value and the optimum OV value by fine adjustment after the coarse adjustment OV value by coarse adjustment.
ステップS101〜S103は図15と同様である。しかし、その後、UD値決定部50は粗調による粗調UD値2rpの決定を行わない。
Steps S101 to S103 are the same as those in FIG. However, after that, the UD
粗調OV値1rpを決定すると、フィルタ切替部55がフィルタ36を微調フィルタに切り替える(S107)。
When the coarse tuning OV value 1rp is determined, the
次に、ステップS111〜S113で粗調OV値1rpを用いて最適UD値2opが決定される。また、ステップS108〜S110で最適UD値2opを用いて最適OV値1opが決定される。 Next, in steps S111 to S113, the optimum UD value 2op is determined using the coarse adjustment OV value 1rp. In steps S108 to S110, the optimum OV value 1op is determined using the optimum UD value 2op.
このように、粗調にて粗調OV値1rpが決定されれば、微調では粗調OV値1rpを用いて最適UD調整を行うことができ、最適UD値2opを用いて最適OV値1opを決定できる。したがって、OV値を2回調整し、UD値を1回調整するので、最低では3回の調整動作で最適値の決定が可能である。 As described above, if the coarse adjustment OV value 1rp is determined in the coarse adjustment, the fine adjustment can perform the optimal UD adjustment using the coarse adjustment OV value 1rp, and the optimal OV value 1op using the optimal UD value 2op. Can be determined. Therefore, since the OV value is adjusted twice and the UD value is adjusted once, the optimum value can be determined by the adjustment operation at least three times.
また、図21に示すように、先に粗調で最適UD調整が行われてもよい。図21は、粗調UD値の決定の後、微調により最適OV値と最適UD値を決定する手順を示すフローチャート図の一例である。 In addition, as shown in FIG. 21, the optimum UD adjustment may be performed first with coarse adjustment. FIG. 21 is an example of a flowchart illustrating a procedure for determining the optimum OV value and the optimum UD value by fine adjustment after the coarse adjustment UD value is determined.
まず、OV値決定部40は粗調による粗調OV値1rpの決定を行わない。まず、ステップS104〜S106で粗調UD値2rpの決定を行う。処理は図15のステップS104〜S106と同様である。また粗調UD値2rpを決定する際のOV値1は予め定められたOV初期値である。
First, the OV value determination unit 40 does not determine the coarse adjustment OV value 1rp by coarse adjustment. First, in steps S104 to S106, the coarse adjustment UD value 2rp is determined. The processing is the same as steps S104 to S106 in FIG. The
粗調UD値2rpを決定すると、フィルタ切替部55がフィルタ36を微調フィルタに切り替える(S107)。
When the coarse adjustment UD value 2rp is determined, the
次に、ステップS108〜S110で、粗調UD値2rpを用いて最適OV値1opが決定される。また、ステップS111〜S113で、最適OV値1opを用いて最適UD値2opが決定される。 Next, in steps S108 to S110, the optimum OV value 1op is determined using the coarse adjustment UD value 2rp. In steps S111 to S113, the optimum UD value 2op is determined using the optimum OV value 1op.
このように、粗調にて粗調UD値2rpが決定されれば、微調では粗調UD値2rpを用いて最適OV調整を行うことができ、最適OV値1opを用いて最適UD値2opを決定できる。したがって、したがって、OV値を1回調整し、UD値を2回調整するので、最低では3回の調整動作で最適値の決定が可能である。 As described above, if the coarse UD value 2rp is determined in the coarse adjustment, the fine tune can perform the optimal OV adjustment using the coarse UD value 2rp, and the optimal UD value 2op using the optimal OV value 1op. Can be determined. Therefore, since the OV value is adjusted once and the UD value is adjusted twice, the optimum value can be determined by the adjustment operation at least three times.
<まとめ>
本実施形態の光源駆動装置12は、OV値1の決定後、UD値2を決定するので、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>
Since the light
また、OV値1又はUD値2の少なくとも一方を複数回に分けて決定する場合、初回のOV値1又はUD値2の決定では、フィルタのカットオフ周波数が大きいので短い時間で粗調OV値1rpと粗調UD値2rpを決定できる。2回目のOV値1又はUD値2の決定では、フィルタのカットオフ周波数が小さいのでより高精度に最適OV値1opと最適UD値2opを決定できる。
Further, when determining at least one of 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.
また、図6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. 6 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、フィルタ36は平滑化手段の一例であり、OV値決定部40は第一の電流値調整手段の一例であり、UD値決定部50は第二の電流値調整手段の一例であり、制御部60は制御手段の一例であり、フィルタ切替部55は特性変更手段の一例であり、PD22は検出手段の一例であり、OV値は第一の電流値の一例であり、UD値は第二の電流値の一例である。
The
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
60 制御部
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記光パルスの検出手段が検出した信号を平滑化する平滑化手段と、
前記平滑化手段が平滑化した前記信号に基づいて前記第一の電流値を調整する第一の電流値調整手段と、
前記平滑化手段が平滑化した前記信号に基づいて前記第二の電流値を調整する第二の電流値調整手段と、
前記第一の電流値又は前記第二の電流値の少なくとも一方の調整を複数回に分けて行う制御手段と、
複数回に分けて前記第一の電流値又は前記第二の電流値が調整される際に、前記平滑化手段の特性を変更する特性変更手段と、
を有する光源駆動装置。 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,
Smoothing means for smoothing the signal detected by the light pulse detection means;
First current value adjusting means for adjusting the first current value based on the signal smoothed by the smoothing means;
Second current value adjusting means for adjusting the second current value based on the signal smoothed by the smoothing means;
Control means for performing at least one adjustment of the first current value or the second current value in a plurality of times;
Characteristic changing means for changing the characteristics of the smoothing means when the first current value or the second current value is adjusted in a plurality of times, and
A light source driving device.
前記制御手段が前記第二の電流値を複数回に分けて調整する場合、前記特性変更手段は、少なくとも初回の調整よりも後の調整における前記平滑化手段の平滑化強度を大きくする請求項1に記載の光源駆動装置。 When the control means adjusts the first current value divided into a plurality of times, the characteristic changing means increases the smoothing strength of the smoothing means in the adjustment after the initial adjustment at least,
2. When the control means adjusts the second current value in a plurality of times, the characteristic changing means increases the smoothing strength of the smoothing means in an adjustment after at least an initial adjustment. The light source driving device according to 1.
前記制御手段は、前記第二の電流値を1回調整する請求項2に記載の光源駆動装置。 The control means adjusts the first current value in two steps,
The light source driving apparatus according to claim 2, wherein the control unit adjusts the second current value once.
前記制御手段は、前記第二の電流値を2回に分けて調整する請求項2に記載の光源駆動装置。 The control means adjusts the first current value in two steps,
The light source driving apparatus according to claim 2, wherein the control unit adjusts the second current value in two steps.
前記第一の電流値が2回に分けて調整される際、前記第一の電流値調整手段は、少なくとも初回の調整における前記駆動電流の点灯間隔よりも、2回目の調整における前記駆動電流の点灯間隔を短くする請求項3又は4に記載の光源駆動装置。 The first current value adjusting means adjusts the first current value based on an integrated light amount of the signal when the drive current is output at a predetermined lighting interval.
When the first current value is adjusted in two steps, the first current value adjusting means adjusts the drive current in the second adjustment more than at least the lighting interval of the drive current in the first adjustment. The light source driving device according to claim 3 or 4, wherein the lighting interval is shortened.
前記第二の電流値が2回に分けて調整される際、前記第二の電流値調整手段は、少なくとも初回の調整における前記駆動電流の点灯間隔よりも、2回目の調整における前記駆動電流の点灯間隔を短くする請求項4に記載の光源駆動装置。 The second current value adjusting means adjusts the second current value based on an integrated light amount of the signal when the driving current is output at a predetermined lighting interval.
When the second current value is adjusted in two steps, the second current value adjusting means is configured to adjust the driving current in the second adjustment more than the lighting interval of the driving current in the first adjustment. The light source driving device according to claim 4, wherein the lighting interval is shortened.
平滑化手段が、前記光パルスの検出手段が検出した信号を平滑化するステップと、
第一の電流値調整手段が、前記平滑化手段が平滑化した前記信号に基づいて前記第一の電流値を調整するステップと、
第二の電流値調整手段が、前記平滑化手段が平滑化した前記信号に基づいて前記第二の電流値を調整するステップと、
制御手段が、前記第一の電流値又は前記第二の電流値の少なくとも一方の調整を、複数回に分けて行うステップと、
特性変更手段が、複数回に分けて前記第一の電流値又は前記第二の電流値が調整される際に、前記平滑化手段の特性を変更するステップと、
を有する光量制御方法。 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
Smoothing means smoothing the signal detected by the light pulse detection means;
A first current value adjusting means adjusting the first current value based on the signal smoothed by the smoothing means;
A second current value adjusting unit adjusting the second current value based on the signal smoothed by the smoothing unit;
A step in which the control means adjusts at least one of the first current value or the second current value in a plurality of times;
When the characteristic changing means adjusts the first current value or the second current value divided into a plurality of times, changing the characteristic of the smoothing means;
A method for controlling the amount of light.
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 6,
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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