JP2022106520A - Optical scanner, image forming apparatus, control method, and program - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、光走査装置等に関する。 The present disclosure relates to an optical scanning device and the like.
画像形成装置においては、画像信号に基づく画像を記録用紙(シート状の画像記録媒体)に形成する処理過程で、感光体ドラムの表面に静電潜像を形成する露光処理のためにレーザダイオード(発光素子)の発光するレーザ光で感光体ドラムを被走査体として走査する光走査装置が搭載されている。 In the image forming apparatus, a laser diode (laser diode () for an exposure process of forming an electrostatic latent image on the surface of a photoconductor drum in a process of forming an image based on an image signal on a recording sheet (sheet-shaped image recording medium). An optical scanning device that scans the photoconductor drum as an object to be scanned by the laser light emitted by the light emitting element) is mounted.
一般に、レーザダイオードは、入力電流を増加させていくと閾値電流で光出力が立ち上がる特性を有している。その特性からレーザ発振の立ち上がり時間の遅れを短くするため常時バイアス電流を流すようにしているのが一般的であった。 In general, a laser diode has a characteristic that an optical output rises at a threshold current as the input current is increased. Due to its characteristics, it was common to always pass a bias current in order to shorten the delay in the rise time of laser oscillation.
バイアス電流に関し、バイアス電流を固定せずに、温度変化や計時変化によって生じる閾値電流の変化に追従するため、閾値電流の変化に応じてバイアス電流を自動調整するオートバイアス回路方式の発光素子駆動装置が開示されている(特許文献1参照)。 Regarding the bias current, in order to follow the change of the threshold current caused by the temperature change and the time measurement change without fixing the bias current, the auto bias circuit type light emitting element drive device that automatically adjusts the bias current according to the change of the threshold current. Is disclosed (see Patent Document 1).
一方、特許文献1のようなオートバイアス回路を採用することなく、固定のバイアス電流からの超過分の電流が入力されたアナログ信号に比例して増減するレーザドライバに関する技術がある。
On the other hand, there is a technique relating to a laser driver in which an excess current from a fixed bias current increases or decreases in proportion to an input analog signal without adopting an auto-bias circuit as in
固定バイアス電流に関し、特許文献2は、オートバイアス制御機能を有していない光駆動部を用いて光源の射出光量を補正する光走査装置を開示する。
Regarding the fixed bias current,
特許文献2では、レーザダイオードの光量と電流の特性(PI特性)を温度毎に記憶させたうえで、目標光量に応じてレーザドライバを制御するアナログ信号の電圧値を算出するもののため、次の課題があった。
In
環境やライフ(使用時間)補正等の目標光量の変化に応じて、再度、アナログ信号の電圧値を算出する必要があり、処理に時間を要した。 It was necessary to calculate the voltage value of the analog signal again according to the change in the target light amount such as the environment and the life (use time) correction, and the processing took time.
低い目標光量でシェーディングを実施する場合、シェーディングの分解能が悪くなっていた。 When shading was performed with a low target light intensity, the shading resolution was deteriorated.
レーザダイオードのPI特性や根元光量が個別にばらついた場合、目標光量にずれを生じていた。 When the PI characteristics and the amount of light at the root of the laser diode varied individually, the target amount of light was deviated.
本開示は、斯かる実情に鑑み、目標光量の変化に応じた処理に時間を要することがなく、シェーディングを行った場合に分解能が維持され、目標光量にずれを生じない光走査装置等を提供しようとするものである。 In view of such circumstances, the present disclosure provides an optical scanning device and the like that do not require time for processing according to a change in the target light amount, maintain resolution when shading is performed, and do not cause a deviation in the target light amount. It is something to try.
本開示は、バイアス電流からの超過分の電流が入力されたアナログ信号に比例して増減するレーザ発光部と、前記レーザ発光部駆動用のレーザドライバと、前記レーザ発光部から出射するレーザ光を対象物上に走査する光走査部と、前記レーザ発光部の目標光量に基づき、前記レーザ発光部に入力するアナログ信号のオフセット値を決定するオフセット値決定部と、決定されたオフセット値の信号を前記アナログ信号に重ね合わせてオフセットし、そのオフセットされたアナログ信号を前記レーザドライバに入力することによって、前記レーザ発光部の発光量を制御するレーザドライバ制御部と、を備えたことを特徴とする光走査装置である。 The present disclosure includes a laser emitting unit in which an excess current from a bias current increases or decreases in proportion to an input analog signal, a laser driver for driving the laser emitting unit, and a laser beam emitted from the laser emitting unit. An optical scanning unit that scans on an object, an offset value determining unit that determines the offset value of an analog signal input to the laser emitting unit based on the target light amount of the laser emitting unit, and a signal having the determined offset value. It is characterized by comprising a laser driver control unit that controls the amount of light emitted from the laser light emitting unit by superimposing it on the analog signal and offsetting it and inputting the offset analog signal to the laser driver. It is an optical scanning device.
また、本開示は、前記光走査装置と、前記光走査部が前記レーザ発光部から出射するレーザ光を走査することによって、表面に静電潜像が形成される像担持体と、前記像担持体の表面に形成される静電潜像を現像する現像部と、を備えることを特徴とする画像形成装置である。 Further, in the present disclosure, the optical scanning device, an image carrier in which an electrostatic latent image is formed on the surface by scanning the laser light emitted from the laser emitting unit by the optical scanning unit, and the image bearing. An image forming apparatus including a developing unit for developing an electrostatic latent image formed on the surface of a body.
また、本開示は、バイアス電流からの超過分の電流が入力されたアナログ信号に比例して増減するレーザ発光部と、前記レーザ発光部駆動用のレーザドライバと、前記レーザ発光部から出射するレーザ光を対象物上に走査する光走査部とを備えた光走査装置の制御方法であって、前記レーザ発光部の目標光量に基づき、前記レーザ発光部に入力するアナログ信号のオフセット値を決定するオフセット値決定工程と、決定されたオフセット値の信号を前記アナログ信号に重ね合わせてオフセットし、そのオフセットされたアナログ信号を前記レーザドライバに入力することによって、前記レーザ発光部の発光量を制御するレーザドライバ制御工程と、と備えたことを特徴とする制御方法である。 Further, the present disclosure discloses a laser light emitting unit in which an excess current from a bias current increases or decreases in proportion to an input analog signal, a laser driver for driving the laser light emitting unit, and a laser emitted from the laser light emitting unit. It is a control method of an optical scanning device including an optical scanning unit that scans light on an object, and determines an offset value of an analog signal input to the laser emitting unit based on a target light amount of the laser emitting unit. The amount of light emitted from the laser emitting unit is controlled by the offset value determining step, the signal of the determined offset value is superimposed on the analog signal and offset, and the offset analog signal is input to the laser driver. It is a control method characterized by having a laser driver control process.
また、本開示は、バイアス電流からの超過分の電流が入力されたアナログ信号に比例して増減するレーザ発光部と、前記レーザ発光部駆動用のレーザドライバと、前記レーザ発光部から出射するレーザ光を対象物上に走査する光走査部とを備えた光走査装置のコンピュータが、前記レーザ発光部の目標光量に基づき、前記レーザ発光部に入力するアナログ信号のオフセット値を決定するオフセット値決定機能と、決定されたオフセット値の信号を前記アナログ信号に重ね合わせてオフセットし、そのオフセットされたアナログ信号を前記レーザドライバに入力することによって、前記レーザ発光部の発光量を制御するレーザドライバ制御機能と、を実現するプログラムである。 Further, the present disclosure discloses a laser emitting unit in which an excess current from a bias current increases or decreases in proportion to an input analog signal, a laser driver for driving the laser emitting unit, and a laser emitted from the laser emitting unit. An offset value determination in which a computer of an optical scanning device including an optical scanning unit that scans light onto an object determines an offset value of an analog signal input to the laser emitting unit based on a target light amount of the laser emitting unit. Laser driver control that controls the amount of light emitted by the laser emitting unit by superimposing the function and the signal of the determined offset value on the analog signal and offsetting it, and inputting the offset analog signal to the laser driver. It is a program that realizes functions.
本開示の光走査装置等によれば、決定されたオフセット値の信号をアナログ信号に重ね合わせてオフセットし、そのオフセットされたアナログ信号をレーザドライバに入力することによって、レーザ発光部の発光量を制御するので、目標光量の変化に応じた処理に時間を要することがなく、シェーディングを行った場合に分解能が維持され、目標光量にずれを生じないものにできるという優れた効果を奏する。 According to the optical scanning apparatus and the like of the present disclosure, the signal of the determined offset value is superimposed on the analog signal and offset, and the offset analog signal is input to the laser driver to reduce the amount of light emitted from the laser emitting unit. Since it is controlled, it does not take time for processing according to a change in the target light amount, the resolution is maintained when shading is performed, and an excellent effect that the target light amount does not deviate can be obtained.
以下図面を参照して本開示を実施するための一実施形態について説明する。 Hereinafter, an embodiment for carrying out the present disclosure will be described with reference to the drawings.
なお、以下の実施形態は、本開示を説明するための一例であり、特許請求の範囲に記載した発明の技術的範囲が、以下の記載に限定されない。 The following embodiments are examples for explaining the present disclosure, and the technical scope of the invention described in the claims is not limited to the following description.
[1. 第1実施形態]
まず、第1実施形態に係る画像形成装置10の構成について説明する。
[1. First Embodiment]
First, the configuration of the
[1.1 全体構成]
画像形成装置10は、図1に示すように、画像形成装置10の上部に原稿読取部112を備えて原稿の画像を読取り、電子写真方式により画像を出力する情報処理装置である。画像形成装置10には、多機能プリンタ(Multifunction Printer)を例に挙げることができる。
[1.1 Overall configuration]
As shown in FIG. 1, the
画像形成装置10は、図2の制御系図に示すように、主に、制御部100と、画像入力部110と、原稿読取部112と、画像処理部120と、画像形成部130と、操作部140と、表示部150と、記憶部160と、通信部170とを備え、光走査装置200の
機能も有する。
As shown in the control system diagram of FIG. 2, the
[1.2 機能構成]
制御部100は、画像形成装置10の全体を制御するための機能部である。
[1.2 Functional configuration]
The
そして、制御部100は、各種プログラムを読み出して実行することにより各種機能を実現しており、例えば1又は複数の演算装置(例えば、CPU(Central Processing Unit))等により構成されている。
The
画像入力部110は、画像形成装置10に入力される画像データを読み取るための機能部である。そして、画像入力部110は、原稿の画像を読み取る機能部である原稿読取部112と接続され、原稿読取部112から出力される画像データを入力する。
The
また、画像入力部110は、USBメモリや、SDカード等の記憶媒体から画像データを入力してもよい。また、他の端末装置と接続を行う通信部170により、他の端末装置から画像データを入力してもよい。
Further, the
原稿読取部112は、コンタクトガラス(不図示)に載置された原稿を光学的に読み取り、画像処理部120へスキャンデータを渡す機能を有する。
The
画像形成部130は、画像データに基づく出力データを記録媒体(例えば記録用紙)に形成するための機能部である。例えば、図1に示すように、給紙トレイ122から記録用紙を給紙し、画像形成部130において記録用紙の表面に画像が形成された後に排紙トレイ124から排紙される。画像形成部130は、電子写真方式を利用した電子写真プロセスを利用したレーザプリンタにより構成されている。
The
画像形成部130の電子写真プロセスは、後述する光走査装置200によって、感光体ドラム(像担持体)130a(図4参照)表面に画像データに対応するレーザビーム(レーザ光に相当)を走査して静電潜像を形成し、その静電潜像をトナーによって現像し、現像したトナー像を記録媒体上に転写し及び定着して画像を形成するものである。
In the electrophotographic process of the
画像処理部120は、原稿読取部112で読み込まれた画像データに基づき、設定されたファイル形式(TIFF,GIF,JPEG等)に変換する機能を有する。そして、画像処理が施された画像データに基づき出力画像を形成する。
The
操作部140は、ユーザによる操作指示を受け付けるための機能部であり、各種キースイッチや、接触による入力を検出する装置等により構成されている。ユーザは、操作部140を介して、使用する機能や出力条件を入力する。
The
表示部150は、ユーザに各種情報を表示するための機能部であり、例えばLCD(Liquid crystal display)等により構成されている。
The
すなわち、操作部140は、画像形成装置10を操作するためのユーザインターフェースを提供し、表示部150には、画像形成装置の各種設定メニュー画面やメッセージが表示される。
That is, the
なお、画像形成装置10は、図1に示すように、操作部140の構成として、操作パネル141と、表示部150とが一体に形成されているタッチパネルを備えてもよい。この場合において、タッチパネルの入力を検出する方式は、例えば、抵抗膜方式、赤外線方式、電磁誘導方式、静電容量方式といった、一般的な検出方式であればよい。
As shown in FIG. 1, the
記憶部160は、画像形成装置10の動作に必要な制御プログラムを含む各種プログラムや、読み取りデータを含む各種データやユーザ情報が記憶されている機能部である。記憶部160は、例えば、不揮発性のROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、HDD(Hard Disk Drive)等により構成されている。また、半導体メモリであるSSD(Solid State Drive)を備えてもよい。
The
通信部170は、外部の装置と通信接続を行う。通信部170としてデータの送受信に用いられる通信インターフェース(通信I/F)が設けられている。通信I/Fにより、画像形成装置10でのユーザによる操作によって、画像形成装置10の記憶部に格納されるデータを、ネットワークを介して接続される他のコンピュータ装置へデータの送受信をすることができる。
The
[1.3 光走査装置200]
図2に示すように、画像形成装置10には光走査装置200が搭載されている。
[1.3 Optical scanning device 200]
As shown in FIG. 2, the
図3は、光走査装置200におけるレーザドライバ周辺の信号伝達経路の具体的な回路図を示す。図5は、光走査装置200の機械的構成を示す。
FIG. 3 shows a specific circuit diagram of a signal transmission path around the laser driver in the
光走査装置200は、図2、図3に示すように、バイアス電流からの超過分の電流が入力されたアナログ信号に比例して増減するレーザ発光部(LD:Laser Device)200aと、レーザ発光部駆動用のレーザドライバ210と、レーザ発光部200aから出射するレーザビーム(レーザ光)を対象物の感光体ドラム130a上に走査する光走査部220と、対象物上に走査する光をシェーディング補正するためのシェーディング補正値の信号(Vshade)を出力するシェーディング補正信号部230と、レーザ発光部200aの目標光量(Vref)に基づき、レーザ発光部200aに入力するアナログ信号のオフセット値を決定するオフセット値決定部240と、決定されたオフセット値の信号(Voffset)をアナログ信号(シェーディング補正値の信号(Vshade))に重ね合わせてオフセットし、そのオフセットされたアナログ信号のシェーディング補正信号(Vsw)をレーザドライバ(LD Driver)210に入力することによって、レーザ発光部(LD)200aの発光量を制御するレーザドライバ制御部250と、を備えている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
シェーディング補正信号部230の出力するシェーディング補正値(Vshade)は、光走査装置200の調整工程で算出され、記憶部160のROM等に記憶される。シェーディング補正値の読み出しは、主走査方向における感光体ドラム130a表面に対するレーザビームの照射位置に応じて当該記憶部160から順次読み出される。
The shading correction value (Vshade) output by the shading
図3に示すように、シェーディング補正値の信号(Vshade)は抵抗r1を介した経路s1を経由し、また、オフセット値の信号(Voffset)は抵抗r2を介した経路s2を経由して、接続部c1で重ね合わせされてシェーディング補正信号がオフセットされた状態のアナログ信号(Vsw)がレーザドライバ210に入力される。なお、接続部c1には大地(G)との間に抵抗r3が設けられている。
As shown in FIG. 3, the shading correction value signal (Vshade) is connected via the path s1 via the resistor r1, and the offset value signal (Voffset) is connected via the path s2 via the resistor r2. An analog signal (Vsw) in a state in which the shading correction signal is offset by being superimposed in unit c1 is input to the
また、光走査装置200は、レーザ発光部200aの発光量を検出する光量検出部260を有しており、レーザドライバ制御部250は、光量検出部260が検出したレーザ発光部200aの発光量を目標光量になるように制御するものである。
Further, the
具体的には、レーザドライバ制御部250は、例えばレーザダイオード(レーザ発光部200a)に内蔵されたフォトダイオード(PD:Photo Diode)からなる光量検出部260によってレーザダイオードの光出力(光パワー)をモニタし、その光出力が目標光量になるように基準電圧信号(Vref)によって、レーザダイオードの駆動電流を制御するAPC(Automatic Power Control)の制御方式を採用したものである。
Specifically, the laser
オフセット値決定部240は、APC制御時のレーザドライバ制御部250の目標光量の信号(基準電圧信号(Vref))に基づきオフセット値(信号Voffset)を決定するものである。記憶部160が、目標光量とオフセット値との関係が設定されたオフセット調整テーブル240aを記憶しており、オフセット値決定部240は、記憶されたオフセット調整テーブル240aを参照して、目標光量に基づいてオフセット値を決定する。
The offset
実施形態においては、図4に1例を示すようなオフセット調整テーブル240aを記憶部160のROM(:Read Only Memory)に記憶する。図4に示す、オフセット調整テーブル240aは、目標光量の信号(基準電圧信号(Vref))とオフセット値(信号Voffset)との関係が設定されたものになっている。
In the embodiment, the offset adjustment table 240a as shown in FIG. 4 is stored in the ROM (: Read Only Memory) of the
記憶部160にオフセット調整テーブル240aの形で一旦記憶しておくことによって、環境やライフ補正等の目標光量の変化に応じて、レーザドライバ210へのアナログ信号の設定値を再度算出する必要がなく、処理に時間を要しない。
By temporarily storing in the
また、オフセット値(信号Voffset)が温度に応じて変化するのに対処するため、記憶部160に、後述の図9に示すように、温度に応じた複数のオフセット調整テーブル240aを記憶することができる。
Further, in order to cope with the change of the offset value (signal Voffset) according to the temperature, the
図5は、光走査装置200の光走査部220の機械的構成を示す。
FIG. 5 shows the mechanical configuration of the
図5に示すように、光走査部220は、レーザ光を感光体ドラム130a上に走査して感光体ドラム130a上に静電潜像を形成するものである。
As shown in FIG. 5, the
光走査装置200は、図5に示すように、レーザビーム(レーザ光)を発生するレーザ発光部200aを備え、該レーザ発光部200aから出射されるレーザビームの出射方向には、入射されたレーザビームを平行ビームに変換するコリメータレンズ200bと、略中央部に開口200c1が形成された板状部材により構成されたアパーチャ200cと、後述するレーザビームを走査方向に拡大するfθレンズ200dとの組み合わせにより入射されたレーザビームを拡大する凹レンズ200eと、シリンドリカルレンズ200fと、入射ビーム折返しミラー200gとが順次配設されたものである。
As shown in FIG. 5, the
また、入射ビーム折返しミラー200gによるレーザビームの反射方向には、fθレンズ200d及び複数の反射面を外周面に備えたポリゴンミラー200hが順に配設されており、ポリゴンミラー200hの反射面によるレーザビームの反射方向には、fθレンズ200d、反射ミラー200i、ポリゴンミラー200hの面倒れ補正を行う出射ビーム折返しミラー200j、感光体ドラム130aが配設されている。
Further, in the direction of reflection of the laser beam by the incident
反射ミラー220iに反射した反射光は、ビームディテクトセンサ(BDセンサ)200kで検出する。BDセンサ200kは、レーザビームの受光量の大きさに応じた検出信号を出力する光センサである。BDセンサ200kは、レーザビームの主走査領域(感光体ドラム130aの軸方向に沿った走査領域)の始端側からの反射光を検知する機能を有し、感光体ドラム130aに静電潜像を書き込むタイミングの制御に用いるものである。
The reflected light reflected by the reflection mirror 220i is detected by the beam detect sensor (BD sensor) 200k. The
また、レーザ発光部200aは、そのレーザ出射量を検出するPD(フォトダイオード)を備えた光量検出部260を近傍に備えている。
Further, the laser
[1.4 処理の流れ]
図6は、光走査装置の処理の流れを説明するフローチャートである。各ステップ~は「S~」と略記する。図6は、オフセット調整テーブル240aの具体例を示す。
[1.4 Processing flow]
FIG. 6 is a flowchart illustrating a processing flow of the optical scanning apparatus. Each step-is abbreviated as "S-". FIG. 6 shows a specific example of the offset adjustment table 240a.
光走査装置200の電源がオンか否か(S100)を判定し、電源がオンの場合(S100:Yes)、レーザドライバ210の電源がオンになったか否かを判定する(S110)。レーザドライバ210の電源がオンであれば(S110:Yes)、レーザ発光部200aの発光量を光量検出部260によって検出する(S120)。
It is determined whether or not the power of the
次いで、レーザドライバ制御部250は、光量検出部260が検出したレーザ発光部200aの発光量が目標光量(Vref信号)になるように制御(APC制御)する(S130)。
Next, the laser
次いで、シェーディング補正するモードであるか否かを判定し(S140)、シェーディング補正するモードであれば(S140:Yes)、記憶部160に記憶されたオフセット調整テーブル240aを参照して、目標光量(の信号Vref)に基づいてオフセット値(の信号Voffset)を決定する(S150)。具体的には、図4に示すように、オフセット調整テーブル240aは、目標光量(の信号Vref)が0~255(dec)に対して、オフセット値(の信号Voffset)が192~32(dec)の範囲で設定されており、目標光量が増大するとオフセット値が減少する関係になっている。
なお、シェーディング補正するモードでなければ(S140:No)、S170に進む。
Next, it is determined whether or not the mode is the shading correction mode (S140), and if it is the shading correction mode (S140: Yes), the target light amount (S140: Yes) is referred to with reference to the offset adjustment table 240a stored in the
If the mode is not the shading correction mode (S140: No), the process proceeds to S170.
次いで、シェーディング補正値の信号(Vshade)をアナログ信号のオフセット値の信号(Voffset)に重ね合わせてシェーディング補正信号をオフセットしたアナログ信号(Vsw)を生成する(S160)。 Next, the shading correction value signal (Vshade) is superposed on the analog signal offset value signal (Voffset) to generate an analog signal (Vsw) in which the shading correction signal is offset (S160).
次いで、アナログ信号(Vsw)をレーザドライバ(LD Driver)210に入力することによって、レーザ発光部(LD)200aの発光量を制御する(S170)。 Next, the amount of light emitted from the laser light emitting unit (LD) 200a is controlled by inputting an analog signal (Vsw) to the laser driver (LD Driver) 210 (S170).
次いで、制御を終了するか否かを判定し(S180)、制御を終了しない(S180:No)ならば、S110に戻り制御を繰り返す。制御の終了(S180:Yes)で終わる。 Next, it is determined whether or not to end the control (S180), and if the control is not ended (S180: No), the process returns to S110 and the control is repeated. It ends with the end of control (S180: Yes).
[1.5 動作例]
図7は、シェーディング補正値の信号(Vshade)、オフセット値の信号(Voffset)、オフセットされたシェーディング補正信号(レーザドライバ入力信号:Vsw)の例を示す。いずれの信号もアナログの電圧信号である。なお、BD信号は、ビームディテクトセンサ(BDセンサ)200kで検出された主走査領域の始端側からの検出信号である。
[1.5 Operation example]
FIG. 7 shows an example of a shading correction value signal (Vshade), an offset value signal (Voffset), and an offset shading correction signal (laser driver input signal: Vsw). Both signals are analog voltage signals. The BD signal is a detection signal from the start end side of the main scanning region detected by the beam detect sensor (BD sensor) 200k.
図7に示すように、シェーディング補正値の信号(Vshade)には、0レベルに近い部分があるが、オフセット値の信号(Voffset)で重ね合わせて持ち上がり、オフセットされたシェーディング補正信号(Vsw)では0レベルから離れている。このオフセット状態のシェーディング補正信号(Vsw)のアナログ信号をレーザドライバ210に入力する。
As shown in FIG. 7, the shading correction value signal (Vshade) has a portion close to 0 level, but the offset value signal (Voffset) is superposed and lifted, and the offset shading correction signal (Vsw) is used. It is far from the 0 level. The analog signal of the shading correction signal (Vsw) in this offset state is input to the
[1.6 効果]
実施形態の光走査装置によれば、APC制御時のレーザドライバ制御部250の目標光量の信号(基準電圧信号(Vref))と連動したオフセット値の信号(Voffset)をシェーディング補正値の信号(Vshade)に合成することで、オフセットされた状態のシェーディング補正信号(Vsw)を生成し、オフセット調整する。
[1.6 effect]
According to the optical scanning apparatus of the embodiment, a shading correction value signal (Vshade) is used as an offset value signal (Voffset) linked with a target light amount signal (reference voltage signal (Vref)) of the laser
したがって、シェーディング補正値をオフセットするだけであるので、環境やライフ補正等の目標光量の変化に応じて、再度、全セグメント分、シェーディング補正値を算出・設定する必要がなく、算出等する場合に比較して、計算や制御の負荷が軽減する。 Therefore, since the shading correction value is only offset, it is not necessary to calculate and set the shading correction value for all segments again according to the change in the target light amount such as the environment and life correction. In comparison, the calculation and control load is reduced.
また、低い目標光量でシェーディングを実施しても、シェーディングの分解能が維持される。 Further, even if shading is performed with a low target light amount, the shading resolution is maintained.
オフセット値をオフセット調整テーブル240aによってROM等の記憶部160に記憶するため、環境やライフ変化等の目標光量の変化に応じてアナログ信号の設定値を再度算出する必要がないため、処理に時間を要しない。また、処理のために費やされるCPUの処理が不要となるためCPUの使用負荷を軽減できる。
Since the offset value is stored in the
また、オフセット値を目標光量に対応して個別に記憶させるため、レーザ発光素子(レーザ発光部200a)のPI(光-電流)特性や根本光量がばらついても目標光量にずれが生じない。
Further, since the offset value is individually stored corresponding to the target light amount, the target light amount does not deviate even if the PI (light-current) characteristics and the fundamental light amount of the laser light emitting element (laser
[2. 第2実施形態]
第2実施形態は、光走査装置200のオフセット調整テーブル240aを温度毎に設定したものである。図8は温度によって変化するレーザ発光素子のPI(光-電流)特性例、図9(a)~(c)は、温度毎のオフセット調整テーブルの例を示す。
[2. Second Embodiment]
In the second embodiment, the offset adjustment table 240a of the
図8に示すように、レーザ発光素子は動作電流IFが発振開始電流(閾値)Ithを超えたら駆動して発光するものであり、レーザ発光素子の温度に応じて、発振開始電流Ith(
Ith1、Ith2、Ith3…)と動作電流IFとレーザ発光量Pが変化する。
As shown in FIG. 8, the laser light emitting element drives and emits light when the operating current IF exceeds the oscillation start current (threshold value) Ith , and the oscillation start current Ith (
Ith1, Ith2, Ith3 ...), the operating current IF, and the laser emission amount P change.
図8では、温度が10℃では発振開始電流Ith1と動作電流IFが小さくても、レーザ発光量Pが大きいが、25℃(発振開始電流Ith2)から40℃(発振開始電流Ith3)と温度が上昇するに伴って、10℃と同じレーザ発光量Pを得るのに発振開始電流Ithと動作電流IFが大きくなることが見て取れる。 In FIG. 8, when the temperature is 10 ° C., the laser emission amount P is large even if the oscillation start current Ith1 and the operating current IF are small, but the temperature ranges from 25 ° C. (oscillation start current Ith2 ) to 40 ° C. (oscillation start current Ith3). It can be seen that the oscillation start current Ith and the operating current IF increase in order to obtain the same laser emission amount P as 10 ° C. as the temperature increases.
第2実施形態では、図9に示すように、温度帯域別のオフセット調整テーブルを記憶部160のROMに記憶させ、温度毎に参照するテーブルを切り換えるものである。図9の(a)が温度帯域5~15℃、(b)が温度帯域15~30℃、(c)が温度帯域30~45℃の各オフセット調整テーブルである。
In the second embodiment, as shown in FIG. 9, the offset adjustment table for each temperature band is stored in the ROM of the
図9(a)、(b)、(c)に示す各オフセット調整テーブルを比較すれば理解されるように、温度が上がるにつれて目標光量の信号(Vref)に対するオフセット値の信号(Voffset)が大きくなっており、これによって、シェーディング補正値が温度上昇に応じて大きくするようにオフセットするものである。すなわち、温度が上がると同じ駆動電流に対するレーザ発光素子の発光量が少なくなるためオフセット値を大きくして駆動電流を大きくし、これによって発光量を目標光量に近づけようとする。 As can be understood by comparing the offset adjustment tables shown in FIGS. 9A, 9B, and 9C, the offset value signal (Voffset) with respect to the target light amount signal (Vref) increases as the temperature rises. As a result, the shading correction value is offset so as to increase as the temperature rises. That is, as the temperature rises, the amount of light emitted by the laser light emitting element with respect to the same drive current decreases, so the offset value is increased to increase the drive current, thereby bringing the amount of light emitted closer to the target amount of light.
第2実施形態によれば、図9に一例を示すように、オフセット値を温度別に記憶させることによってレーザ発光素子(レーザ発光部200a)のPI(光-電流)特性が温度でばらついても目標光量にずれが生じないという顕著な作用効果を奏する。
According to the second embodiment, as shown by an example in FIG. 9, by storing the offset value for each temperature, the target is even if the PI (photo-current) characteristic of the laser emitting element (
なお、第2実施形態においてオフセット値を温度別に記憶しているが、本開示のオフセット値の記憶は温度以外の事象に応じたオフセット値を記憶することができる。 Although the offset value is stored for each temperature in the second embodiment, the offset value storage of the present disclosure can store the offset value according to an event other than the temperature.
例えばレーザ発光部の光量-電流特性(PI特性)又は根元光量の特性毎にオフセット値を個別に記憶したものとすれば、レーザ素子の個々の特性に応じた最適なオフセット値を選択して、目標光量になるようなアナログ信号をレーザドライバに入力することが可能である。 For example, if the offset values are individually stored for each of the light intensity-current characteristics (PI characteristics) of the laser emitting unit or the root light intensity characteristics, the optimum offset value according to the individual characteristics of the laser element is selected. It is possible to input an analog signal that reaches the target amount of light to the laser driver.
従来は、目標光量に応じたアナログ信号の電圧設定値を算出し、目標光量に近づける手法における問題点、すなわち、環境やライフ補正等の目標光量の変化に応じて、再度、算出する必要性があること、低い目標光量でシェーディングを実施する際にシェーディングの分解能が悪くなること、レーザ素子のPI特性や根元光量が個別にばらついた場合、目標光量にずれが生じること等の問題点に対して、本開示によれば、オフセット値を記憶しておくことでアナログ入力にオフセットをかけるだけで簡易かつ計算を要せずに確実に解消することができる。 Conventionally, it is necessary to calculate the voltage set value of the analog signal according to the target light amount and calculate it again according to the problem in the method of approaching the target light amount, that is, the change in the target light amount such as the environment and life correction. There are problems such as poor shading resolution when shading with a low target light amount, and deviation in the target light amount when the PI characteristics and root light amount of the laser element vary individually. According to the present disclosure, by storing the offset value, it is possible to solve the problem simply by applying an offset to the analog input without requiring calculation.
また、オフセット値でオフセットする信号はレーザドライバへのアナログ信号であればシェーディング補正信号に限定されず、目標光量(Vref)信号や画像入力信号等様々なアナログ信号に適用することができる。これによって、バイアス電流からの超過分の電流がアナログ信号に比例して増減するレーザドライバを用いた光走査装置において目標光量に近づけるため、アナログ信号に対して、目標光量の応じたオフセットをかけることができる。 Further, the signal offset by the offset value is not limited to the shading correction signal as long as it is an analog signal to the laser driver, and can be applied to various analog signals such as a target light amount (Vref) signal and an image input signal. As a result, in an optical scanning device using a laser driver in which the excess current from the bias current increases or decreases in proportion to the analog signal, the analog signal is offset according to the target light amount in order to approach the target light amount. Can be done.
以上、実施形態について説明してきたが、具体的な構成は実施形態に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の設計等も特許請求の範囲に含まれる。 Although the embodiments have been described above, the specific configuration is not limited to the embodiments, and the claims include designs and the like within a range that does not deviate from the gist of the present invention.
また、実施形態において、各装置で動作するプログラムは、上述の実施形態の機能を実現するように、CPU等を制御するプログラム(コンピュータを機能させるプログラム)である。そして、これら装置で取り扱われる情報は、その処理時に一時的に一時記憶装置(例えばRAM)に蓄積され、その後、各種ROMやHDDの記憶装置に格納され、必要に応じてCPUによって読み出し、修正・書き込みが行われる。 Further, in the embodiment, the program that operates in each device is a program that controls a CPU or the like (a program that causes a computer to function) so as to realize the functions of the above-described embodiment. Then, the information handled by these devices is temporarily stored in a temporary storage device (for example, RAM) at the time of processing, then stored in various ROM or HDD storage devices, and read and corrected by the CPU as necessary. Writing is done.
ここで、プログラムを格納する記録媒体としては、半導体媒体(例えばROMや不揮発性メモリカード等)、光記録媒体・光磁気記録媒体(例えば、DVD(Digital Versataile Disc)、MO(magneto Optical Disc)、(MD(Mini Disc)、CD(Compact Disc)、BD等)、磁気記録媒体(例えば、磁気テープ、フレキシブルディスク等)等の非一時的記録媒体であればいずれでもよい。 Here, as the recording medium for storing the program, a semiconductor medium (for example, ROM, a non-volatile memory card, etc.), an optical recording medium / magneto-optical recording medium (for example, DVD (Digital Versataile Disc), MO (magneto Optical Disc), etc. Any non-temporary recording medium such as (MD (Mini Disc), CD (Compact Disc), BD, etc.), magnetic recording medium (for example, magnetic tape, flexible disk, etc.) may be used.
また、ロードしたプログラムを実行することにより、上述の実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムの指示の基づき、オペレーティングシステムあるいは他のアプリケーションプログラム等と共同して処理することにより、本開示の機能が実現される場合もある。 In addition, by executing the loaded program, not only the functions of the above-described embodiment are realized, but also by processing in collaboration with the operating system or other application programs based on the instructions of the program, the present invention Disclosure functions may also be realized.
また、プログラムを市場に流通させる場合、過般型の記憶装置にプログラムを格納して流通させたり、インターネット等のネットワークを介して接続されるサーバコンピュータに転送したりすることができる。この場合、サーバコンピュータの記憶装置も本発明に含まれるのはもちろんである。 Further, when the program is distributed to the market, the program can be stored and distributed in a general-purpose storage device, or transferred to a server computer connected via a network such as the Internet. In this case, it goes without saying that the storage device of the server computer is also included in the present invention.
また、上述した実施形態に置ける各装置の一部又は全部を典型的には集積回路であるLSI(Large Scale Integration)として実現してもよい。各装置の各機能ブロックは個別にチップ化してもよいし、一部又は全部を集積してチップ化してもよい。また、集積回路化の手法はLSIに限らず専用回路又は汎用プロセッサーで実現してもよい。また、半導体技術の進歩によりLSIに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いることも可能であることはもちろんである。 Further, a part or all of each device in the above-described embodiment may be realized as an LSI (Large Scale Integration) which is typically an integrated circuit. Each functional block of each device may be individually chipped, or a part or all of them may be integrated into a chip. Further, the method of making an integrated circuit is not limited to LSI, and may be realized by a dedicated circuit or a general-purpose processor. In addition, when an integrated circuit technology that replaces LSI appears due to advances in semiconductor technology, it is of course possible to use an integrated circuit based on this technology.
10 画像形成装置
100 制御部
130 画像形成部
130a 感光体ドラム
160 記憶部
200 光走査装置
200a レーザ発光部
200k BDセンサ
210 レーザドライバ
220 光走査部
230 シェーディング補正信号部
240 オフセット値決定部
240a オフセット調整テーブル
250 レーザドライバ制御部
260 光量検出部
10
Claims (10)
前記レーザ発光部駆動用のレーザドライバと、
前記レーザ発光部から出射するレーザ光を対象物上に走査する光走査部と、
前記レーザ発光部の目標光量に基づき、前記レーザ発光部に入力するアナログ信号のオフセット値を決定するオフセット値決定部と、
決定されたオフセット値の信号を前記アナログ信号に重ね合わせてオフセットし、そのオフセットされたアナログ信号を前記レーザドライバに入力することによって、前記レーザ発光部の発光量を制御するレーザドライバ制御部と、
を備えたことを特徴とする光走査装置。 A laser emitting unit that increases or decreases the excess current from the bias current in proportion to the input analog signal,
The laser driver for driving the laser emitting unit and
An optical scanning unit that scans the laser beam emitted from the laser emitting unit onto the object,
An offset value determining unit that determines an offset value of an analog signal input to the laser emitting unit based on a target light amount of the laser emitting unit, and an offset value determining unit.
A laser driver control unit that controls the amount of light emitted from the laser light emitting unit by superimposing a signal having a determined offset value on the analog signal to offset it and inputting the offset analog signal to the laser driver.
An optical scanning device characterized by being equipped with.
前記アナログ信号には、シェーディング補正信号を含むことを特徴とする請求項1に記載の光走査装置。 A shading correction signal unit for outputting a shading correction signal for shading correction of the light scanned on the object is provided.
The optical scanning apparatus according to claim 1, wherein the analog signal includes a shading correction signal.
前記レーザドライバ制御部は、前記光量検出部が検出した前記レーザ発光部の発光量を目標光量になるように制御するものであり、
前記オフセット値決定部は、前記目標光量に基づきオフセット値を決定することを特徴とする請求項1又は2に記載の光走査装置。 A light amount detection unit for detecting the light emission amount of the laser light emitting unit is provided.
The laser driver control unit controls the light emission amount of the laser light emitting unit detected by the light amount detection unit so as to reach a target light amount.
The optical scanning apparatus according to claim 1 or 2, wherein the offset value determining unit determines an offset value based on the target light amount.
前記オフセット値決定部は、前記目標光量によって前記オフセット調整テーブルからオフセット値を決定することを特徴とする請求項1から3のうちの1項に記載の光走査装置。 It has a storage unit that stores an offset adjustment table that sets the relationship between the target light amount and the offset value.
The optical scanning apparatus according to claim 1, wherein the offset value determining unit determines an offset value from the offset adjusting table according to the target light amount.
前記光走査部が前記レーザ発光部から出射するレーザ光を走査することによって、表面に静電潜像が形成される像担持体と、
前記像担持体の表面に形成される静電潜像を現像する現像部と、を備えることを特徴とする画像形成装置。 The optical scanning apparatus according to claim 1 to 7.
An image carrier in which an electrostatic latent image is formed on the surface by scanning the laser light emitted from the laser light emitting unit by the optical scanning unit.
An image forming apparatus including a developing unit for developing an electrostatic latent image formed on the surface of the image carrier.
前記レーザ発光部の目標光量に基づき、前記レーザ発光部に入力するアナログ信号のオフセット値を決定するオフセット値決定工程と、
決定されたオフセット値の信号を前記アナログ信号に重ね合わせてオフセットし、そのオフセットされたアナログ信号を前記レーザドライバに入力することによって、前記レーザ発光部の発光量を制御するレーザドライバ制御工程と、
を備えたことを特徴とする制御方法。 A laser emitting unit whose excess current from the bias current increases or decreases in proportion to the input analog signal, a laser driver for driving the laser emitting unit, and a laser beam emitted from the laser emitting unit are placed on an object. A control method for an optical scanning device including an optical scanning unit for scanning.
An offset value determining step of determining an offset value of an analog signal input to the laser emitting unit based on a target light amount of the laser emitting unit, and an offset value determining step.
A laser driver control step of controlling the amount of light emitted from the laser emitting unit by superimposing a signal having a determined offset value on the analog signal to offset it and inputting the offset analog signal to the laser driver.
A control method characterized by being equipped with.
前記レーザ発光部の目標光量に基づき、前記レーザ発光部に入力するアナログ信号のオフセット値を決定するオフセット値決定機能と、
決定されたオフセット値の信号を前記アナログ信号に重ね合わせてオフセットし、そのオフセットされたアナログ信号を前記レーザドライバに入力することによって、前記レーザ発光部の発光量を制御するレーザドライバ制御機能と、
を実現するプログラム。 A laser emitting unit whose excess current from the bias current increases or decreases in proportion to the input analog signal, a laser driver for driving the laser emitting unit, and a laser beam emitted from the laser emitting unit are placed on an object. A computer of an optical scanning device equipped with an optical scanning unit for scanning,
An offset value determination function that determines the offset value of the analog signal input to the laser light emitting unit based on the target light amount of the laser light emitting unit, and
A laser driver control function that controls the amount of light emitted from the laser emitting unit by superimposing a signal having a determined offset value on the analog signal to offset it and inputting the offset analog signal to the laser driver.
A program that realizes.
Priority Applications (2)
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