JP4535498B2 - Optical scanning apparatus and image forming apparatus - Google Patents
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本発明は、光走査装置及び光走査装置を用いたビーム走査型の画像形成装置(例えば、レーザプリンタ、デジタル複写機、ファクシミリ装置等)に関し、特に走査方向の光量可変機能を有する書込制御部を備えた光走査装置及び画像形成装置に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical scanning device and a beam scanning type image forming apparatus using the optical scanning device (for example, a laser printer, a digital copying machine, a facsimile machine, etc.) And an image forming apparatus.
従来から、レーザプリンタ、デジタル複写機、ファクシミリ装置等の画像形成装置では、画像の書込みを光ビーム走査方式によって行っている。この方式は、レーザ光をポリゴンミラー等の走査手段により画像書込みの対象となる感光体の被走査面上で主走査方向に走査するとともに、被走査面を副走査方向に移動させて感光体上に1ライン分ずつ画像を書込む方式である。
こうしたビーム走査型の書込方式において、レーザ光は、ポリゴンミラーにより等角速度で偏向されるが、被走査面が平面であるために、被走査面上における走査速度が一定にならない。このために、fθレンズやfθミラーを用いて、被走査面上における走査速度が一定になるようにしている。
しかしながら、fθレンズやfθミラーを介したレーザ光は、被走査面上での走査速度が一定になっても、感光体面上でのレーザ光強度は像高によって強弱の変動が生じる。これは、レーザ光がレーザダイオードから出射されてから感光体面に到達するまでに通るガラス、レンズ、ミラーといった光学素子の反射率、透過率といった光利用効率がレーザ光の入射角によって異なること、fθレンズの厚みが像高で異なることなどによる。このような像高によるビーム光強度の強弱(これは「シェーディング特性」と呼ばれる)は、形成される画像の濃度に影響を与えるため、画像形成装置では、シェーディング特性によって生じる濃度変動を補正することが要求される。
Conventionally, in an image forming apparatus such as a laser printer, a digital copying machine, and a facsimile machine, an image is written by a light beam scanning method. In this method, laser light is scanned in a main scanning direction on a scanned surface of a photoconductor to be image-written by scanning means such as a polygon mirror, and the scanned surface is moved in a sub-scanning direction on the photoconductor. In this method, an image is written line by line.
In such a beam scanning type writing system, laser light is deflected at a constant angular velocity by a polygon mirror. However, since the surface to be scanned is a flat surface, the scanning speed on the surface to be scanned is not constant. For this reason, the scanning speed on the surface to be scanned is made constant by using an fθ lens and an fθ mirror.
However, even if the scanning speed on the surface to be scanned is constant, the laser light intensity on the surface of the photoconductor is fluctuated depending on the image height. This is because the light utilization efficiency such as reflectance and transmittance of optical elements such as glass, lenses, and mirrors that pass from the time when the laser light is emitted from the laser diode to the surface of the photoreceptor varies depending on the incident angle of the laser light, fθ This is because the lens thickness varies depending on the image height. Since the intensity of the beam light intensity due to the image height (this is called “shading characteristics”) affects the density of the formed image, the image forming apparatus corrects the density fluctuation caused by the shading characteristics. Is required.
シェーディングの補正方法に関する従来技術として、例えば、下記特許文献1を挙げることができる。特許文献1記載のビーム走査型画像形成装置は、レーザ光の主走査位置を検出する走査位置検出手段と、この主走査位置検出手段で検出されたレーザ光の主走査位置に対応して予め与えられた、光源の光量補正データを記憶する記憶手段と、この記憶手段で記憶された光量補正データに基づいて、レーザ光の走査位置に対応して光源のレーザ光量を制御する制御手段とを備えたものである。また、この文献には、主走査位置のレーザ光量の切り換わりでビーム強度が急に切り換わって画像濃度に段差が生じることを防ぎ、画像濃度の段差を滑らかにして画像品質を良好にするために、光量補正データに基づく光量設定信号を平滑化するローパスフィルタ(LPF)を備えることが提案されている。
また、主走査期間の所定の時期(領域)においてレーザ光量を制御する他の従来例として、下記特許文献2を挙げることができる。特許文献2記載のビーム走査型画像形成装置は、常時レーザ素子内部の温度分布を画像領域の温度分布に維持し、温度に依存して発光量が変化する素子の経時変化による光出力に変動が生じないようにするために、非画像領域において、強制的に画像領域より高い光量で発光させる手段を備えた装置が提案されている。
また、レーザ光の主走査の基準位置(同期信号)を検出する手段として使用されているフォトICが検出可能なレーザ光量は、画像領域で使用されるレーザ光量と異なる場合があり、この場合にも、主走査期間のフォトICの位置と画像領域それぞれに適した光量にレーザ光量を制御する必要がある。
Further, as another conventional example of controlling the laser light quantity at a predetermined time (area) in the main scanning period, the following Patent Document 2 can be cited. The beam scanning image forming apparatus described in Patent Document 2 always maintains the temperature distribution inside the laser element in the temperature distribution of the image region, and the light output varies due to the temporal change of the element whose light emission amount changes depending on the temperature. In order to prevent the occurrence of such a problem, there has been proposed an apparatus provided with means for forcibly emitting light in a non-image area with a light amount higher than that of the image area.
Further, the laser light amount that can be detected by the photo IC used as means for detecting the reference position (synchronization signal) of the main scanning of the laser light may be different from the laser light amount used in the image area. However, it is necessary to control the laser light amount to a light amount suitable for the position of the photo IC and the image area in the main scanning period.
ところで、上記した従来技術に示すように、主走査期間の所定の時期においてレーザ光量を制御する手段を備えたビーム走査型画像形成装置において、主走査位置のレーザ光量の切り換わりの画像濃度の段差を滑らかにするために、また、シェーディング等の光量補正データに基づく光量設定信号のノイズを除去するためには、光量設定信号にローパスフィルタ(LPF)等の平滑化手段を付加し、光量設定信号を平滑化する必要があるため、付加されたLPFに応じて遅れが生じてしまう。特に、上記したように、温度補正をかけたり、フォトICから同期信号出力を検出するために、画像領域のレーザ光量と、非画像領域の光量との間に差がある場合には、画像領域の開始時点で光量設定信号を切替えたとしても、LPFによる遅れが生じることにより、画像領域の開始時点の光量は目標値と異なった値となってしまい、目標値に安定するまでの間に光量が変動し、延いては、形成する画像の濃度が変化する、という不具合が生じる(図7、参照)。
こうしたLPFによる遅れにより発生する不具合を解消するための手段については、これまでに提案がなく、未解決の課題である。
本発明の解決すべき課題は、上述の未解決の課題を解消することにある。即ち、光量補正データに基づく光量設定信号を平滑化するLPFを書込み制御部に備えたビーム走査型の書き込み方式を採用する光走査装置において生じる、上述の光量設定信号切替え時に光量が目標値に安定するまでの間に起きる光量変動の影響をなくし、書込み領域で正常な光量を得ることができるようにし、書込み性能の向上を図ることにある。
By the way, as shown in the above prior art, in the beam scanning type image forming apparatus provided with means for controlling the laser light quantity at a predetermined time in the main scanning period, the step of the image density at which the laser light quantity at the main scanning position is switched. In order to smooth the noise and to remove noise of the light amount setting signal based on the light amount correction data such as shading, a smoothing means such as a low-pass filter (LPF) is added to the light amount setting signal, and the light amount setting signal Needs to be smoothed, a delay occurs depending on the added LPF. In particular, as described above, when there is a difference between the laser light amount of the image region and the light amount of the non-image region in order to perform temperature correction or detect the synchronization signal output from the photo IC, the image region Even if the light amount setting signal is switched at the start time of the image, the light amount at the start time of the image area becomes a value different from the target value due to a delay due to the LPF, and the light amount until the target value is stabilized. Fluctuates and eventually the density of the image to be formed changes (see FIG. 7).
There has been no proposal for a means for solving the problem caused by the delay due to the LPF, and it is an unsolved problem.
The problem to be solved by the present invention is to solve the above-mentioned unsolved problems. That is, the light quantity is stabilized at the target value when the light quantity setting signal is switched as described above, which occurs in an optical scanning apparatus employing a beam scanning type writing method in which an LPF for smoothing the light quantity setting signal based on the light quantity correction data is provided in the writing control unit. The object is to eliminate the influence of fluctuations in the amount of light that occurs in the meantime, so that a normal amount of light can be obtained in the writing area, and to improve the writing performance.
請求項1の発明は、駆動信号に応じた光量のレーザ光を発生する光源と、光源から発生されたレーザ光を走査ビームとして所定の周期で対象面に投射する光ビーム走査手段と、前記対象面に走査ビームとして投射するレーザ光に原データの信号を担わせるために、前記光源の点灯タイミングを決定するデータ信号を発生するデータ信号発生手段と、一ラインを走査する前記レーザ光の前記対象面における強度の変動を補正するため、主走査方向の位置に応じて前記レーザ光の光量を設定する光量設定信号を発生する光量設定信号発生手段と、前記光量設定信号をその切替時に生じるノイズを除去して平滑化する平滑化手段と、前記光ビーム走査手段により走査されたレーザ光が前記対象面に達する時点では平滑化手段を通した光量設定信号が定常値になるように、光量設定信号発生手段における光量設定信号の切替タイミングを設定する光量設定信号切替タイミング設定手段と、前記光量設定信号および前記データ信号に基づいて生成する駆動信号により前記光源を駆動する光源駆動手段を有する光走査装置である。
請求項2の発明は、請求項1に記載された光走査装置において、前記光量設定信号切替タイミング設定手段が、光量設定信号切替タイミングの設定を変更可能とする手段であることを特徴とするものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a light source that generates a laser beam having a light amount corresponding to a drive signal, a light beam scanning unit that projects a laser beam generated from the light source onto a target surface as a scanning beam at a predetermined period, and the target Data signal generating means for generating a data signal for determining the lighting timing of the light source, and the target of the laser light for scanning one line, in order to cause the laser light projected as a scanning beam to carry a signal of the original data A light amount setting signal generating means for generating a light amount setting signal for setting the light amount of the laser light in accordance with a position in the main scanning direction, and noise generated at the time of switching the light amount setting signal in order to correct fluctuations in intensity on the surface. and smoothing means for smoothing to remove the light quantity setting signal the scanned laser beam through the smoothing means at the time reaches the target surface by the light beam scanning means The light source is set by a light amount setting signal switching timing setting means for setting the switching timing of the light amount setting signal in the light amount setting signal generating means so as to be a normal value, and a drive signal generated based on the light amount setting signal and the data signal. An optical scanning device having light source driving means for driving.
According to a second aspect of the present invention, in the optical scanning device according to the first aspect, the light amount setting signal switching timing setting unit is a unit that enables the setting of the light amount setting signal switching timing to be changed. It is.
請求項3の発明は、駆動信号に応じた光量のレーザ光を発生する光源と、光源から発生されたレーザ光を走査ビームとして所定の周期で対象面に投射する光ビーム走査手段と、前記対象面に走査ビームとして投射するレーザ光に原データの信号を担わせるために、前記光源の点灯タイミングを決定するデータ信号を発生するデータ信号発生手段と、レーザ光走査範囲を所定数のエリアに分割するエリア分割手段と、前記光源が発生するレーザ光量を設定する光量設定信号を分割エリア毎に発生する光量設定信号発生手段と、前記光量設定信号をその切替時に生じるノイズを除去して平滑化する平滑化手段と、前記光ビーム走査手段により走査されたレーザ光が前記対象面に達する時点では、平滑化手段を通した分割エリアの光量設定信号が定常値になるように、分割エリアを調整する手段と、前記分割エリア毎に発生された光量設定信号および前記データ信号に基づいて生成する駆動信号により前記光源を駆動する光源駆動手段を有する光走査装置である。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a light source that generates laser light having a light amount corresponding to a drive signal, a light beam scanning unit that projects the laser light generated from the light source onto a target surface as a scanning beam at a predetermined period, and the target Data signal generating means for generating a data signal for determining the lighting timing of the light source and a laser beam scanning range are divided into a predetermined number of areas so that the laser beam projected as a scanning beam on the surface bears the original data signal. Area dividing means, light quantity setting signal generating means for generating a light quantity setting signal for setting the laser light quantity generated by the light source for each divided area, and smoothing the light quantity setting signal by removing noise generated at the time of switching. and smoothing means, the time the laser beam scanned by said light beam scanning means reaches the target surface, the light quantity setting signal divided areas through the smoothing means is a constant An optical scanning device having means for adjusting the divided area so as to be a value, and a light source driving means for driving the light source by a drive signal generated based on the light amount setting signal and the data signal generated for each divided area It is.
請求項4の発明は、請求項1乃至3のいずれかに記載された光走査装置において、前記光量設定信号発生手段が、設定光量に対応する電圧で設定信号を発生させる手段であることを特徴とするものである。
請求項5の発明は、請求項4に記載された光走査装置において、設定光量に対応する電圧で設定信号を発生させる前記光量設定信号発生手段が、デジタル/アナログ コンバータを備えることを特徴とするものである。
請求項6の発明は、請求項4に記載された光走査装置において、設定光量に対応する電圧で設定信号を発生させる前記光量設定信号発生手段が、パルス幅変調手段と、該パルス幅変調手段からの出力を平滑化させるローパスフィルタを備えることを特徴とするものである。
請求項7の発明は、請求項1乃至3のいずれかに記載された光走査装置において、前記光量設定信号発生手段が、設定光量に対応する電流で設定信号を発生させる手段であることを特徴とするものである。
According to a fourth aspect of the present invention, in the optical scanning device according to any one of the first to third aspects, the light amount setting signal generating means is a means for generating a setting signal at a voltage corresponding to the set light amount. It is what.
According to a fifth aspect of the present invention, in the optical scanning device according to the fourth aspect, the light amount setting signal generating means for generating a setting signal at a voltage corresponding to the set light amount includes a digital / analog converter. that is also the in.
According to a sixth aspect of the present invention, in the optical scanning device according to the fourth aspect, the light amount setting signal generating means for generating a setting signal at a voltage corresponding to the set light amount includes a pulse width modulating means and the pulse width modulating means. Is provided with a low-pass filter that smoothes the output from.
According to a seventh aspect of the present invention, in the optical scanning device according to any one of the first to third aspects, the light amount setting signal generating means is a means for generating a setting signal with a current corresponding to the set light amount. It is what.
請求項8の発明は、前記光源から発生されたレーザ光に担わせる原データを画像データとした請求項1乃至7のいずれかに記載された光走査装置と、前記光走査装置の光ビーム走査手段によって走査される対象面を持つ感光体と、感光体に形成された潜像を可視化像として現像する手段を有する画像形成装置である。 The invention according to claim 8 is the optical scanning device according to any one of claims 1 to 7, wherein the original data to be carried by the laser beam generated from the light source is image data, and the optical beam scanning of the optical scanning device. An image forming apparatus including a photosensitive member having a target surface scanned by a unit and a unit that develops a latent image formed on the photosensitive member as a visualized image.
請求項1〜7の発明によると、光量設定信号を平滑化することにより、レーザ光量の切替わりの段差を滑らかにし、シェーディング等の光量補正データに基づく光量設定信号の切替時に発生するノイズを除去することを可能にし、しかも光量設定信号切替タイミング設定手段により書込(対象)面に達する時点では、平滑化手段が副作用として持つ過渡期の変動を安定化し、所望の光量が得られ、書込性能を向上させることが可能になる。
また、光量設定信号切替タイミングの設定を変更可能にしたことにより、書込面と、非書込面との間の光量差や、平滑化手段(LPF)の時定数の大小にかかわらず、書込面に達する時点で所望のレーザ光量とすることが可能になる(請求項2)。
また、レーザ光走査範囲を所定数のエリアに分割し、各エリアで光量設定を可能とする方式に適用可能としたことにより、簡単な構成でシェーディング補正機能及び書込面に達する時点で所望の光量とする機能を実現することが可能になる(請求項3)。
また、光量設定信号を電圧又は電流で発生させるようにしたことにより、光量自動調整等の制御が容易に行え、回路構成を簡素化することが可能になる(請求項4,7)。
また、光量設定信号を電圧で発生させるための手段として、デジタル/アナログ コンバータを用いたことにより、回路構成の簡素化に有効な手段が提供され、実施化を容易にする(請求項5)。
また、光量設定信号を電圧で発生させるための手段として、パルス幅変調手段とパルス幅変調手段からの出力を平滑化させるローパスフィルタを用いたことにより、回路構成の簡素化に有効な手段が低コストで提供され、実施化を容易にする(請求項6)。
また、画像形成装置の感光体への光書き込みにおいて、上記請求項1〜7の発明の効果が実現され、形成される画像の品質の向上を図ることが可能になる(請求項8)。
According to the first to seventh aspects of the present invention, by smoothing the light amount setting signal, the level difference between the switching of the laser light amount is smoothed, and noise generated when the light amount setting signal is switched based on the light amount correction data such as shading is removed. In addition, when the writing (target) surface is reached by the light quantity setting signal switching timing setting means, the fluctuation in the transition period that the smoothing means has as a side effect is stabilized, and a desired light quantity is obtained. It becomes possible to improve performance.
In addition, by making it possible to change the setting of the light amount setting signal switching timing, the write amount can be written regardless of the light amount difference between the writing surface and the non-writing surface, and the time constant of the smoothing means (LPF). It becomes possible to obtain a desired laser light amount when reaching the entry surface.
In addition, the laser beam scanning range is divided into a predetermined number of areas and can be applied to a method in which the amount of light can be set in each area, so that a desired configuration can be obtained when the shading correction function and writing surface are reached with a simple configuration. It is possible to realize a function of changing the amount of light (claim 3).
Further, since the light amount setting signal is generated by voltage or current, control such as automatic light amount adjustment can be easily performed, and the circuit configuration can be simplified.
In addition, since a digital / analog converter is used as a means for generating the light amount setting signal as a voltage, an effective means for simplifying the circuit configuration is provided, and the implementation is facilitated (claim 5).
In addition, as a means for generating the light amount setting signal as a voltage, a pulse width modulation means and a low-pass filter for smoothing the output from the pulse width modulation means are used, so that an effective means for simplifying the circuit configuration is reduced. It is provided at a cost and facilitates implementation (claim 6).
In addition, in the optical writing on the photosensitive member of the image forming apparatus, the effects of the first to seventh aspects of the present invention are realized, and the quality of the formed image can be improved (claim 8).
本発明に係わる光走査装置及び画像形成装置を以下の実施形態に基づき説明する。以下に示す実施形態は、本発明を主・副走査方式でLD(レーザ ダイオード)光書込みを行う光走査装置及びこの光走査装置によって感光体に書込まれた画像を可視化像として紙媒体に形成する画像形成装置としてのカラー複写機に適用した例を示す。
図1は、本実施形態の光走査装置の概略構成を示す。
図1に示す光走査装置21は、書込制御部60に、主走査タイミングを検出する同期センサ61(走査ビームを基準位置で検出する)からの同期信号が入力されると、検出した同期信号に基づいて主走査方向の各画素位置を決める画素クロックを画素クロック生成回路によって生成する。また、書込制御部60は、外部からの画像データと光量設定データに基づいて、点灯消灯制御信号および発光量を制御するための光量設定信号を生成する(書込制御部60の内部構成、動作の詳細は後述)。光源駆動手段62に点灯消灯制御信号および光量設定信号が入力されると、光源としてのレーザダイオード(LD)等を持つ光源ユニット71に駆動信号を供給し、LDを点灯制御する。
LDから出射されたレーザ光は、光源ユニット71内のコリメートレンズとアパーチャーを介して整形され、シリンダレンズ66を透過した後、回転偏向させるためのポリゴンミラー67によって、入射したレーザ光が偏向走査される。このポリゴンミラー67は、ポリゴンモータによって所定の回転数で回転駆動される。このポリゴンミラー67によって反射されたレーザ光は、fθレンズ68を透過し、ポリゴンミラー67の面倒れを補正するためのバレルトロイダルレンズ74を透過し、折り返しミラー69で反射され、さらに防塵ガラスを透過して書込(対象)面15に集光される。
An optical scanning apparatus and an image forming apparatus according to the present invention will be described based on the following embodiments. In the embodiments described below, the present invention forms an optical scanner that performs LD (laser diode) optical writing in the main / sub-scan mode, and forms an image written on a photoconductor by this optical scanner on a paper medium as a visualized image. The present invention is applied to a color copying machine as an image forming apparatus.
FIG. 1 shows a schematic configuration of the optical scanning device of the present embodiment.
In the
The laser light emitted from the LD is shaped through a collimating lens and an aperture in the
図2は、図1の光走査装置を露光装置として搭載した本実施形態のカラー複写機の概略構成を示す。また、図3は、図2中の露光装置周辺の概略構成と、LDから出力される光ビームを偏向走査しながら感光体に画像を書込むまでの光路を示す説明図である。
図2に示すように、本実施形態のカラー複写機は、複写機本体100、給紙テーブル200、スキャナ300、原稿自動搬送装置(ADF)400から主に構成されている。
複写機本体100の中央部には、無端ベルト状の中間転写体10が設けられている。中間転写体10は、本例では3つの支持ローラ14,15,16に掛け回され、図中に矢印で示すように、時計回りに回転搬送される。
3支持ローラのうち第1支持ローラ14と第2支持ローラ15との間に張り渡した中間転写体10上には、その搬送方向に沿って、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローよりなる4カラー成分の画像形成部18が横に並べて配置され、同時に4色の画像形成動作を可能とする、所謂、タンデム方式の画像形成装置20が構成される。さらに、タンデム方式の画像形成装置20の上方には、露光装置21が設けられる。
また、第2支持ローラ15の右側には、画像転写後に中間転写体10上に残留する残留トナーを除去するための中間転写体クリーニング装置17が設けられる。
FIG. 2 shows a schematic configuration of the color copying machine of this embodiment in which the optical scanning device of FIG. 1 is mounted as an exposure device. FIG. 3 is an explanatory diagram showing a schematic configuration around the exposure apparatus in FIG. 2 and an optical path until an image is written on the photosensitive member while deflecting and scanning the light beam output from the LD.
As shown in FIG. 2, the color copying machine of this embodiment mainly includes a copying machine
An endless belt-like intermediate transfer member 10 is provided at the center of the copying machine
Among the three support rollers, four color components composed of black, cyan, magenta, and yellow are arranged on the intermediate transfer member 10 stretched between the
Further, an intermediate transfer member cleaning device 17 for removing residual toner remaining on the intermediate transfer member 10 after image transfer is provided on the right side of the
一方、中間転写体10を挟んで、タンデム方式の画像形成装置20と反対の側には、2次転写装置22を備えている。この2次転写装置22は、2つのローラ23の間に掛け渡された無端ベルトである2次転写ベルト24が、中間転写体10を介して第3支持ローラ16に押し当てられるように構成され、中間転写体10上の画像を2次転写ベルト24と中間転写体10の間に供給されるシートに転写するものである。
また、2次転写装置22の下流側には、シート上の転写画像を加熱圧着法により定着させる定着装置25が設けられている。この定着装置25は、無端ベルトである定着ベルト26に加圧ローラ27を押し当てて構成される。
なお、本例では、2次転写装置22として、画像転写後のシートを定着装置25へと搬送するシート搬送機能も備えたものを用いている。もちろん、2次転写装置22として、非接触のチャージャを配置してもよいが、その場合には、このシート搬送機能を別に設ける必要がある。
また、図2に示す実施形態では、2次転写装置22および定着装置25の下に、上述したタンデム画像形成装置20と平行に、シートの両面に画像を記録するためにシートを反転するシート反転装置28が装備されている。
On the other hand, a
A fixing
In this example, as the
Further, in the embodiment shown in FIG. 2, under the
図2のカラー複写機を用いて原稿をコピーする場合は、原稿自動搬送装置400の原稿台30上に原稿をセットするか、原稿自動搬送装置400を開いてスキャナ300のコンタクトガラス32上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置400を閉じて押さえた状態で不図示のスタートスイッチを押下する。原稿自動搬送装置400に原稿をセットした場合は、原稿を搬送してコンタクトガラス32上へ移動させ(シートスルー読取りモード)、また、コンタクトガラス32上に原稿をセットした場合は、直ちにスキャナ300が駆動され、第1走行体33および第2走行体34を走行させる(ブック読取りモード)。
上記読取りモードの何れの場合も、第1走行体33の光源により原稿面を照明されると、原稿面からの反射光が第1走行体33及び第2走行体34のミラーで反射され、結像レンズ35を通して読取りセンサ36に入力され、原稿面の画像が読み取られる。
また、不図示のスタートスイッチが押下されると、不図示の駆動モータによって支持ローラ14,15,16のいずれか1つを回転駆動し、他の2つの支持ローラを従動回転させて中間転写体10を回転搬送する。これと同時に、4色の画像形成部18の感光体40を個々に回転させ、各感光体40上にそれぞれブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの単色画像を形成する。そして、中間転写体10を搬送するとともに、各感光体40上の単色画像を順次転写して中間転写体10上に合成カラー画像を形成する。
各感光体40上への画像の形成は、LD光ビーム書き込み方式を用いる露光装置21により行われる。露光装置21は、読取りセンサ36などで読み取った原稿の画像データと、後述する画素クロック生成回路で生成され補正された画素クロックに基づいて、LD駆動部62を制御し、その点灯制御された光ビームをポリゴンミラーで偏向しながら感光体40の表面を主走査方向に走査することで、感光体表面に静電潜像を形成する。なお、露光装置21については、図3を参照し、後記で詳述する。
When copying a document using the color copying machine shown in FIG. 2, the document is set on the document table 30 of the
In any of the above-described reading modes, when the document surface is illuminated by the light source of the first traveling
When a start switch (not shown) is pressed, one of the
An image is formed on each photoconductor 40 by the
他方、不図示のスタートスイッチが押下されると、給紙テーブル200の給紙ローラ42の1つを選択回転させて、ペーパーバンク43に多段に備えられた給紙カセット44の1つから所望のシートを繰り出し、分離ローラ45で1枚ずつ分離しながら給紙路46に送り出し、搬送ローラ47で搬送して複写機本体100内の給紙路48に導いて、レジストローラ49に突き当てて停止させる。また、上記の給紙方法とは別に、給紙ローラ50を回転させて手差しトレイ51上のシートを繰り出し、分離ローラ52で1枚ずつ分離しながら手差し給紙路53に送り出し、同様にレジストローラ49に突き当てて停止させても良い。
レジストローラ49でシートを停止させ後、中間転写体10上に形成された合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ49を回転させ、中間転写体10と2次転写装置22との間にシートを送り込んで、2次転写装置22で転写することにより、シート上にカラー画像が記録される。
画像転写後のシートは、2次転写装置22で搬送されて定着装置25に送られ、定着装置25で熱と圧力とが加えられて転写画像を定着した後、切換爪55で切り換えて排出ローラ56で排出され、排紙トレイ57上にスタックする。或いは、切換爪55で切り換えてシート反転装置28に入ると、そこで反転されて再び転写位置へと導かれ、裏面にも画像が記録された後、排出ローラ56によって排紙トレイ57上に排出される。
一方、画像転写後の中間転写体10は、中間転写体クリーニング装置17によって画像転写後に中間転写体10上に残留する残留トナーを除去して、タンデム方式による画像形成装置20による再度の画像形成に備える。
On the other hand, when a start switch (not shown) is pressed, one of the
After the sheet is stopped by the
The sheet after the image transfer is conveyed by the
On the other hand, the intermediate transfer member 10 after the image transfer is subjected to removal of residual toner remaining on the intermediate transfer member 10 after the image transfer by the intermediate transfer member cleaning device 17, so that the
ここで、レーザダイオードから出力される光ビームを偏向走査しながら感光体に画像を書込むまでの光路を説明する図3を参照して、露光装置の構成及び動作についてより詳細に説明する。
図3に示すように、主走査タイミングを検出するために、LD63からのビームの走査光路上の基準位置に同期センサ61が配置されている。書込制御部60に、主走査タイミングを検出する同期センサ61からの同期信号が入力されると、その同期信号に基づいて画素クロックが生成される。また、外部から入力された画像データとシェーディング等を補正するための光量設定データに基づいて、光源駆動手段62を制御する信号を生成する。光源駆動手段62は、この制御信号により発光源としてのLD63に駆動信号を供給し、LD63を点灯制御することにより、画像の書き込みが行われる。
LD63から出射されたレーザ光は、コリメートレンズ64とアパーチャー65を介して整形され、シリンダレンズ66を透過した後、回転偏向させるためのポリゴンミラー67によって入射したレーザ光が偏向走査される。このポリゴンミラー67は、不図示のポリゴンモータによって所定の回転数で回転駆動される。このポリゴンミラー67によって反射されたレーザ光は、fθレンズ68を透過して、折り返しミラー69で反射され、さらに防塵ガラス70を透過して記録媒体としての感光体40上に集光される。
この感光体40には、例えば、感光体ドラムが用いられ、不図示の回転駆動部によって副走査方向とは逆向きに回転駆動され、不図示の帯電器により一様に帯電された後、レーザ光によって主走査方向に繰り返し走査することによって画像が書き込まれ、静電潜像が形成される。
この感光体ドラム40上に形成された静電潜像は、不図示の現像装置により現像されてトナー像となり、上述した転写過程を経て、転写紙などの記録シートに転写され、定着装置25により記録シートに定着される。
このように、LD63から出射されるレーザ光は、ポリゴンミラー67により等角速度で偏向され、感光体40の書込み面上での走査速度を一定にするため、ポリゴンミラー67、fθレンズ68(又はfθミラー)、あるいは折り返しミラー69といった光学素子が用いられている。
Here, the configuration and operation of the exposure apparatus will be described in more detail with reference to FIG. 3 for explaining the optical path for writing an image on the photosensitive member while deflecting and scanning the light beam output from the laser diode.
As shown in FIG. 3, in order to detect the main scanning timing, a
The laser beam emitted from the
For example, a photosensitive drum is used as the
The electrostatic latent image formed on the
In this way, the laser light emitted from the
しかし、上記の「背景技術」の項で説明したように、これらの光学素子を用いることにより、感光体40の書込み面上での走査速度が一定になるが、書込み面上でのレーザ光強度は像高によって強弱が生じる。これは、レーザ光がレーザダイオードから出射されてから感光体面に到達するまでに通るガラス、レンズ、ミラーといった光学素子の反射率、透過率といった光利用効率がレーザ光の入射角によって異なること、fθレンズの厚みが像高で異なることなどによる。このような像高によるビーム光強度の強弱をシェーディング特性と呼ぶが、形成画像の濃度に影響を与えるため、主走査期間の所定の時期におけるレーザ光量を制御することにより、このシェーディング特性を補正する。
図4は、主走査方向にレーザ光量を制御可能とした書込部の基本構成を示すブロック図である。
図4の書込部は、LD63と、LD63を駆動する光源駆動手段62と、光源駆動手段62に駆動制御信号として入力する点灯消灯制御信号と光量設定信号を生成する書込み制御部60よりなる。本実施形態においては、点灯消灯制御信号は、画像データに基づいてデータ信号発生回路601で生成される。また、光量設定信号Vcは、光量設定データに基づいて光量設定信号発生回路603で生成され、生成された光量設定信号Vcは、フィルタ手段605によって平滑化され、光量設定信号として出力される。
However, as described above in the section “Background Art”, the use of these optical elements makes the scanning speed on the writing surface of the
FIG. 4 is a block diagram showing a basic configuration of a writing unit that can control the amount of laser light in the main scanning direction.
4 includes an
書込み動作の際、書込み制御部60に、主走査タイミングを検出する同期センサ61からの同期信号が入力されると、この同期信号に基づいて走査方向の書込(画像)領域における各画素位置を定める図示しない画素クロック生成回路によって画素クロックを生成する。また、スキャナ300等を通して入力された画像データをもとに、データ信号発生回路601にて、画素クロックに同期させた点灯消灯制御信号が生成され、光源駆動手段62のDATAの端子に入力される。また、予め走査方向の位置(画像領域や画素位置等)を指定して設定された光量設定データ(例えば、シェーディング等を補正するための設定データ)が入力されると、光量設定信号発生回路603にて、光量設定信号Vcが生成される。生成された光量設定信号Vcは、フィルタ手段605によって平滑化され、光量設定信号として光源駆動手段62のVcontの入力端子に入力される。光源駆動手段62は、入力された点灯消灯制御信号および光量設定信号に基づいて、発光源としてのLD63に駆動信号を供給し、LD63を点灯制御することにより、画像の書き込みが行われる。
上記光量設定信号Vcは、アナログ信号であり、この光量設定信号Vcを変化させることにより、設定量に応じレーザ光量を増減し、制御することが可能となる。この制御にあたり、図5に示すように、光量設定信号Vcと発光パワーPoとの間に比例関係があるLDドライバICを光源駆動手段62として使用することにより、光量制御の回路構成も簡素化することが望ましい。
また、シェーディング補正のように、主走査方向のビーム位置に応じて光量を制御可能とした場合、光量補正(設定)データに基づく光量設定信号Vcを平滑化するLPF605を備えた構成とすることにより、主走査位置のレーザ光量の切替わりで、ビーム光の強度が急に切替わって書き込み結果(画像濃度)に段差が生じることを防ぎ、変化を滑らかにし、段差の発生を回避することが可能となる。
また、シェーディング補正機能の他に、主走査方向のビーム位置に応じて光量を制御する必要がある他の場合、例えば、常時レーザ素子内部の温度分布を画像領域の温度分布に維持し、素子の経時変化による光出力に変動が生じないようにするために、非書込(画像)領域において、強制的に書込(画像)領域より高い光量で発光させる動作をさせるようにする機能を備えた構成とすることができる。
また、レーザ光の主走査の基準位置を検出する手段として使用されているフォトIC(同期センサ61)の検出可能なレーザ光量が、画像領域で使用されるレーザ光量と異なる場合にも、主走査中のレーザ光量増減制御を行う必要がある。
以上のような機能を実現するための手段として、主走査方向のビーム位置に応じて光量を制御する書き込み制御部60が用いられる。
When a synchronization signal from the
The light quantity setting signal Vc is an analog signal. By changing the light quantity setting signal Vc, the laser light quantity can be increased or decreased in accordance with the set quantity and controlled. In this control, as shown in FIG. 5, by using an LD driver IC having a proportional relationship between the light quantity setting signal Vc and the light emission power Po as the light source driving means 62, the light quantity control circuit configuration is also simplified. It is desirable.
Further, when the amount of light can be controlled according to the beam position in the main scanning direction as in the case of shading correction, the configuration includes an
In addition to the shading correction function, in other cases where the amount of light needs to be controlled according to the beam position in the main scanning direction, for example, the temperature distribution inside the laser element is always maintained at the temperature distribution in the image area, In order to prevent fluctuations in the light output due to changes over time, a function was provided to forcibly emit light with a higher light intensity than in the writing (image) area in the non-writing (image) area. It can be configured.
Even when the laser light amount detectable by the photo IC (synchronous sensor 61) used as means for detecting the reference position of the main scanning of the laser light is different from the laser light amount used in the image area, the main scanning is performed. It is necessary to control the increase / decrease in the amount of laser light inside.
As a means for realizing the functions as described above, a
ただ、上記の光量制御において、主走査位置のレーザ光量の切替わりで生じる書き込み結果(画像濃度)の段差を滑らかにし、又切替時に光量設定信号に生じるノイズを除去するために付加したLPF等の平滑化手段605は、副作用として、平滑化後の光量設定信号Vcontが安定した設定信号になるまでに遅れが生じてしまう。
図6は、図4の書込部の動作時に生じる信号を表すタイミングチャートである。同図中には、主走査1周期相当を非画像(書込)領域と画像(書込)領域に分けて、各信号の変化が示されている。信号としては、同期センサ61が検出する同期信号、光量設定信号Vc、平滑化後の光量設定信号Vcont、入力画像データDATA、レーザの発光パワーPoが示されている。
図6に示すように、画像領域のレーザ光量と、非画像領域の設定光量Vcとの間に差がある場合には、画像領域の開始時点で光量設定信号Vcを切り替えたとしても、LPF605による遅れが生じてしまうため、平滑化後の光量設定信号Vcontは狙いの値からずれてしまい、画像領域の開始時点の発光パワーPoも狙いと異なってしまう。なお、この実施形態においては、非画像(書込)領域中では、光量設定信号Vcを高温の設定で維持し、設定の切替をしないので、図6に示すように、同期用点灯時には、入力画像データDATAに応じ安定した高い光量の発光パワーPoが得られる。
図7は、図6に示したと同様のタイミングチャートであり、画像濃度の変化を加えて示すものである。なお、濃度変化を示す図は、横軸を像高X(X=0が書込面の中心となる)としている。図7に示すように、LPF605による遅れのため、平滑化後の光量設定信号Vcontに伴い発光パワーPoも同様に、光量設定信号Vcontが安定した設定信号になるまでの間変動し、狙いからずれてしまう。この結果として、書込んだ画像の濃度は、画像領域の開始時点で狙いの設定値よりも高濃度になり、狙いの値に安定するまでの過渡期tiに濃度変化が生じてしまう。
However, in the above light amount control, the step of the writing result (image density) generated by switching the laser light amount at the main scanning position is smoothed, and an LPF or the like added to remove noise generated in the light amount setting signal at the time of switching is used. As a side effect, the smoothing means 605 causes a delay until the smoothed light amount setting signal Vcont becomes a stable setting signal.
FIG. 6 is a timing chart showing signals generated during operation of the writing unit of FIG. In the figure, the change of each signal is shown by dividing one cycle of main scanning into a non-image (writing) area and an image (writing) area. As signals, a synchronization signal detected by the
As shown in FIG. 6, when there is a difference between the laser light amount in the image area and the set light amount Vc in the non-image area, even if the light amount setting signal Vc is switched at the start time of the image area, the
FIG. 7 is a timing chart similar to that shown in FIG. 6 and shows a change in image density. In the figure showing the density change, the horizontal axis is the image height X (X = 0 is the center of the writing surface). As shown in FIG. 7, due to the delay caused by the
そこで、本実施形態では、こうした不具合を解決するために、画像領域に達するより前の時点で光量設定信号の切替を行うことによって、過渡期の変化の影響を回避し、画像領域の開始時点で狙いの設定値になるようにする。
図8は、本実施形態の書込部の構成を示すブロック図である。図8の構成は、図4に示した基本構成に、切替タイミングの設定を変更するための手段として、Vc切替タイミング信号発生回路607を設け、画像領域に達するより前の時点に光量設定信号の切替タイミングを設定することを可能とする。なお、本実施形態の書込部の構成は、Vc切替タイミング信号発生回路607を付加した以外に、図4と変わりがないので、他の構成要素については、先の説明を参照することとし、ここでは説明を省略する。
本実施形態のVc切替タイミング信号発生回路607は、光量設定信号発生回路603に入力された光量設定データに光量とともに予め設定されている光量の切替タイミング、即ち設定光量に対応して指定された走査方向の位置(領域)を必要な時間変更するための信号を発生する。
Therefore, in this embodiment, in order to solve such a problem, by changing the light amount setting signal at a time before reaching the image area, the influence of the change in the transition period is avoided, and at the start time of the image area. Set to the target setting value.
FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of the writing unit of the present embodiment. In the configuration of FIG. 8, a Vc switching timing
The Vc switching timing
図9は、図8の書込部の動作時に生じる信号を表すタイミングチャートである。先の図6に示したと同様に、主走査1周期相当を非画像(書込)領域と画像(書込)領域に分けて、同期センサ61が検出する同期信号、光量設定信号Vc、平滑化後の光量設定信号Vcont、入力画像データDATA、レーザの発光パワーPoが示されている。
図9に示す実施形態においては、平滑化後の光量設定信号Vcontが定常状態となる、過渡期が時間t1となる場合であり、Vc切替タイミング信号発生回路607によって、予め画像領域に達する時点に設定されている光量の切替タイミングを時間t1早めるような設定を行う。この場合には、図9のタイミングチャートに示すように、切替時刻t1の設定によって、画像領域開始時点では平滑化後の光量設定信号Vcontが定常状態となり、発光パワーPoも定常状態となっている所で使用することが可能となり、所望の発光パワーとすることが可能となる。
図10は、図9に示したと同様のタイミングチャートであり、画像濃度の変化を加えて示すものである。なお、濃度変化を示す図は、横軸を像高X(X=0が書込面の中心となる)としている。図10に示すように、LPF605による遅れのため、平滑化後の光量設定信号Vcontに伴い発光パワーPoも同様に、光量設定信号Vcontが安定した設定信号になるまでの間変動するが、時間t1後には定常状態となり、狙いの発光パワーPoになる。この結果として、書込んだ画像の濃度は、画像領域の開始時点で狙いの濃度にすることが可能となる。
FIG. 9 is a timing chart showing signals generated during operation of the writing unit of FIG. As shown in FIG. 6, the synchronization signal detected by the
In the embodiment shown in FIG. 9, the smoothed light amount setting signal Vcont is in a steady state, and the transition period is time t1, and the Vc switching timing
FIG. 10 is a timing chart similar to that shown in FIG. 9 and shows a change in image density. In the figure showing the density change, the horizontal axis is the image height X (X = 0 is the center of the writing surface). As shown in FIG. 10, due to the delay due to the
切替タイミングを変更する場合に設定する時間t1、即ち、平滑化後の光量設定信号Vcontが定常状態となるまでに必要な時間については、LPF605の時定数の大小や画像領域と非画像領域との間の光量差によって異なる。
こうした変動要素に対応するために、Vc切替タイミング信号発生回路607における切替タイミングの設定を変更可能とする。
図11は、切替タイミングの設定を変更した場合の書込部の動作時に生じる信号を表すタイミングチャートである。図11のタイミングチャートは、図9に示した切替タイミングの設定時間t1を変更して設定時間t2とした例を示しもので、画像領域と非画像領域に設定された光量設定信号Vcの間の光量差や、LPF605の時定数の大小が変わっても、切替タイミングの設定時間を調整することにより、画像領域開始時点では、定常化した所望のレーザ光量とすることが可能となる。
Regarding the time t1 set when the switching timing is changed, that is, the time required for the smoothed light amount setting signal Vcont to be in a steady state, the time constant of the
In order to cope with such a variation factor, the setting of the switching timing in the Vc switching timing
FIG. 11 is a timing chart showing signals generated during operation of the writing unit when the setting of the switching timing is changed. The timing chart of FIG. 11 shows an example in which the setting time t1 of the switching timing shown in FIG. 9 is changed to the setting time t2, and between the light amount setting signal Vc set in the image area and the non-image area. Even if the light amount difference or the time constant of the
図8に示した書込部における光量設定信号Vcに必要な条件に関して説明する。
図4に示した書込部において述べたように、光量設定信号Vcとレーザ光量(発光パワーPo)との間に図5に示すような比例関係があるLDドライバICを光源駆動手段62として使用することが望ましい。
この条件は、図8においても同じで、光源駆動手段62に入力される光量設定信号Vcはアナログ信号であることが必要である。従って、本実施形態においては、このアナログの光量設定信号Vcを電圧値とする。
光量設定信号Vcをレーザ光量(発光パワーPo)に対しリニアな関係となる電圧値とすることにより、光量制御について簡素な構成で、光量自動調整等の制御が容易となる。
ここでは、アナログの光量設定信号Vcを電圧値とした実施形態を示したが、電流値であっても良い。
The conditions necessary for the light amount setting signal Vc in the writing unit shown in FIG. 8 will be described.
As described in the writing section shown in FIG. 4, the LD driver IC having the proportional relationship shown in FIG. 5 between the light quantity setting signal Vc and the laser light quantity (light emission power Po) is used as the light source driving means 62. It is desirable to do.
This condition is the same in FIG. 8, and the light amount setting signal Vc input to the light source driving means 62 needs to be an analog signal. Therefore, in this embodiment, the analog light quantity setting signal Vc is set as a voltage value.
By setting the light amount setting signal Vc to a voltage value that has a linear relationship with the laser light amount (light emission power Po), the light amount control can be easily performed with a simple configuration with respect to the light amount control.
Here, an embodiment in which the analog light quantity setting signal Vc is a voltage value is shown, but a current value may also be used.
次に示す実施形態は、上記したアナログの光量設定信号Vcを電圧値とする光量設定信号発生回路603の実施形態について示す。この光量設定信号発生回路603は、書込部(図8)の書込み制御部60を構成する要素である。
第1の実施形態に係わる光量設定信号発生回路603は、D/A(デジタル/アナログ)コンバータを使用するものである。
図12は、第1の実施形態に係わる光量設定信号発生回路の内部構成を示すブロック図である。
図12において、光量設定信号発生回路603に入力されるデジタル信号の光量設定データは、D/Aコンバータ611によって、レーザ光量に対してリニアな関係となる電圧値に変換され、アナログの光量設定信号Vcとして出力される。
なお、この光量設定信号発生回路603においても、Vc切替タイミング信号発生回路613によって、図8に示した書込み制御部60と同様に切替タイミングを早めることにより、画像領域開始時点で定常化した所望のレーザ光量とすることが可能となる。
また、第2の実施形態に係わる光量設定信号発生回路603は、パルス幅変調回路とLPF(ローパスフィルタ)回路625を使用するものである。
図13は、第2の実施形態に係わる光量設定信号発生回路の内部構成を示すブロック図である。
図13において、光量設定信号発生回路603に入力されるデジタル信号の光量設定データは、パルス幅変調回路621によって、光量に対応したデューティのPWM(パルス幅変調)信号が生成される。生成されたPWM信号は、LPF625にて平滑化され、レーザ光量に対してリニアな関係となる電圧値に変換され、アナログの光量設定信号Vcとして出力される。
このように光量設定信号発生回路603をパルス幅変調回路621と、ローパスフィルタ625にて構成したことにより、光量制御について簡素で低コストな構成で光量設定データを光量設定信号に変換することが可能となる。
また、この光量設定信号発生回路603においても、Vc切替タイミング信号発生回路623によって、図8に示した書込み制御部60と同様に切替タイミングを早めることにより、画像領域開始時点で定常化した所望のレーザ光量とすることが可能となる。
The following embodiment shows an embodiment of a light amount setting
The light quantity setting
FIG. 12 is a block diagram showing an internal configuration of the light amount setting signal generation circuit according to the first embodiment.
In FIG. 12, the light amount setting data of the digital signal input to the light amount setting
In the light quantity setting
The light amount setting
FIG. 13 is a block diagram showing an internal configuration of a light amount setting signal generation circuit according to the second embodiment.
In FIG. 13, the pulse
Since the light quantity setting
Also in this light quantity setting
次に示す実施形態は、レーザ光走査幅内を所定の数に分割し、分割エリア毎に光量設定信号の設定を可能とする方式に適応した書込み制御部60を有する書込部に係わる。
図14は、本実施形態の書込部の構成を示すブロック図である。図14の構成は、図4に示した基本構成に、レーザ光走査幅内を所定の数に分割し、分割エリア毎に光量設定信号の設定を可能とするための手段として、光量設定信号発生回路603に分割エリア信号発生回路609を付加することにより、光量設定信号発生機能を拡張したものである。なお、本実施形態の書込部の構成は、光量設定信号発生回路603に分割エリア信号発生回路609を付加して光量設定信号発生手段602を構成した以外に、図4と変わりがないので、他の構成要素については、先の説明を参照することとし、ここでは説明を省略する。
光量設定信号発生手段602の分割エリア信号発生回路609は、レーザ光走査幅内を所定の数に分割する分割エリア設定データの入力をもとに分割エリア信号を生成する。分割エリア設定データは、例えば、分割数と走査領域の所定の範囲(例えば、先頭エリアの走査方向の位置とエリアの大きさ)を指示するデータとする。
また、光量設定信号発生回路603は、分割エリア毎に設定される光量設定信号と、分割エリア信号発生回路609によって生成された分割エリア信号に基づいてアナログの光量設定信号Vcを生成し、後段のLPF605に出力する。
図15は、図14に示した分割エリア毎に光量設定信号の設定が可能な書込部の動作時に生じる信号を表すタイミングチャートである。図15は、走査領域の所定の範囲を8分割し、エリア1〜8を設定する場合の動作例を説明する。
この場合、画像領域の開始時点をエリア1の先頭位置とする設定をしている。従って、画像領域の開始時点のエリア1では、光量設定信号Vcを切り替え、Vcが大きく変化するので、上記図6に示したと同様に、LPF605による遅れが生じて、平滑化後の光量設定信号Vcontは狙いの値からずれてしまい、画像領域の開始時点の発光パワーPoも狙いと異なってしまう。
The following embodiment relates to a writing unit having a writing
FIG. 14 is a block diagram showing the configuration of the writing unit of the present embodiment. The configuration of FIG. 14 generates a light quantity setting signal as a means for dividing the laser beam scanning width into a predetermined number and enabling setting of a light quantity setting signal for each divided area in the basic configuration shown in FIG. By adding a divided area
A divided area
The light amount setting
FIG. 15 is a timing chart showing signals generated during operation of the writing unit capable of setting a light amount setting signal for each divided area shown in FIG. FIG. 15 illustrates an operation example in which a predetermined range of the scanning area is divided into eight and areas 1 to 8 are set.
In this case, the start time of the image area is set as the head position of area 1. Accordingly, in the area 1 at the start time of the image area, the light amount setting signal Vc is switched and Vc changes greatly. Therefore, as shown in FIG. 6, a delay due to the
そこで、本実施形態では、画像領域の開始時点に達する時点で、平滑化後の光量設定信号Vcontが定常値になるように、分割エリアを調整する。
この調整は、例えば、LPF605による遅れが生じる時間ti(過渡期)を含むエリア(ここでは、エリア1)を画像領域開始時刻より前に割り当てる構成とする。
図16は、平滑化後の光量設定信号Vcontが定常値になるように、分割エリアを調整した場合の書込部の動作時に生じる信号を表すタイミングチャートである。
図16に示すように、過渡期tiを含むエリア1を画像領域開始時点より前に割り当てる、という簡単な構成で、図9と同様に画像領域開始時点では、平滑化後の光量設定信号Vcontを定常状態とすることができるため、発光パワーPoも安定化した所望の発光パワーになったところで使用することが可能となる。
なお、平滑化後の光量設定信号Vcontが定常値になる時間は、先に述べたようにLPF605の特性や設定される光量設定値により変動する。従って、本実施形態におけるエリアの割当て方式で行う場合、図16に示した、エリア1だけで平滑化後の光量設定信号Vcontが定常値になる動作になるとは限らない。このような場合には、画像領域開始時点より前に割り当てるエリアをさらに加えていくという方法により調整する。
Therefore, in the present embodiment, the divided areas are adjusted so that the light amount setting signal Vcont after smoothing becomes a steady value when reaching the start time of the image area.
In this adjustment, for example, an area including a time ti (transition period) in which a delay due to the
FIG. 16 is a timing chart showing signals generated during operation of the writing unit when the divided area is adjusted so that the light amount setting signal Vcont after smoothing becomes a steady value.
As shown in FIG. 16, the area 1 including the transition period ti is assigned before the start time of the image area, and the smoothed light amount setting signal Vcont is applied at the start time of the image area as in FIG. Since the steady state can be obtained, the light emission power Po can be used when the desired light emission power is stabilized.
Note that the time during which the light amount setting signal Vcont after smoothing takes a steady value varies depending on the characteristics of the
21・・露光装置、 40・・感光体、
60・・書込制御部、 61・・同期センサ、
62・・光源駆動手段、 63・・LD(レーザダイオード)、
67・・ポリゴンミラー、 601・・データ信号発生回路、
603・・光量設定信号発生回路、 605・・フィルタ手段(LPF)、
607・・Vc切替タイミング信号発生回路、
609・・分割エリア信号発生回路。
21 ...
60..Write
62 .. Light source driving means, 63 .. LD (laser diode),
67 .. Polygon mirror, 601 .. Data signal generation circuit,
603 .. Light quantity setting
607 ..Vc switching timing signal generation circuit,
609 .. Divided area signal generation circuit.
Claims (8)
光源から発生されたレーザ光を走査ビームとして所定の周期で対象面に投射する光ビーム走査手段と、
前記対象面に走査ビームとして投射するレーザ光に原データの信号を担わせるために、前記光源の点灯タイミングを決定するデータ信号を発生するデータ信号発生手段と、
一ラインを走査する前記レーザ光の前記対象面における強度の変動を補正するため、主走査方向の位置に応じて前記レーザ光の光量を設定する光量設定信号を発生する光量設定信号発生手段と、
前記光量設定信号をその切替時に生じるノイズを除去して平滑化する平滑化手段と、
前記光ビーム走査手段により走査されたレーザ光が前記対象面に達する時点では平滑化手段を通した光量設定信号が定常値になるように、光量設定信号発生手段における光量設定信号の切替タイミングを設定する光量設定信号切替タイミング設定手段と、
前記光量設定信号および前記データ信号に基づいて生成する駆動信号により前記光源を駆動する光源駆動手段を有する光走査装置。 A light source that generates a laser beam having a light amount corresponding to the drive signal;
A light beam scanning means for projecting laser light generated from a light source onto a target surface as a scanning beam at a predetermined period;
Data signal generating means for generating a data signal for determining the lighting timing of the light source in order to carry the signal of the original data to the laser beam projected as a scanning beam on the target surface;
A light amount setting signal generating means for generating a light amount setting signal for setting the light amount of the laser light according to the position in the main scanning direction in order to correct the fluctuation of the intensity of the laser light scanning one line on the target surface ;
Smoothing means for removing and smoothing noise generated during the switching of the light amount setting signal;
It said light beam as the light quantity setting signal the scanned laser beam through the smoothing means at the time reaches the target surface by the scanning means reaches a steady value, set the switching timing of the light quantity setting signal in the light amount setting signal generating means A light quantity setting signal switching timing setting means to perform,
An optical scanning device comprising light source driving means for driving the light source by a drive signal generated based on the light quantity setting signal and the data signal.
光源から発生されたレーザ光を走査ビームとして所定の周期で対象面に投射する光ビーム走査手段と、
前記対象面に走査ビームとして投射するレーザ光に原データの信号を担わせるために、前記光源の点灯タイミングを決定するデータ信号を発生するデータ信号発生手段と、
レーザ光走査範囲を所定数のエリアに分割するエリア分割手段と、
前記光源が発生するレーザ光量を設定する光量設定信号を分割エリア毎に発生する光量設定信号発生手段と、
前記光量設定信号をその切替時に生じるノイズを除去して平滑化する平滑化手段と、
前記光ビーム走査手段により走査されたレーザ光が前記対象面に達する時点では、平滑化手段を通した分割エリアの光量設定信号が定常値になるように、分割エリアを調整する手段と、
前記分割エリア毎に発生された光量設定信号および前記データ信号に基づいて生成する駆動信号により前記光源を駆動する光源駆動手段を有する光走査装置。 A light source that generates a laser beam having a light amount corresponding to the drive signal;
A light beam scanning means for projecting laser light generated from a light source onto a target surface as a scanning beam at a predetermined period;
Data signal generating means for generating a data signal for determining the lighting timing of the light source in order to carry the signal of the original data to the laser beam projected as a scanning beam on the target surface;
Area dividing means for dividing the laser beam scanning range into a predetermined number of areas;
A light amount setting signal generating means for generating a light amount setting signal for setting a laser light amount generated by the light source for each divided area;
Smoothing means for removing and smoothing noise generated during the switching of the light amount setting signal;
At the time the laser beam scanned by said light beam scanning means reaches the target surface, as the light quantity setting signal divided areas through the smoothing means reaches a steady value, and means for adjusting the divided area,
An optical scanning device comprising: a light source driving unit configured to drive the light source by a light amount setting signal generated for each of the divided areas and a drive signal generated based on the data signal.
前記光走査装置の光ビーム走査手段によって走査される対象面を持つ感光体と、
感光体に形成された潜像を可視化像として現像する手段を有する画像形成装置。
The optical scanning device according to claim 1, wherein original data to be carried by the laser light generated from the light source is image data.
A photoreceptor having a target surface scanned by a light beam scanning means of the optical scanning device;
An image forming apparatus having means for developing a latent image formed on a photoreceptor as a visualized image.
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