JP5114886B2 - Exposure equipment - Google Patents
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Description
本発明は、光源からの光ビームを複数の光路に分離して走査可能な露光装置に関する。 The present invention relates to an exposure apparatus capable of scanning a light beam from a light source by separating it into a plurality of optical paths.
近年、感光体上にレーザ光を走査して静電潜像を形成する画像形成装置において、複数本のレーザ光をそれぞれY(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(ブラック)各色の感光体上に導く光路に分離して走査露光することが提案されている。 In recent years, in an image forming apparatus that forms an electrostatic latent image by scanning a photosensitive member with a laser beam, a plurality of laser beams are respectively converted into Y (yellow), M (magenta), C (cyan), and K (black). It has been proposed to perform scanning exposure by separating the light paths guided onto the photoreceptors of the respective colors.
従来、マルチビーム走査装置における複数の半導体レーザを制御するための制御ラインの数を低減しつつ、半導体レーザの適正な制御を行うようにした技術として、例えば、特許文献1のような技術がある。
Conventionally, as a technique for performing appropriate control of a semiconductor laser while reducing the number of control lines for controlling a plurality of semiconductor lasers in a multi-beam scanning device, for example, there is a technique as disclosed in
すなわち、コントローラ部により、各半導体レーザに対応する各半導体レーザを駆動するための駆動回路を含んで構成された走査ユニット部に対して、複数の半導体レーザを制御するための複数のデューティー信号を時間軸上に並べて出力する。このようなデューティー信号が入力される走査ユニット部では、各半導体レーザに対応するデューティー信号を検出してデューティー電圧に変換し、基準電圧として当該半導体レーザに対応する駆動回路に入力する。 That is, the controller unit outputs a plurality of duty signals for controlling a plurality of semiconductor lasers to a scanning unit unit including a drive circuit for driving each semiconductor laser corresponding to each semiconductor laser. Output side by side on the axis. In the scanning unit unit to which such a duty signal is input, the duty signal corresponding to each semiconductor laser is detected and converted into a duty voltage, and is input as a reference voltage to a drive circuit corresponding to the semiconductor laser.
これにより、1本の制御ラインで複数の半導体レーザが個別に制御可能である。
しかしながら、上記特許文献1に記載の技術を適用した場合、各色の区別を周波数の差で認識させるため、複数の周波数を持たなければならず、さらに各周波数毎にデューティー調整用の回路が必要となるため、回路規模が大型化、複雑化する、という問題点があった。
However, when the technique described in
また、上記特許文献1に記載の技術を適用した場合、周波数差を認識させるためにクロック信号と画像データとを共に伝送する必要が生じ、クロストークによりお互いに悪影響を及ぼす恐れがある。
Further, when the technique described in
本発明は、制御回路を複雑化することなく迅速に光量調整を実行できる露光装置を提供することが目的である。 An object of the present invention is to provide an exposure apparatus that can quickly adjust the light amount without complicating the control circuit.
上記課題を解決するために、請求項1の発明は、光源から射出される複数の光ビームを、複数の感光体上に至る光路に分離して走査露光する露光装置であって、前記光源から所定の光量の光ビームを射出させるための前記複数の感光体に共通の基準電圧を生成する生成手段と、各感光体上に静電潜像を形成するのに必要な光量の光ビームを射出させるための適正基準電圧を感光体毎に導出する導出手段と、前記導出手段により導出された適正基準電圧と、前記生成手段により生成された前記複数の感光体に共通の基準電圧との差に応じて、各感光体に対応する光ビームの駆動電流を補正する補正手段と、を備えている。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention of
請求項2の発明は、請求項1記載の発明において、前記光ビームの光量を前記所定の光量に調整する光量調整手段を更に備え、前記補正手段は、前記光量調整手段による光量の調整時には、前記補正を実行しない。
The invention of
請求項3の発明は、請求項1又は請求項2記載の発明において、前記生成手段により生成する基準電圧値を所定量変化させたときの駆動電流の変化量を取得する取得手段を更に備え、前記補正手段は、前記前記基準電圧と前記適正基準電圧との差及び前記取得手段により取得した変化量に基づいて、前記駆動電流の補正値を導出する。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the information processing apparatus further includes an acquisition unit that acquires a change amount of the drive current when the reference voltage value generated by the generation unit is changed by a predetermined amount. The correction means derives a correction value for the drive current based on the difference between the reference voltage and the appropriate reference voltage and the amount of change acquired by the acquisition means.
請求項4の発明は、請求項1乃至請求項3の何れか1項記載の発明において、露光装置の動作環境条件を検出する検出手段と、検出手段により検出された環境条件に応じて予め定められた前記基準電圧値の範囲内で前記生成手段により生成する前記基準電圧値を段階的に設定する設定手段と、を更に備えている。 According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the detection means for detecting an operating environmental condition of the exposure apparatus and a predetermined condition according to the environmental condition detected by the detection means. Setting means for stepwise setting the reference voltage value generated by the generating means within the range of the reference voltage value.
請求項5の発明は、請求項4記載の発明において、前記取得手段は、前記設定手段により設定可能な前記基準電圧値の範囲の最大値が設定されたときの駆動電流と、当該範囲の最小値が設定されたときの駆動電流が設定されたときの駆動電流との差に基づいて、上記設定手段により設定される前記基準電圧値を1段階変更したときの駆動電流を単位駆動電流として取得し、前記補正手段は、前記導出手段により導出された適正基準電圧値と前記基準電圧値との差を前記段階数で導出し、当該段階数と前記単位駆動電流とを乗算して補正値として導出する。 According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to the fourth aspect, the acquisition means includes a drive current when a maximum value of the reference voltage value range that can be set by the setting means is set, and a minimum value of the range. Based on the difference between the driving current when the value is set and the driving current when the value is set, the driving current when the reference voltage value set by the setting means is changed in one step is obtained as a unit driving current. The correction unit derives a difference between the appropriate reference voltage value derived by the deriving unit and the reference voltage value by the number of steps, and multiplies the number of steps by the unit drive current to obtain a correction value. To derive.
請求項6の発明は、請求項1乃至請求項5記載の発明において、前記光ビームの数は、前記感光体の数よりも多い。 According to a sixth aspect of the present invention, in the first to fifth aspects of the invention, the number of the light beams is larger than the number of the photoconductors.
請求項7の発明は、請求項1乃至請求項6の何れか1項記載の発明において、前記導出手段による適正基準電圧の導出は、プロセスコントロール毎に実行される。
The invention according to
本発明は、制御回路を複雑化することなく迅速に光量調整を実行できる、という優れた効果を有する。 The present invention has an excellent effect that light amount adjustment can be performed quickly without complicating the control circuit.
以下、図面を参照して、本発明に係る実施の形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1には、本実施の形態に係る画像形成装置10の構成が概略的に示されている。同図に示されるように、画像形成装置10には、複数の巻きかけローラに張架され、モータ(図示省略)の駆動により矢印E方向に搬送される無端ベルト状の中間転写体ベルト14の長手方向に沿って、複数の画像形成ユニット15(詳細は後述する)が配設されている。
FIG. 1 schematically shows a configuration of an image forming apparatus 10 according to the present embodiment. As shown in the figure, the image forming apparatus 10 includes an endless belt-like
なお、本実施の形態における画像形成装置10は、カラー画像の形成にも対応しており、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4色に対応するトナー像を形成する画像形成ユニット15Y、15M、15C、15Kがそれぞれ配設されている。以下、各色毎に設けられた部材については、符号の末尾に各々の色を示すアルファベット(Y/M/C/K)を付与して示すが、特に色を区別せずに説明する場合は、この符号末尾のアルファベットを省略して説明する。
Note that the image forming apparatus 10 in the present embodiment also supports color image formation, and toners corresponding to four colors of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K).
同図に示されるように、画像形成ユニット15は、中間転写体ベルト14に接するように配設され、矢印F方向に所定速度で回転する感光体ドラム16を備えている。
As shown in the figure, the image forming unit 15 includes a photosensitive drum 16 that is disposed in contact with the
各感光体ドラム16の周面には、感光体ドラム16を帯電させるための帯電ローラ18、感光体ドラム16上に静電潜像を形成するための露光ユニット20、感光体ドラム16上に形成された静電潜像を所定色(イエロー/マゼンタ/シアン/ブラック)のトナーによって現像してトナー像を形成させる現像器22、各感光体ドラム16上のトナー像を中間転写体ベルト14に転写する転写ローラ25がそれぞれ設けられている。
Formed on the peripheral surface of each photosensitive drum 16 is a charging roller 18 for charging the photosensitive drum 16, an
感光体ドラム16は、矢印F方向に回転することにより順次帯電器18、露光ユニット20、現像器22、転写ローラ25によって各種処理が施され、周面にトナー像が形成される。
By rotating in the direction of arrow F, the photosensitive drum 16 is sequentially subjected to various processes by the charger 18, the
各画像形成ユニット15により形成された互いに異なる色のトナー像は、中間転写体ベルト14のベルト面上で、互いに重なり合うように中間転写体ベルト14に各々転写される。これにより、中間転写体ベルト14上にカラーのトナー像が形成される。なお、本実施の形態では、このようにして4色のトナー像が重ねて転写されたトナー像を最終トナー像と称する。
The different color toner images formed by the image forming units 15 are transferred onto the
4つの画像形成ユニット15よりも中間転写体ベルト14の搬送方向下流側には、対向する2つのローラ26A、26Bからなる転写装置26が配設されている。中間転写体ベルト14上に形成された最終トナー像は、このローラ26A、26Bの間に送り込まれ、画像形成装置10の底部に設けられた用紙トレイ29から取り出されて、同じくローラ26A、26Bの間に搬送されてきた用紙転写される。
On the downstream side of the four image forming units 15 in the conveying direction of the
また、最終トナー像が転写された用紙の搬送経路には、加圧ローラ30Aと加熱ローラ30Bとからなる定着装置30が配設されている。定着装置30に搬送された用紙は、加圧ローラ30Aと加熱ローラ30Bとによって挟持搬送されることにより用紙上のトナーが溶融すると共に用紙に圧着されて、定着される。これにより、用紙上に所望の画像(カラー画像)が形成される。画像が形成された用紙は装置外へ排出される。
In addition, a
図2には、図1に示す露光ユニット20の断面と直交する断面が示されている。図1及び図2に示されるように、単一の筐体から4本の光ビームLY、LM、LC、LKを射出して、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックに対応する4つの感光体ドラム16Y、16M、16C、16Kをそれぞれ走査露光する。
FIG. 2 shows a cross section orthogonal to the cross section of the
露光ユニット20は、複数の発光点を有するレーザアレイ(LDアレイ)40を光源として有する回路基板44を備えており、該LDアレイ40の複数の発光点からそれぞれ光ビームが射出される。
The
LDアレイ40から射出された光ビームの光路上には、コリメータレンズ50、ハーフミラー52、シリンドリカルレンズ54、及びポリゴンミラー56が配置されており、LDアレイ40から射出された光ビームは、コリメータレンズ50によって略平行光の光に変換され、ハーフミラー52を透過した光は、シリンドリカルレンズ54によって光ビームが絞られてポリゴンミラー56に入射される。
A
ポリゴンミラー56の反射方向の光路上にはf−θレンズ58が設けられており、ポリゴンミラー56の回転による走査速度がf−θレンズ58によって略等速にされて光ビームが射出される。
An f-
f−θレンズ58の光射出側には、各色毎に設けられた第1反射ミラー59Y、59M、59C、59K、第2反射ミラー60Y、60M、60C、及びシリンドリカルミラー61Y、61M、61C、61Kが設けられている。f−θレンズ58より射出された複数の光ビームは、第1反射ミラー59Y、59M、59C、59Kによって各色毎に光路が分離される。分離された光ビームは、各色に対応する光路上に配設された第2反射ミラー60Y、60M、60C及びシリンドリカルミラー61Y、61M、61C、61Kを介して各色に対応する感光体ドラム16Y、16M、16C、16K上に照射される。この時ポリゴンミラー56の回転によって、光ビームが感光体ドラム16Y、16M、16C、16K上を走査され、これによって主走査が行われ、感光体ドラム16Y、16M、16C、16Kの回転によって副走査が行われる。
On the light exit side of the f-
一方、光源44より射出され、コリメータレンズ50を透過してハーフミラー52によって反射された光ビームは、集光レンズ62を介してモニタフォトダイオード(MPD)64に入射され、MPD64によってLDアレイ40から射出された光ビームの光量がモニタされる。
On the other hand, the light beam emitted from the light source 44 and transmitted through the
また、シリンドリカルミラー61Kと感光体ドラム16K間には、感光体ドラム16上の非画像形成領域であって、走査開始位置近傍に到達する経路上に、反射ミラー66が設けられている。当該反射ミラー66によって反射された光はSOSセンサ68に入射するようになっており、SOSセンサ68による光ビームの検出タイミングに基づいて走査開始タイミングの同期をとる。
In addition, a
図3は、本発明の実施の形態に係わる露光ユニット20のLDアレイ40の複数の発光点の配列の一例を示す図である。
FIG. 3 is a view showing an example of an arrangement of a plurality of light emitting points of the
本発明の実施の形態に係わる露光ユニット20は、例えば、図3(A)、(B)に示すように、32個の発光点を有し、32本の光ビームを射出する。
The
32本の発光点の配列は、4×8の配列として、図3(A)に示すように、図3(A)の左上から順に第1レーザから第32レーザとして、反射ミラー59Y、59M、59C、59Kによって第1〜第8レーザ、第9〜第16レーザ、第17〜第24レーザ、第25〜第32レーザに光路を分離して、第1〜第8レーザまでをイエローに対応する感光体ドラム16Yに照射し、第9〜16レーザまでをマゼンタに対応する感光体ドラム16Mに照射し、第17〜第24レーザまでをシアンに対応する感光体ドラム16Cに照射し、第25〜第32レーザをブラックに対応する感光体ドラム16Kに照射するようにしてもよい。
As shown in FIG. 3 (A), the arrangement of the 32 light emitting points is a 4 × 8 array, and as shown in FIG. 3 (A), reflection mirrors 59Y, 59M, 59C and 59K separate the optical paths to the first to eighth lasers, the ninth to sixteenth lasers, the seventeenth to twenty-fourth lasers, and the twenty-fifth to thirty-second lasers, and the first to eighth lasers correspond to yellow. The
或いは、8×4の配列として、図3(B)に示すように、図3(B)の左上から順に第1レーザから第32レーザとして、反射ミラー59Y、59M、59C、59Kによって上記同様にそれぞれ光路を分離するようにしてもよいし、その他の配列としてもよい。 Alternatively, as an 8 × 4 array, as shown in FIG. 3 (B), the first laser to the 32nd laser in order from the upper left of FIG. 3 (B), and the reflection mirrors 59Y, 59M, 59C, and 59K are used in the same manner as described above. The optical paths may be separated from each other, or other arrangements may be used.
図4には、本発明の実施の形態に係る画像形成装置10の露光ユニット20による露光処理に関する制御系の構成が示されている。同図に示されるように、画像形成装置10は、環境センサ46と、画像形成装置10全体の動作を司る制御部70と、LDアレイ40を駆動するためのLDドライバ80と、を含んで構成されている。
FIG. 4 shows the configuration of a control system related to exposure processing by the
環境センサ46は、画像形成装置10内に設けられ、画像形成装置10内の温度及び湿度を検出可能となっている。
The
制御部70は、画像処理部71と、リファレンス電圧値設定部72と、リファレンス電圧生成部74と、を含んで構成されている。
The
画像処理部71は、上記SOSセンサ68及びLDドライバ80と接続されている。画像処理部71では、入力された画像データに基づいて、Y,M,C,K各色毎のビデオ信号を生成する。
The
また、画像処理部71は、上記SOSセンサ68からの光ビームの検出タイミングに基づく走査開始タイミングで、1主走査分のビデオ信号をLDドライバ80に出力する。
The
なお、画像処理部71では、画像データに基づくビデオ信号だけでなく、後述する濃度補正処理において用いられる所定の大きさ及び形状の静電潜像(電位パッチ)を生成するためのビデオ信号も出力する。
The
さらに、画像処理部71では、LDアレイ40の各レーザの光量が均一になるようにフィードバック制御する光量調整処理の実行を許可するAPC_ENB信号もLDドライバ80に出力する(詳細は後述)。
Further, the
また、リファレンス電圧値設定部72は、環境センサ46、リファレンス電圧生成部74及びLDドライバ80と接続されており、リファレンス電圧生成部74は、LDドライバ80と接続されている。
The reference voltage value setting unit 72 is connected to the
リファレンス電圧値設定部72では、LDドライバ80に出力するリファレンス電圧値が設定される。リファレンス電圧は、環境センサ46により検出された温度及び湿度に応じてリファレンス電圧値の使用範囲を特定し、特定した使用範囲の中間の値を基準リファレンス電圧値(Vref_b)として決定する。
The reference voltage value setting unit 72 sets a reference voltage value to be output to the
図5(A)には、リファレンス電圧値の使用範囲の一例が示されている。同図に示されるように、検出された温度及び湿度に応じて環境1〜環境3の何れかの環境に分類し、各環境に適切な使用範囲A〜CZoneが使用される。
FIG. 5A shows an example of the use range of the reference voltage value. As shown in the figure, the environment is classified into any one of
なお、本実施の形態では、環境1は高温高湿である場合、環境3は低温低湿である場合、環境2は、環境1と環境3の中間である場合に、それぞれ設定される。
In the present embodiment,
また、同図に示される0〜1023の設定値は、リファレンス電圧Vrefを示す設定値である。設定値0はVref=0(V)に、設定値1023はVref=2.00(V)に、それぞれ対応している。したがって、各使用範囲に対応する設定値及び基準設定値は、以下の表1に示されるようになる。 In addition, the set values of 0 to 1023 shown in the figure are set values indicating the reference voltage Vref. The setting value 0 corresponds to Vref = 0 (V), and the setting value 1023 corresponds to Vref = 2.00 (V). Accordingly, the setting values and the reference setting values corresponding to each use range are as shown in Table 1 below.
なお、同図に示されるような使用範囲は、実機を用いた実験や、製品の仕様に基づくコンピュータ等を用いたシミュレーション等により得られた、各環境条件において所望の濃度となる光量が得られる値の最適な範囲を設定することが好ましい。また、設定値0〜299(Vref:0V〜0.58V)は、不使用範囲である。 Note that the range of use as shown in the figure provides the amount of light that achieves the desired concentration under each environmental condition obtained by experiments using actual machines, simulations using computers based on product specifications, and the like. It is preferable to set an optimal range of values. Also, the set values 0 to 299 (Vref: 0V to 0.58V) are in the non-use range.
リファレンス電圧生成部74では、入力された設定値に応じた電圧をVrefとして生成してLDドライバ80に出力する。
The reference voltage generation unit 74 generates a voltage corresponding to the input set value as Vref and outputs it to the
一方、図4に示されるように、LDドライバ80は、駆動回路84を含んで構成されている。当該駆動回路84は、回路基板44上に構成され、画像処理部46及びLDアレイ40に接続されている。
On the other hand, as shown in FIG. 4, the
駆動回路84では、画像処理部46から入力されたビデオ信号に応じてLDアレイ40の第1〜第32レーザを駆動する。
The
また、同図に示されるように、LDドライバ80は、LDアレイ40の各レーザの発光光量を調整するAPC(Automatic Power Control)回路82を含んで構成されている。当該APC回路82は、駆動回路84、上記MPD64、画像処理部71及びリファレンス電圧生成部74と接続されている。
As shown in the figure, the
APC回路82では、APC_ENB信号が入力されると、リファレンス電圧生成部74から入力されるVrefを用いて駆動回路を駆動して、光量調整処理を実行する。LDアレイ40の第1レーザから第32レーザを順次発光させるように駆動回路84を作動させ、MPD64による光ビームの光量の検出結果を用いて、各レーザから射出される光ビームの光量が均一になるようにフィードバック制御して調整する。
When the APC_ENB signal is input, the
なお、画像処理部71からのAPC回路82による光量調整の実行を許可するAPC_ENB信号の出力は、リファレンス電圧値設定部72によるリファレンス電圧の設定時(図7参照)や、画像形成時における駆動回路84に対する1主走査分のビデオ信号の出力完了毎(図8参照)に出力される。なお、画像形成時においては、LDアレイ40から射出された光ビームが感光体ドラム16上の非画像部に案内される範囲内に予め定められた期間だけ、APC_ENB信号をLDドライバ80に出力する。
Note that the output of the APC_ENB signal permitting execution of the light amount adjustment by the
また、画像形成装置10内には、感光体ドラム16の露光位置と現像位置の間に、感光体ドラム16上の主走査方向の所定位置の電位を検出する電位センサ48が設けられている。さらに、制御部70は、差分導出部76と適正リファレンス電圧値導出部78を含んで構成されている。
In the image forming apparatus 10, a
適正リファレンス電圧値導出部78は、電位センサ48及び差分導出部76と接続されている。適正リファレンス電圧値導出部78では、電位センサ48により検出された電位から、現像後の濃度を導出する。さらに、導出した現像後の濃度に基づいて、現像後の濃度が所望の濃度となるためのリファレンス電圧値を、Vref_rとして導出し、上記リファレンス電圧値設定部72と同様、導出したVref_rを示す設定値を差分導出部76に出力する。
The appropriate reference voltage
差分導出部76は、適正リファレンス電圧値導出部78及び基準電圧値設定部72と接続されている。差分導出部76では、Vref_bを示す設定値と適正Vref_rを示す設定値との差分ΔP(ΔPは整数、−128<ΔP<128)を導出し、LDドライバ80に出力する。
The
ここで、リファレンス電圧と駆動電流の関係は、図5(B)に示されるように、比例の関係となっている。また、各レーザから射出される光ビームの光量は、駆動電流に比例する。 Here, the relationship between the reference voltage and the drive current is a proportional relationship as shown in FIG. Further, the amount of light beam emitted from each laser is proportional to the drive current.
このため、LDドライバ80は、単位駆動電流導出部86、パラメータ保持部88及び駆動電流設定部90を含んで構成されている。
For this reason, the
すなわち、駆動電流設定部90では、上記差分ΔPに応じた分だけ駆動電流を補正することで、所望の光量の光ビームを射出させるようにしている。また、駆動電流設定部90は、255ステップで駆動電流を補正可能に構成されている。 That is, the drive current setting unit 90 emits a light beam having a desired light amount by correcting the drive current by an amount corresponding to the difference ΔP. The drive current setting unit 90 is configured to be able to correct the drive current in 255 steps.
そこで、単位駆動電流導出部86では、駆動電流設定部84における1ステップ当りの駆動電流の変化量Istepを導出する。本実施の形態では、Istepの導出は、上述したリファレンス電圧値設定部72による基準電圧値の設定時に、一時的にリファレンス電圧生成部74により生成されるVrefmax及びVrefminを用いて駆動回路84を作動させたときの駆動電流Imax及びIminの差を上記駆動電流設定部90により駆動電流を補正する際のステップ数(本実施の形態では、各使用範囲のVrefの設定値の数と同じ255)で割ることにより実行する。この単位駆動電流導出部86により導出された単位駆動電流Istepは、パラメータ保持部88に保持される。
Therefore, the unit drive current deriving
駆動電流設定部90では、パラメータ保持部88に保持された差分ΔP及びIstepに応じて、各色の駆動電流の補正値Icorr(=ΔP×Istep)を導出し、各レーザの駆動電流を補正値Icorrだけ補正して駆動回路84に出力する。
The drive current setting unit 90 derives a drive current correction value Icorr (= ΔP × Istep) for each color in accordance with the differences ΔP and Istep held in the
駆動回路84では、駆動電流設定部90から入力された補正値Icorrに応じて駆動電流を補正し、LDアレイ40を駆動する。
The
なお、補正値Icorrに応じた駆動電流の補正は、画像データに応じたビデオ信号に基づく走査露光時にのみ実行され、1走査完了毎に画像形成領域外で実行されるAPC回路82による光量調整時には、Icorrを加味しない駆動電流で駆動回路84が駆動される。
The correction of the drive current according to the correction value Icorr is executed only at the time of scanning exposure based on the video signal according to the image data, and at the time of light amount adjustment by the
以下に、本実施の形態の作用を説明する。 The operation of the present embodiment will be described below.
図6には、画像形成装置10に外部から入力された印刷ジョブに基づいて実行される印刷処理の流れが示されている。以下、同図を参照して、本実施の形態に係る印刷処理について説明する。 FIG. 6 shows a flow of printing processing executed based on a print job input from the outside to the image forming apparatus 10. Hereinafter, the printing process according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
まず、ステップ200では、環境センサ46により機内環境を検知し、次のステップ202では、検知した機内環境に基づいて、上記LDアレイ40を駆動するためのリファレンス電圧Vrefの使用範囲の決定を行う。なお、ここでは、Vrefの使用範囲の他、プロセススピードや、帯電、現像、転写時の電圧等の画像形成に関するプロセス条件を設定する。
First, in
次のステップ204では、決定したVrefの使用範囲の最大値VrefmaxをLDドライバ80に出力するVrefとして設定する。これにより、リファレンス電圧生成部74によりVrefmaxの電圧が生成されてLDドライバ80に供給される。また、画像処理部71では、LDドライバ80に対するAPC_ENB信号の出力が実行する。
In the
その後にステップ206に移行して、Vrefmaxで駆動回路84を作動しながらAPC回路82による光量調整を実行し、その後にステップ208に移行する。
Thereafter, the process proceeds to step 206, and the light amount adjustment by the
なお、APC回路82による光量調整は、制御部70から入力されたVrefでLDアレイ40の第1〜第32のレーザを順次発光させて、MPD64により検出したそれぞれの光量をフィードバック制御することにより実行される。
The light amount adjustment by the
ステップ208では、各レーザの駆動電流Imaxを保持し、その後にステップ210に移行する。 In step 208, the drive current Imax of each laser is held, and then the process proceeds to step 210.
ステップ210では、LDドライバ80に出力するVrefの値として、Vrefの使用範囲の最小値Vrefminを設定し、次のステップ212に移行する。なお、このときも上記ステップ204においてVrefmaxを設定したときと同様に、画像処理部71では、LDドライバ80に対するAPC_ENB信号の出力を実行する。
In step 210, the minimum value Vrefmin of the Vref usage range is set as the value of Vref output to the
ステップ212では、Vrefminで駆動回路84を作動しながらAPC回路82による光量調整を実行し、その後にステップ214に移行する。
In
ステップ214では、各レーザの駆動電流Iminを保持し、その後にステップ216に移行する。
In
ステップ216では、各レーザについての単位駆動電流Istepを導出し、その後にステップ218に移行して、導出した単位駆動電流Istepを保持する。なお、本実施の形態では、駆動回路84の駆動電流を255ステップで変更可能である場合について説明する。このため、本実施の形態では、各レーザの単位駆動電流Istepを、ステップ208で保持した各レーザの駆動電流Imax及びステップ214で保持した各レーザの駆動電流Iminの差を駆動電流を変更する際のステップ数(256)で割ることにより導出する。
In step 216, a unit drive current Istep for each laser is derived, and then the process proceeds to step 218 to hold the derived unit drive current Istep. In the present embodiment, a case where the drive current of the
次のステップ220では、上記ステップ202で設定したVrefの使用範囲の基準電圧Vref_bをLDドライバ80に出力するVrefとして設定する。なお、Vref_bを設定した場合も、画像処理部71では、APC_ENB信号の出力を実行する。
In the
次のステップ222では、Vref_bで駆動回路84を作動しながらAPC回路82による光量調整を実行し、その後にステップ224に移行する。
In the
ステップ224では、Vref_bで駆動回路84を作動して、LDアレイ40を駆動し、感光体ドラム16上に光ビームを走査して所定の大きさ及び形状の電位パッチを各色毎に形成する。
In
次のステップ226では、適正リファレンス電圧Vref_rを各色毎に導出する。Vref_rの導出は、各色の電位パッチの電位を電位センサ48により検出し、予め定められた電位になるようなリファレンス電圧を導出することにより実行される。なお、予め定められた電位としては、実機を用いた実験や、実機の仕様に基づくコンピュータを用いたシミュレーション等により得られる、現像後に所望の濃度が得られる電位を適用することができる。また、所望の濃度や、所望の濃度が得られる電位は、各色毎に異なる場合がある。
In the
次のステップ228では、Vref_bを示す設定値とVref_rを示す設定値との差分ΔPを導出し、その後にステップ230に移行する。ステップ230では、設定すべき補正値Icorrを導出し、その後にステップ232に移行して、導出した補正値Icorrを保持する。なお、補正値Icorrは、ΔPとIstepの積となる。
In the
次のステップ234では、入力された印刷ジョブに従い、プリントを実行する。このプリントにおいては、図8に示されるように、画像処理部71によりビデオ信号を1走査分ずつ出力し、1走査完了する毎に画像形成領域外に光ビームが到達する位置で、APC回路82による光量調整を実行する。
In the
図8に示されるように、APC回路82による光量調整実行時には、Vref_bに応じた駆動電流Ibで駆動回路84を駆動し、画像形成時には、補正値Icorrだけ補正した駆動電流で駆動回路84を駆動する。
As shown in FIG. 8, when the light amount adjustment is performed by the
次のステップ236では、環境センサ46により機内環境を検知した後にステップ238に移行する。
In the
ステップ238では、環境センサ46により検出された温度及び湿度に基づいて、現在設定されている環境グループの変更が必要か否かを判定する。当該判定が肯定判定となった場合は再びステップ202に戻る。
In
また、ステップ238で否定判定となった場合は、ステップ240に移行して、電位パッチを形成するか否かを判定する。当該判定が肯定判定となった場合は、再びステップ208に戻る。
If the determination in
なお、電位パッチの形成は、生産性、安定性、トナー消費量等のバランスを考慮して、所定枚数の画像形成毎や所定期間毎、プロセスコントロール時等に実行する。 Note that the formation of the potential patch is executed every time a predetermined number of images are formed, every predetermined period, at the time of process control, in consideration of the balance of productivity, stability, toner consumption, and the like.
ステップ240で否定判定となった場合は、ステップ242に移行して、印刷ジョブに基づくプリントが完了したか否かを判定し、当該判定が否定判定となった場合は再びステップ236に戻る。
If the determination in
なお、ステップ238やステップ240の判定の結果、ステップ202やステップ224に移行する場合は、インターイメージやページ間等の画像形成を妨げないタイミングで移行することが好ましく、必要に応じて適宜プリントを中断する。
As a result of the determination in
また、ステップ242で肯定判定となった場合は、本印刷処理を終了する。
If the determination at
以上詳細に説明したように、本実施の形態によれば、LDアレイ40から射出される32本の光ビームを、4つの感光体ドラム16上に至る光路に分離して走査露光するに際し、LDアレイ40から所定の光量の光ビームを射出させるためのリファレンス電圧Vref_bを生成し、各感光体ドラム16上に静電潜像を形成するのに必要な光量の光ビームを射出させるための適正リファレンス電圧値Vref_rを感光体ドラム16毎に導出して、適正リファレンス電圧値Vref_rと、リファレンス電圧Vref_bとの差に応じて、各感光体ドラム16に対応する光ビームの駆動電流を補正するようにしているので、各感光体ドラム16に対応するレーザ毎に異なるリファレンス電圧値を設定する必要がなく、色毎にリファレンス電圧値を異ならせる場合と比較して制御回路が複雑にならない。
As described above in detail, according to the present embodiment, when the 32 light beams emitted from the
また、APC回路82を用いた光ビームの光量調整においても、色毎にリファレンス電圧値を変更する必要がないので、リファレンス電圧値の変更に伴う、電圧値の安定待ちが不要となり、迅速に光量調整を実行することができる。
Further, in the light amount adjustment of the light beam using the
なお、本実施の形態では、駆動電流の補正を実行しないので、APC回路82では、通常通り、全ての光ビームの光量が入力されたリファレンス電圧値に応じた光量となるように光量調整を行えばよいので、駆動電流を補正する構成を採用しても、APC回路82については特に変更の必要はない。
In this embodiment, since the drive current is not corrected, the
また、露光ユニット20の動作環境条件(温度及び湿度)を環境センサ46により検出し、検出した環境条件に応じてリファレンス電圧値の使用範囲を選択し、選択された範囲内で生成するリファレンス電圧値を段階的に設定する。このような構成において、リファレンス電圧を1段階変更したときの駆動電流を単位駆動電流Istepとして取得して、Vref_bとVref_rとの段階数差ΔPと、単位駆動電流Istepとを用いて補正値を導出するので、補正値の導出が容易である。
Further, the operating environment conditions (temperature and humidity) of the
なお、本実施の形態では、単位駆動電流Istepは、リファレンス電圧値の使用範囲の最大値Vrefmaxが設定されたときの駆動電流Imaxと、当該範囲の最小値Vrefminが設定されたときの駆動電流が設定されたときの駆動電流Iminとの差を、上記リファレンス電圧値の使用範囲に応じた段階数で割ることにより導出している。これにより、平均的な単位駆動電流を精度良く導出することができる。 In the present embodiment, the unit drive current Istep includes the drive current Imax when the maximum value Vrefmax of the reference voltage value use range is set and the drive current when the minimum value Vrefmin of the range is set. It is derived by dividing the difference from the drive current Imin when set by the number of steps corresponding to the use range of the reference voltage value. Thereby, an average unit drive current can be derived with high accuracy.
なお、本実施の形態では、駆動電流を設定する際のステップ数を、各使用範囲のVrefの設定値の数と同じとした形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、駆動電流を設定する際のステップ数を各使用範囲のVrefの設定値の数と異なる数とした場合、Icorrを導出する際の演算式を調整すればよい。 In the present embodiment, the number of steps when setting the drive current has been described as being the same as the number of Vref setting values in each usage range, but the present invention is not limited to this. . If the number of steps for setting the drive current is different from the number of Vref setting values for each usage range, the arithmetic expression for deriving Icorr may be adjusted.
また、本実施の形態では、Vrefの使用範囲を3つに分割し、環境条件に応じて使用する範囲を選択する形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。 In the present embodiment, the Vref usage range is divided into three and the range to be used is selected according to environmental conditions. However, the present invention is not limited to this.
すなわち、例えば図10に示されるように、環境条件にかかわらず、Vrefの使用範囲を環境1〜環境3の全域として、駆動電流で調整するように構成することもできる。
That is, for example, as shown in FIG. 10, the use range of Vref can be adjusted to the entire range of
なお、上記実施の形態に係る画像形成装置10の構成(図1乃至図4参照)は一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。 The configuration of the image forming apparatus 10 according to the above-described embodiment (see FIGS. 1 to 4) is an example, and can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention.
例えば、本実施の形態では、LDアレイの光量制御において、リファレンス電圧Vrefと差分ΔPとを別々に送信する(図4参照)形態について説明したが、本発明はデータの送信形態に特に限定はない。例えば、図9に示されるように、データ生成部96によりリファレンス電圧値と差分データとを含むデータを生成してまとめてLDドライバ80に出力して、LDドライバ80において、データ分離部98によりリファレンス電圧Vrefを示すデータと差分ΔPを示すデータとに分離する形態としてもよい。
For example, in the present embodiment, the mode in which the reference voltage Vref and the difference ΔP are separately transmitted in the light intensity control of the LD array has been described (see FIG. 4), but the present invention is not particularly limited to the data transmission mode. . For example, as shown in FIG. 9, data including a reference voltage value and difference data is generated by the
また、例えば、本実施の形態では、1つのLDアレイ40からの光ビームの光路を分離して4つの感光体ドラム16上に導く構成の露光ユニット20を適用した形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
Further, for example, in the present embodiment, the description has been given of the form in which the
すなわち、1つの光源からの光ビームを複数の光路に分離する形態であればよく、2つの光源からの光ビームの光路をそれぞれ2つに分離して、4つの感光体に導く構成の露光ユニットにも適用することができる。なお、この場合のポリゴンミラーは、1つとしてもよいし、2つとしてもよい。 In other words, it is sufficient that the light beam from one light source is separated into a plurality of optical paths, and the exposure unit is configured to separate the optical paths of the light beams from the two light sources into two and guide them to four photosensitive members. It can also be applied to. In this case, the number of polygon mirrors may be one or two.
さらに、感光体の数は、4つに限定されるものではなく、2つ以上であればよいことは言うまでもない。 Furthermore, it goes without saying that the number of photoconductors is not limited to four but may be two or more.
また、上記実施の形態に係る各処理の流れ(図6参照)も一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。 The flow of each process according to the above embodiment (see FIG. 6) is also an example, and can be appropriately changed without departing from the gist of the present invention.
例えば、上記実施の形態では、電位パッチの電位を電位センサで検出し、検出結果に基づいて適正リファレンス電圧値を導出する形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、トナーパッチを作成して、濃度センサによりトナー像の濃度を検出し、検出結果に基づいて適正リファレンス電圧値を導出する形態とすることもできる。 For example, in the above-described embodiment, the description has been given of the mode in which the potential of the potential patch is detected by the potential sensor, and the appropriate reference voltage value is derived based on the detection result. However, the present invention is not limited to this, and the toner is not limited thereto. It is also possible to create a patch, detect the density of the toner image with a density sensor, and derive an appropriate reference voltage value based on the detection result.
10 画像形成装置
14 中間転写体ベルト
16 感光体ドラム
18 帯電ローラ
20 露光ユニット
22 現像器
46 環境センサ
48 電位センサ
72 リファレンス電圧値設定部(設定手段)
74 リファレンス電圧生成部(生成手段)
76 差分導出部
78 適正リファレンス電圧値導出部(導出手段)
82 APC回路(光量調整手段)
86 単位駆動電流導出部(取得手段)
90 駆動電流設定部(補正手段)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10
74 Reference voltage generator (generator)
76
82 APC circuit (light intensity adjustment means)
86 Unit drive current deriving unit (acquisition means)
90 Drive current setting section (correction means)
Claims (7)
前記光源から所定の光量の光ビームを射出させるための前記複数の感光体に共通の基準電圧を生成する生成手段と、
各感光体上に静電潜像を形成するのに必要な光量の光ビームを射出させるための適正基準電圧を感光体毎に導出する導出手段と、
前記導出手段により導出された適正基準電圧と、前記生成手段により生成された前記複数の感光体に共通の基準電圧との差に応じて、各感光体に対応する光ビームの駆動電流を補正する補正手段と、
を備えた露光装置。 An exposure apparatus that performs scanning exposure by separating a plurality of light beams emitted from a light source into optical paths reaching a plurality of photosensitive members,
Generating means for generating a reference voltage common to the plurality of photoconductors for emitting a light beam of a predetermined light amount from the light source;
Deriving means for deriving an appropriate reference voltage for each photoconductor for emitting a light beam having a light amount necessary for forming an electrostatic latent image on each photoconductor;
The driving current of the light beam corresponding to each photoconductor is corrected according to the difference between the appropriate reference voltage derived by the deriving unit and the reference voltage common to the plurality of photoconductors generated by the generating unit. Correction means;
An exposure apparatus comprising:
前記補正手段は、前記光量調整手段による光量の調整時には、前記補正を実行しないことを特徴とする請求項1記載の露光装置。 A light amount adjusting means for adjusting the light amount of the light beam to the predetermined light amount;
The exposure apparatus according to claim 1, wherein the correction unit does not execute the correction when the light amount is adjusted by the light amount adjustment unit.
前記補正手段は、前記前記基準電圧と前記適正基準電圧との差及び前記取得手段により取得した変化量に基づいて、前記駆動電流の補正値を導出することを特徴とする請求項1又は請求項2記載の露光装置。 An acquisition unit for acquiring a change amount of the drive current when the reference voltage value generated by the generation unit is changed by a predetermined amount;
The correction means derives a correction value of the drive current based on a difference between the reference voltage and the appropriate reference voltage and a change amount acquired by the acquisition means. 2. The exposure apparatus according to 2.
検出手段により検出された環境条件に応じて予め定められた前記基準電圧値の範囲内で前記生成手段により生成する前記基準電圧値を段階的に設定する設定手段と、
を更に備えたことを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか1項記載の露光装置。 Detecting means for detecting an operating environment condition of the exposure apparatus;
Setting means for stepwise setting the reference voltage value generated by the generating means within a range of the reference voltage value determined in advance according to the environmental condition detected by the detecting means;
The exposure apparatus according to claim 1, further comprising:
前記補正手段は、前記導出手段により導出された適正基準電圧値と前記基準電圧値との差を前記段階数で導出し、当該段階数と前記単位駆動電流とを乗算して補正値として導出することを特徴とする請求項4記載の露光装置。 The acquisition unit is configured to set a driving current when the maximum value of the reference voltage value range that can be set by the setting unit is set and a driving current when the minimum value of the range is set. Based on the difference with the drive current, the drive current when the reference voltage value set by the setting means is changed by one step is obtained as a unit drive current,
The correction unit derives a difference between the appropriate reference voltage value derived by the deriving unit and the reference voltage value by the number of steps, and multiplies the number of steps by the unit drive current to derive a correction value. 5. An exposure apparatus according to claim 4, wherein:
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