JP5354853B2 - 画像形成装置及び該画像形成装置に備えられる制御装置 - Google Patents
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Description
(0.5P0−0.5PX0)/PX0=0.5(P0−PX0)/PX0=0.5Y0、
・・・、
(0.5P0−0.5PXN)/PXN=0.5(P0−PXN)/PXN=0.5YN
つまり、プロファイルデータを取得した時の光量と、実際に使用する光量が異なると同じプロファイルデータを使用することが出来ない。例えば上述したように光量端部落ちが20%の場合に0.5P0光量で8bitD/Aを使用するのであれば、補正データは像高に応じて0から26(=255×20%×50%)の範囲の値になり、P0光量時と同じ20%を補正するにも関わらず、0から51の補正範囲に比べ、分解能が荒くなっている。これは使う光量が低いほど分解能が更に荒くなることは明白である。
本実施形態の光走査装置では、光量端部補正データをD/A変換した後に光量端部落ち最大比率を掛けてレーザの駆動電流の補正を行うことを特徴とする。このため、D/Aに入力する光量端部補正データを、従来のようなD/Aの1部の範囲ではなく、全範囲であるフルレンジにすることができる。その結果、補正分解能を上げることができるので、精度良く端部落ちを補正することができる。
図1は、本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の構成を模式的に示す縦断面図である。
感光ドラム11の周囲には、補助帯電器26、前露光ランプ27、一次帯電器28、電位センサ100、現像器13、転写器16、クリーナ25が配置されている。補助帯電器26は、感光ドラム11の表面を除電するための帯電器である。前露光ランプ27は、感光ドラム11の表面の残留電荷を除去するためのランプである。一次帯電器28は、感光ドラム11の表面を一様に帯電させるための帯電器である。電位センサ100は、感光ドラム11の表面の電位を測定するためのセンサである。この電位センサ100によって、感光ドラム11上の電位が測定される。電位センサ100は、たとえば主走査方向(感光ドラム11の軸方向)に沿って等間隔に6つ程度設けられている。現像器13は、感光ドラム11上に形成された静電潜像をトナー像として可視像化するために、感光ドラム11に対してトナーを供給する。転写器16は、感光ドラム11上のトナー像をカセット14,15のいずれかから給紙された用紙に転写する。クリーナ25は、感光ドラム11が次の画像形成に備えるために、感光ドラム11上に残留しているトナーを掻き取り、回収する。
図2は、露光制御部10の構成を模式的に示す図である。露光制御部10は、半導体レーザ43を有する。レーザ駆動制御部54は、半導体レーザ43を駆動制御してレーザ発光させる。半導体レーザ43の内部には、発光されたレーザビームの一部を検出するPDセンサ(図7の43B)が設けられている。このPDの検出信号は、半導体レーザ43のオートパワーコントロール(APC)制御に用いられる。
図3は、光走査装置における補正部の例示的な回路図である。
次に、上記説明した光走査装置を用いて光量端部補正を行う方法について図4を用いて説明する。
図5は、補正部52のメモリ74(記憶手段)に記憶されている補正データの配置を説明する図である。入力部61より入力された補正データ72(509)は、メモリ74のアドレスの順に主走査方向0番目からn番目までの補正データ(複数のサンプル点における補正データ)が格納されている。メモリ74には、主走査方向0番目の補正データから順に、メモリ74のアドレス0番地から対応付けて記憶されている。補正部52では、BD信号201が入力される毎に内部アドレスカウンタであるカウンタ75がリセットされ、CLK信号が入力される毎に、アドレスの小さい順から補正データが出力される。
図6は、図4の補正部52による線形補間データ203の生成を説明するタイミング図である。ここでは主走査方向の1走査ラインを2048画素とし、この1走査ラインを128個(n=127)の補正ブロック(H1〜H128)に分割し、各補正ブロックは16画素(m=16)(2048÷127=16)に対応させている。
次に、この補正部52の線形補間動作について図3および図5〜図6を参照して説明する。尚、ここでは1走査ラインの補正ブロックは16画素(m=16)に相当し、1走査ラインは2048画素、1走査ライン当たりの補正間隔の画素数は「128」の場合(図5において、n=127)で説明する。
図7は、本実施形態の露光制御部10のレーザ駆動制御部54を示す。
図8は、本実施形態のAPC回路46の例示的な回路図である。
図9は、本実施形態のパルス電流量可変制御部50の例示的な回路図である。
図10は、図9の信号の流れを示した図である。同図において、図10Aは図4Cで示した各ブロック像高に応じた線形補間補正データの図である。図10Bは目標光量設定値S601が1つまり目標光量が100%の場合を示した図である。同図においてS601が1であるため、乗算器601の出力電圧S602はAPC時にサンプルホールドした電圧VSHをそのまま出力する。次に、このVSHがD/A変換器602のレファレンス電圧として入力され、D/A変換の基準電圧となる。同時にD/A変換器602には、線形補間補正データ203も入力され、補正データ203がFFH時にVSHを出力するようデジタルアナログ変換される。アナログ変換された電圧S605は乗算器603に入力される。同時に乗算器603にはシーケンスコントローラ47から光量端部落ち最大比率S606(ここでは20%=0.2)も入力され、S605の電圧が0.2倍される(S607)。0.2倍された信号S607はローパスフィルタ604を通って加算器605にて電圧VSH分だけオフセットされた電圧S608となり、アナログスイッチ606に入力される。アナログスイッチ606はBD区間にて通常のAPC動作ができるように、BDマスク信号301に従って、画像領域ではS608を出力し、非画像領域ではVSHを出力するよう(1走査毎の主走査同期信号を得るための光量)電圧を切り替える。アナログスイッチ606から出力されたVCOM信号に応じて前述したパルス電流源42は制御され、このパルス電流源42の電流によってレーザ43の出射光量は図10Cのように光量制御され、ドラム面光量はP0のフラットな光量になる。つまり、光量端部落ち比率20%に対してフルレンジでD/A変換するため、補正分解能(D/Aの1LSB)は20%/256=0.078%であり、従来例の100%/256=0.39%より格段に向上していることがわかる。
43 レーザダイオード
52 補正部
53 画像信号生成部
54 レーザ駆動制御部
61 入力部
201 BD信号
202 画像信号
203 補正信号
204 レーザ駆動信号
601 乗算器
602 D/A
603 乗算器
605 加算器
606 アナログスイッチ
Claims (18)
- 感光体と、
駆動電流が供給されたことに応じて前記感光体を露光するための光ビームを出射する光源と、
前記光ビームが前記感光体を走査するように前記光ビームを偏向する偏向手段と、
前記偏向手段によって偏向された前記光ビームを前記感光体上に導く光学部材と、
前記光源が出射する前記光ビームの光量を制御するための制御電圧を設定する設定手段と、
前記光ビームの基準光量に対応する補正データであって、前記光ビームが前記感光体を走査する走査方向における前記光学部材によって前記感光体上に導かれた前記光ビームの露光位置に応じて、前記光ビームの光量を補正するための補正データを出力する出力手段と、前記制御電圧と前記制御電圧に対応する光量に対して前記感光体を走査する前記光ビームの光量を目標光量に制御するための目標光量設定値とに基づいて設定される基準電圧に基づいて前記補正データをアナログ信号に変換する変換手段と、
前記光学部材の光学特性に基づいて設定された所定の補正値に基づいて前記アナログ信号の電圧を補正する補正手段と、
前記補正手段によって補正された前記アナログ信号の電圧と前記基準電圧との両方に基づく値の前記駆動電流を前記光源に供給する駆動手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。 - 前記偏向手段によって偏向された前記光ビームを受光する受光手段を備え、
前記駆動手段は、前記受光手段が前記光ビームを受光する受光タイミングと入力画像データとに基づいて前記駆動電流を前記光源に供給し、
前記駆動手段は、前記アナログ信号の電圧と前記基準電圧との両方に基づく値の駆動電流を前記光源に供給する第1のモード、又は前記制御電圧に基づく値の駆動電流を前記光源に供給する第2のモードを選択する選択手段を備え、
前記選択手段は、前記受光手段に前記光ビームを受光させる際に前記第2のモードを選択することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記補正データは、前記光学部材を通過した光ビームの前記走査方向における光量差が抑制されるように、前記光源に一定の駆動電流を供給することによって前記光源から出射されて前記光学部材を通過した前記光ビームの前記走査方向おける光量変動に基づいて前記走査方向おける複数の露光位置それぞれに対応させて設定された補正データであることを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。
- 前記所定の補正値は、一定の値の駆動電流が供給されることによって前記光源から出射される光ビームが前記感光体を走査する場合に、前記光学部材を通過した光ビームの前記走査方向における最大光量と最小光量との光量差に基づいて設定される値であることを特徴とする請求項1乃至3いずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記所定の補正値は、1より小さい定数であることを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
- 前記設定手段は、前記光源から出射された前記光ビームを検出する検出手段を備え、前記設定手段は、前記検出手段によって検出された光ビームの光量に応じて前記制御電圧を設定することを特徴とする請求項1乃至5いずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記補正手段は、前記変換手段によって変換された前記アナログ信号の電圧に前記所定の補正値を乗算することによって当該アナログ信号の電圧を補正することを特徴とする請求項1乃至6いずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記出力手段は、前記走査方向における前記光ビームの複数の露光位置それぞれに対応させて複数の前記補正データを記憶する記憶手段を備え、前記光ビームの露光位置それぞれに対応する補正データを前記記憶手段から出力することを特徴とする請求項1乃至7いずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記駆動手段は、前記補正手段によって補正された前記アナログ信号の電圧と前記設定手段によって設定された前記制御電圧との和に基づく値の前記駆動電流を前記光源に供給することを特徴とする請求項1乃至8いずれか1項記載の画像形成装置。
- 画像形成装置に備えられる感光体を露光するための光ビームを出射する光源と、前記光ビームが前記感光体を走査するように前記光ビームを偏向する偏向手段と、前記偏向手段によって偏向された前記光ビームを前記感光体上に導く光学部材と、を有する画像形成装置に備えられ、前記光ビームを出射させるために前記光源に供給する駆動電流を制御する制御装置において、
前記光源が出射する前記光ビームの光量を制御するための制御電圧を設定する設定手段と、
前記光ビームの基準光量に対応する補正データであって、前記光ビームが前記感光体を走査する走査方向における前記光学部材によって前記感光体上に導かれた前記光ビームの露光位置に応じて、前記光ビームの光量を補正するための補正データを出力する出力手段と、前記制御電圧と前記制御電圧に対応する光量に対して前記感光体を走査する前記光ビームの光量を目標光量に制御するための目標光量設定値とに基づいて設定される基準電圧に基づいて前記補正データをアナログ信号に変換する変換手段と、
前記光学部材の光学特性に応じて設定された所定の補正値に基づいて前記アナログ信号の電圧を補正する補正手段と、
前記補正手段によって補正された前記アナログ信号の電圧と前記基準電圧との両方に基づく値の前記駆動電流を前記光源に供給する駆動手段と、を備えることを特徴とする制御装置。 - 前記画像形成装置は、前記偏向手段によって偏向された前記光ビームを受光する受光手段を有し、
前記駆動手段は、前記受光手段が前記光ビームを受光する受光タイミングと入力画像データとに基づいて前記駆動電流を前記光源に供給し、
前記駆動手段は、前記アナログ信号の電圧と前記基準電圧との両方に基づく値の駆動電流を前記光源に供給する第1のモード、又は前記制御電圧に基づく値の駆動電流を前記光源に供給する第2のモードを選択する選択手段を備え、
前記選択手段は、前記受光手段に前記光ビームを受光させる際に前記第2のモードを選択することを特徴とする請求項10に記載の制御装置。 - 前記補正データは、前記光学部材を通過した光ビームの前記走査方向における光量差が抑制されるように、前記光源に一定の駆動電流を供給することによって前記光源から出射されて前記光学部材を通過した前記光ビームの前記走査方向における光量変動に基づいて前記走査方向おける複数の露光位置それぞれに対応させて設定された補正データであることを特徴とする請求項10または11に記載の制御装置。
- 前記所定の補正値は、一定の値の駆動電流が供給されることによって前記光源から出射される光ビームが前記感光体を走査する場合に、前記光学部材を通過した光ビームの前記そうだ方向における最大光量と最小光量との光量差に基づいて設定される値であることを特徴とする請求項10乃至12いずれか1項に記載の制御装置。
- 前記所定の補正値は、1より小さい定数であることを特徴とする請求項13に記載の制御装置。
- 前記設定手段は、前記光源から出射された前記光ビームを検出する検出手段を備え、前記設定手段は、前記検出手段によって検出された光ビームの光量に応じて前記制御電圧を設定することを特徴とする請求項10乃至14いずれか1項に記載の制御装置。
- 前記補正手段は、前記変換手段によって変換された前記アナログ信号の電圧に前記所定の補正値を乗算することによって当該アナログ信号の電圧を補正することを特徴とする請求項10乃至15いずれか1項に記載の制御装置。
- 前記出力手段は、前記走査方向における前記光ビームの複数の露光位置それぞれに対応させて複数の前記補正データを記憶する記憶手段を備え、前記光ビームの露光位置それぞれに対応する補正データを前記記憶手段から出力することを特徴とする請求項10乃至16いずれか1項に記載の制御装置。
- 前記駆動手段は、前記補正手段によって補正された前記アナログ信号の電圧と前記設定手段によって設定された制御電圧との和に基づく値の前記駆動電流を前記光源に供給することを特徴とする請求項10乃至17いずれか1項記載の制御装置。
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