JP5864863B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
従来のバイアス電流Ibを精度良く設定する方法として次のような技術が開示されている(特許文献1参照)。レーザー光量を一定にするための駆動電流を決定する自動光量制御(Automatic Power Control、以下APCとする)において、まず、図15(a)に示すように、第1の光量P1で発光させた時の駆動電流I1と、第1の光量よりも低い第2の光量P2(例えば1/4の光量)を目標値として発光させた時の駆動電流I2を測定する。レーザー光の光量はフォトダイオード(以下、PD)によって測定され、画像形成時に半導体レーザに供給される駆動電流の値はPDの検出結果に基づいて制御される。PDは、発光素子の近傍に配置され、感光体に向かうレーザー光(フロント光)とは反対側に出射されるレーザー光(リア光)が入射する位置に配置される。半導体レーザーはフロント光を出射するとそれに対応するようにリア光を出射する。フロント光の強度とリア光の強度は所定の対応関係を有する(例えば、比例関係)。
APCを行う際には制御対象である発光素子には第1の光量P1及び第2の光量P2で発光させるための駆動電流が供給され、上述の従来の方法によって制御対象に対応するバイアス電流Ibを算出する。この制御は複数の発光素子それぞれに関して1走査中に順次実行される。
[画像形成装置の全体構成]
図1は本実施例に係る画像形成装置100の全体構成を示す断面図であり、電子写真方式のフルカラープリンタの概略構成を示している。図1に示す画像形成装置100において、各色に対応する感光体であるところの感光ドラム101a〜101dは帯電装置102a〜102dによって所定の電位(帯電電位)に帯電される。帯電された各感光ドラム上には発光素子を光源(半導体レーザなど)とする各々の光走査装置200a〜200dから出射されるレーザー光(光ビーム)により静電潜像が形成される。この静電潜像は各々の現像器103a〜103dによりトナーを用いて現像される。そして、この感光ドラム101a〜101d上それぞれに現像された各色のトナー像は、転写ブレード104a〜104dに印加される転写バイアスによって中間転写ベルト105に転写される。中間転写ベルト105上に転写されたトナー像は、二次転写ローラ106で記録紙Sに4色が一括転写される。その後、トナー像を担持した記録紙Sは定着装置107を通過して定着処理が施される。定着処理が施された後、排紙ローラ108等によって装置外に排出される。
4つの光走査装置はそれぞれ同一のものであるので、光走査装置200aを例に説明する。図2(a)は、光走査装置200aと感光ドラム101aを模式的に示す概略図である。光走査装置200aは、光源であるところの半導体レーザー201(LD:レーザーダイオード)、コリメータレンズ202、開口絞り203、シリンドリカルレンズ204、ポリゴンミラー205、ポリゴンミラー駆動部206、トーリックレンズ207、回折光学素子208を備える。
複数の発光素子を有する半導体レーザーを用いて画像を形成する装置において上記のような従来の方法によってバイアス電流Ibの値を設定する際には以下のような課題が生じる。
以下、本実施例に係る画像形成装置の特徴について詳細に説明する。まず、従来の画像形成装置と同様の方法でPD214の検出結果に基づいてバイアス電流Ibを求めるための基準電流Ib’の値(仮のバイアス電流値)を算出する。そして、本実施例の画像形成装置は基準電流Ib’の値に以下に述べる補正値Icorを加算し、その値をバイアス電流Ibの値として設定する。
以上のように、PD214の検出結果に基づいて算出される電流値に対して補正値Icorを加算することによってバイアス電流Ibを精度良く設定することができる。
実施例1は、感光ドラム上に形成される静電潜像パターンの検出結果に基づいて算出される補正値Icorを用いてバイアス電流を設定する方法を説明した。本実施例では、静電潜像パターンをトナーによって現像したトナー像の濃度に基づいて補正値Icorを算出する方法について説明する。なお、以下の説明において実施例1と同一機能のものに関しては同一符号にて説明をする。
感光体上に静電潜像を形成する方式としてBAE(Background Area Exposuring)方式を用いる画像形成装置が知られている。BAE方式を用いた画像形成装置は、感光ドラムをレーザー光によって露光されることによって帯電電位が変化した領域(露光電位部)にトナー像が形成されず、帯電電位が変化しなかった領域(帯電電位部)にトナー像が形成される。
212 電位センサ
213a〜d 発光素子
214 フォトダイオード
503 LD駆動部
505 CPU
Claims (10)
- 画像形成装置であって、
感光体と、
前記感光体を帯電する帯電手段と、
前記帯電された感光体を露光するためのレーザ光を出射する複数の発光素子を備える半導体レーザと、
前記複数の発光素子から出射される複数のレーザ光が前記感光体上を周期的に走査するように前記複数のレーザ光を偏向する偏向手段と、
前記複数の発光素子から出射される複数のレーザ光を受光可能な位置に配置された受光素子と、
前記複数の発光素子に電流を供給する電流供給手段であって、画像データに基づく画像を形成する際に、前記画像データに関わらず前記複数の発光素子にバイアス電流を供給し、前記バイアス電流が供給された前記複数の発光素子に前記画像データに基づいて前記レーザ光を出射させるためのスイッチング電流を供給する電流供給手段と、前記感光体上の電位を検出する電位検出手段と、
制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記画像データに基づく画像を形成するより前に前記偏向手段によって偏向された複数のレーザ光によって前記感光体上に静電潜像パターンが形成されるように、前記電流供給手段に電流を前記複数の発光素子に対して供給させ、
前記画像データに基づく画像を形成する際に前記偏向手段によって偏向される前記複数のレーザ光の走査周期のうちの当該複数のレーザ光が前記感光体上を走査しない期間に、前記複数の発光素子にバイアス電流を供給した状態で前記複数の発光素子にそれぞれ異なるタイミングでさらなる電流が加えられるように、前記電流供給手段を制御し、
前記電位検出手段によって検出される前記感光体の帯電電位と、前記偏向手段によって偏向された複数のレーザ光によって形成された前記静電潜像パターンの前記電位検出手段による検出結果と、前記複数の発光素子にバイアス電流を供給した状態で前記複数の発光素子にそれぞれ異なるタイミングでさらなる電流が加えられることによって前記複数の発光素子それぞれから出射され、前記受光素子に入射したレーザ光を受光した前記受光素子の受光結果と、に基づいて、前記複数の発光素子それぞれに供給するバイアス電流の値を制御することを特徴とする画像形成装置。 - 前記電流供給手段が第1の電流値の電流を前記複数の発光素子に供給することによって第1の静電潜像パターンが形成され、前記電流供給手段が前記第1の電流値と異なる第2の電流値の電流を前記複数の発光素子に供給することによって第2の静電潜像パターンが形成され、
前記制御手段は、前記第1の電流値と前記第1の静電潜像パターンの電位との対応関係、前記第2の電流値と前記第2の静電潜像パターンの電位との対応関係と、前記帯電手段による前記帯電電位と、前記複数の発光素子それぞれから出射されたレーザ光を受光した前記受光素子の受光結果と、に基づいて、前記電流供給手段が前記複数の発光素子に供給する前記バイアス電流の値を制御することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記制御手段は、
前記電位検出手段によって検出される前記感光体の帯電電位と、前記偏向手段によって偏向された複数のレーザ光によって形成された前記静電潜像パターンの前記電位検出手段による検出結果と、に基づいて補正電流値を演算し、
前記複数の発光素子それぞれから出射されたレーザ光の前記受光素子による受光結果に基づいて前記複数の発光素子それぞれに対する基準電流値を設定し、当該基準電流値に前記補正電流値を加算した値を前記複数の発光素子それぞれに対するバイアス電流の値に設定することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記バイアス電流は、前記帯電手段による前記帯電電位を変化させない光量のレーザ光を出射させる電流であって、
前記制御手段は、
前記複数の発光素子それぞれから出射されたレーザ光の前記受光素子による受光結果に基づいて基準電流値を設定し、
前記帯電手段による前記帯電電位を変化させる光量のレーザ光を出射させる電流の最小値に近づくように、前記基準電流値を増加させた値を前記バイアス電流の値に設定す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。 - 前記制御手段は、
前記複数の発光素子に供給される電流値と感光体上の電位との関係を示す特性において、前記第1の電流値と前記第1の静電潜像パターンの電位との対応関係を示すプロットと前記第2の電流値と前記第2の静電潜像パターンの電位との対応関係を示すプロットとを結ぶ直線と、前記帯電手段による前記帯電電位を示す直線と、の交点における電流値を演算し、
前記画像データに基づく画像を形成する際に前記複数の発光素子それぞれから出射されたレーザ光の前記受光素子による受光結果に基づいて前記複数の発光素子それぞれに対する基準電流値を設定し、
前記交点における電流値と前記基準電流値の差分を補正電流値として設定し、
前記画像データに基づく画像を形成する際に前記基準電流値に前記補正電流値を加えた値を前記複数の発光素子それぞれに対するバイアス電流の値に設定することを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。 - 画像形成装置であって、
感光体と、
前記感光体を帯電する帯電手段と、
前記帯電された感光体を露光するためのレーザ光を出射する複数の発光素子を備える半導体レーザと、
前記複数の発光素子から出射される複数のレーザ光が前記感光体上を周期的に走査するように前記複数のレーザ光を偏向する偏向手段と、
前記複数の発光素子から出射される複数のレーザ光を受光可能な位置に配置された受光素子と、
前記複数の発光素子に電流を供給する電流供給手段であって、画像データに基づく画像を形成する際に、前記画像データに関わらず前記複数の発光素子にバイアス電流を供給し、前記バイアス電流が供給された前記複数の発光素子に前記画像データに基づいて前記レーザ光を出射させるためのスイッチング電流を供給する電流供給手段と、
前記感光体上に形成される静電潜像をトナーによって現像する現像手段と、
前記現像手段によって現像されるトナー像の濃度を検出する濃度検出手段と、
制御手段と、を有し、
前記制御手段は、
前記画像データに基づく画像を形成するより前に前記偏向手段によって偏向された複数のレーザ光によって濃度検出用トナー像が形成されるように、前記電流供給手段に電流を前記複数の発光素子に対して供給させ、
前記画像データに基づく画像を形成する際に前記偏向手段によって偏向される前記複数のレーザ光の走査周期のうちの当該複数のレーザ光が前記感光体上を走査しない期間に、前記複数の発光素子にバイアス電流を供給した状態で前記複数の発光素子にそれぞれ異なるタイミングでさらなる電流が加えられるように、
前記濃度検出手段によって検出される前記濃度検出用トナー像と、前記複数の発光素子にバイアス電流を供給した状態で前記複数の発光素子それぞれにさらなる電流が加えられることによって前記複数の発光素子それぞれから出射され、前記受光素子に入射したレーザ光を受光した前記受光素子の受光結果と、に基づいて、前記複数の発光素子それぞれに供給するバイアス電流の値を制御することを特徴とする画像形成装置。 - 前記電流供給手段が第1の電流値の電流を前記複数の発光素子に供給することによって第1の濃度検出用トナー像が形成され、前記電流供給手段が前記第1の電流値と異なる第2の電流値の電流を前記複数の発光素子に供給することによって第2の濃度検出用トナー像が形成され、
前記制御手段は、前記第1の電流値と前記第1の濃度検出用トナー像の濃度との対応関係、前記第2の電流値と前記第2の濃度検出用トナー像の濃度との対応関係、および前記複数の発光素子それぞれから出射されたレーザ光を受光した前記受光素子の受光結果に基づいて、前記電流供給手段が前記複数の発光素子それぞれに供給する前記バイアス電流の値を制御することを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。 - 画像形成装置であって、
感光体と、
前記感光体を帯電する帯電手段と、
前記帯電された感光体を露光するための第1のレーザ光と前記第1のレーザ光とともに前記第1のレーザ光とは異なる方向に向かう第2のレーザ光を出射する第1の発光素子と、前記帯電された感光体を露光するための第3のレーザ光と前記第3のレーザ光とともに前記第3のレーザ光とは異なる方向に向かう第4のレーザ光を出射する第2の発光素子と、を内蔵する半導体レーザと、
前記第1のレーザ光及び前記第3のレーザ光が前記感光体上を周期的に走査するように前記第1のレーザ光及び前記第3のレーザ光を偏向する偏向手段と、
前記半導体レーザに内蔵され、前記第2のレーザ光及び前記第4のレーザ光を受光可能な位置に配置された受光素子と、
前記第1の発光素子および前記第2の発光素子に電流を供給する電流供給手段であって、画像データに基づく画像を形成する際に、前記画像データに関わらず前記第1の発光素子及び前記第2の発光素子にバイアス電流を供給し、前記バイアス電流が供給された前記第1の発光素子及び前記第2の発光素子に前記画像データに基づいて前記第1のレーザ光及び前記第3のレーザ光を出射させるためのスイッチング電流を供給する電流供給手段と、
前記感光体上の電位を検出する電位検出手段と、
制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記画像データに基づく画像を形成するより前に前記第1のレーザ光及び前記第3のレーザ光の両方を用いて前記感光体上に静電潜像パターンが形成されるように、前記電流供給手段に電流を前記第1の発光素子及び前記第2の発光素子に対して供給させ、
前記画像データに基づく画像を形成する際の前記第1のレーザ光及び前記第3のレーザ光の走査周期のうちの前記当該レーザ光が前記感光体上を走査しない期間に、前記複数の発光素子にバイアス電流を供給した状態で第1の発光素子および第2の発光素子にそれぞれ異なるタイミングでさらなる電流が加えられるように、前記電流供給手段を制御し、
前記電位検出手段によって検出される前記感光体の帯電電位と、前記第1のレーザ光及び前記第3のレーザ光によって形成された前記静電潜像パターンの前記電位検出手段による検出結果と、さらなる電流が供給された前記第1の発光素子が出射する前記第2のレーザ光の前記受光素子による受光結果と、に基づいて、前記第1の発光素子に供給するバイアス電流の値を制御し、
前記電位検出手段によって検出される前記感光体の帯電電位と、前記静電潜像パターンの前記電位検出手段による検出結果と、さらなる電流が供給された前記第2の発光素子が出射する前記第4のレーザ光の前記受光素子による受光結果と、に基づいて、前記第2の発光素子に供給するバイアス電流の値を制御することを特徴とする画像形成装置。 - 前記電流供給手段が第1の電流値の電流を前記第1の発光素子及び前記第2の発光素子に供給することによって第1の静電潜像パターンが形成され、前記電流供給手段が前記第1の電流値と異なる第2の電流値の電流を前記第1の発光素子及び前記第2の発光素子に供給することによって第2の静電潜像パターンが形成され、
前記制御手段は、
前記第1の電流値と前記第1の静電潜像パターンの電位との対応関係、前記第2の電流値と前記第2の静電潜像パターンの電位との対応関係と、前記帯電手段による前記帯電電位と、前記第2のレーザ光を受光した前記受光素子の受光結果と、に基づいて、前記第1の発光素子に供給するバイアス電流の値を制御し、
前記第1の電流値と前記第1の静電潜像パターンの電位との対応関係、前記第2の電流値と前記第2の静電潜像パターンの電位との対応関係と、前記帯電手段による前記帯電電位と、前記第4のレーザ光を受光した前記受光素子の受光結果と、に基づいて、前記第2の発光素子に供給するバイアス電流の値を制御することを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。 - 前記制御手段は、
前記電位検出手段によって検出される前記感光体の帯電電位と、前記偏向手段によって偏向された第1のレーザ光及び前記第3のレーザ光の両方を用いて形成された前記静電潜像パターンの前記電位検出手段による検出結果と、に基づいて補正電流値を演算し、
前記第2のレーザ光の前記受光素子による受光結果に基づいて前記第1の発光素子に対する基準電流値を設定し、前記第1の発光素子に対する前記基準電流値に前記補正電流値を加算した値を前記第1の発光素子に対するバイアス電流として設定し、
前記第4のレーザ光の前記受光素子による受光結果に基づいて前記第2の発光素子に対する基準電流値を設定し、前記第2の発光素子に対する前記基準電流値に前記補正電流値を加算した値を前記第2の発光素子に対するバイアス電流として設定することを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。
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