JP5968040B2 - 光走査装置および画像形成装置並びに光走査装置の制御方法 - Google Patents
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Description
N1>N2
なる条件を満足することを特徴とする。
前記シェーディング補正用の光量分布に基づいて前記光源手段を制御する制御ステップと、を有し、前記第1の情報のデータ点数をN1、前記検出ステップで検出される像高の数をN2、とするとき、
N1>N2
なる条件を満足することを特徴とする。
(カラー画像形成装置)
図10は、本発明の実施形態に係る光走査装置を搭載したカラー画像形成装置60の要部概略図である。カラー画像形成装置60は、光走査装置11により4ビーム(41、42、43、44)を走査して、各々並行した像担持体である感光ドラム21、22、23、24上に画像情報を記録するタンデムタイプのカラー画像形成装置である。図10において、31、32、33、34は各々現像器、51は搬送ベルトである。
図2は本発明の実施形態に係る光走査装置の主走査方向の要部断面図(主走査断面図)であり、光路を展開して図示している。尚、以下の説明において、副走査方向(Z方向)とは、偏向手段の回転軸と平行な方向である。主走査断面とは、副走査方向(偏向手段の回転軸と平行な方向)を法線とする断面である。主走査方向(Y方向)とは、偏向手段で偏向走査される光束を主走査断面に投射した方向である。副走査断面とは、主走査方向を法線とする断面である。
また、副走査方向(光軸を含み主走査方向に対して直交する方向)と対応する子線方向は、以下の式で表される。
(但し、r0は光軸上の子線曲率半径、D2、D4、D6、D8、D10は係数)
なお、光軸外の子線曲率半径r’は、各々の位置における母線の法線を含み主走査面と垂直な面内に定義されている。また、形状表現式における多項式は10次までの関数で表現しているが、次数はこれ以上でも以下でも差し支えない。また、面形状表現式自体も同等の面表現自由度を有した表現式であれば、問題無く本発明の効果を得ることが可能である。
Y:主走査方向の像高
Z:反射光光量
A、B、C:係数
このような2次関数で曲線近似を行うためには、主走査方向に少なくとも3点で検出した値が必要となる。そのため、本実施形態では上述したように搬送ベルト上に3つの濃度センサ10a、10b、10cを備えている。濃度センサの個数を更に増やせば曲線近似の精度が向上するが、装置全体の複雑化にもつながる。このため、実際にはカラー画像形成装置に要求されるシェーディング補正の精度等に基づき、濃度センサの個数、曲線近似する多項式の次数が決定される。よって、本実施形態のように濃度センサの個数は3つに限られるものではなく、4つ以上有していても良い。
条件式(1)を満足することで、シェーディング特性がうねりを持つような複雑なプロファイルである場合、且つ、シェーディング特性自体がばらつきを持つ場合であっても高精度、且つ、簡易にシェーディング補正を行うことが出来る。本実施形態においては、シェーディング特性テーブルの主走査方向データ点数N1、前記濃度センサ数N2を以下の如く設定している。
N2=3
これら値を条件式(1)に当てはめると、62>3となり、これは条件式(1)を満足している。本実施形態ではシェーディング特性テーブルの主走査方向変曲点数をP1、前記検知手段で検知したデータの主走査方向変曲点数をP2とする時、以下の条件を満足するようにしている。
条件式(2)を満足することで、条件式(1)と同様に、シェーディング特性がうねりを持つような複雑なプロファイルである場合、且つ、シェーディング特性自体がばらつきを持つ場合であっても高精度、且つ、簡易にシェーディング補正を行うことが出来る。本実施形態においては、シェーディング特性テーブルの主走査方向変曲点数P1、前記検知手段で検知したデータの主走査方向変曲点数P2を以下の如く設定している。
P2=1
これら値を条件式(2)に当てはめると、3>1となり、これは条件式(2)を満足している。
次に本発明の実施形態2について説明する。本実施形態において前述の実施形態と異なる点は、シェーディング特性テーブルを予め光走査装置の被走査面上における主走査方向の複数の位置で測定した光量に基づいて作成した点である。その他の構成及び光学的作用は実施形態1と同様であり、これにより同様の効果を得ている。
N2=3
これら値を条件式(1)に当てはめると、310>3となり、これは条件式(1)を満足している。なお、この測定は光走査装置の量産において量産開始時に1度測ればよく、測定頻度は1台/1日等ばらつきが発生しそうな状況に応じて変更しても良い。このステップS2のシェーディング特性作成のための光量測定頻度は、ステップS5の3つの濃度センサでの光量測定より低いため、カラー画像形成装置の組立て工程時間、及び、シェーディングメンテナンス時間に影響しない。
P2=1
これら値を条件式(2)に当てはめると、3>1となり、これは条件式(2)を満足している。
本実施形態において、第1の実施形態と異なる点は、算出されたシェーディング特性をレーザ発光量を制御して補正するのではなく、レーザの発光パルス幅を制御して補正する点である。その他の構成及び光学的作用は第1の実施形態と同様であり、これにより同様の効果を得ている。
また、本発明は、上述した光走査装置の制御方法として、以下を有する。即ち、光源手段からの光束を偏向手段により偏向して被走査面を主走査方向に光走査する光走査装置の制御方法であって、前記被走査面の主走査方向における少なくとも3つの像高に対する反射光量または入射光量を検出する検出ステップを有する。更に、前記被走査面における設計上の光量の分布または予め検出された光量の分布である第1の情報と、前記検出手段の出力に基づいて算出された前記被走査面における光量の分布である第2の情報と、に基づいて前記光源手段を制御する制御ステップを有する。
上述した実施形態では、被走査面の主走査方向における少なくとも3つの像高位置でトナーが形成された被走査面からの反射光量を検出する濃度センサとして光検出手段を設けたが、被走査面への入射光量を検出する光検出手段としても良い。
上述した実施形態では、記憶手段に記憶された光量比の分布と算出手段で算出された光量比の分布との差の分布に基づいて、シェーディング補正を行うことを説明した。即ち、
両者の差(減算)の分布を記憶手段に記憶された光量比の分布の補正分布として、この補正分布の逆分布を用いてシェーディング補正を行うものであった。しかしながら、本発明はこれに限定されない。即ち、両者の比(割算)の分布を記憶手段に記憶された光量比の分布の補正分布として、この補正分布の逆分布を用いてシェーディング補正を行うものであっても良い。
上述した実施形態では、光源手段の発光量又はパルス幅を制御してシェーディング補正を行うことを説明したが、本発明はこれに限らず、光源手段のパルス数を制御してシェーディング補正を行うものであっても良い。
上述した実施形態では、被走査面の主走査方向における少なくとも3つの像高位置で光束を検出する光検出手段の出力から被走査面の主走査方向の異なる像高位置における光量比を関数近似により算出する算出手段を画像形成装置内に有していた。しかしながら本発明はこれに限らず、光検出手段及び算出手段を光走査装置の量産工程内に設けてもよい。その際は算出された光量比データは光走査装置の半導体レーザ基板に実装された情報記憶手段に書き込めば良い。
Claims (13)
- 光源手段と、該光源手段からの光束を偏向して被走査面を主走査方向に光走査する偏向手段と、該偏向手段からの光束を前記被走査面に導く結像光学系と、を備える光走査装置であって、
前記被走査面の主走査方向における少なくとも3つの像高に形成されるトナー像からの反射光の光量、または前記少なくとも3つの像高に対する入射光の光量を検出する検出手段と、
前記被走査面における設計上の光量の分布または予め検出された光量の分布である第1の情報と、前記検出手段の出力に基づいて算出された前記被走査面における光量の分布である第2の情報と、を演算して補正光量分布を算出し、該補正光量分布を用いて前記第1の情報を補正することでシェーディング補正用の光量分布を取得する演算手段と、
前記シェーディング補正用の光量分布に基づいて前記光源手段を制御する制御手段と、を有し、
前記第1の情報のデータ点数をN1、前記検出手段により検出される像高の数をN2、とするとき、
N1>N2
なる条件を満足することを特徴とする光走査装置。 - 前記演算手段は、前記第1の情報と前記第2の情報とを互いに減算又は除算することにより前記補正光量分布を算出することを特徴とする請求項1に記載の光走査装置。
- 前記制御手段は、前記光源手段の発光量の分布が前記シェーディング補正用の光量分布の逆分布となるように、前記光源手段の発光量を制御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。
- 前記制御手段は、前記光源手段の発光量、パルス幅、及びパルス数のうち少なくとも1つを制御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。
- 前記少なくとも3つの像高は、中央像高と両端側像高とを含むことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の光走査装置。
- 前記第2の情報は、前記検出手段により得られた情報を関数近似することにより算出されることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の光走査装置。
- 前記第1の情報の変曲点数をP1、前記第2の情報の変曲点数をP2、とするとき、
P1>P2
なる条件を満足することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の光走査装置。 - 副走査断面内において前記光源手段からの光束を前記偏向手段の偏向面に斜入射させる入射光学系を有することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の光走査装置。
- 請求項1乃至8のいずれか1項に記載の光走査装置と、該光走査装置により前記被走査面に形成される静電潜像をトナー像として現像する現像器と、現像された前記トナー像を被転写材に転写する転写器と、転写された前記トナー像を前記被転写材に定着させる定着器と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
- 請求項1乃至8のいずれか1項に記載の光走査装置と、外部機器から出力されたコードデータを画像信号に変換して前記光走査装置に入力するプリンタコントローラと、を備えることを特徴とする画像形成装置。
- 光源手段からの光束を偏向して被走査面を主走査方向に光走査する光走査装置の制御方法であって、
前記被走査面の主走査方向における少なくとも3つの像高に形成されるトナー像からの反射光の光量、または前記少なくとも3つの像高に対する入射光の光量を検出する検出ステップと、
前記被走査面における設計上の光量の分布または予め検出された光量の分布である第1の情報と、前記検出ステップでの検出結果に基づいて算出された前記被走査面における光量の分布である第2の情報と、を演算して補正光量分布を算出し、該補正光量分布を用いて前記第1の情報を補正することでシェーディング補正用の光量分布を取得する演算ステップと、
前記シェーディング補正用の光量分布に基づいて前記光源手段を制御する制御ステップと、を有し、
前記第1の情報のデータ点数をN1、前記検出ステップで検出される像高の数をN2、とするとき、
N1>N2
なる条件を満足することを特徴とする光走査装置の制御方法。 - 前記演算ステップでは、前記第1の情報と前記第2の情報とを互いに減算又は除算することにより前記補正光量分布を算出することを特徴とする請求項11に記載の光走査装置の制御方法。
- 前記制御ステップでは、前記光源手段の発光量の分布が前記シェーディング補正用の光量分布の逆分布となるように前記光源手段を制御することを特徴とする請求項11又は12に記載の光走査装置の制御方法。
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