JP6253649B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
(画像形成装置)
以下、電子写真方式のカラー画像形成装置を例に実施例を説明する。図1は、カラー画像形成装置の概略断面図である。図1に示す画像形成装置は、複数色のトナーを用いて画像形成するフルカラープリンターである。なお、以下の説明では、画像形成装置の一例としてフルカラープリンターを例に挙げて説明するが、他の画像形成装置、例えば、単色のトナー(例えば、ブラック)で画像形成するモノクロプリンター、読取装置を備えるカラーあるいはモノクロの複写機であってもよい。
図2は、光走査装置104Y、104M、104C、104Bkの概略構成図である。各光走査装置は、同一構成であるため、図2では、光走査装置104Yを例示する。図2において半導体レーザ200から出射した発散であるレーザ光はコリメータレンズ201によって略平行光とされ、絞り202によってレーザ光の通過を制限することによってレーザ光を成形する。絞り202を通過したレーザ光はビームスプリッタ203に入射する。ビームスプリッタ203は、絞り202を通過したレーザ光をフォトダイオード204(受光手段。以下、PD204。)に入射するレーザ光と偏向手段であるところの回転多面鏡205(以下、ポリゴンミラー205。)に向かうレーザ光とに分離する。PD204は、レーザ光の受光に応じてその光量に応じた値(電圧)の検出信号を出力する。
次に、光走査装置104Y、104M、104C、104Bkが備えるについて説明する。図3(a)は、図2に示す半導体レーザ200が備える複数の発光点を示しており、図3(b)は、当該複数の発光点からレーザ光が同時に出射された場合における感光ドラム上におけるレーザスポットの配列イメージを示す図である。
図4は、図1に示す画像形成装置で用いられる制御系の一例を説明するためのブロック図である。なお、光走査装置(レーザスキャナともいう)104Y、104M、104C、および104Bkの構成は同一であるので、以下の説明では添え字Y、M、C、Bkを省略する。32ビームに関する構成は、並列繰返しであるので一部省略している。
・DISモード(Disableモード)
DISモードは、画像形成装置の電源ON直後の初期状態に設定される。また、DISモードは、画像形成装置のメンテナンスのためにメンテナンス用の扉を開いた状態におけるインターロックのために設定される。DISモードは、後述するホールドコンデンサから電荷が放電され、発光点からレーザ光が出射しない状態である。
・OFFモード
OFFモードは、画像形成中のレーザ光が感光ドラム上の画像形成領域を走査する期間(画像形成期間)以外の期間(非画像形成期間)、およびレーザドライバがLVDSの入力を待機する状態において設定されるモードである。OFFモードは、各発光点にバイアス電流Ibが供給されるが、スイッチング電流Iswは供給されないモードである。
・ACCモード
発光点を強制点灯させるモードである。本実施例の画像形成装置におけるACCモードは、各走査周期において発光点301からのレーザ光がBD210を走査するように発光点301を強制点灯させるモードである。
・VDOモード
VDOモード(VIDEOモード)は、画像形成期間に設定されるモードである。各発光点にバイアス電流Ibが供給され、レーザドライバに入力されるLVDSから生成されるPWM信号に基づいてスイッチング電流IswがON・OFF制御されるモードである。
・APCモード
APCモードは、APCを実行するモードである。バイアス電流Ibの値は、後述するAPCにおける第1の光量制御および第2の光量制御の結果に基づいて制御され、スイッチング電流Iswの値は、後述する第3の光量制御の結果に基づいて制御される。APCモードは、非画像形成期間において、OFFモード以外の期間に第1の光量制御、第2の光量制御、および第3の光量制御を実行するために設定されるモードである。
以下において、本実施例の画像形成装置において実行されるAPCについて詳しく説明する。
次に、上述のAPCにおける第1の光量制御、第2の光量制御、および第3の光量制御を実行するためのレーザドライバの構成について説明する。
CPU401は、Mホールドコンデンサ647の電圧を制御する第1の光量制御を実行する。モードデコーダチャンネル633は、CPU401からのモードセレクト信号およびチャンネルセレクト信号に基づいて、発光点301に対する第1の光量制御を実行するためのAPCモード信号APCM_ON1をセレクタ634、セレクタ640、セレクタ650に出力する。
次に、CPU401は、Lホールドコンデンサ648の電圧を制御する第2の光量制御を実行する。モードデコーダチャンネル633は、CPU401からのモードセレクト信号に基づいて、発光点301に対する第2の光量制御を実行するためのAPCモード信号APCL_ON1をセレクタ634、セレクタ640、セレクタ650に出力する。
Vamp=Vlの場合、PD204に入射するレーザ光の光量が第1の光量Pmであるため、コンパレータ641は、その状態におけるLホールドコンデンサ648の電圧をホールドする。
上記、第1の光量制御および第2の光量制御が完了したことに応じて、バイアス電流制御ユニットであるところのIb演算部649は、第1の光量制御の制御結果と第2の光量制御の制御結果に基づいてバイアス電流Ibの値を演算する。演算方法は上述したとおりである。
スイッチング電流Iswの値は、Hホールドコンデンサ646の電圧によって規定される。CPU401は、スイッチング電流Iswの値を制御するために、Hホールドコンデンサ646の電圧を制御する第3の光量制御を実行する。発光点301に対する第3の光量制御は、発光点301にバイアス電流Ibが供給された状態で実行される。
LVDSレシーバ601はAND回路652にPWM信号を出力する。AND回路652の1つの端子にLVDSレシーバ601からのPWM信号が入力され、他方の端子にモードチャンネルデコーダ633からのモード信号(VDOモード信号)が入力される。AND回路652に入力されるVDOモード信号がHレベル、かつPWM信号がHレベルの場合、AND回路652はHレベルの信号を出力する。AND回路652に入力されるVDOモード信号、PWM信号の少なくとも一方がLレベルの場合、AND回路652はLレベルの信号を出力する。
次に、本実施例の画像形成装置の特徴であるAPCシーケンスについて説明をする。各発光点のAPCにおける第1の光量制御、第2の光量制御、および第3の光量制御の実行タイミングは、モードチャンネルデコーダ633が出力するAPCモード信号群(APCモード信号APCH_ON、APCM_ON、APCL_ON)によって制御される。
20μsec(光源301の光量制御時間)+{0.1μs(消灯期間)+9μs(光源302〜304の光量制御)}×3<50μsec・・・(式1)
204 PD
401 CPU
633 モードチャンネルデコーダ
405A、405B レーザドライバ
Claims (6)
- 感光体を露光するための光ビームを出射する複数の発光点を備える光源と、
前記複数の発光点から出射された前記複数の光ビームが前記感光体上を走査するように前記感光体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光ビームを受光し、当該光ビームを受光したことに応じて同期信号を生成する同期信号生成手段と、
前記複数の発光点から出射された複数の光ビームを受光する受光手段と、
前記受光手段が受光する光ビームの光量が第1の光量になるように前記複数の発光点それぞれに供給する駆動電流を制御する第1の光量制御と、前記受光手段が受光する光ビームの光量が第2の光量になるように前記複数の発光点それぞれに供給する駆動電流を制御する第2の光量制御を実行する光量制御手段と、
前記光量制御手段による前記第1の光量制御および前記第2の光量制御の結果に基づいて前記複数の発光点それぞれに供給するバイアス電流の値を制御するバイアス電流制御手段と、を備え、
前記光量制御手段は、前記複数の発光点に対する前記第1の光量制御および前記第2の光量制御をそれぞれ異なるタイミングで実行し、かつ前記同期信号生成手段が同期信号を生成してから次の同期信号を生成するまでの間に前記複数の発光点のうち少なくとも2つ以上の発光点に対して前記第1の光量制御および前記第2の光量制御のいずれか一方を連続して実行し、
前記同期信号生成手段が同期信号を生成してから次の同期信号を生成するまでの間に実行する複数の発光点に対する光量制御のうち最初に光量制御を実行する発光点に対して割り当てられた光量制御時間がその他の発光点に割り当てられた光量制御時間よりも長いことを特徴とする画像形成装置。 - 感光体を露光するための光ビームを出射する複数の発光点を備える光源と、
前記複数の発光点から出射された前記複数の光ビームが前記感光体上を走査するように前記感光体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光ビームを受光し、当該光ビームを受光したことに応じて同期信号を生成する同期信号生成手段と、
前記複数の発光点から出射された複数の光ビームを受光する受光手段と、
前記受光手段が受光する光ビームの光量が第1の光量になるように前記複数の発光点それぞれに供給する駆動電流を制御する第1の光量制御と、前記受光手段が受光する光ビームの光量が第2の光量になるように前記複数の発光点それぞれに供給する駆動電流を制御する第2の光量制御と、前記受光手段が受光する各光ビームの光量が第3の光量になるように前記複数の発光点それぞれに供給する駆動電流を制御する第3の光量制御と、を実行する光量制御手段と、
前記光量制御手段による前記第1の光量制御および前記第2の光量制御の結果に基づいて前記複数の発光点それぞれに供給するバイアス電流の値を制御し、前記第3の光量制御の結果に基づいて前記バイアス電流に重畳する駆動電流の値を制御する電流制御手段と、を備え、
前記光量制御手段は、前記複数の発光点に対する前記第1の光量制御、前記第2の光量制御、および前記第3の光量制御をそれぞれ異なるタイミングで実行し、かつ前記同期信号生成手段が同期信号を生成してから次の同期信号を生成するまでの間に前記複数の発光点のうち少なくとも2つ以上の発光点に対して前記第1の光量制御、前記第2の光量制御、および前記第3の光量制御のいずれを連続して実行し、
前記同期信号生成手段が同期信号を生成してから次の同期信号を生成するまでの間に実行する複数の発光点に対する光量制御のうち最初に光量制御を実行する発光点に対して割り当てられた光量制御時間がその他の発光点に割り当てられた光量制御時間よりも長いことを特徴とする画像形成装置。 - 前記第1の光量制御を実行する場合、前記第1の光量に対応する第1の電圧の比較信号を出力し、前記第2の光量制御を実行する場合、前記第2の光量に対応する第2の電圧の比較信号を出力する出力手段を備え、
前記出力手段は、前記複数の発光点のうち少なくとも2つ以上の発光点に対する前記第1の光量制御を連続して実行する場合、当該連続する第1の光量制御の実行期間中は、前記第1の電圧の比較信号の出力を維持し、前記出力手段は、前記複数の発光点のうち少なくとも2つ以上の発光点に対する前記第2の光量制御を連続して実行する場合、当該連続する第2の光量制御の実行期間中は、前記第2の電圧の比較信号の出力を維持することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記第1の光量制御を実行する場合、前記第1の光量に対応する第1の電圧の比較信号を出力し、前記第2の光量制御を実行する場合、前記第2の光量に対応する第2の電圧の比較信号を出力し、前記第3の光量制御を実行する場合、前記第3の光量に対応する第3の電圧の比較信号を出力する出力手段を備え、
前記出力手段は、前記複数の発光点のうち少なくとも2つ以上の発光点に対する前記第1の光量制御を連続して実行する場合、当該連続する第1の光量制御の実行期間中は、前記第1の電圧の比較信号の出力を維持し、前記出力手段は、前記複数の発光点のうち少なくとも2つ以上の発光点に対する前記第2の光量制御を連続して実行する場合、当該連続する第2の光量制御の実行期間中は、前記第2の電圧の比較信号の出力を維持し、前記複数の発光点のうち少なくとも2つ以上の発光点に対して前記第3の光量制御を連続して実行する場合、当該連続する第3の光量制御の実行期間中は、前記第3の比較信号の出力を維持することを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。 - 前記光量制御手段は、前記第1の光量制御の結果である前記第1の光量に対する駆動電流の値と、前記第2の光量制御の結果である前記第2の光量に対する駆動電流の値と、の対応関係に基づいて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乃至4いずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記光源は面発光レーザであ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。
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