JP6642015B2 - Light beam scanning device and light beam scanning method - Google Patents
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Description
本発明は、光ビーム走査装置及び光ビーム走査方法に関する。 The present invention relates to a light beam scanning device and a light beam scanning method.
従来の電子写真方式の画像形成装置では、光源(レーザダイオード等)から照射されるレーザ光の光量を受光素子の出力から検出し、レーザ光の光量を目標光量に近づける制御が行われている。また、レーザダイオードは、温度変化により、I−L(電流−光量)特性が変化することが知られている。 2. Description of the Related Art In a conventional electrophotographic image forming apparatus, the amount of laser light emitted from a light source (such as a laser diode) is detected from the output of a light receiving element, and control is performed to bring the amount of laser light closer to a target amount of light. Further, it is known that the laser diode changes its IL (current-light amount) characteristic due to a temperature change.
例えば従来では、装置本体の内部の温度を測定し、測定した温度に応じて自動光量調整時におけるレーザ光源に供給する電流のリミット値を変更する技術が知られている。 For example, in the related art, a technique is known in which the temperature inside the apparatus main body is measured, and the limit value of the current supplied to the laser light source at the time of automatic light intensity adjustment is changed according to the measured temperature.
上記の従来の画像形成装置における光量の制御では、受光素子による光量の検出誤差や光量の制御を行う内部回路内で生じる誤差等について考慮されていない。このため、従来では、これらの誤差を含んだままレーザ光の光量が制御されることになり、誤差に起因する光量の変動により、画像の濃度に変動が生じ、画質が劣化する可能性がある。 The light amount control in the above-described conventional image forming apparatus does not take into account the detection error of the light amount by the light receiving element, the error generated in the internal circuit for controlling the light amount, and the like. For this reason, conventionally, the light amount of the laser beam is controlled while including these errors, and a change in the light amount due to the errors causes a change in the density of the image, which may degrade the image quality. .
開示の技術は、画像の濃度の変動を抑制することを目的としている。 The disclosed technology aims to suppress fluctuations in image density.
開示の技術は、光源から出射された光の光量を、前記光を受光する受光素子の出力に基づき検出し、検出された前記光量に応じて前記光源に供給される電流を出力させる指令値を出力する光量制御部と、前記光量制御部から出力された前記指令値に応じた電流を、前記光源に供給する光源駆動部と、を有し、前記光量制御部は、第一の期間において検出された前記光量と、第二の期間において検出された前記光量との変動幅が変動上限値以上であるとき、前記第一の期間において検出された前記光量を前記変動上限値分変動させる電流と対応する指令値を出力し、前記第一の期間において検出された前記光量と、第二の期間において検出された前記光量との変動幅が変動上限値未満であるとき、前記第一の期間において検出された前記光量を前記変動幅分変動させる電流と対応する指令値を出力する光ビーム走査装置である。 The disclosed technology detects a light amount of light emitted from a light source based on an output of a light receiving element that receives the light, and outputs a command value for outputting a current supplied to the light source according to the detected light amount. A light amount control unit that outputs the light amount, and a light source driving unit that supplies a current corresponding to the command value output from the light amount control unit to the light source, wherein the light amount control unit detects the light amount in a first period. When the fluctuation amount of the light amount and the light amount detected in the second period is equal to or more than the fluctuation upper limit value, the current that fluctuates the light amount detected in the first period by the fluctuation upper limit value and A corresponding command value is output , and when the fluctuation width of the light amount detected in the first period and the light amount detected in the second period is less than the fluctuation upper limit, in the first period The detected light amount Serial is a light beam scanning apparatus which outputs a corresponding command value to the current varying fluctuation width of.
画像の濃度変動を抑制することができる。 Variation in image density can be suppressed.
(第一の実施形態)
以下に図面を参照して第一の実施形態について説明する。図1は、第一の実施形態の画像形成装置の構成の概略を説明する図である。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram schematically illustrating the configuration of the image forming apparatus according to the first embodiment.
本実施形態の画像形成装置100は、画像形成部200と定着部300と、有する。
The
本実施形態の画像形成装置100では、画像形成部200は、印刷データに対して必要な画像処理が施された画像データに基づき、印刷用紙に画像を形成し、定着部300により、印刷用紙に形成された画像を定着させる。
In the
尚、本実施形態の画像形成装置100は、印刷用紙を給紙する給紙部、画像を定着させた後の印刷用紙を排紙トレイに排紙させる排紙部、印刷データを取得するデータ取得部、画像形成装置100の各種動作モード等を設定操作する操作キーや各種情報を表示するディスプレイ等を有する操作表示部を備えるものとした。
Note that the
本実施形態の画像形成部200は、感光体210、クリーニング部220、帯電部230、書込部240、現像部250、転写部260、分離部270、給紙路280を有する。
The
本実施形態の感光体210は、回転駆動される。また、本実施形態の帯電部230、書込部240、現像部250、転写部260、分離部270は、それぞれが感光体210の周囲に配置されている。
The
画像形成部200では、帯電部230で感光体210を一様に帯電させた後、書込部240から、画像データに基づいて変調されたレーザ光(光)を感光体210に照射することで、感光体210に静電潜像を形成する。書込部240の詳細は後述する。
In the
次に、画像形成部200は、感光体210に対して、現像部250によりトナー(現像剤)を付着させ、現像剤像としてのトナー画像を形成する。
Next, the
次に、画像形成部200は、転写部260で、感光体210上のトナー画像を、給紙路280を通して感光体210と転写部260との間に給紙される被記録媒体(印刷用紙)に転写する。次に、画像形成部200は、分離部270によって、トナー画像の転写された印刷用紙を感光体210から分離して、定着部300に搬送する。
Next, the
定着部300は、回転駆動され、所定の定着温度に加熱される加熱ローラ、加熱ローラに当接して加熱ローラとともに回転する加圧ローラ、加熱ローラを所定の定着温度に加熱する加熱ヒータ等を備えている。そして、定着部300は、トナー画像の転写された印刷用紙を加熱ローラと加圧ローラで加熱・加圧しつつ搬送して、トナー画像を用紙に定着させることで画像形成する。
The
また、画像形成部200は、トナー画像の転写の完了した感光体210をクリーニング部220で除電し、残留トナーをクリーニングした後、帯電部230で一様に帯電させて、再度、画像形成を行う。
Further, the
次に、図2を参照し、本実施形態の書込部240について説明する。図2は、第一の実施形態の画像形成装置の書込部を説明する図である。
Next, the
本実施形態の書込部240は、書込制御部310、光源駆動部320、光源330、同期検知センサ340、ポリゴンミラー350を有する。また、本実施形態の書込部240は、上述した各部以外にも、fθレンズ、反射ミラー、同期反射ミラー等を有している。尚、図2において、破線の矢印はレーザ光を示す。
The
本実施形態の書込制御部310は、画像データに基づき、ポリゴンミラー350の回転と光源駆動部320とを制御する。具体的には、書込制御部310は、光源駆動部320に対し、DATA信号と、XAPC信号と、を出力する。DATA信号は、画像データに基づき光源330の点灯/消灯させる信号である。XAPC信号は、光源駆動部320において、光源330から照射されるレーザ光の光量の制御が行われるタイミングを決める信号である。
The
本実施形態の光源駆動部320は、XAPC信号に基づき、光源330のLD(Laser Diode)331から出射されるレーザ光の光量の制御を行う。また、本実施形態の光源駆動部320は、DATA信号に基づきLD331の点灯/消灯を制御する。
The light
光源330は、LD331と、PD(Photo Diode)332とを有する。LD331は、光源駆動部320から供給された電流に応じた光量のレーザ光をポリゴンミラー350に対して出射する光源である。PD332は、LD331から出射されたレーザ光を受光する受光素子であり、受光した光量に対応した電流を光源駆動部320へ出力する。
The
同期検知センサ340は、例えば、フォトダイオードを有しており、レーザ光が入射されると、パルス出力である同期検知信号を生成する。本実施形態において、書込制御部310は、この同期検知信号に基づいて、画像を感光体210上に書き込む期間である有効走査期間が設定される。
The
本実施形態のポリゴンミラー350は、画像形成装置100の画像密度に応じた角速度で回転する。
The
本実施形態において、LD331から出射されたレーザ光は、ポリゴンミラー350で反射し、fθレンズを透過して、反射ミラーに到達する。そして、反射ミラーで反射し、感光体210に結像する。
In the present embodiment, the laser light emitted from the LD 331 is reflected by the
本実施形態では、ポリゴンミラー350が回転することで、反射ミラー上のレーザ光の入射位置(反射位置)は矢印Yの方向に移動し、感光体210上の結像位置は矢印Yの方向に移動する。矢印Yの方向は、感光体210の形状である円筒の母線の方向であり、画像の主査方向である。
In this embodiment, when the polygon mirror 350 rotates, the incident position (reflection position) of the laser beam on the reflection mirror moves in the direction of arrow Y, and the image formation position on the
本実施形態において、fθレンズを透過したレーザ光の一部は、同期反射ミラーにも入射する。同期反射ミラーは、感光体210のレーザ光の走査線上であって、画像形成領域から外れた位置に近接して配設されている。同期反射ミラーは、入射したレーザ光を同期検知センサ340に対して反射する。
In the present embodiment, a part of the laser light transmitted through the fθ lens also enters the synchronous reflection mirror. The synchronous reflection mirror is disposed on a scanning line of the laser beam of the
以上のように、本実施形態の書込部240は、LD331からレーザ光を出射させ、感光体210を走査させる光ビーム走査装置に相当する。
As described above, the
次に、図3を参照して、本実施形態の光源駆動部320について説明する。図3は、第一の実施形態の光源駆動部を説明する図である。
Next, the light
本実施形態の光源駆動部320は、PD332から検出された電流に基づき、LD331から出射されるレーザ光の光量を目標値に近づけるように制御する。
The light
本実施形態の光源駆動部320は、コンパレータ321、ADC(Analog to Digital Converter)322、APC(Automatic Power Control)制御部323、DAC(Digital to Analog Converter)324、LD駆動部325を有する。
The light
コンパレータ321の一方の入力には、PD332の出力が供給され、他方の入力には、目標光量と対応する基準電流値Vrefが供給される。基準電流値Vrefは、予め決められた値であり、LD331から出射させる光量の目標値(目標光量)と対応した値である。コンパレータ321の出力は、PD332の出力と、基準電流値Vrefとの差分であり、ADC322に供給される。
The output of the
ADC322は、入力されたアナログ値をデジタル値に変換して出力する。ADC322の出力は、差分信号としてAPC制御部323に供給される。
The
APC制御部323は、ADC322から出力される差分信号に基づき、LD331から出射される光の光量を目標光量に近づけるように、LD331に供給される電流値を出力させる指令値を決定し、指令値をLD駆動部325へ出力する制御を行う。すなわち、本実施形態のAPC制御部323は、LD331の光量を制御する光量制御部の役割を果たす。APC制御部323の出力は、DAC324へ供給される。以下の説明では、APC制御部323により行われる制御をAPC制御と呼ぶ。
The
DAC324は、APC制御部323から出力された指令値をアナログ値に変換し、LD駆動部325へ供給する。LD駆動部325は、入力されたアナログ値に応じた電流をLD331に対して出力する。
The
本実施形態の光源駆動部320は、XAPC信号とDATA信号とに基づき、主走査の1ラインの間の3つに分けられた領域において、領域毎にLD331を点灯させる。XAPC信号は、APC制御部323に供給され、DATA信号はLD駆動部325に供給される。
The light
以下の説明では、3つの領域における点灯のそれぞれを、APC点灯、画像領域点灯、同期点灯と呼ぶ。 In the following description, lighting in each of the three areas is referred to as APC lighting, image area lighting, and synchronous lighting.
光源駆動部320は、APC点灯では、LD331から出射されるレーザ光の光量の制御を行う。具体的には、光源駆動部320は、APC点灯において、PD332の出力と、基準電流値Vrefとの差分をADC322を介してAPC制御部323へ供給する。
The light
APC制御部323では、供給された値を、XAPC信号が有効となった期間にサンプリングし、LD331の光量に対応する指令値を算出する。
The
本実施形態のAPC制御部323では、LD331の光量を変更する際に、その変動幅に上限値を設けた。本実施形態では、光量の変動幅に上限値を設けることで、例えば、PD332による光量の検出誤差や、光源駆動部320の内部で生じる誤差に起因して、光量が大幅に変更されることを抑制する。尚、本実施形態の光量の変動幅の上限値は、予め設定された値である。また、本実施形態の変動幅は、増加分と減少分の両方を含む絶対値で示される値である。変動幅の上限値の詳細は後述する。
In the
また、光源駆動部320は、画像領域点灯では、紙面上に描かれる画像の静電潜像を感光体210上に形成し、同期点灯では、主走査方向におけるレーザ光の照射位置の制御を行う。尚、同期点灯では、光学的な構成により、レーザ光が同期検知センサ340に入射されるよう調整されており、レーザ光が入射した同期検知センサ340は同期信号を生成する。
Further, the light
次に、図4を参照し、本実施形態の書込部240の動作について説明する。図4は、第一の実施形態の書込部の動作を説明するフローチャートである。
Next, the operation of the
本実施形態の書込部240は、画像形成装置100による印刷が開始されると、書込制御部310により、ポリゴンミラー350の回転を開始させる(ステップS401)。続いて、書込部240は、書込制御部310により、光源駆動部320を介して光源330のLD331を点灯させる(ステップS402)。
When printing by the
続いて、光源駆動部320は、APC制御部323により、APC制御を行う(ステップS403)。ステップS403におけるAPC制御の詳細は後述する。
Subsequently, the light
続いて、書込制御部310は、光源駆動部320により、DATA信号に応じてLD331を点灯させ、画像を形成する(ステップS404)。続いて、書込制御部310は、印刷が終了した否かを判定する(ステップS405)。
Next, the
ステップS405において、印刷が終了していない場合、書込制御部310は、ステップS403へ戻る。ステップS405において、印刷が終了していた場合、書込制御部310は、光源駆動部320を介してLD331を消灯する(ステップS406)。続いて書込制御部310は、ポリゴンミラー350の回転を停止させ(ステップS407)、処理を終了する。
If the printing has not been completed in step S405, the
次に、図5乃至図8を参照し、本実施形態のAPC制御について説明する。図5は、第一の実施形態のAPC制御部の機能を説明する図である。 Next, the APC control of the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a diagram illustrating the function of the APC control unit according to the first embodiment.
本実施形態のAPC制御部323は、変動上限値記憶部341、LD特性記憶部342、I−L特性検出部343、LD制御部344、指令値出力部345を有する。
The
本実施形態の変動上限値記憶部341は、変動幅の上限値を記憶する。
The fluctuation upper
LD特性記憶部342は、LD331のI−L(電流−光量)特性を示す情報を記憶する。
The LD
I−L特性検出部343は、画像形成を行う前にLD331を点灯させた際に、LD331のI−L特性を検出し、LD特性記憶部342に記憶させる。I−L特性検出部343は、具体的には、図4のステップS402のLD331の点灯において、I−L特性の検出を行う。
The IL
LD制御部344は、LD特性記憶部342を参照し、I−L特性検出部343により検出されたI−L特性において、LD331の光量が、LD331を点灯と判定するための閾値未満となる電流値を供給する。LD制御部344の詳細は後述する。
The
指令値出力部345は、PD332から検出された電流値を基準電流値Vrefに近づけるように、LD331から出射される光量をADC322の出力(差分信号)に応じて変更する。具体的には、指令値出力部345は、差分信号に応じてLD駆動部325からLD331に供給される電流値を指示する指令値を出力する。
The command
本実施形態の指令値出力部345は、例えばAPC制御を行ったときにLD331に供給されている電流値を大きくする場合には、増加させた電流値を出力させるための指令値をLD駆動部325へ出力しても良い。また、本実施形態の指令値出力部345は、例えばAPC制御を行ったときにLD331に供給されている電流値を小さくする場合には、減少させた電流値を出力させるための指令値をLD駆動部325へ出力しても良い。
For example, when increasing the current value supplied to the
図6は、I−L特性の一例を示す図である。図6では、縦軸が光量、横軸が電流を示している。 FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the IL characteristic. In FIG. 6, the vertical axis indicates the light amount, and the horizontal axis indicates the current.
一般的なLDは、LDから出射される光量が、閾値電流Ithを超えない電流値と対応する光量P以下の場合には、LDは点灯していないものと判断される。また、LDは、閾値電流Ithを超えて印加された電流値に応じた光量を出射したとき点灯と判断される。光量と、閾値電流Ithを超えて印加された電流との関係は、近似的に比例的相関を持つ。 In the case of a general LD, when the light amount emitted from the LD is equal to or less than the light amount P corresponding to a current value not exceeding the threshold current Ith, it is determined that the LD is not turned on. Also, the LD is determined to be turned on when it emits a light amount corresponding to the current value applied exceeding the threshold current Ith. The relationship between the amount of light and the current applied exceeding the threshold current Ith has an approximately proportional correlation.
このI−L特性は、LDの温度により変化し、一般的には温度が上がるにつれて閾値電流Ithは上昇し、光量と電流の関係を示すカーブの傾きは緩やかになる。 The IL characteristic changes depending on the temperature of the LD. Generally, as the temperature rises, the threshold current Ith increases, and the slope of the curve indicating the relationship between the light amount and the current becomes gentle.
図6では、LD331のI−L特性を示している。LD331は、図6に示すように、温度が25℃であった場合には、I−L特性検出部343により検出されるI−L特性は実線61のようになる。また、温度が50℃であった場合には、I−L特性検出部343により検出されるI−L特性は実線62のようになる。
FIG. 6 shows the IL characteristics of the
本実施形態のLD331は、例えばLD331の温度が25℃であった場合は、LD331に閾値電流Ithが供給されてLD331の光量がP0以上となったとき、点灯とされる。言い換えれば、LD331を点灯させるためには、閾値電流Ithより大きい値の電流をLD331へ供給する必要がある。
For example, when the temperature of the
したがって、本実施形態のLD制御部344は、LD331を点灯させない場合には、LD331に供給される電流を閾値電流Ith未満のバイアス電流とする。本実施形態では、LD331にバイアス電流を供給しておくことで、LD331の点灯指示を受けたとき、LD331の光量を速やかにP0以上とすることができ、点灯指示に対する追従性を向上させることができる。
Therefore, when not turning on the
LD331の温度変化は、複数枚印刷を行う等の長期的な経時変動であり、APC制御を行う期間(少なくとも1ms以下)であれば、I−L特性は大きくは変化しない。したがって、APC制御を行っている期間においては、LD331の光量が大きく変動することはない。
The temperature change of the
このため、APC制御において、LD331の光量の変動が大きくなる場合とは、例えばPD332によるLD331の光量の検出誤差や、ADC322によるアナログ値からデジタル値への変換における誤差等に起因するものと考えられる。
For this reason, in the APC control, the case where the fluctuation of the light amount of the
本実施形態では、この点に着目し、APC制御部323によるAPC制御において、光量の変動幅に上限値を設けた。以下の説明では、変動幅の上限値を変動上限値と呼ぶ。
In the present embodiment, attention is paid to this point, and in the APC control by the
本実施形態の変動上限値は、予め設定された値である。本実施形態の変動上限値は、人の視覚では感知できない最大の画像の濃度差に対応した値とした。つまり、本実施形態の変動上限値は、人の視覚では感知できない画像の濃度差のうち、最大の濃度差を発生させるように光量を変化させる電流を供給させるための指令値である。 The fluctuation upper limit value in the present embodiment is a value set in advance. The variation upper limit value in the present embodiment is a value corresponding to the maximum image density difference that cannot be perceived by human eyes. That is, the fluctuation upper limit value of the present embodiment is a command value for supplying a current for changing the amount of light so as to generate a maximum density difference among image density differences that cannot be sensed by human eyes.
本実施形態では、APC制御部323からLD駆動部325に供給する指令値を少しずつ変動させ、人が画像の濃度差を感知できるか否かを判定する実験等を予め行い、人の視覚で画像の濃度差を感知できるようになる直前の変動幅に対応した指令値を変動上限値としても良い。
In the present embodiment, a command value supplied from the
次に、図7を参照し、本実施形態のAPC制御部323によるAPC制御について説明する。図7は、第一の実施形態のAPC制御部の処理を説明するフローチャートである。
Next, APC control by the
本実施形態のAPC制御部323は、指令値出力部345により、ADC322からの出力からLD331が出射した光の光量を検出する(ステップS701)。具体的には、指令値出力部345は、ADC322から出力される差分信号及び目標光量とから、LD331から出射された光の光量と対応する電流値(デジタル値)を検出する。
The
続いて、指令値出力部345は、ADC322から出力される差分信号から、LD331に供給する電流値の変動幅を算出する(ステップS702)。
Subsequently, the command
続いて、指令値出力部345は、算出した変動幅が、変動上限値記憶部341に記憶された変動上限値以上であるか否かを判定する(ステップS703)。
Subsequently, the command
ステップS703において、変動幅が変動上限値未満であった場合、後述するステップS705へ進む。 If the fluctuation range is smaller than the fluctuation upper limit value in step S703, the process proceeds to step S705 described later.
ステップS703において、変動幅が変動上限値以上であった場合、指令値出力部345は、変動上限値を変動幅とする(ステップS704)。続いて指令値出力部345は、変動幅を反映させた指令値を算出し、DAC324を介してLD駆動部325へ出力し(ステップS705)、処理を終了する。具体的には、指令値出力部345は、現在LD331に供給されている電流値を変動幅分変動させた電流値を出力させるための指令値を、LD駆動部325へ出力する。本実施形態のLD駆動部325は、指令値出力部345から出力された指令値に応じてLD331に供給する電流値を変更させる。
If the fluctuation width is equal to or more than the fluctuation upper limit value in step S703, the command
本実施形態のAPC制御部323は、APC点灯を行う領域において、XAPC信号が有効となるタイミングで、図7の処理を繰り返す。以下に、図8を参照して、APC制御部323の動作をさらに説明する。
The
図8は、第一の実施形態のAPC制御部による制御を説明するタイミングチャートである。尚、図8では、APC制御について説明するため、XAPC信号が無効である期間に行われる画像領域点灯と同期点灯の制御については割愛している。 FIG. 8 is a timing chart illustrating control by the APC control unit according to the first embodiment. In FIG. 8, control of image area lighting and synchronous lighting performed during a period in which the XAPC signal is invalid is omitted to explain the APC control.
本実施形態のAPC制御部323は、XAPC信号とDATA信号とが有効となった場合にAPC制御を行う。図8では、XAPC信号は、ローレベル(以下、Lレベル)で有効、ハイレベル(以下、Hレベル)で無効とした。また、図8では、DATA信号は、Lレベルで無効、Hレベルで有効とした。
The
図8では、変動上限値をαとし、検出された電流値(デジタル値)B=指令値A+3αである場合の例を示している。 FIG. 8 shows an example in which the fluctuation upper limit value is α, and the detected current value (digital value) B = command value A + 3α.
図8では、XAPC信号がLレベル(有効)となるタイミングT0、T1、T2、T3、T4において、APC制御が行われる。 In FIG. 8, APC control is performed at timings T0, T1, T2, T3, and T4 at which the XAPC signal becomes L level (valid).
タイミングT0において、指令値出力部345により検出された光量に対応する電流値(デジタル値)はAである。また、タイミングT0において、LD駆動部325に出力される指令値もAである。したがって、指令値出力部345は、タイミングT0から次にAPC制御が行われるタイミングT1までの期間K1において、指令値AをLD駆動部325へ出力する。
At the timing T0, the current value (digital value) corresponding to the light amount detected by the command
次に、タイミングT1において、指令値出力部345により検出された光量に対応する電流値(デジタル値)はBである。このとき、指令値出力部345は、期間K1における指令値Aと、電流値(デジタル値)Bとを比較し、変動幅が変動上限値α以上であるか否かを判定する。
Next, at the timing T1, the current value (digital value) corresponding to the light amount detected by the command
図8の例では、電流値(デジタル値)B=指令値A+3αであり、指令値Aと電流値(デジタル値)Bとの差は、変動上限値α以上である。 In the example of FIG. 8, the current value (digital value) B = command value A + 3α, and the difference between the command value A and the current value (digital value) B is equal to or greater than the fluctuation upper limit value α.
したがって、指令値出力部345は、期間K1における指令値Aに、変動上限値αを加算した指令値A+αをLD駆動部325に出力し、タイミングT1から次にAPC制御が行われるタイミングT2までの期間K2において、指令値A+αに対応する電流値がLD331に供給されるようにする。
Therefore, the command
本実施形態では、このように、光量と対応する指令値の変動が上限値以上であった場合には、予め決めた変動上限値の分だけ、LD331に供給される電流値を変動させる。
In this embodiment, when the fluctuation of the command value corresponding to the light amount is equal to or more than the upper limit value, the current value supplied to the
次に、タイミングT2において、指令値出力部345により検出された光量に対応する電流値(デジタル値)Bのままである。このとき、指令値出力部345は、期間K2における指令値A+αと、電流値(デジタル値)Bとを比較し、変動幅が変動上限値α以上であるか否かを判定する。
Next, at the timing T2, the current value (digital value) B corresponding to the light amount detected by the command
図8の例では、電流値(デジタル値)B=指令値A+3αであり、指令値A+3αと電流値(デジタル値)値Bとの差は、変動上限値α以上である。したがって、指令値出力部345は、期間K2における指令値A+αに、変動上限値αを加算した指令値A+2αをLD駆動部325に出力し、タイミングT2から次にAPC制御が行われるタイミングT3までの期間K3において、指令値A+2αに対応する電流値がLD331に供給されるようにする。
In the example of FIG. 8, the current value (digital value) B = command value A + 3α, and the difference between the command value A + 3α and the current value (digital value) value B is equal to or greater than the fluctuation upper limit value α. Therefore, the command
図8の例では、タイミングT3でも、指令値出力部345により検出された光量に対応電流値(デジタル値)はBのままである。よって、指令値出力部345は、期間K3における指令値A+2αと、電流値(デジタル値)Bとを比較し、変動幅が変動上限値α以上であるか否かを判定する。
In the example of FIG. 8, the current value (digital value) corresponding to the amount of light detected by the command
図8の例では、指令値A+2αと電流値(デジタル値)Bとの差は、変動上限値α以上である。したがって、指令値出力部345は、期間K3における指令値A+2αに、変動上限値αを加算した指令値A+3α、すなわち電流値(デジタル値)BをLD駆動部325に出力し、タイミングT3から次にAPC制御が行われるタイミングT4までの期間K4において、電流値(デジタル値)Bに対応する電流値がLD331に供給されるようにする。
In the example of FIG. 8, the difference between the command value A + 2α and the current value (digital value) B is equal to or larger than the fluctuation upper limit α. Therefore, the command
以上のように、本実施形態では、変動幅が変動上限値以上であった場合には、変動上限値ずつ段階的に光量を変動させるため、画像に人間の視覚が感知できる濃度の変動が表れることを抑制できる。 As described above, in the present embodiment, when the fluctuation width is equal to or more than the fluctuation upper limit value, the light amount is changed stepwise by the fluctuation upper limit value. Can be suppressed.
尚、図8では示していないが、例えば指令値Aと電流値(デジタル値)Bとの差が、変動上限値α未満のγ(増加)であった場合、指令値出力部345は、指令値A+γをLD駆動部325へ出力し、次にAPC制御が行われるまでの期間において、指令値A+γと対応する電流値がLD331に供給されるようにする。
Although not shown in FIG. 8, for example, when the difference between the command value A and the current value (digital value) B is γ (increase) less than the fluctuation upper limit α, the command
以上のように、本実施形態のAPC制御部323は、光量の変動幅が、人間の視覚が感知できる濃度の変動を引き起こす場合には、人間の視覚で感知できない濃度の変動と対応する上限変動幅以上の変動をさせない。
As described above, the
したがって、本実施形態によれば、例えば外乱の影響等により、PD332から出力される電流値(アナログ値)が、LD331の光量と対応する電流値から大きく変動した値となった場合でも、LD331の光量は、人が感知できない範囲の画像の濃度差に対応した分しか変動しない。
Therefore, according to the present embodiment, even when the current value (analog value) output from the
また、例えばADC322に分解能等の問題により、PD332から出力される電流値(アナログ値)と、基準電流値Vrefとの差分と一致しない差分信号がAPC制御部323に供給された場合等でも、人が視認できる濃度の変動を引き起こすことを抑制できる。
Further, even if a difference signal that does not match the difference between the current value (analog value) output from the
したがって、本実施形態によれば、LD331から出射される光の光量の変動に起因する画像の濃度の変動を抑制することができる。
Therefore, according to the present embodiment, it is possible to suppress a change in image density caused by a change in the amount of light emitted from the
尚、本実施形態では、APC制御部323の指令値出力部345は、LD駆動部325からLD331に供給される電流値に相当する指令値を出力するものとしたが、これに限定されない。
In the present embodiment, the command
本実施形態の指令値出力部345は、PD332から出力される電流値(アナログ値)と、基準電流値Vrefとの差分を示す差分信号に相当する指令値をLD駆動部325に出力しても良い。この場合、LD駆動部325は、差分信号に相当する指令値に基づき、LD331に供給している電流の値を変更すれば良い。
The command
(第二の実施形態)
以下に図面を参照して第二の実施形態について説明する。第二の実施形態は、目標光量の変更に合わせて変動上限値を変更する点が第一の実施形態と相違する。よって、以下の第二の実施形態の説明では、第一の実施形態と同様の機能構成を有するものには、第一の実施形態の説明で用いた符号と同様の符号を付与し、その説明を省略する。
(Second embodiment)
Hereinafter, a second embodiment will be described with reference to the drawings. The second embodiment is different from the first embodiment in that the variation upper limit value is changed in accordance with the change in the target light amount. Therefore, in the following description of the second embodiment, components having the same functional configuration as those of the first embodiment will be denoted by the same reference numerals as those used in the description of the first embodiment. Is omitted.
本実施形態では、変動上限値を段階的な値として複数保持し、目標光量の変更に応じて、変動上限値を変更する。本実施形態では、目標光量の変更に合わせて変動上限値を変更することで、LD331の光量を速やかに目標光量へ近づけることができる。
In the present embodiment, a plurality of change upper limit values are held as stepwise values, and the change upper limit value is changed according to a change in the target light amount. In the present embodiment, the light amount of the
尚、本実施形態における複数の変動上限値のうち、最も値が大きい変動上限値は、人の視覚では感知できない画像の濃度差のうち、最大の濃度差を発生させるように光量を変化させる電流値を供給させるための指令値(変動上限値α)である。 It should be noted that the largest variation upper limit value among the plurality of variation upper limit values in the present embodiment is a current that changes the amount of light so as to generate the largest density difference among the density differences of the image that cannot be sensed by human eyes. This is a command value (variation upper limit α) for supplying a value.
本実施形態では、変動上限値の最大値を以上のように規定することで、光量の変動による画像の濃度の変動を抑制できる。 In the present embodiment, by defining the maximum value of the variation upper limit value as described above, it is possible to suppress a variation in image density due to a variation in light amount.
図9は、第二の実施形態のAPC制御部の機能を説明する図である。本実施形態のAPC制御部323Aは、第一の実施形態のAPC制御部323の有する各部に加え、目標光量変更部346を有する。
FIG. 9 is a diagram illustrating the function of the APC control unit according to the second embodiment. The
本実施形態の目標光量変更部346は、例えば画像形成装置100における画像形成に関する設定が変更された場合等、所定の条件となったときに、目標光量を変更する。所定の条件とは、例えば画像形成装置100における印刷速度が変更された場合等である。具体的には、本実施形態の目標光量変更部346は、目標光量を変更する条件と合致する設定の変更等が行われると、基準電流値Vrefの値を変更して目標光量と対応する基準電流値を変更する。
The target light
また、本実施形態の変動上限値記憶部341には、複数の変動上限値が格納されており、それぞれが目標光量と対応付けられている。本実施形態の目標光量変更部346は、目標光量が変更されると、変更後の目標光量と対応する変動上限値を選択する。
Further, a plurality of fluctuation upper limit values are stored in the fluctuation upper
本実施形態の変動上限値記憶部341に格納された変動上限値は、人の視覚では感知できない画像の濃度差のうち、最大の濃度差を発生させるように光量を変化させる電流値を供給させるための指令値を含む。
The variation upper limit value stored in the variation upper limit
以下の説明では、本実施形態の変動上限値記憶部341に格納された変動上限値をα、βとして説明する。
In the following description, the variation upper limit value stored in the variation upper
本実施形態の変動上限値αは、人の視覚では感知できない画像の濃度差のうち、最大の濃度差を発生させるように光量を変化させる電流値を供給させるための指令値である。また、本実施形態の変動上限値βは、変動上限値αより小さい値である。言い換えれば、変動上限値βは、人の視覚では感知できない画像の濃度差のうち、最大の濃度差未満の濃度差を発生させるように光量を変化させる電流値を供給させるための指令値である。 The variation upper limit value α in the present embodiment is a command value for supplying a current value that changes the amount of light so as to generate a maximum density difference among image density differences that cannot be sensed by human eyes. Further, the variation upper limit value β of the present embodiment is a value smaller than the variation upper limit value α. In other words, the fluctuation upper limit value β is a command value for supplying a current value that changes the amount of light so as to generate a density difference smaller than the maximum density difference among the density differences of the image that cannot be sensed by human eyes. .
図10は、第二の実施形態のAPC制御部の処理を説明するフローチャートである。図10では、目標光量が変更された場合の変動上限値を変更する処理を示している。 FIG. 10 is a flowchart illustrating processing of the APC control unit according to the second embodiment. FIG. 10 shows a process of changing the fluctuation upper limit value when the target light amount is changed.
本実施形態のAPC制御部323Aは、目標光量変更部346により、目標光量が変更されたか否かを判定する(ステップS101)。
The
ステップS101において、目標光量がより大きい値に変更された場合、目標光量変更部346は、上限変動値をαとし(ステップS102)、処理を終了する。ステップS101において、目標光量がより小さい値に変更された場合、目標光量変更部346は、上限変動値をαより小さい値であるβとし(ステップS103)、処理を終了する。ステップS101において、目標光量が変更されていない場合、目標光量変更部346は処理を終了する。
If the target light amount is changed to a larger value in step S101, the target light
本実施形態のAPC制御部323Aは、例えばAPC制御を開始する前に図10の処理を行っても良いし、目標光量が変更されたときに図10の処理を行っても良い。
The
図11は、第二の実施形態のAPC制御部による制御を説明するタイミングチャートである。 FIG. 11 is a timing chart illustrating control by the APC control unit according to the second embodiment.
図11では、期間K1において、目標光量を電流値(デジタル値)Aに対応する光量から電流値(デジタル値)Cに対応する光量へ変更(増加)されており、この変更に合わせて、変動上限値もβからαに変更された場合を示している。 In FIG. 11, in the period K1, the target light amount is changed (increased) from the light amount corresponding to the current value (digital value) A to the light amount corresponding to the current value (digital value) C. The case where the upper limit is also changed from β to α is shown.
また、図11では、指令値Dは、指令値A+αより大きい値とし、電流値(デジタル値)Cは、指令値A+αより小さく、且つ指令値Aよりも大きい値とした。また、図11の電流値(デジタル値)Dは、例えば外乱等の影響により誤差を含んだ値とした。 In FIG. 11, the command value D is a value larger than the command value A + α, and the current value (digital value) C is a value smaller than the command value A + α and larger than the command value A. Further, the current value (digital value) D in FIG. 11 is a value including an error due to the influence of, for example, disturbance.
図11の例では、期間K2のみ、LD331の光量の検出において誤差が含まれていることになる。
In the example of FIG. 11, only the period K2 includes an error in the detection of the light amount of the
タイミングT1において、指令値出力部345により検出された光量に対応する電流値(デジタル値)はDである。また、タイミングT1より前の期間K1において、LD駆動部325に出力された指令値はAである。このとき、指令値出力部345は、電流値(デジタル値)Dと、指令値Aとを比較し、変動幅が変動上限値α以上であるか否かを判定する。
At the timing T1, the current value (digital value) corresponding to the light amount detected by the command
図11では、電流値(デジタル値)Dは、指令値A+αより大きい値である。したがって、指令値出力部345は、期間K1における指令値Aに、変動上限値αを加算した指令値A+αをLD駆動部325に出力し、タイミングT1から次にAPC制御が行われるタイミングT2までの期間K2において、指令値A+αに対応する電流値がLD331に供給されるようにする。
In FIG. 11, the current value (digital value) D is a value larger than the command value A + α. Therefore, the command
次のタイミングT2において、指令値出力部345により検出された光量に対応する電流値(デジタル値)は、Cである。また、タイミングT2より前の期間K2において、LD駆動部325に出力された指令値はA+αである。このとき、指令値出力部345は、電流値(デジタル値)Cと、指令値A+αとを比較し、変動幅が変動上限値α以上であるか否かを判定する。
At the next timing T2, the current value (digital value) corresponding to the light amount detected by the command
図11の例では、電流値(デジタル値)Cは、指令値A+αより小さく、且つ指令値Aよりも大きい値とした。したがって、電流値(デジタル値)Cと指令値A+αの間の変動幅は、変動上限値α未満である。よって、指令値出力部345は、タイミングT2において、指令値A+αから、変動分のγを減算した指令値C(指令値A+α−γ)をLD駆動部325に出力し、期間K3において、指令値Cと対応した電流値がLD331に供給されるようにする。
In the example of FIG. 11, the current value (digital value) C is a value smaller than the command value A + α and larger than the command value A. Therefore, the fluctuation range between the current value (digital value) C and the command value A + α is smaller than the fluctuation upper limit α. Therefore, the command
以上のように、図11の例では、期間K1における目標光量の変更にあわせて、変動上限値を期間K1において設定されていた変動上限値βを、βよりも大きい値であるαに変更した。したがって、本実施形態によれば、変動上限値をβのままでAPC制御を行うよりも速やかに、LD331の光量を目標光量に近づけることができる。
As described above, in the example of FIG. 11, the variation upper limit value is changed from the variation upper limit value β set in the period K1 to α, which is larger than β, in accordance with the change in the target light amount in the period K1. . Therefore, according to the present embodiment, the light amount of the
以上、各実施形態に基づき本発明の説明を行ってきたが、上記実施形態に示した要件に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することができ、その応用形態に応じて適切に定めることができる。 As described above, the present invention has been described based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the requirements described in the above embodiments. Regarding these points, the gist of the present invention can be changed within a range that does not impair the gist, and can be appropriately determined according to the application form.
100 画像形成装置
200 画像形成部
210 感光体
220 クリーニング部
230 帯電部
240 書込部
250 現像部
260 転写部
270 分離部
300 定着部
310 書込制御部
320 光源駆動部
321 コンパレータ
322、324 ADC
323 APC制御部
325 LD駆動部
330 光源
331 LD
332 PD
341 変動上限値記憶部
345 指令値出力部
346 目標光量変更部
REFERENCE SIGNS
323
332 PD
341 Fluctuation upper
Claims (6)
前記光量制御部から出力された前記指令値に応じた電流を、前記光源に供給する光源駆動部と、を有し、
前記光量制御部は、
第一の期間において検出された前記光量と、第二の期間において検出された前記光量との変動幅が変動上限値以上であるとき、前記第一の期間において検出された前記光量を前記変動上限値分変動させる電流と対応する指令値を出力し、
前記第一の期間において検出された前記光量と、第二の期間において検出された前記光量との変動幅が変動上限値未満であるとき、前記第一の期間において検出された前記光量を前記変動幅分変動させる電流と対応する指令値を出力する、光ビーム走査装置。 A light amount control unit that detects a light amount of light emitted from a light source based on an output of a light receiving element that receives the light, and outputs a command value for outputting a current supplied to the light source according to the detected light amount. When,
A light source driving unit that supplies a current corresponding to the command value output from the light amount control unit to the light source,
The light amount control unit includes:
When a fluctuation range between the light amount detected in the first period and the light amount detected in the second period is equal to or more than a fluctuation upper limit, the light amount detected in the first period is changed to the fluctuation upper limit. Outputs the command value corresponding to the current that fluctuates by the value ,
When the fluctuation range between the light amount detected in the first period and the light amount detected in the second period is less than a fluctuation upper limit value, the light amount detected in the first period is changed by the fluctuation. A light beam scanning device that outputs a command value corresponding to a current that varies by a width .
前記変動上限値は、
前記光源から出射される光の光量の目標値が変更されたとき、前記目標値の変更に応じて変更される請求項1記載の光ビーム走査装置。 A storage unit that holds a plurality of the fluctuation upper limit values,
The fluctuation upper limit is:
The light beam scanning device according to claim 1, wherein when a target value of the amount of light emitted from the light source is changed, the light beam scanning device is changed according to the change of the target value.
人の視覚で感知できない画像の濃度差のうち、最大の濃度差を発生させる光量に相当する電流を出力させる指令値を含む請求項2記載の光ビーム走査装置。 The plurality of fluctuation upper limit values are command values for outputting a current corresponding to a light amount that generates a density difference of an image that cannot be visually sensed by a human,
3. The light beam scanning device according to claim 2, further comprising a command value for outputting a current corresponding to a light amount that generates a maximum density difference among density differences of an image that cannot be visually sensed by a human.
光源から出射された光の光量を、前記光を受光する受光素子の出力に基づき検出し、検出された前記光量に応じて前記光源に供給される電流を出力させる指令値を出力する光量制御手順と、
前記光量制御手順において出力された前記指令値に応じた電流を、前記光源に供給する光源駆動手順と、を有し、
前記光量制御手順は、
第一の期間において検出された前記光量と、第二の期間において検出された前記光量との変動幅が変動上限値以上であるとき、前記第一の期間において検出された前記光量を前記変動上限値分変動させる電流と対応する指令値を出力し、
前記第一の期間において検出された前記光量と、第二の期間において検出された前記光量との変動幅が変動上限値未満であるとき、前記第一の期間において検出された前記光量を前記変動幅分変動させる電流と対応する指令値を出力する、光ビーム走査方法。 A light beam scanning method using a light beam scanning device,
A light amount control procedure for detecting a light amount of light emitted from a light source based on an output of a light receiving element for receiving the light, and outputting a command value for outputting a current supplied to the light source according to the detected light amount When,
A light source driving procedure for supplying a current corresponding to the command value output in the light quantity control procedure to the light source,
The light amount control procedure includes:
When a fluctuation width between the light amount detected in the first period and the light amount detected in the second period is equal to or larger than a fluctuation upper limit, the light amount detected in the first period is changed to the fluctuation upper limit. Outputs the command value corresponding to the current that fluctuates by the value ,
When the fluctuation width between the light amount detected in the first period and the light amount detected in the second period is less than a fluctuation upper limit, the light amount detected in the first period is changed by the fluctuation. A light beam scanning method for outputting a command value corresponding to a current fluctuating by a width .
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