JPH09193459A - 発光素子制御装置及び画像露光装置 - Google Patents
発光素子制御装置及び画像露光装置Info
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Abstract
補正し、一定の発光光量を維持する。 【解決手段】 低デューティ点灯時に基準光量を得るた
めの第1の駆動電流値と連続点灯時に基準光量を得るた
めの第2の駆動電流値とを予め設定しておく。図8
(B)に示すように、点灯信号がオンになったときに駆
動電流値を第2の駆動電流値に切り替え、点灯信号がオ
フになったときに駆動電流値を第1の駆動電流値に切り
替える。但し、この駆動電流値の変化に所定の時定数を
与える。これにより、補正後光量曲線140より明らか
なようにオーバシュートを補正し、安定した発光光量を
得ることができる。
Description
及び画像露光装置に係り、より詳しくは、所定の点灯信
号で点灯し所定の消灯信号で消灯する発光素子を制御す
る発光素子制御装置、及び記録すべき画像データに基づ
く光ビームを所定の像担持体に走査露光する画像露光装
置に関する。
り半導体レーザ等の発光素子から射出された光ビームに
よって画像を記録するレーザプリンタが一般的によく知
られている。このレーザプリンタでは、発光素子からの
光ビームを回転多面鏡で反射させて感光体上を走査露光
し、記録すべき画像等に対応する静電潜像を感光体上に
形成した後、該感光体にトナーを付着させて現像し、こ
のトナー像を記録紙上に転写することによって、画像等
を記録紙に記録していた。
けられた発光素子は、温度変化に伴う駆動電流−光量特
性の変化が大きいため、光量を安定化させるための光量
安定化制御が不可欠であった。
て発光素子は、画像データに応じ高速で点滅を繰り返
し、その変調速度は数十メガヘルツに達するため、常時
光量安定化制御を行うことは、該発光素子に駆動電流を
供給する電流制御回路の動作速度からみて困難であっ
た。従って、画像書き込み時以外の時間に光量調整を行
い該光量調整により得られた駆動電流値を記憶しておい
て、画像書き込み時に該駆動電流値によって定電流制御
を行うことにより光量安定化を図るのが一般的であっ
た。なお、上記定電流制御において一定の電流をオン/
オフするインタバルは通常光走査の1スキャンに相当す
る時間を用い、0.2〜2ミリ秒程度の時間が一般的で
ある。
的発熱によりそれ自身の温度が変化するため、一定の電
流をオン/オフしても光量は一定値に安定せず、いわゆ
るオーバシュートやドループが発生してしまう。
比ΔPは、図9に示すように低デューティ点灯時(例え
ばデューティ比が10%の時)の光量最大値Paと高デ
ューティ点灯時(例えばデューティ比が90%の時)の
光量最小値Pbとによって、以下の式(1)のように定
義される。 ΔP=((Pa−Pb)/Pb)×100 −−−(1) 近年、発光素子自体の光出力ドループ特性は改善されて
きたが、低光量条件下では上記ドループ特性は悪化する
ため、感光体感度の向上により必要光量が低下すると、
ドループ特性の悪化による光量変化は無視できないもの
となる。
量変化は記録される画像の濃度などに悪影響を与えるた
め、従来より光量のオーバシュートやドループを補正す
る方法が提案されている。
は、図10に示すように抵抗192とコンデンサ194
等を含んで構成された補正回路190によって発光素子
196の熱時定数の逆特性を駆動電流に与えることによ
り、発熱による温度変化に伴う光量変化を補正する技術
が提案されている。
全白画像を書き込む場合の発光素子の点灯信号、駆動電
流制御信号、補正前の光量、及び補正後の光量の変動を
表すタイムチャートを示す。また、図11(B)には、
上記先行技術において全黒画像を書き込む場合の発光素
子の点灯信号、駆動電流制御信号、補正前の光量、及び
補正後の光量の変動を表すタイムチャートを示す。
る。よって、図11(A)、(B)より明らかなよう
に、オーバシュートは抑制できるものの画像パターンの
変化による光量の変動は残ってしまう(特に図11
(B)の矢印A部分)。また、環境温度の変化又は経時
変化により発光素子の駆動電流−光量特性が変化した時
或いは光量設定を変更した時は対応することができず、
正確に補正することが困難である。更に、個々の発光素
子の特性の違いについては、個別に回路定数を調整する
ことにより対応する必要があった。
は、1ライン走査毎に所定時間光量制御することによ
り、光量変化を補正する技術が提案されている。
子の熱時定数が充分長くないと効果が発生しない。実際
には、1ライン走査時間が0.2〜2ミリ秒程度である
のに対し、発光素子の熱時定数は通常0.05〜1ミリ
秒程度であるので、1ライン走査に対する発光素子の熱
時定数は充分長いとはいえず、充分な効果は期待できな
い。また、短時間的なオーバシュートを抑制する効果は
少ない。
成されたもので、環境温度の変化、経時変化、光量設定
の違いなどによる発光素子の特性変化によらず、画像デ
ータにより発光素子の点灯パターンが変化しても常に正
確に発光素子の熱時定数による光量変動を補正し、一定
光量を得ることのできる発光素子制御装置、及び該発光
素子制御装置により光量を適切に制御することのできる
画像露光装置を提供することを第1の目的とする。ま
た、個々の発光素子の特性の違いに個別に対応すること
なく、自動的に最適な駆動電流値を求め、適切な補正を
行うことのできる発光素子制御装置、及び該発光素子制
御装置により光量を適切に制御することのできる画像露
光装置を提供することを第2の目的とする。
を達成するために、請求項1記載の発光素子制御装置
は、所定の点灯信号で点灯し所定の消灯信号で消灯する
発光素子を制御する発光素子制御装置であって、前記発
光素子の発光量を検知する発光量検知手段と、前記発光
量検知手段により検知された前記発光素子の発光量と予
め定めた基準発光量とを比較する比較手段と、発光素子
を消灯しその後発光素子を点灯した直後での発光素子の
発光量と前記基準発光量との比較結果に基づいて第1の
駆動電流値を設定すると共に、発光素子を連続点灯した
直後での発光素子の発光量と前記基準発光量との比較結
果に基づいて第2の駆動電流値を設定する設定手段と、
前記発光素子の発光量が前記基準発光量で安定するよう
に、発光素子に供給する駆動電流値を前記点灯信号又は
消灯信号に応じて前記第1の駆動電流値と第2の駆動電
流値とで切り替える駆動電流制御手段と、を有すること
を特徴とする。
記載の発明において、前記駆動電流制御手段は、発光素
子の消灯信号で駆動電流値を第1の駆動電流値に切り替
え、発光素子の点灯信号から予め定めた時間だけ遅延し
て駆動電流値を第2の駆動電流値に切り替えることを特
徴とする。
記載の発明において、前記駆動電流制御手段は、発光素
子の消灯信号で駆動電流値を第1の駆動電流値に切り替
え、発光素子の点灯信号で駆動電流値を第2の駆動電流
値に切り替えると共に、駆動電流値の変化に所定の時定
数を与えることを特徴とする。
手段により発光素子の発光量を検知し、比較手段によっ
て該検知された発光量と予め定めた基準発光量とを比較
することができる。
を点灯した直後において、発光量検知手段で検知された
発光量と予め定めた基準発光量とを比較手段によって比
較し、設定手段によって該比較結果に基づいて、発光量
が基準発光量に等しくなるときの第1の駆動電流値を設
定する。また、発光素子を連続点灯した直後において、
発光量検知手段で検知された発光量と予め定めた基準発
光量とを比較手段によって比較し、設定手段によって該
比較結果に基づいて、発光量が基準発光量に等しくなる
ときの第2の駆動電流値を設定する。
点灯した(例えば、低デューティ点灯)時に発光量が基
準発光量に等しくなるように設定した第1の駆動電流値
と、連続点灯時に発光量が基準発光量に等しくなるよう
に設定した第2の駆動電流値と、を設定する。
素子の発光量が基準発光量で安定するように、該発光素
子に供給する駆動電流値を発光素子の点灯信号又は消灯
信号に応じて、第1の駆動電流値と第2の駆動電流値と
で切り替える。
高デューティ点灯時の光量との差異を無くすことができ
ドループを適切に補正することができる。また、画像デ
ータにより発光素子の点灯パターンが変化しても、発光
量が基準発光量で安定するように制御することができ
る。
の発光素子の特性に応じて上記第1の駆動電流値及び第
2の駆動電流値を自動的に設定することができるので、
自動的に最適な駆動電流値を求め、個々の発光素子の特
性に応じて適切な光量補正を行うことができる。
駆動電流値と第2の駆動電流値との切り替えに関して
は、請求項2記載の発明のように、駆動電流制御手段に
よって、発光素子の消灯信号で駆動電流値を第1の駆動
電流値に切り替え、発光素子の点灯信号から予め定めた
時間だけ遅延して駆動電流値を第2の駆動電流値に切り
替えることにより、例えば、図6(A)に示す全面白色
画像の記録時の補正後光量曲線110や図6(B)に示
す全面黒色画像の記録時の補正後光量曲線120より明
らかなようにオーバシュートを補正することができ、安
定した発光光量を得ることができる。
電流制御手段によって、発光素子の消灯信号で駆動電流
値を第1の駆動電流値に切り替え、発光素子の点灯信号
で駆動電流値を第2の駆動電流値に切り替えると共に、
駆動電流値の変化に所定の時定数を与えることにより、
例えば、図8(A)に示す全面白色画像の記録時の補正
後光量曲線130や図8(B)に示す全面黒色画像の記
録時の補正後光量曲線140より明らかなようにオーバ
シュートを補正し、安定した発光光量を得ることもでき
る。
化、経時変化、光量設定の違いなどによる発光素子の特
性変化によらず、画像データにより発光素子の点灯パタ
ーンが変化しても常に正確に発光素子の熱時定数による
光量変動を補正し、一定発光光量を得ることができる。
ために、請求項4記載の画像露光装置は、所定の点灯信
号で点灯し所定の消灯信号で消灯するよう動作し、記録
すべき画像データに基づく光ビームを射出する発光素子
と、露光された部位に静電潜像が形成される像担持体
に、前記発光素子からの光ビームを走査露光する走査露
光手段と、を有する画像露光装置であって、前記発光素
子の発光量を検知する発光量検知手段と、前記発光量検
知手段により検知された前記発光素子の発光量と予め定
めた基準発光量とを比較する比較手段と、前記走査露光
手段による光ビームの一走査時間を一サイクルとした低
デューティ点灯における各サイクルの発光素子点灯時間
開始直後の発光量と前記基準発光量との比較結果に基づ
いて低デューティ点灯用駆動電流値を設定すると共に、
前記一走査時間を一サイクルとした連続点灯又は高デュ
ーティ点灯における各サイクルの発光素子点灯時間終了
直前の発光量と前記基準発光量との比較結果に基づいて
高デューティ点灯用駆動電流値を設定する駆動電流値設
定手段と、前記発光素子の発光量が、自己発熱に起因す
るドループに拘わらず前記基準発光量で安定するよう
に、発光素子に供給する駆動電流値を前記点灯信号又は
消灯信号に応じて前記低デューティ点灯用駆動電流値と
高デューティ点灯用駆動電流値とで切り替える駆動電流
切替手段と、を有することを特徴とする。
手段により発光素子の発光量を検知し、比較手段によっ
て該検知された発光量と予め定めた基準発光量とを比較
することができる。
走査時間を一サイクルとした低デューティ点灯における
各サイクルの発光素子点灯時間開始直後において、発光
量検知手段で検知された発光量と予め定めた基準発光量
とを比較手段によって比較し、駆動電流値設定手段によ
って該比較結果に基づいて、発光量が基準発光量に等し
くなるときの低デューティ点灯用駆動電流値を設定す
る。
連続点灯又は高デューティ点灯における各サイクルの発
光素子点灯時間終了直前において、発光量検知手段で検
知された発光量と予め定めた基準発光量とを比較手段に
よって比較し、駆動電流値設定手段によって該比較結果
に基づいて、発光量が基準発光量に等しくなるときの高
デューティ点灯用駆動電流値を設定する。
素子の発光量が、自己発熱に起因するドループに拘わら
ず基準発光量で安定するように、発光素子に供給する駆
動電流値を点灯信号又は消灯信号に応じて、低デューテ
ィ点灯用駆動電流値と高デューティ点灯用駆動電流値と
で切り替える。
高デューティ点灯時の光量との差異を無くすことができ
ドループを適切に補正することができる。また、画像デ
ータにより発光素子の点灯パターンが変化しても、発光
量が基準発光量で安定するように制御することができ
る。
発光素子からの発光量が基準発光量で安定するように制
御されるので、走査露光手段により像担持体上に走査露
光された画像の画質を高いレベルに維持することができ
る。
参照して詳細に説明する。
を含んで構成された光走査装置10の概略構成図が示さ
れており、図1には、当該光走査装置10を内蔵した画
像露光装置11の概略構成図が示されている。
略構成を説明する。画像露光装置11には、回転多面鏡
12を含んで構成された光走査装置10と円筒状の感光
体24とが設置されている。感光体24は矢印F方向に
回転しており、感光体24の側面近傍には、該回転方向
に沿って、感光体24の表面を帯電させる帯電器14
と、感光体24の表面にトナーを付着させる現像器16
と、トナーを感光体24の表面から用紙18へ転写する
転写用帯電器20と、感光体24の表面からトナーを除
去するクリーナー26と、が順に設置されている。
は、光を受けた場合、その受光部分の電位が低下すると
いう特性を有する。画像露光装置11では、この特性を
利用し、帯電器14により帯電し矢印F方向へ回転する
感光体24の表面に、矢印Jに示す光走査装置10から
の光を照射し、感光体24の受光部分の電位を低下させ
る。
部分、即ち電位が低下した部分のみに、現像器16によ
ってトナーが付着される。感光体24の表面の受光部分
にのみ付着したトナーは、転写用帯電器20により感光
体24の表面から用紙18へ転写される。ここで転写さ
れた用紙18は矢印G方向に搬送され、その搬送方向下
流側に設置された定着器22によって用紙18上のトナ
ーは融解固定される。
構成を説明する。光走査装置10には、発光素子として
の半導体レーザ30が設置されており、この半導体レー
ザ30の射出側近傍には、半導体レーザ30からの光ビ
ームを拡散光線から平行光線に変換するためのコリメー
タレンズ32が配置されている。
光ビームは、シリンドリカルレンズ34を介して、正多
角柱状の回転多面鏡12の側面に設けられた反射面12
C上に集束するようになっている。なお、シリンドリカ
ルレンズ34は、各反射面12Cの面倒れを補正する役
割を有する。
Cを8面有すると共に、図示しないモータからの駆動力
で軸42を中心に矢印P方向に高速回転しており、各反
射面12Cへの光ビームの入射角を連続的に変化させ偏
向する役割を有している。即ち、回転多面鏡12は、光
ビームを偏向して矢印Kで示す主走査方向に沿って走査
させる。
ムの進行方向には、該光ビームの感光体24上の結像点
を矢印Kで示す主走査方向に等速度移動させるためのf
θレンズ28が配置されている。fθレンズ28を透過
した光ビームは感光体24面上に結像する。
して矢印Q方向に回転している。即ち、感光体24の側
面24Aは図2において上から下へ(副走査方向に)ス
クロールしている。
感光体24上の結像点の主走査方向に沿った等速度移動
と、感光体24の副走査方向へのスクロールと、によっ
て、感光体24の側面24Aは光ビームにより走査され
る。以下、感光体24の側面24Aを被走査面24Aと
称す。
(走査ライン)の先頭部にはミラー38が配置されてお
り、このミラー38による光ビームの反射方向には本発
明のビーム位置検出手段としての光センサ40が配置さ
れている。この光センサ40は、光ビームを検知したと
きに(光ビームがSOSの位置に到達したときに)同期
検知信号を発光素子制御装置48内の制御回路50(図
3参照)へ出力する。
を用いて説明する。半導体レーザ30には変調回路54
を介して駆動回路56によって駆動電流Iが供給され
る。この駆動電流Iの電流値は、駆動回路56の電流制
御端子56Aに入力される電流制御信号の電圧に比例し
た値が設定され、電流制御信号に関しては後に説明す
る。
58が接続されており、アナログスイッチ58には、D
/Aコンバータ60の出力端子が増幅器61を介して、
D/Aコンバータ62の出力端子が増幅器63を介し
て、それぞれ接続されている。また、アナログスイッチ
58には、制御端子58A及びインバータ86を介して
遅延回路64が接続されており、遅延回路64にはOR
回路88の出力端子が接続されOR回路88の一方の入
力端子には画像データ入力端子90が接続されている。
OR回路88のもう一方の入力端子には、図示しないC
PU、ROM、RAM、入出力ポート等で構成された制
御回路50が接続されている。
像データは、制御回路50からのドライブ信号に基づい
て遅延回路64に送出され、遅延回路64によって所定
時間遅らせてアナログスイッチ58に入力される。アナ
ログスイッチ58は、該入力した画像データに応じて上
記D/Aコンバータ60からの出力又はD/Aコンバー
タ62からの出力の何れか一方を選択的に駆動回路56
に接続する。
それぞれレジスタを備えており、各レジスタには制御回
路50によって後述する駆動電流設定値の情報が記録さ
れる。
に一定の駆動電流を供給するバイアス回路66が接続さ
れている。バイアス回路66は、半導体レーザ30の発
振開始電流以下の電流を半導体レーザ30に連続的に供
給している。
30からの光量を検知するフォトダイオード52が内蔵
されており、フォトダイオード52の出力側はゲイン調
整可能なアンプ70に接続されている。アンプ70は増
幅器69と該増幅器69に並列に接続された可変抵抗器
68とで構成されており、アンプ70の出力側は比較器
72及び光出力制限回路84に内蔵された比較器76に
接続されている。
力電流が電流電圧変換され、該変換された信号(光出力
検知信号)は比較器72及び比較器76に入力される。
続されており、D/Aコンバータ74に内蔵されたレジ
スタには制御回路50によって目的光量E0 の情報が記
録されている。比較器72では、D/Aコンバータ74
からの上記目的光量E0 に基づく出力と光出力検知信号
とが比較され、その比較結果を示す比較信号が制御回路
50に入力される。
力され、制限信号供給源78からの固定の制限信号と比
較される。なお、制限信号は、光量が過大になることを
防止するために予め定めた光量の制限値Exに基づいて
出力される。
スフィルタ80を通った後、電圧/電流変換回路82に
入力される。この電圧/電流変換回路82からの出力電
流は、変調回路54を介して駆動回路56に入力され
る。
よりも大きい場合には、電圧/電流変換回路82から駆
動回路56へ電流が流れ込み、半導体レーザ30に供給
される駆動電流Iは減少する。
下の場合には、半導体レーザ30に供給される駆動電流
Iは、駆動回路56の電流制御端子56Aに入力される
電流制御信号の電圧により決定されるが、光出力検知信
号が固定の制限信号のレベルに達すると、光出力検知信
号は該固定の制限信号のレベルに固定されることにな
る。これにより、駆動電流Iが上記制限値Exよりも過
大になることが防止される。
例えば、一日における画像露光装置11での画像記録処
理の開始前や所定単位の画像記録処理が終了した後など
に、以下に説明する駆動電流値設定処理が実行される。
光量E0 を得るための駆動電流値を決定するための2進
数の値を、いわゆる逐次変換AD変換法によって決定す
る。図4(A)に低デューティ点灯において目的光量E
0 を得るための第1の駆動電流値I1 用の駆動電流設定
値S1 を求める手順を示す。なお、本第1実施形態では
駆動電流設定値S1 を、一例として6ビットの2進数で
表すものとする。
2進数「100000」を書き込み、半導体レーザ30
を点灯し、矢印A1で示す100μs後に比較器72の
出力をチェックし半導体レーザ30を消灯する。なお、
以下では上記2進数の各ビットを、最上位ビットから順
に第1ビット、第2ビット・・・第6ビットとする。
「0」に戻し第2ビットを立てた2進数「01000
0」をD/Aコンバータ74に書き込む。半導体レーザ
30を消灯してから900μs後に再度半導体レーザ3
0を点灯し、矢印A2で示す100μs後に比較器72
の出力をチェックし半導体レーザ30を消灯する。
「0」に戻し第3ビットを立てた2進数「00100
0」をD/Aコンバータ74に書き込む。半導体レーザ
30を消灯してから900μs後に再度半導体レーザ3
0を点灯し、矢印A3で示す100μs後に比較器72
の出力をチェックし半導体レーザ30を消灯する。
ットをそのままにして次の第4ビットを立てた2進数
「001100」をD/Aコンバータ74に書き込む。
このようにして計6回のレーザ点滅及び出力チェックに
より、第1の駆動電流値I1 用の駆動電流設定値S
1 「001011」を得る。
続点灯)において目的光量E0 を得るための第2の駆動
電流値I2 用の駆動電流設定値S2 を求める手順を示
す。
2進数「100000」を書き込み、半導体レーザ30
を点灯し、矢印B1で示す1ms後に比較器72の出力
をチェックする。
「0」に戻し第2ビットを立てた「010000」をD
/Aコンバータ74に書き込む。更に矢印B2で示す1
ms後に比較器72の出力をチェックする。
のレーザ点滅及び出力チェックにより、第2の駆動電流
値I2 用の駆動電流設定値S2 「001101」を得
る。
の駆動電流設定値S1 「001011」及び第2の駆動
電流値I2 用の駆動電流設定値S2 「001101」を
得た後、第1の駆動電流値I1 用の駆動電流設定値S1
「001011」はD/Aコンバータ60に書き込ま
れ、第2の駆動電流値I2 用の駆動電流設定値S2 「0
01101」はD/Aコンバータ62に書き込まれる。
流設定値S2 の方が大きいことがわかる。即ち、高デュ
ーティ点灯(連続点灯)時の方が同じ発光光量E0 を得
るのに、より大きな電流を必要とする。
点灯(連続点灯)時共に、光量チェックのインタバルを
1msとしたが、これは本第1実施形態の光走査装置1
0の1スキャンの時間にほぼ等しくなるように設定され
ている。
00μsとしたが、これは本第1実施形態の光走査装置
10の1スキャン毎に実施される水平同期検知時の半導
体レーザ点灯時間にほぼ等しくなるように設定されてい
る。
設定を図4(A)、(B)により説明したが、本第1実
施形態の発光素子制御装置48には光出力制限回路84
が設けられているため、実際の半導体レーザ30からの
光量Eは制限値Exを超えないように光出力制限回路8
4によって制限されている。従って、光量Eは図5
(A)、(B)のようになり、上位ビット設定時に半導
体レーザ30の光量Eが過大になり半導体レーザ30が
破損することを防止することができる。この図5
(A)、(B)を見て明らかなように、光出力制限回路
84によって駆動電流値決定の動作や結果に影響するこ
とは無い。
体レーザ30からの光量Eを一定に維持するための駆動
電流値(実際には駆動電流設定値S1 、S2 )を設定し
記憶した後、以下のような画像記録処理が実行される。
る画像記録処理の実行開始が指示されると、回転多面鏡
12は図2の矢印P方向に軸42を中心として所定角速
度で回転し、感光体24は図2の矢印Q方向(=図1の
矢印F方向)に軸Vを中心として所定角速度で回転す
る。また、用紙18も図1の矢印G方向に所定速度で搬
送される。
転、並びに用紙18の搬送が安定動作した時点より、記
録すべき画像データに対応した光ビームが半導体レーザ
30から射出される。
タに応じて駆動回路56に接続されるD/Aコンバータ
が切り替わる。即ち、半導体レーザ30の点灯時にはD
/Aコンバータ62が接続され、半導体レーザ30の消
灯時にはD/Aコンバータ60が接続される。
62、60の切り替えまでは遅延回路64により以下の
ように所定時間の遅延が加わる。なお、この所定時間は
半導体レーザ30の熱時定数に応じた適切な値が予め定
められている。説明をわかりやすくするために、全白画
像書き込み時と全黒画像書き込み時について図6
(A)、(B)を用いて説明する。
ように、半導体レーザ30の消灯時にD/Aコンバータ
60が接続され、前述した第1の駆動電流値I1 用の駆
動電流設定値S1 「001011」に基づく駆動電流制
御信号が駆動回路56に出力される。但し、このとき点
灯信号がオフであるので、半導体レーザ30に供給され
る駆動電流値Iは「0」となる。即ち、図6(A)にお
いて、実際に半導体レーザ30に供給される駆動電流値
Iは駆動電流として示す波形104と点灯信号102と
の論理積をとったものとなる。図6(B)においても同
様である。
灯時間になると、点灯信号がオンとなるが、D/Aコン
バータがD/Aコンバータ60からD/Aコンバータ6
2へ切り替えられるまで、遅延回路64により半導体レ
ーザ30の熱時定数に応じた遅延時間が加わる。D/A
コンバータ62が駆動回路56に接続されると、前述し
た第2の駆動電流値I2 用の駆動電流設定値S2 「00
1101」に基づく駆動電流制御信号が駆動回路56に
出力される。前記D/Aコンバータの切り替えに遅延を
加えたため、駆動電流制御信号104は遅れて立ち上が
ることとなる。
て立ち上がるために、補正後光量110では、補正前光
量106のような立ち上がり時のオーバシュートの発生
を防止することができる。
灯時間が経過すると、点灯信号がオフとなると共に、D
/Aコンバータ62からD/Aコンバータ60へ切り替
えられ、第1の駆動電流値I1 用の駆動電流設定値S1
「001011」に基づく駆動電流制御信号が駆動回路
56に出力されることとなる。
に、半導体レーザ30の消灯時にはD/Aコンバータ6
0が接続され、点灯時にはD/Aコンバータ62が接続
されるが、D/Aコンバータ60とD/Aコンバータ6
2との切り替えに対して、遅延回路64により半導体レ
ーザ30の熱時定数に応じた遅延時間が加えられる。図
6(B)において全黒画像の書き込みタイミングである
連続点灯時T1 でも、正しく目標光量が得られる。
量は補正される。その光ビームは、コリメータレンズ3
2で平行光線とされた後、シリンドリカルレンズ34を
透過し、回転多面鏡12の反射面12C上に集束する。
回転多面鏡12は矢印P方向に回転しているため、反射
面12Cへの光ビームの入射角は連続的に変化し、光ビ
ームは矢印Kで示す主走査方向に沿って偏向される。
過し、感光体24上に結像する。このとき、感光体24
上の結像点は矢印Kで示す主走査方向に沿って等速度移
動する。一方、感光体24において被走査面24Aは図
2において上から下へ(副走査方向に)スクロールして
いる。これにより、被走査面24Aは光ビームにより走
査されることになる。
すべき画像に対応した光ビームの感光体24への露光と
並行して、以下に述べるような感光体24から用紙18
への転写が行われる。
光体24において、光走査装置10からの光ビームを受
光した受光部分では電位が低下することとなり、この電
位が低下した受光部分のみに、現像器16によってトナ
ーが付着される。
転写用帯電器20により感光体24の表面から用紙18
へ転写される。ここで転写された用紙18は矢印G方向
に搬送され、定着器22によって用紙18上のトナーは
融解固定される。
を受光した感光体24表面の受光部位にトナーが付着
し、その付着位置に対応する用紙18上の位置にトナー
が転写及び融解固定されることにより、記録すべき画像
が用紙18に記録される。
において、感光体24の表面に残ったトナーはクリーナ
ー26によって除去され、ここでトナーが除去された感
光体24の表面には所定時間後に光走査装置10からの
光ビームが再度照射され、上記一連の露光及び転写に関
する処理が実行される。このようにして、用紙18への
画像の記録が継続的に実行される。そして、記録すべき
画像の全てが記録完了すると、画像露光装置11におけ
る画像記録処理は終了する。
の前に、半導体レーザ30からの光量を一定に維持する
ための2つの駆動電流設定値を設定し、それらを画像デ
ータに応じて適宜切り替えて半導体レーザ30の発光量
を一定に維持しているので、上記画像記録処理によって
記録された画像の画質を高いレベルに維持することがで
きる。
実施形態を説明する。この第2実施形態では、第1実施
形態の遅延回路64に代わりローパスフィルタを設け、
該ローパスフィルタによって、D/Aコンバータ60又
はD/Aコンバータ62から駆動回路56へ出力される
駆動電流制御信号に対し所定の時定数を与える実施形態
について説明する。
る。第1実施形態と同じ構成には同じ番号を付し説明を
省略する。
制御装置49において、駆動回路56の電流制御端子5
6Aには、コンデンサ94と抵抗92とで構成されたロ
ーパスフィルタ96が接続されており、ローパスフィル
タ96にはアナログスイッチ58を介してD/Aコンバ
ータ60、62の各々の出力が接続されている。なお、
ローパスフィルタ96の時定数は半導体レーザ30の熱
時定数に対応するように予め設定されている。
する。上記のような構成の発光素子制御装置49では、
画像データに応じてD/Aコンバータ60、62からの
出力が切り替えられる。その切り替えには、第1実施形
態のような遅延は加えられないが、各D/Aコンバータ
からの出力はローパスフィルタ96によって遅延された
後に駆動回路56に入力される。
ーザ30の熱時定数に対応するように設定されており、
電流制御信号(図には駆動電流と表示)は、図8(A)
に示す全白画像書き込み時には曲線124のように動作
し、図8(B)に示す全黒画像書き込み時には曲線13
4のように動作する。
上記第1実施形態と同様に、図8(A)の補正後光量1
30、図8(B)の補正後光量140のように、半導体
レーザ点灯直後(立ち上がり時)のオーバシュートは小
さく抑制される。また、図8(B)において全黒画像の
書き込みタイミングである連続点灯時T2 でも、正しい
目標光量が得られる。
整箇所は、光出力検知信号のゲイン調整のみであり、こ
の光出力検知信号のゲイン調整機能は通常の光走査装置
の光学ユニットには既に備わっているものである。即
ち、本発明の発光素子制御装置としては、特別の調整作
業を行うことなく、個々の装置について同一の特性を得
ることができる、という利点がある。
明の発光素子制御装置48を、光ビームによる感光体の
露光及び感光体から用紙への転写によって画像を用紙に
記録する画像露光装置11に内蔵された光走査装置10
に適用した実施形態を説明したが、本発明の発光素子制
御装置は上記以外の光走査装置にも適用することができ
る。
ムを被走査面としての感光材料面上に集束させ、その結
像点を感光材料上で走査することにより画像を感光材料
に露光する画像露光装置に内蔵された光走査装置にも適
用することができる。また、光源からの光ビームを被走
査面としての画像記録面上に集束させ、その結像点を画
像記録面上で走査することにより該画像記録面を透過し
た透過光による画像を読み取る画像読取装置に内蔵され
た光走査装置にも適用することができる。
変化、光量設定の違いなどによる発光素子の特性変化に
よらず、画像データにより発光素子の点灯パターンが変
化しても常に正確に発光素子の熱時定数による光量変動
を補正し、一定発光光量を得ることができる、という効
果が得られる。
特性に応じて第1の駆動電流値及び第2の駆動電流値を
自動的に設定することができるので、自動的に最適な駆
動電流値を求め、個々の発光素子の特性に応じて適切な
光量補正を行うことができる、という効果が得られる。
ば、発光素子からの発光量が基準発光量で安定するよう
に制御されるので、走査露光手段により像担持体上に走
査露光された画像の画質を高いレベルに維持することが
できる、という効果が得られる。
構成図である。
置の概略構成図である。
構成を示すブロック図である。
定値S1 を求める手順を説明するための図であり、
(B)は第2の駆動電流値I2 用の駆動電流設定値S2
を求める手順を説明するための図である。
において第1の駆動電流値I1用の駆動電流設定値S1
を求める手順を説明するための図であり、(B)は光量
の制限値Exが設定された条件下において第2の駆動電
流値I2 用の駆動電流設定値S2 を求める手順を説明す
るための図である。
合の発光素子の点灯信号、駆動電流制御信号、本発明を
適用していない時の光量、及び本発明を適用した時の光
量の変動を示すタイムチャートであり、(B)は第1実
施形態で全黒画像を書き込む場合の発光素子の点灯信
号、駆動電流制御信号、本発明を適用していない時の光
量、及び本発明を適用した時の光量の変動を示すタイム
チャートである。
構成を示すブロック図である。
合の発光素子の点灯信号、駆動電流制御信号、本発明を
適用していない時の光量、及び本発明を適用した時の光
量の変動を示すタイムチャートであり、(B)は第2実
施形態で全黒画像を書き込む場合の発光素子の点灯信
号、駆動電流制御信号、本発明を適用していない時の光
量、及び本発明を適用した時の光量の変動を示すタイム
チャートである。
の発光素子の点灯信号、駆動電流制御信号、補正前の光
量、及び補正後の光量の変動を示すタイムチャートであ
り、(B)は先行技術で全黒画像を書き込む場合の発光
素子の点灯信号、駆動電流制御信号、補正前の光量、及
び補正後の光量の変動を示すタイムチャートである。
Claims (4)
- 【請求項1】 所定の点灯信号で点灯し所定の消灯信号
で消灯する発光素子を制御する発光素子制御装置であっ
て、 前記発光素子の発光量を検知する発光量検知手段と、 前記発光量検知手段により検知された前記発光素子の発
光量と予め定めた基準発光量とを比較する比較手段と、 発光素子を消灯しその後発光素子を点灯した直後での発
光素子の発光量と前記基準発光量との比較結果に基づい
て第1の駆動電流値を設定すると共に、発光素子を連続
点灯した直後での発光素子の発光量と前記基準発光量と
の比較結果に基づいて第2の駆動電流値を設定する設定
手段と、 前記発光素子の発光量が前記基準発光量で安定するよう
に、発光素子に供給する駆動電流値を前記点灯信号又は
消灯信号に応じて前記第1の駆動電流値と第2の駆動電
流値とで切り替える駆動電流制御手段と、 を有する発光素子制御装置。 - 【請求項2】 前記駆動電流制御手段は、発光素子の消
灯信号で駆動電流値を第1の駆動電流値に切り替え、発
光素子の点灯信号から予め定めた時間だけ遅延して駆動
電流値を第2の駆動電流値に切り替えることを特徴とす
る請求項1記載の発光素子制御装置。 - 【請求項3】 前記駆動電流制御手段は、発光素子の消
灯信号で駆動電流値を第1の駆動電流値に切り替え、発
光素子の点灯信号で駆動電流値を第2の駆動電流値に切
り替えると共に、駆動電流値の変化に所定の時定数を与
えることを特徴とする請求項1記載の発光素子制御装
置。 - 【請求項4】 所定の点灯信号で点灯し所定の消灯信号
で消灯するよう動作し、記録すべき画像データに基づく
光ビームを射出する発光素子と、 露光された部位に静電潜像が形成される像担持体に、前
記発光素子からの光ビームを走査露光する走査露光手段
と、 を有する画像露光装置であって、 前記発光素子の発光量を検知する発光量検知手段と、 前記発光量検知手段により検知された前記発光素子の発
光量と予め定めた基準発光量とを比較する比較手段と、 前記走査露光手段による光ビームの一走査時間を一サイ
クルとした低デューティ点灯における各サイクルの発光
素子点灯時間開始直後の発光量と前記基準発光量との比
較結果に基づいて低デューティ点灯用駆動電流値を設定
すると共に、前記一走査時間を一サイクルとした連続点
灯又は高デューティ点灯における各サイクルの発光素子
点灯時間終了直前の発光量と前記基準発光量との比較結
果に基づいて高デューティ点灯用駆動電流値を設定する
駆動電流値設定手段と、 前記発光素子の発光量が、自己発熱に起因するドループ
に拘わらず前記基準発光量で安定するように、発光素子
に供給する駆動電流値を前記点灯信号又は消灯信号に応
じて前記低デューティ点灯用駆動電流値と高デューティ
点灯用駆動電流値とで切り替える駆動電流切替手段と、 を有する画像露光装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP960396A JP3608283B2 (ja) | 1996-01-23 | 1996-01-23 | 発光素子制御装置及び画像露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP960396A JP3608283B2 (ja) | 1996-01-23 | 1996-01-23 | 発光素子制御装置及び画像露光装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH09193459A true JPH09193459A (ja) | 1997-07-29 |
JP3608283B2 JP3608283B2 (ja) | 2005-01-05 |
Family
ID=11724895
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP960396A Expired - Fee Related JP3608283B2 (ja) | 1996-01-23 | 1996-01-23 | 発光素子制御装置及び画像露光装置 |
Country Status (1)
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JP (1) | JP3608283B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006198894A (ja) * | 2005-01-20 | 2006-08-03 | Ricoh Co Ltd | 光走査装置及び画像形成装置 |
JP2015221530A (ja) * | 2014-05-23 | 2015-12-10 | キヤノン株式会社 | 画像形成装置 |
-
1996
- 1996-01-23 JP JP960396A patent/JP3608283B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP4535498B2 (ja) * | 2005-01-20 | 2010-09-01 | 株式会社リコー | 光走査装置及び画像形成装置 |
JP2015221530A (ja) * | 2014-05-23 | 2015-12-10 | キヤノン株式会社 | 画像形成装置 |
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