JP5707759B2 - Light quantity control device, optical scanning device, and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、光量制御装置、光走査装置、及び画像形成装置に関する。 The present invention relates to a light amount control device, an optical scanning device, and an image forming apparatus.
特許文献1には、複数の光ビームの光量を検出する光検出手段と、前記光検出手段の検出光量に基づいて、前記光量が予め定めた目標光量となるように、前記複数の光ビームの光量を各々制御する光量制御手段と、前記光量制御手段による光量制御時に、前記複数の光ビームの本数が2n本か奇数本かに応じて、前記複数の光ビームの光量が前記目標光量に収束するように、前記複数の光ビームの点灯を制御する点灯制御手段と、を備えた光量制御装置が記載されている。
特許文献2には、複数の発光素子を有し複数本の光ビームを発生する光源から同時に出力される複数本の光ビームの光量の総和を検出する総光量検出手段と、前記光源の発光素子毎の発光強度のばらつきを予め調整する光強度バランス手段と、前記光強度バランス手段で発光強度のばらつきを調整された前記光源の複数の発光素子を同時に点灯し、点灯した前記光源の発光素子の発光量の総和を前記総光量検出手段により検出し、前記総光量検出手段の検出値に基づいて前記光源の発光素子の発光量の総和を調整する制御手段と、を備えた発光強度制御装置において、前記制御手段は、前記総光量検出手段により検出された総光量の検出値と基準値とを比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果に基づいて前記光源の発光素子の光強度を設定する光強度設定手段と、を有し、前記光強度設定手段は、各発光素子の光強度を独立して設定することを特徴とする発光強度制御装置が記載されている。
本発明は、基準発光素子に対して光量制御を行った基準電圧を用いて、他の発光素子の光量制御を行わない場合に比べて、光量制御時間を短縮すると共に、光量を制御する精度が向上する、光量制御装置、光走査装置、及び画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention uses a reference voltage obtained by performing light amount control on the reference light emitting element, and shortens the light amount control time as compared with the case where the light amount control of other light emitting elements is not performed, and the accuracy of controlling the light amount is improved. An object of the present invention is to provide an improved light quantity control device, optical scanning device, and image forming apparatus.
上記目的を達成するために、請求項1に記載の光量制御装置は、発光素子の発光量を検出する検出手段と、初期光量制御処理において、前記検出手段で検出された発光量に基づいて、複数の発光素子のうちの基準発光素子の発光量が、予め定めた発光量となるように前記基準発光素子に印加する電圧を、基準電流に応じた電圧と前記基準発光素子の発光量に応じた電圧とに基づいて制御する第1制御手段と、前記第1制御手段の制御により、前記基準発光素子の発光量が、前記予め定めた発光量となった際の前記基準発光素子に印加した電圧を基準電圧として記憶する第1記憶手段と、前記基準電圧を印加した場合の前記基準発光素子の発光量と、前記第1記憶手段に記憶した前記基準電圧を印加させて前記複数の発光素子の各々を発光させた際の各発光素子の発光量との差または比に応じた第1電圧を発光素子毎に記憶する第2記憶手段と、画像形成駆動時処理において、前記基準電流を前記複数の発光素子の数で除した値に応じた電圧と、前記第1電圧を前記複数の発光素子の数で除した値と、を加算して前記複数の発光素子毎に生成した参照電圧を各々印加させて前記複数の発光素子を同時に発光させて、前記検出手段で検出した発光量に応じた電流を前記複数の発光素子の数で除した値と、前記第1電圧に応じた電流を前記複数の発光素子の数で除した値と、を加算して前記複数の発光素子毎に受光電流を算出し、当該受光電流に応じた電圧が前記参照電圧となるように前記複数の発光素子毎の発光量を同時に制御する第2制御手段と、前記受光電流に応じた電圧が前記参照電圧となった際に前記複数の発光素子毎に印加した電圧を前記複数の発光素子の数で乗じることにより、前記複数の発光素子毎の駆動電圧を生成する生成手段と、を備える。
To achieve the above object, the light quantity control device according to
請求項2に記載の光量制御装置は、請求項1に記載の光量制御装置において、前記第2制御手段は、画像データに基づいたライン毎に前記複数の発光素子毎の発光量を前記複数の発光素子毎に制御し、2ライン目以降は、1ライン目の制御により前記受光電流に応じた電圧が前記参照電圧となった際に各発光素子に印加した電圧を前記参照電圧として、受光電流に応じた電圧が前記参照電圧となるように前記複数の発光素子毎の発光量を制御する。
The light quantity control device according to
請求項3に記載の光走査装置は、複数の発光素子と、前記複数の発光素子の発光量を制御する請求項1または請求項2に記載の光量制御装置と、を備える。 According to a third aspect of the present invention, there is provided an optical scanning device comprising: a plurality of light emitting elements; and a light amount control device according to the first or second aspect that controls light emission amounts of the plurality of light emitting elements.
請求項4に記載の画像形成装置は、請求項3に記載の光走査装置と、前記光走査装置に備えられた複数の発光素子が画像データに基づいて発光したビームにより露光される感光体と、を備える。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus according to the third aspect, and a photoconductor exposed by a beam emitted from a plurality of light emitting elements provided in the optical scanning apparatus based on image data. .
請求項5に記載の光量制御装置は、複数の発光素子の発光量を検出する検出手段と、初期光量制御処理において、前記検出手段で検出された発光量に基づいて、前記複数の発光素子のうちの基準発光素子に電圧を印加させて発光させた際の発光量が、予め定めた発光量となるように制御する第1制御手段と、前記第1制御手段の制御により、前記基準発光素子の発光量が、前記予め定めた発光量となった際の前記基準発光素子に印加した電圧を基準電圧として記憶する第1記憶手段と、前記基準発光素子の発光量と、前記基準発光素子以外の発光素子に前記第1記憶手段に記憶した前記基準電圧を印加させて発光させた際の発光素子の発光量との差または比に応じた第1電圧を前記基準発光素子以外の発光素子毎に記憶する第2記憶手段と、画像形成駆動時処理において、電圧を印加させて発光させた前記基準発光素子の発光量が、前記予め定めた発光量となるように制御する第2制御手段と、前記基準電圧と、前記第2制御手段の制御により発光させた前記基準発光素子の発光量が前記予め定めた発光量となる際に印加した電圧と、の差または比に応じた補正値電圧を算出し、前記補正値電圧/前記基準電圧×前記第1電圧+前記第1電圧を算出することにより補正した補正電圧を前記複数の発光素子毎に生成する補正電圧生成手段と、前記第2制御手段の制御により発光させた前記基準発光素子の発光量が前記予め定めた発光量となる際に印加した電圧を前記補正電圧で補正した駆動電圧を前記複数の発光素子毎の駆動電圧として生成する駆動電圧生成手段と、を備える。 The light quantity control device according to claim 5, a detecting means for detecting the light emission amount of a plurality of light emitting elements, in the initial light amount control process, based on the light emission amount detected in the previous SL detecting means, said plurality of light emitting elements First control means for controlling the light emission amount when light is emitted by applying a voltage to the reference light emitting element, and the reference light emission by the control of the first control means. First storage means for storing, as a reference voltage, a voltage applied to the reference light emitting element when the light emission amount of the element becomes the predetermined light emission amount, the light emission amount of the reference light emitting element, and the reference light emitting element A light emitting element other than the reference light emitting element has a first voltage corresponding to a difference or a ratio with a light emission amount of the light emitting element when light is emitted by applying the reference voltage stored in the first storage unit to a light emitting element other than a second storage means for storing for each, During processing the imaging drive, the light emission amount of the reference light-emitting element to emit light by applying a voltage includes a second control means for controlling so that said predetermined amount of light emission, and the reference voltage, the first It calculates a correction value voltage according to the voltage and the difference or ratio of the light emission amount of the reference light-emitting element to emit light is applied in the said predetermined amount of light emission by control of second control means, the correction value voltage / Correction voltage generation means for generating a correction voltage corrected by calculating the reference voltage × the first voltage + the first voltage for each of the plurality of light emitting elements, and light emission by the control of the second control means Drive voltage generating means for generating, as the drive voltage for each of the plurality of light emitting elements, a drive voltage obtained by correcting the voltage applied when the light emission amount of the reference light emitting element becomes the predetermined light emission amount with the correction voltage; Prepare.
請求項6に記載の光走査装置は、複数の発光素子と、前記複数の発光素子の発光量を制御する請求項5に記載の光量制御装置と、を備える。 An optical scanning device according to a sixth aspect includes a plurality of light emitting elements and a light amount control device according to the fifth aspect that controls light emission amounts of the plurality of light emitting elements.
請求項7に記載の画像形成装置は、請求項6に記載の光走査装置と、前記光走査装置に備えられた複数の発光素子が画像データに基づいて発光したビームにより露光される感光体と、を備える。 According to a seventh aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus according to the sixth aspect, and a photoconductor exposed by a beam emitted from a plurality of light emitting elements provided in the optical scanning apparatus based on image data. .
請求項1、請求項2、請求項3、請求項4、請求項5、請求項6及び請求項7に記載の発明によれば、基準発光素子に対して光量制御を行った基準電圧を用いて、他の発光素子の光量制御を行わない場合に比べて、光量制御時間を短縮すると共に、光量を制御する精度が向上する。 According to the first, second, third, fourth, fifth, sixth, and seventh aspects of the present invention, the reference voltage obtained by performing the light amount control on the reference light emitting element is used. Thus, the light amount control time is shortened and the accuracy of controlling the light amount is improved as compared with the case where the light amount control of other light emitting elements is not performed.
[第1の実施の形態] [First Embodiment]
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。ここでは、具体的一例として複数の発光素子により発光されたレーザビーム(以下、単に「ビーム」という。)により感光体に対して走査露光を行う光走査装置、当該発光素子の光量をAPC(Auto Power Control:自動光量制御)制御する光量制御装置、及び当該光走査装置により感光体の走査露光が行われる画像形成装置に適用した場合について説明する。 Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Here, as a specific example, an optical scanning device that scans and exposes a photosensitive member with laser beams emitted from a plurality of light emitting elements (hereinafter simply referred to as “beams”), and the light quantity of the light emitting elements is represented by APC (Auto A description will be given of a case where the present invention is applied to a light amount control device that performs power control (automatic light amount control) and an image forming apparatus in which the photosensitive member is scanned and exposed by the optical scanning device.
まず、本実施の形態に係る光走査装置について説明する。図1は、本実施の形態に係る光走査装置の一例の概略構成を示す平面図である。図1に示すように、この光走査装置10は、複数(N個)の発光素子により複数のビームを出射する面発光型のレーザアレイ12と、これら複数のビームを主走査方向に走査するポリゴンミラー24と、を備えている。レーザアレイ12は、回路基板14に取り付けられている。なお、レーザアレイ12は複数のビームを発生するが、図1では、簡略化のため1本のビームのみを図示している。
First, the optical scanning device according to the present embodiment will be described. FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of an example of an optical scanning device according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the
レーザアレイ12には、図2に示すように、複数(N個)のレーザダイオード等の発光素子(CH)が2次元的に配置されている。以下では、これらのCHをCH0〜CHn−1といい、これらのCHの各々から出射されるビームを第0ビーム〜第n−1ビームという。なお、個々の発光素子を区別する場合は、符号CHの後に、個々の発光素子を識別する数字を付して説明し、個々を区別せずに総称する場合は、個々の発光素子を識別する数字の記載を省略する。また、発光素子に関して設けられたその他の構成部(例えば、後述する図3のモジュール48等)についても、同様に総称する場合は、個々の発光素子を識別する数字の記載を省略する。
In the
レーザアレイ12から出射されたビームは、コリメータレンズ16により略平行光とされる。ハーフミラー18は、ビームの一部を分離して受光量を検出するための素子であるモニタフォトダイオード(MPD)20に導く。なお、レーザアレイ12は、端面発光レーザとは異なり、共振器の後側からビーム(バックビーム)を出射することができない。そこで、光量制御用のモニター信号を得るために、レーザアレイ12から出射されたビームの一部はハーフミラー18により分離された後、上記のようにMPD20に導かれる。
The beam emitted from the
一方、ハーフミラー18を通過したビームは、副走査方向にのみパワーを有するシリンドリカルレンズ22によってポリゴンミラー24の反射面近傍で主走査方向に長い線状に結像されてポリゴンミラー24に入射される。
On the other hand, the beam that has passed through the half mirror 18 is imaged into a long line in the main scanning direction in the vicinity of the reflecting surface of the
ポリゴンミラー24は図示しないモータによって回転され、入射されたビームを主走査方向に偏向反射する。そして、ポリゴンミラー24によって偏向反射されたビームは、主走査方向にのみパワーを有するfθレンズ26によって主走査方向において感光体6(図3参照)上に結像され、かつ当該感光体6上を略等速で移動するように結像される。
The
fθレンズ26を通過したビームは、副走査方向にのみパワーを有するシリンドリカルミラー28によって感光体6上で結像され、対応する色の画像信号に応じた静電潜像が感光体6上に形成される。
The beam that has passed through the
また、光走査装置10は、ポリゴンミラー24の各反射面での走査開始の同期を取る必要があるため、走査開始前のビームを反射するピックアップミラー30と、ピックアップミラー30で反射されたビームを検出する主走査同期センサ32と、を備えており、主走査同期センサ32から出力された主走査同期信号によって主走査方向の書き出しタイミングの同期が取られる。
Further, since the
つぎに、本実施の形態の光走査装置10を備えた画像形成装置、及び光走査装置10の発光素子CHの光量を制御する光量制御装置について説明する。
Next, an image forming apparatus including the
図3に、本実施の形態に係る画像形成装置1の一例の概略構成を示す機能ブロック図を示す。本実施の形態の画像形成装置1は、画像形成制御部2及び画像形成制御部2から出力される画像データ信号や各種制御信号等に基づいて画像を形成する画像形成部4を備えて構成されている。
FIG. 3 is a functional block diagram showing a schematic configuration of an example of the
画像形成部4は、光走査装置10及び光走査装置10により走査露光される感光体6を備えて構成されている。
The
本実施の形態の光走査装置10は、光量制御装置40及び光量制御装置40により発光量が制御されるN個の発光素子CHを備えて構成されている。
The
本実施の形態の光量制御装置40は、制御部42、駆動回路部44、及びMPDを含んで構成されている。制御部42は、光量制御装置40全体を制御する機能を有するものであり、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)を含むメモリ、HDD(Hard Disk Drive)やフラッシュメモリ等から成る不揮発性の記憶部を有して構成されている。制御部42は、駆動回路部44に画像データ信号、主走査同期信号、及び制御信号等を出力し、駆動回路部44に備えられたスイッチング素子SW(詳細後述)のオン・オフ等の制御を行う機能を有している。
The light
駆動回路部44は、全部(本実施の形態ではN個)の発光素子CHに共通して設けられた1つの共通モジュール46と、各発光素子CH毎に設けられたモジュール48(480〜48n−1)を備えて構成されている。
The
本実施の形態の駆動回路部44の具体的一例の回路図を図4に示す。駆動回路部44は、基準電源50、Vref×1/N参照電流生成ブロック52、MPD受光電流×1/N生成ブロック54、1/N初期APC用差分電流算出ブロック56、1/N RUN−APC用差分電流算出ブロック58、RUN−APC参照電流生成ブロック60、RUN−APC受光電流生成ブロック62、駆動電位生成ブロック64、APC−AMP66、オペアンプ68、70、72、電位記憶部74、76、78、79、スイッチング素子SW1〜15等を備えて構成されている。
FIG. 4 shows a circuit diagram of a specific example of the
共通モジュール46に設けられた基準電源50は、参照電流となる基準光量(基準光量に相当する電流、本実施の形態では、基準光量のMPD受光電流に相当)Vrefを供給する機能を有するものである。また、Vref×1/N参照電流生成ブロック52は、基準光量Vrefの1/Nの電流を参照電流として生成する機能を有するものである。また、MPD受光電流×1/N生成ブロック54は、MPDの受光電流の1/Nの電流を生成する機能を有するものである。
The
モジュール48に設けられた1/N初期APC用差分電流算出ブロック56は、初期APC(詳細後述)において、MPDの受光量の電圧Vpdと、基準発光素子CH0の発光量(目標光量)との差分に基づいて、1/N初期APC用差分電流を算出する機能を有するものである。1/N RUN−APC用差分電流算出ブロック58は、RUN-APC用の差分電流を生成する機能を有するものである。RUN−APC参照電流生成ブロック60は、Vref×1/N参照電流生成ブロック52により生成された電流、及び1/N初期APC用差分電流算出ブロック56により算出された電流に基づいて、RUN-APC時の参照電流を生成する機能を有するものである。RUN−APC受光電流生成ブロック62は、MPD受光電流×1/N生成ブロック54により生成された電流、及び1/N RUN−APC用差分電流算出ブロック58により算出された電流に基づいてRUN-APC時の受光電流を生成する機能を有するものである。駆動電位生成ブロック64は、電位記憶部78に記憶された電位に基づいて発光素子CHの駆動電位を生成する機能を有するものである。
The differential
APC−AMP66は、APCの際に、参照電流とMPDからの受光電流とが一致するようにフィードバック制御を行う機能を有するものであり、いわゆるオペアンプを用いている。
The APC-
電位記憶部74、76、78、79は各々電位を記憶する機能を有しており、本実施の形態では、具体的一例としてサンプルホールドコンデンサ(以下、単にコンデンサという)C1〜4を用いているが、コンデンサCに限定されるものではない。
Each of the
スイッチング素子SW1〜15は、各制御処理時(詳細後述)において、上述の各機能部に電流(電位)を供給するために制御部42の制御によりオン・オフされる機能を有するものである。どのような素子により構成するかは特に限定されるものではなく、電流経路が切り替えられる素子であればよい。
The switching elements SW1 to SW15 have a function of being turned on / off by the control of the
次に本実施の形態の光量制御装置40におけるAPC(光量制御)動作について詳細に説明する。なお、ここでは、具体的一例として発光素子CH0を基準発光素子とした場合について詳細に説明する。本実施の形態の光量制御装置40における光量制御処理の流れの一例のフローチャートを図5に示す。また、光量制御処理のタイミングチャートの一例を図6に示す。本実施の形態では、主走査同期信号に基づいて、主走査信号のインターバルにおいて、光量制御を行う。
Next, the APC (light quantity control) operation in the light
ステップ1000では、初期光量制御処理(Initial APC、初期APCという)を行う。画像形成の指示がなされると、まず初期APCが実行され、基準発光素子CH0の光量のフィードバック制御及び、各発光素子CH1〜n−1と、基準発光素子CH0と、の発光量(MPDの受光量)の差分にあたる差分電圧をホールドする処理が行われる。
In
次のステップ1002では、画像データに基づいたライン毎に、画像形成駆動時処理(光量制御処理:RUN-APC、変調処理)を行う。1ライン毎に画像形成前に画像形成領域以外の非画像形成領域においてRUN-APCを行い、光量制御後に、変調処理を行い感光体6を走査露光する処理が行われる。
In the
次のステップ1004では、全ラインについてステップ1002の処理が終了したか否かを判断する。まだ終了していないラインが残っている場合は、否定されてステップ1002に戻り、画像形成駆動時処理を繰返す。一方、全ラインを終了した場合は、肯定されて本処理を終了する。
In the
次に、各処理について詳細に説明する。 Next, each process will be described in detail.
初期APC(図5ステップ1000)について説明する。図7に初期APCの流れの一例のフローチャートを示す。
The initial APC (
まず、基準発光素子CH0の光量制御を行う。この際、スイッチング素子SW1、2、4、5、6がオン状態になる。また、SW3は端子aに接続されオン状態になり、SW7は端子bに接続されオン状態になり、SW8は端子aに接続されてオン状態になる。この場合の、電流の流れを図8の光量制御装置40の回路図に太線で示す。
First, the light amount control of the reference light emitting element CH0 is performed. At this time, the switching elements SW1, 2, 4, 5, and 6 are turned on. In addition, SW3 is connected to the terminal a and turned on, SW7 is connected to the terminal b and turned on, and SW8 is connected to the terminal a and turned on. The current flow in this case is indicated by a thick line in the circuit diagram of the light
まず、参照電流=基準光量Vrefとして基準発光素子CH0を点灯(ステップ2000)させる。この際のMPDの受光量(受光電流)に基づいて、APC−AMP66でフィードバック制御を行う(ステップ2002)。MPDの受光量が目標光量(本実施の形態では、具体的一例として1mW)になったか否か判断し(ステップ2004)、未だ目標光量になっていない場合は、否定されてステップ2002に戻りフィードバック制御を繰返し、目標光量になった場合は、次の処理へ進む。フィードバック制御を行う場合のMPDの受光電流の電圧変換値と、時間との関係を図9に示す。図9に示すように、フィードバック制御では、目標光量値に向かって徐々に近付く(収束する)。 First, the reference light emitting element CH0 is turned on with reference current = reference light quantity Vref (step 2000). Based on the light receiving amount (light receiving current) of the MPD at this time, feedback control is performed by the APC-AMP 66 (step 2002). It is determined whether the received light amount of the MPD has reached the target light amount (in this embodiment, as a specific example, 1 mW) (step 2004). If it has not yet reached the target light amount, the result is negative and the process returns to step 2002 for feedback. When the control is repeated and the target light amount is reached, the process proceeds to the next process. FIG. 9 shows the relationship between the voltage conversion value of the light receiving current of the MPD and time when feedback control is performed. As shown in FIG. 9, in the feedback control, it gradually approaches (converges) toward the target light amount value.
なお、本実施の形態では、基準発光素子CH0の発光量(MPDの受光量)が目標光量になると、スイッチング素子SWはが全てオフ状態になる。これにより、この際の基準発光素子CH0の駆動電圧Vv0が電位記憶部74のコンデンサC1にホールドされる(ステップ2006)。 In the present embodiment, when the light emission amount of the reference light emitting element CH0 (MPD received light amount) reaches the target light amount, all the switching elements SW are turned off. As a result, the drive voltage Vv0 of the reference light emitting element CH0 at this time is held in the capacitor C1 of the potential storage unit 74 (step 2006).
次に、基準発光素子CH0と各発光素子CH1〜n−1との発光量のばらつきを含む電圧をホールドする(ばらつきの有る各発光素子CH1〜n−1の発光量を電位としてホールドする)処理を行う。この際、スイッチング素子SW9がオン状態になる。また、SW7は端子aに接続されオン状態になる。この場合の、電流の流れを図10の光量制御装置40の回路図に太線で示す。
Next, a process of holding a voltage including variation in the amount of light emission between the reference light emitting element CH0 and each of the light emitting devices CH1 to n-1 (holding the light emission amount of each of the light emitting elements CH1 to n-1 having variation as a potential). I do. At this time, the switching element SW9 is turned on. SW7 is connected to the terminal a and is turned on. The current flow in this case is indicated by a thick line in the circuit diagram of the light
他の発光素子CH1〜n−1のうちの1つに、電位記憶部74のコンデンサC1にホールドされていた駆動電圧Vv0を印加させて強制点灯させる(ステップ2008)。なお、本実施の形態では、このように基準発光素子CH0の駆動電圧を印加させて、その他の発光素子CH1〜n−1を点灯させることを強制点灯という。強制点灯を行った際の、発光素子CHの発光量の具体的例を図11に示す。基準発光素子CH0では、発光量が1mWであり、例えば100μAの電流が流れるとすると、発光素子CH1では、発光量が1.1mWであり、0.1mW発光量が基準発光素子CH0よりも多く、受光電流は10μA多い。また、発光素子CH2では、発光量が0.9mWであり、0.1mW発光量が基準発光素子CH0よりも不足しており、受光電流は10μA少ない。強制点灯させた際のMPDの受光電流を負荷ZによりI−V(電流−電圧)変換した電圧Vpd、電位記憶部79のコンデンサC4にホールドする(ステップ2010)。なお、さらに電位記憶部79にホールドされた電圧Vpdと、基準発光素子CH0の発光量(ここでは、目標光量である1mW)に応じた電圧との差分に応じた光量差分電圧Vs(Vs=1mWに応じた電圧−Vpd)を算出し(ステップ2012)、さらに光量差分電圧Vsを1/N初期APC用差分電流算出ブロック56にホールドする(ステップ2014)ようにしてもよい。
The drive voltage Vv0 held in the capacitor C1 of the
基準発光素子CH0を除く全発光素子CH1〜n−1に対してばらつきを有する電位がホールドされたかを判断し(ステップ2016)、まだ終了していない場合は、ステップ2008〜ステップ2010の処理を基準発光素子CH0を除く全発光素子CH1〜n−1に対して繰り返し、全発光素子CH1〜n−1に対してばらつきを有する電位がホールドされたら本処理を終了する。
It is determined whether or not potentials having variations are held for all the light emitting elements CH1 to n-1 except the reference light emitting element CH0 (step 2016). If not yet completed, the processing from
このように本実施の形態では、初期APCでは、基準発光素子CH0のみフィードバック制御を伴う光量制御処理を行い、その他の発光素子CH1〜n−1では、強制点灯させた際の基準発光素子CH0の発光量に対するばらつきを有する各発光素子の発光量に応じた電位が各発光素子毎にホールドされた状態になる。 As described above, in the present embodiment, in the initial APC, only the reference light emitting element CH0 performs the light amount control process with feedback control, and the other light emitting elements CH1 to n-1 have the reference light emitting element CH0 when forcedly lit. A potential corresponding to the light emission amount of each light emitting element having variation with respect to the light emission amount is held for each light emitting element.
次に、画像形成駆動時処理(図5ステップ1002)について説明する。図12に画像形成駆動時処理の流れの一例のフローチャートを示す。
Next, the image formation driving process (
本実施の形態の画像形成駆動時処理では、各ライン毎に、RUN-APC、及び変調処理を行う。また、本実施の形態のRUN−APCでは、全発光素子CHの発光量の合計が目標光量(1mW)になるように、より具体的には、各発光素子CH毎の発光量が1/N×目標光量(1mW)となるように(図13参照)フィードバック制御を行う。なお、1ライン目か、それ以外のラインかによりRUN-APCの方法が異なっている。 In the image formation driving process of this embodiment, RUN-APC and modulation processing are performed for each line. In the RUN-APC of the present embodiment, more specifically, the light emission amount for each light emitting element CH is 1 / N so that the total light emission amount of all the light emitting elements CH becomes the target light amount (1 mW). X Feedback control is performed so that the target light amount (1 mW) is obtained (see FIG. 13). Note that the RUN-APC method differs depending on whether the first line or other lines.
そのため、本処理では、まず、1ライン目かを判断し(ステップ3000)、1ライン目であれば、RUN-APCのために、まずスイッチング素子SW4、10がオン状態になる。また、SW3は端子aに接続されオン状態になり、SW11は端子aに接続されてオン状態になる。この場合の、電流の流れを図14の光量制御装置40の回路図に太線で示す。
Therefore, in this process, first, it is determined whether it is the first line (step 3000). If it is the first line, the switching elements SW4, 10 are first turned on for RUN-APC. Further, SW3 is connected to the terminal a and is turned on, and SW11 is connected to the terminal a and is turned on. The current flow in this case is indicated by a thick line in the circuit diagram of the light
1ライン目であれば、Vref×1/N参照電流生成ブロック52で生成された基準光量Vrefを1/Nした電流と、1/N初期APC用差分電流算出ブロック56で生成された光量差分電圧Vsに応じた電流の1/NとをRUN−APC参照電流生成ブロック60で加算して、RUN-APCにおける参照電流を生成する(ステップ3002)。さらに負荷ZによりI−V変換し、APC−AMP66の非反転端子に入力される参照電位を生成する。スイッチング素子SW4がオン状態になり、当該参照電位により全発光素子CHを点灯させる(ステップ3004)。
For the first line, a current obtained by 1 / N the reference light amount Vref generated by the Vref × 1 / N reference
さらに、スイッチング素子SW12、13がオン状態になる。また、SW7は端子cに接続されオン状態になり、SW8は端子bに接続されオン状態になる。MPDからの受光電流の流れを、参照電流の流れと同様に、図14の光量制御装置40の回路図に太線で示す。その後、MPDからの受光量をMPD受光電流×1/N生成ブロック54で1/Nして算出した各発光素子CH毎に割当てられた電流と、1/N初期APC用差分電流算出ブロック56で算出された光量差分電圧Vsに応じた電流と、に基づいてRUN−APC受光電流生成ブロック62でRUN-APCの際の受光電流を生成する。生成された受光電流は負荷ZによりI−V変換されて受光電位となり、受光電位がAPC−AMP66の反転端子に入力される。さらに、受光電位が参照電位になるようにAPC−AMP66でフィードバック制御され(ステップ3006)、受光電位=参照電位となるまで当該フィードバック制御が繰り返される(ステップ3008)。
Furthermore, the switching elements SW12 and 13 are turned on. SW7 is connected to the terminal c and turned on, and SW8 is connected to the terminal b and turned on. The flow of the light receiving current from the MPD is indicated by a bold line in the circuit diagram of the light
なお、この受光電位=参照電位とするためのフィードバック制御は、全発光素子CH同時に実行され、それぞれが収束するまで行われる。当該フィードバック制御により、電位記憶部78のコンデンサC3に発光素子の駆動電位(APC駆動電位)Vapcがホールドされる(ステップ3018)。 Note that feedback control for setting the light receiving potential to the reference potential is performed simultaneously for all the light emitting elements CH and is performed until each of them converges. By this feedback control, the drive potential (APC drive potential) Vapc of the light emitting element is held in the capacitor C3 of the potential storage unit 78 (step 3018).
全発光素子CHにおいて受光電位=参照電位となったら、スイッチング素子SW7、8、12、13がオフ状態になる。これにより、電位記憶部78のコンデンサC3にホールドされたAPC駆動電位Vapcが電位記憶部76のコンデンサC2にホールドされた状態になる(ステップ3020)。
When the light receiving potential is equal to the reference potential in all the light emitting elements CH, the switching elements SW7, 8, 12, and 13 are turned off. As a result, the APC drive potential Vapc held in the capacitor C3 of the
このようにしてRUN-APCが終了し、受光電位=参照電位とした後、変調処理(画像を形成するため、画像データに基づいて感光体6の画像形成領域を走査露光する際の処理)を行う。なお本実施の形態では、変調処理では、具体的には、図15に示すように、RUN-APCの際には、1/Nの光量を参照光量としたため、変調時の光量がRUN-APCの際の受光光量のN倍になるように、APC駆動電位VapcをN倍した駆動電位Vを各発光素子CH毎に生成して、当該駆動電位Vを印加させて各発光素子CHを発光させる。これにより、全発光素子CHの発光量が同一になる。 After RUN-APC is completed in this way and the light receiving potential is set to the reference potential, modulation processing (processing for scanning and exposing the image forming area of the photoconductor 6 based on the image data to form an image) is performed. Do. In the present embodiment, in the modulation process, specifically, as shown in FIG. 15, in the case of RUN-APC, since the 1 / N light amount is used as the reference light amount, the light amount at the time of modulation is RUN-APC. A driving potential V obtained by multiplying the APC driving potential Vapc by N times is generated for each light emitting element CH so that the received light amount is N times, and the driving potential V is applied to cause each light emitting element CH to emit light. . Thereby, the light emission amounts of all the light emitting elements CH become the same.
具体的には、全発光素子CH同時に、スイッチング素子SW14、15をオン状態にし、電位記憶部78のコンデンサC3にホールドされたAPC駆動電位Vapcを、駆動電位生成ブロック64でN倍にして駆動電位Vを生成し(ステップ3022)、発光素子CHに印加させる。この際の電流の流れを、図16の光量制御装置40の回路図に太線で示す。また、駆動電位生成ブロック64の具体的一例の回路図を図17に示す。
Specifically, simultaneously with all the light emitting elements CH, the switching elements SW14 and 15 are turned on, and the APC drive potential Vapc held in the capacitor C3 of the
本実施の形態の駆動電位生成ブロック64は、オペアンプ80、カレントミラー回路82、負荷Z、及びコンデンサC5を含んで構成されている。APC駆動電位Vapcはカレントミラー回路82によりN倍され、負荷ZでI−V変換されて駆動電圧VとなりコンデンサC5にホールドされる。なお、コンデンサC5は電位記憶手段の具体的一例であり、コンデンサ(サンプルホールドコンデンサ)に限らずともよい。
The drive
1ライン分のRUN-APC、及び変調処理が終了すると、全ライン分終了したか否か判断し(ステップ3024)、終了して入れば本処理を終了し、終了していない場合は、ステップ3000に戻り、1ライン目以外のRUN-APC処理、及び変調処理を行う。 When the RUN-APC for one line and the modulation process are completed, it is determined whether or not all lines have been completed (step 3024). If completed, the process ends. If not, the process proceeds to step 3000. Returning to RUN-APC processing and modulation processing other than the first line.
RUN-APCのために、SW3は端子bに接続されオン状態になり、SW11は端子bに接続されてオン状態になる。この場合の、電流の流れを図18の光量制御装置40の回路図に太線で示す。
For RUN-APC, SW3 is connected to terminal b and turned on, and SW11 is connected to terminal b and turned on. The current flow in this case is indicated by a thick line in the circuit diagram of the light
電位記憶部76のコンデンサC2にホールドされているAPC駆動電位Vapcが参照電位として、APC−AMP66の非反転端子に入力される(ステップ3010)。スイッチング素子SW4がオン状態になり、当該参照電位により全発光素子CHを点灯させる(ステップ3012)。
The APC drive potential Vapc held in the capacitor C2 of the
さらに、スイッチング素子SW12、13がオン状態になる。また、SW7は端子cに接続されオン状態になり、SW8は端子bに接続されオン状態になる。MPDからの受光電流の流れを、参照電流の流れと同様に、図18の光量制御装置40の回路図に太線で示す。その後、1/N RUN−APC用差分電流算出ブロック58で基準発光素子CH0の電位記憶部76のコンデンサC2にホールドされている電位(基準発光素子CH0のAPC駆動電位Vapc)と、各発光素子CH自身の電位記憶部76のコンデンサC2に記憶されている電位(各発光素子自身のAPC駆動電位Vapc)との差分に応じて生成された差分電流を生成し、生成した差分電流と、MPDからの受光量をMPD受光電流×1/N生成ブロック54で1/Nして算出した各発光素子CH毎に割当てられた電流と、に基づいてRUN−APC受光電流生成ブロック62でRUN-APCの際の受光電流を生成する。生成された受光電流は負荷ZによりI−V変換されて受光電位となり、受光電位がAPC−AMP66の反転端子に入力される。さらに、受光電位が参照電位になるようにAPC−AMP66でフィードバック制御され(ステップ3014)、受光電位=参照電位となるまで当該フィードバック制御が繰り返される(ステップ3016)。なお、当該フィードバック制御は、1ライン目と同様である。当該フィードバック制御により、電位記憶部78のコンデンサC3に発光素子の駆動電位(APC駆動電位)Vapcが再びホールドされる(ステップ3018)。
Furthermore, the switching elements SW12 and 13 are turned on. SW7 is connected to the terminal c and turned on, and SW8 is connected to the terminal b and turned on. The flow of the light receiving current from the MPD is indicated by a bold line in the circuit diagram of the light
全発光素子CHにおいて受光電位=参照電位となったら、スイッチング素子SW7、8、12、13がオフ状態になる。これにより、電位記憶部78のコンデンサC3にホールドされたAPC駆動電位Vapcが電位記憶部76のコンデンサC2に再びホールドされた状態になる(ステップ3020)。
When the light receiving potential is equal to the reference potential in all the light emitting elements CH, the switching elements SW7, 8, 12, and 13 are turned off. As a result, the APC drive potential Vapc held in the capacitor C3 of the
このようにしてRUN-APCが終了し、受光電位=参照電位とした後、変調処理を1ライン目と同様に実行する。 In this way, after RUN-APC is completed and the light receiving potential is set to the reference potential, the modulation processing is executed in the same manner as the first line.
以上説明したように、本実施の形態では、初期APCでは、基準発光素子CH0のみを参照電位Vrefを印加させて発光させ、MPDからの受光量に基づいてAPC−AMP66で参照電位=受光量(受光電位)となるようにフィードバック制御し、その他の発光素子CH1〜n−1は、参照電位=受光電位となった際の基準発光素子CH0の駆動電圧Vv0で強制点灯させた際の発光量の、基準発光素子CH0の発光量(ここでは目標光量1mW)に対するばらつきを含む電位をホールドしておく。
As described above, in the present embodiment, in the initial APC, only the reference light emitting element CH0 is caused to emit light by applying the reference potential Vref, and the reference potential = received light amount (APC-
このように、本実施の形態の初期APCでは、基準発光素子CH0のみ、フィードバック制御を行い、他の発光素子CH1〜n−1は、強制点灯を行いフィードバック制御を行わないので、光量制御処理に係る時間が短縮される。 As described above, in the initial APC of the present embodiment, only the reference light emitting element CH0 performs feedback control, and the other light emitting elements CH1 to n-1 perform forced lighting and do not perform feedback control. Such time is shortened.
また画像形成駆動時処理ではRUN-APCと変調処理を行う。RUN-APCでは、1ライン目は、全発光素子CHの発光量の合計が目標発光量(1mW)になるように、参照電位を生成し、全発光素子CHを同時に点灯させて、MPDの受光量と、初期APCの際にホールドした各発光素子CH毎の発光量のばらつきVsとから、各発光素子CHに割り当てられた受光量を算出し、参照電位=受光量(受光電位)となるようにフィードバック制御を全発光素子CH同時に行う。さらに、参照電位=受光電位となった際の各発光素子CHに印加したAPC駆動電位Vapcをホールドしておくと共にAPC駆動電位Vapcを各発光素子CH毎に、次ライン用の駆動電位としてホールドしておく。また、1ライン目以降は、ホールドされている次ライン用の駆動電位を参照電位とし、1ライン目と同様に、参照電位=受光電位となるようにフィードバック制御を全発光素子CH同時に行う。 In the image formation driving process, RUN-APC and modulation processing are performed. In RUN-APC, on the first line, the reference potential is generated so that the total light emission amount of all the light emitting elements CH becomes the target light emission amount (1 mW), and all the light emitting elements CH are turned on at the same time. The received light amount assigned to each light emitting element CH is calculated from the amount and the variation Vs of the emitted light amount for each light emitting element CH held in the initial APC, so that the reference potential = the received light amount (the received light potential). The feedback control is performed simultaneously on all the light emitting elements CH. Further, the APC driving potential Vapc applied to each light emitting element CH when the reference potential = light receiving potential is held, and the APC driving potential Vapc is held as the driving potential for the next line for each light emitting element CH. Keep it. In the first line and thereafter, the drive potential for the next line that is held is set as the reference potential, and feedback control is performed simultaneously for all the light emitting elements CH so that the reference potential = the light receiving potential as in the first line.
また、変調処理は、APC駆動電位VapcをN倍した駆動電位Vを各発光素子CH毎に生成し、発光素子CHに印加させて、発光させる。 In the modulation process, a driving potential V obtained by multiplying the APC driving potential Vapc by N is generated for each light emitting element CH and applied to the light emitting element CH to emit light.
このように本実施の形態の画像形成駆動時処理のRUN-APCでは、全発光素子CHを同時に発光させ、発光量の合計が目標光量となるように、フィードバック制御するため、1つの発光素子CHあたりの制御光量が少なくなるため、フィードバック制御に係る時間が短縮されると共に、APC制御時のMPDの受光量が少なくなるため、発光素子CHの発光量が目標光量よりも多分に多い場合でも、受光量が多くなりすぎてMPDが飽和してしまう等の問題が抑制される。また、全発光素子が目標光量の1/Nとなる同量の光量を目標値としているため、フィードバックの収束時間のばらつきが抑えられ、よりフィードバック制御に係る時間が短縮される。 As described above, in the RUN-APC in the image formation driving process according to the present embodiment, all the light emitting elements CH emit light simultaneously, and feedback control is performed so that the total light emission amount becomes the target light amount. Since the amount of light per control is reduced, the time required for feedback control is shortened, and the amount of light received by the MPD during APC control is reduced, so even when the light emission amount of the light emitting element CH is much larger than the target light amount, Problems such as the saturation of MPD due to excessive light reception are suppressed. Further, since all the light emitting elements use the same amount of light that is 1 / N of the target light amount as a target value, variations in feedback convergence time are suppressed, and the time for feedback control is further shortened.
従って、本実施の形態の光量制御装置40は、光量制御時間を短縮すると共に、光量を制御する精度が向上する。また、RUN−APCの際の光量制御時間が短縮されるため、ライン毎の変調時間(画像形成時間)が、長時間確保される。
Therefore, the light
なお、本実施の形態では、初期APCにおいて、各発光素子の発光量のばらつきとして、差分を算出してるが、これに限らず、基準発光素子CH0の発光量と、各発光素子の発光量との比によりばらつきを得るようにしてもよい。 In the present embodiment, in the initial APC, the difference is calculated as the variation in the light emission amount of each light emitting element. However, the present invention is not limited to this, and the light emission amount of the reference light emitting element CH0, the light emission amount of each light emitting element, and Variation may be obtained depending on the ratio.
また、本実施の形態では、RUN-APCにおいて、全発光素子CHの発光量の合計が目標光量となるように光量制御しているがこれに限らず、発光量の合計よりも少なく、MPDの性能やAPC−AMP66等の性能を考慮したフィードバック制御が可能となる光量であれば、特に限定されない。なお、本実施の形態のように全発光素子CHの発光量の合計が目標光量となるように光量制御する場合は、回路構成等が簡易になる等の利点があるため、好ましい。
In the present embodiment, in RUN-APC, the light amount is controlled so that the total light emission amount of all the light emitting elements CH becomes the target light amount. However, the present invention is not limited to this, and the MPD is smaller than the total light emission amount. There is no particular limitation as long as the amount of light enables feedback control considering performance and performance such as APC-
[第2の実施の形態] [Second Embodiment]
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。なお、本実施の形態は、第1の実施の形態と略同様の構成、動作を含むため、同一部分には、同一符号を付し、詳細な説明を省略する。 Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, since this Embodiment contains the structure and operation | movement substantially the same as 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected to the same part and detailed description is abbreviate | omitted.
本実施の形態の光走査装置10の概略構成は第1の実施の形態と同様であるため、説明を省略する。図19本実施の形態の画像形成装置101の一例の概略構成を示す機能ブロック図を示す。本実施の形態の画像形成装置101は、画像形成制御部102及び画像形成制御部102から出力される画像データ信号や各種制御信号等に基づいて画像を形成する画像形成部104を備えて構成されている。画像形成部104は、光走査装置110及び感光体106を備えて構成されている。
Since the schematic configuration of the
本実施の形態の光走査装置110は、光量制御装置140及び光量制御装置140により発光量が制御されるN個の発光素子CHを備えて構成されている。なお、本実施の形態の光量制御装置140と第1の実施の形態の光量制御装置40とでは、初期APCでは、略同様に動作する一方、画像形成駆動時処理が異なっているため、当該処理にかかる構成が異なっている。本実施の形態の駆動回路部144は、各発光素子毎に、モジュール148を備えて構成されている。
The
本実施の形態のモジュール148の一例の概略構成を示す機能ブロック図を図20に示す。本実施の形態のモジュール148は、フィードバック制御部150、発光量差分電位生成部152、差分電位記憶部154、補正電圧生成部156、補正差分電圧生成部158、及び駆動電位生成部160を含んで構成されている。
A functional block diagram showing a schematic configuration of an example of the
本実施の形態のフィードバック制御部150は、発光素子CHの発光量(MPDからの受光量)が、目標光量となるようにフィードバック制御を行うと共に、目標光量となった際の発光素子CHの駆動電位Vvoをホールドする機能を有するものである。フィードバック制御部150の具体的一例の回路図を図21に示す。フィードバック制御部150は、APC−AMP1、オペアンプ170、電位記憶手段174、電位記憶手段178、及びスイッチング素子SW104、109を備えて構成されている。
The
APC−AMP166の非反転端子には目標光量(ここでは、1mW)となる基準光量の電位Vrefが参照電位として入力される。SW104がオン状態になると、発光素子CHに電圧が印加され、発光素子CHが発光する。これによりMPDから受光量に基づいた受光電流がAPC−AMP166の反転端子に入力される。APC−AMP166は、参照電位=目標光量(1mW)となるようにフィードバック制御を行う機能を有している。電位記憶手段178は、参照電位=目標光量(1mW)となった際に発光素子CHに印加された駆動電位Vv0をホールドする機能を有しており、本実施の形態では、具体的一例としてコンデンサC103を用いている。また、この際にSW109がオン・オフされることにより、電位記憶手段174のコンデンサC101に駆動電位Vv0がホールドされる。
A non-inverting terminal of the APC-
発光量差分電位生成部152は、駆動電位Vv0で発光させた基準発光素子CH0の発光量と、駆動電位Vv0で発光させた基準発光素子以外の発光素子CH01〜n−1の発光量と、の差分に相当する差分電位Vsを生成する機能を有するものであり、差分電位記憶部154は、発光量差分電位生成部152により生成された差分電位Vsを記憶する機能を有するものであり、具体的には、他の電位記憶部と同様にサンプルホールドコンデンサを用いている。
The light emission amount difference
補正値電圧生成部156は、電位を記憶するコンデンサ等の経時変化等により変動した駆動電位Vv0の補正値電圧Vhを生成する機能を有するものである。補正差分電圧生成部158は、補正電圧生成部156で生成した補正値電圧Vhに基づいて、各発光素子の差分電位Vsを補正した補正差分電圧Vhsを生成する機能を有するものである。駆動電位生成部160は、補正差分電圧生成部158で生成した補正差分電圧Vhsと、駆動電位Vv0と、に基づいて各発光素子CHの駆動電位Vを生成する機能を有するものである。
The correction value
次に本実施の形態の光量制御装置140におけるAPC(光量制御)動作について詳細に説明する。なお、ここでは、第1の実施の形態と同様に、具体的一例として発光素子CH0を基準発光素子とした場合について詳細に説明する。本実施の形態の光量制御装置140における光量制御処理全体の流れ(図5参照)、及びタイミング(図6参照))は第1の実施の形態と略同様であるため説明を省略する。
Next, an APC (light quantity control) operation in the light
また、本実施の形態の初期APCの動作は、第1の実施の形態の初期APCの処理の流れ(図7参照)と略同様である。基準発光素子CH0を発光させて、フィードバック制御部150で受光量=目標光量(1mW)となるように、制御し(図7、ステップ2000〜2004)、この先の基準発光素子の駆動電圧Vvoを電位記憶手段174のコンデンサC101及び電位記憶手段178のコンデンサC103にホールドする(図7、ステップ2006)。なお、本実施の形態では、電位記憶手段174にホールドされた電圧は、駆動電圧Vv0で基準発光素子を発光させた際のMPDの受光量(受光電位)Vp0に相当している。
In addition, the operation of the initial APC according to the present embodiment is substantially the same as the process flow of the initial APC according to the first embodiment (see FIG. 7). The reference light emitting element CH0 is caused to emit light, and the
他の発光素子を駆動電圧Vv0で強制点灯させ、発光量差分電位生成部152で、各発光素子の発光量(MPDの受光量)Vpdと、基準発光素子CH0の受光量Vpd0との差分電位Vsを生成し、差分電位記憶部154にホールドする処理を全発光素子に対して行う(図7、ステップ2008〜ステップ2016)。
The other light emitting elements are forcibly lit at the drive voltage Vv0, and the light emission amount difference
強制点灯を行った際の、発光素子CHの発光量の具体的例を図22に示す。初期APCでは、図22に示すように、各発光素子CH毎に、発光量の差に基づく差分電位Vsがホールドされた状態になる。 A specific example of the light emission amount of the light emitting element CH when forced lighting is performed is shown in FIG. In the initial APC, as shown in FIG. 22, the differential potential Vs based on the difference in the light emission amount is held for each light emitting element CH.
このように本実施の形態においても第1の実施の形態と同様に、初期APCでは、基準発光素子CH0のみフィードバック制御を伴う光量制御処理を行い、その他の発光素子CH1〜n−1では、強制点灯させた際の基準発光素子CH0の発光量に対するばらつきを有する各発光素子の発光量に応じた電位が各発光素子毎にホールドされた状態になる。 As described above, also in the present embodiment, as in the first embodiment, in the initial APC, only the reference light emitting element CH0 performs the light amount control process with feedback control, and the other light emitting elements CH1 to n-1 are forced. A potential corresponding to the light emission amount of each light-emitting element having a variation with respect to the light emission amount of the reference light-emitting element CH0 when turned on is held for each light-emitting element.
次に、本実施の形態の画像形成駆動時処理(図5、ステップ1002)について説明する。図23に画像形成駆動時処理の流れの一例のフローチャートを示す。 Next, the image formation driving process (FIG. 5, step 1002) of the present embodiment will be described. FIG. 23 shows a flowchart of an example of the flow of processing during image formation driving.
本実施の形態の画像形成駆動時処理では、各ライン毎に、RUN-APC、及び変調処理をおこなう。また、本実施の形態のRUN−APCでは、電位をホールドするコンデンサの経時変化による容量の変化等や発光素子CH0の温度変化等により、基準発光素子CH0の駆動電圧Vv0が初期APC時と変化している場合があるため、当該変化量を補正値電圧として求める。一般的に、発光素子CHは、環境変化に対して同じ変化をする特性を持つと考えられるため、その他の発光素子CH1〜n−1についても同様の経時変化に基づく変化が生じているとみなして、基準発光素子CH0により得られた補正値電圧により差分電圧Vsを補正する処理を行う。さらに、変調処理では、補正した差分電圧(補正差分電圧Vhs)により発光素子CHの駆動電位Vを生成する処理を行う。 In the image formation driving process of this embodiment, RUN-APC and modulation processing are performed for each line. In the RUN-APC of the present embodiment, the drive voltage Vv0 of the reference light emitting element CH0 changes from that at the initial APC due to a change in capacitance due to a change with time of the capacitor that holds the potential or a temperature change of the light emitting element CH0. Therefore, the amount of change is obtained as a correction value voltage. In general, since the light-emitting element CH is considered to have the same characteristics with respect to environmental changes, the other light-emitting elements CH1 to n-1 are considered to have undergone similar changes due to changes over time. Then, the process of correcting the differential voltage Vs with the correction value voltage obtained by the reference light emitting element CH0 is performed. Further, in the modulation process, a process of generating the drive potential V of the light emitting element CH using the corrected differential voltage (corrected differential voltage Vhs) is performed.
まず、参照電位=基準光量の電位Vrefを印加させて基準発光素子CH0を点灯させる(ステップ4000)。MPDの受光量に基づいて、フィードバック制御し(ステップ4002)、受光量=目標光量(1mW)となるまで繰り返す(ステップ4004)。 First, a reference potential = a reference light potential Vref is applied to light the reference light-emitting element CH0 (step 4000). Based on the received light amount of MPD, feedback control is performed (step 4002), and the process is repeated until the received light amount = target light amount (1 mW) (step 4004).
受光量=目標光量となった際の、基準発光素子CH0の駆動電圧Vv0runをホールドし(ステップ4006)、初期APCの際の駆動電圧Vv0と駆動電圧Vv0runとの差分を補正値電圧Vhとして算出する(ステップ4008)。 The drive voltage Vv0run of the reference light emitting element CH0 when the amount of received light is equal to the target light quantity is held (step 4006), and the difference between the drive voltage Vv0 and the drive voltage Vv0run at the initial APC is calculated as the correction value voltage Vh. (Step 4008).
さらに補正値電圧Vhに基づいて、各発光素子CH1〜n−1の光量差分電圧Vsを補正し、補正差分電圧Vhsを算出する(ステップ4010)。具体的には、Vhs=Vh/Vv0×Vs+Vsにより算出する。補正差分電圧Vhsは、各発光素子CH1〜n−1に対して行う。 Further, based on the correction value voltage Vh, the light amount difference voltage Vs of each of the light emitting elements CH1 to n-1 is corrected to calculate the correction difference voltage Vhs (step 4010). Specifically, Vhs = Vh / Vv0 × Vs + Vs. The correction differential voltage Vhs is applied to each light emitting element CH1 to n-1.
さらに変調処理では、補正差分電圧Vhsに基づいて、各発光素子CHの駆動電位Vを生成する(ステップ4012)。具体的には、基準発光素子では、V=Vv0であり、その他の発光素子CH1〜n−1では、V=Vv/(Vv印加時のMPD受光電位+Vhs)となる。これらの処理を全ラインにつて繰返し行い、全ラインについて終了したら本処理を終了する(ステップ4014)。 Further, in the modulation process, the drive potential V of each light emitting element CH is generated based on the corrected differential voltage Vhs (step 4012). Specifically, V = Vv0 in the reference light emitting element, and V = Vv / (MPD light receiving potential at the time of applying Vv + Vhs) in the other light emitting elements CH1 to n-1. These processes are repeated for all the lines, and when all the lines are completed, this process is terminated (step 4014).
以上説明したように、本実施の形態では、初期APCでは、基準発光素子CH0のみを参照電位Vrefを印加させて発光させ、MPDからの受光量に基づいてAPC−AMP166で参照電位=受光量(受光電位)となるようにフィードバック制御し、その他の発光素子CH1〜n−1は、参照電位=受光電位となった際の基準発光素子CH0の駆動電圧Vv0で強制点灯させた際の発光量の、基準発光素子CH0の発光量(ここでは目標光量1mW)に対するばらつきを含む電位をホールドしておく。 As described above, in the present embodiment, in the initial APC, only the reference light emitting element CH0 is caused to emit light by applying the reference potential Vref, and the reference potential = light receiving amount ( The other light emitting elements CH1 to n-1 are controlled in the amount of light emission when forcedly lit with the drive voltage Vv0 of the reference light emitting element CH0 when the reference potential is equal to the light receiving potential. A potential including variation with respect to the light emission amount of the reference light emitting element CH0 (here, the target light amount of 1 mW) is held.
このように、本実施の形態の初期APCでは、基準発光素子CH0のみ、フィードバック制御を行い、他の発光素子CH1〜n−1は、強制点灯を行いフィードバック制御を行わないので、光量制御処理に係る時間が短縮される。 As described above, in the initial APC of the present embodiment, only the reference light emitting element CH0 performs feedback control, and the other light emitting elements CH1 to n-1 perform forced lighting and do not perform feedback control. Such time is shortened.
このように本実施の形態の画像形成駆動時処理のRUN-APCでは、基準発光素子CH0のみ目標光量となるようにフィードバック制御を行い、経時変化等を考慮した駆動電圧Vsの変化量を示す補正値電圧Vhを算出し、その他の発光素子CH1〜n−1については、同様の変化が生じているとみなして、初期APCでホールドした光量差分電圧Vsを補正値電圧Vhに基づいて補正する。従って、基準発光素子CH0のみフィードバック制御を行うため、フィードバック制御に係る時間が短縮される。 As described above, in the RUN-APC in the image formation driving process according to the present embodiment, feedback control is performed so that only the reference light emitting element CH0 has the target light amount, and correction indicating the amount of change in the drive voltage Vs in consideration of changes over time and the like. The value voltage Vh is calculated, and regarding the other light emitting elements CH1 to n-1, it is considered that the same change has occurred, and the light amount difference voltage Vs held in the initial APC is corrected based on the correction value voltage Vh. Accordingly, since only the reference light emitting element CH0 performs feedback control, the time required for feedback control is shortened.
従って、本実施の形態の光量制御装置140は、光量制御時間を短縮すると共に、光量を制御する精度が向上する。また、RUN−APCの際の光量制御時間が短縮されるため、ライン毎の変調時間(画像形成時間)が、長時間確保される。
Therefore, the light
なお、上述の第1の実施の形態及び第2の実施の形態では、基準発光素子を発光素子CH0としているがこれに限らず、その他の発光素子CHを用いてもよい。なお、基準となるのは、複数の発光素子の中でも最も標準的な光量、電流量であることが好ましい。また、毎回同じ発光素子CHを基準とするのではなく、その時に応じて、最も好ましいものを選択するようにしてもよい。例えば、制御部42(制御部142)の記憶部に標準的な光量(理想値)を記憶させておき、当該標準的な光量に最も近いものを基準としたり、全発光素子CHを発光させた際の平均値の光量に最も近いものを基準としたりしてもよい。 In the first embodiment and the second embodiment described above, the reference light emitting element is the light emitting element CH0. However, the present invention is not limited to this, and other light emitting elements CH may be used. In addition, it is preferable that the standard is the most standard light amount and current amount among the plurality of light emitting elements. Further, instead of using the same light emitting element CH as a reference every time, the most preferable one may be selected according to the time. For example, a standard light amount (ideal value) is stored in the storage unit of the control unit 42 (control unit 142), and the light closest to the standard light amount is used as a reference, or all the light emitting elements CH emit light. It may be based on a value closest to the average amount of light.
1、101 画像形成装置
10、110 光走査装置
40、140 光量制御装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,101
Claims (7)
初期光量制御処理において、前記検出手段で検出された発光量に基づいて、複数の発光素子のうちの基準発光素子の発光量が、予め定めた発光量となるように前記基準発光素子に印加する電圧を、基準電流に応じた電圧と前記基準発光素子の発光量に応じた電圧とに基づいて制御する第1制御手段と、
前記第1制御手段の制御により、前記基準発光素子の発光量が、前記予め定めた発光量となった際の前記基準発光素子に印加した電圧を基準電圧として記憶する第1記憶手段と、
前記基準電圧を印加した場合の前記基準発光素子の発光量と、前記第1記憶手段に記憶した前記基準電圧を印加させて前記複数の発光素子の各々を発光させた際の各発光素子の発光量との差または比に応じた第1電圧を発光素子毎に記憶する第2記憶手段と、
画像形成駆動時処理において、前記基準電流を前記複数の発光素子の数で除した値に応じた電圧と、前記第1電圧を前記複数の発光素子の数で除した値と、を加算して前記複数の発光素子毎に生成した参照電圧を各々印加させて前記複数の発光素子を同時に発光させて、
前記検出手段で検出した発光量に応じた電流を前記複数の発光素子の数で除した値と、前記第1電圧に応じた電流を前記複数の発光素子の数で除した値と、を加算して前記複数の発光素子毎に受光電流を算出し、当該受光電流に応じた電圧が前記参照電圧となるように前記複数の発光素子毎の発光量を同時に制御する第2制御手段と、
前記受光電流に応じた電圧が前記参照電圧となった際に前記複数の発光素子毎に印加した電圧を前記複数の発光素子の数で乗じることにより、前記複数の発光素子毎の駆動電圧を生成する生成手段と、
を備えた光量制御装置。 Detecting means for detecting the originating light intensity of the light emitting element,
In the initial light amount control process, based on the luminescence amount detected by the detection means, the light emission amount of the reference light-emitting element of the multiple light-emitting element, the reference light-emitting element such that the predetermined light emission amount First control means for controlling a voltage to be applied based on a voltage according to a reference current and a voltage according to the light emission amount of the reference light emitting element;
First storage means for storing, as a reference voltage, a voltage applied to the reference light emitting element when the light emission amount of the reference light emitting element reaches the predetermined light emission amount under the control of the first control means;
And the light emission amount of the reference light-emitting element in the case of applying the reference voltage, before SL of each light-emitting element when by applying the reference voltage stored emit light each of the plurality of light emitting elements in the first storage means second memory means for storing a first voltage corresponding to the difference or ratio between the light emission amount for each light emission element,
During processing the image forming drive adds a voltage corresponding to the reference current divided by the number of the plurality of light emitting elements, and a value obtained by dividing the number of the first voltage the plurality of light emitting elements Applying a reference voltage generated for each of the plurality of light emitting elements to cause the plurality of light emitting elements to emit light simultaneously ,
The addition value of the current corresponding to the detected light intensity divided by the number of the plurality of light emitting elements by the detection means, and a value obtained by dividing the number of said first plurality of light emitting elements a current corresponding to the voltage a second control means for calculating the photocurrent for each of the plurality of light emitting elements, simultaneously controls before Symbol plurality of the light emission amount of each light emitting device such that the voltage corresponding to the photocurrent becomes the reference voltage and,
By multiplying the voltage which the voltage corresponding to the photocurrent is applied to the each of the plurality of light emitting elements when became the reference voltage by the number of the plurality of light emitting elements, generates a driving voltage of each of the plurality of light emitting elements Generating means for
A light quantity control device comprising:
請求項1に記載の光量制御装置。 The second control means controls the light emission amount for each of the plurality of light emitting elements for each of the plurality of light emitting elements for each line based on image data, and for the second and subsequent lines, the light receiving current is controlled by controlling the first line. each light-emitting element to the applied voltage as the reference voltage, the light emission amount of each pre-Symbol plurality of light emitting elements so that a voltage corresponding to the photocurrent becomes the reference voltage when the voltage becomes the reference voltage corresponding to To control the
The light quantity control device according to claim 1.
前記複数の発光素子の発光量を制御する請求項1または請求項2に記載の光量制御装置と、
を備えた光走査装置。 A plurality of light emitting elements;
The light quantity control device according to claim 1 or 2, wherein the light emission amount of the plurality of light emitting elements is controlled.
An optical scanning device comprising:
前記光走査装置に備えられた複数の発光素子が画像データに基づいて発光したビームにより露光される感光体と、
を備えた画像形成装置。 An optical scanning device according to claim 3,
A photosensitive member exposed by a beam emitted from a plurality of light emitting elements provided in the optical scanning device based on image data;
An image forming apparatus.
初期光量制御処理において、前記検出手段で検出された発光量に基づいて、前記複数の発光素子のうちの基準発光素子に基準電流に応じた電圧を印加させて発光させた際の発光量が、予め定めた発光量となるように制御する第1制御手段と、
前記第1制御手段の制御により、前記基準発光素子の発光量が、前記予め定めた発光量となった際の前記基準発光素子に印加した電圧を基準電圧として記憶する第1記憶手段と、
前記基準発光素子の発光量と、前記基準発光素子以外の発光素子に前記第1記憶手段に記憶した前記基準電圧を印加させて発光させた際の発光素子の発光量との差または比に応じた第1電圧を前記基準発光素子以外の発光素子毎に記憶する第2記憶手段と、
画像形成駆動時処理において、電圧を印加させて発光させた前記基準発光素子の発光量が、前記予め定めた発光量となるように制御する第2制御手段と、
前記基準電圧と、前記第2制御手段の制御により発光させた前記基準発光素子の発光量が前記予め定めた発光量となる際に印加した電圧と、の差または比に応じた補正値電圧を算出し、前記補正値電圧/前記基準電圧×前記第1電圧+前記第1電圧を算出することにより補正した補正電圧を前記複数の発光素子毎に生成する補正電圧生成手段と、
前記第2制御手段の制御により発光させた前記基準発光素子の発光量が前記予め定めた発光量となる際に印加した電圧を前記補正電圧で補正した駆動電圧を前記複数の発光素子毎の駆動電圧として生成する駆動電圧生成手段と、
を備えた光量制御装置。 Detecting means for detecting the amount of light emitted from the plurality of light emitting elements;
In the initial light amount control process, based on the light emission amount detected by the detection means, the light emission amount when light is emitted by applying a voltage corresponding to a reference current to the reference light emitting element of the plurality of light emitting elements, First control means for controlling the light emission amount to be predetermined;
First storage means for storing, as a reference voltage, a voltage applied to the reference light emitting element when the light emission amount of the reference light emitting element reaches the predetermined light emission amount under the control of the first control means;
Depending on the difference or ratio between the light emission amount of the reference light emitting element and the light emission amount of the light emitting element when light is emitted by applying the reference voltage stored in the first storage means to light emitting elements other than the reference light emitting element. Second storage means for storing the first voltage for each light emitting element other than the reference light emitting element;
A second control means for controlling the light emission amount of the reference light emitting element that emits light by applying a voltage to the predetermined light emission amount in the image formation driving process;
A correction value voltage corresponding to a difference or a ratio between the reference voltage and a voltage applied when the light emission amount of the reference light emitting element emitted by the control of the second control unit becomes the predetermined light emission amount. Correction voltage generation means for generating a correction voltage corrected by calculating and calculating the correction value voltage / the reference voltage × the first voltage + the first voltage, for each of the plurality of light emitting elements;
The driving voltage obtained by correcting the voltage applied when the light emission amount of the reference light emitting element, which is emitted by the control of the second control means, becomes the predetermined light emission amount by the correction voltage is driven for each of the plurality of light emitting elements. Drive voltage generating means for generating a voltage;
A light quantity control device comprising:
前記複数の発光素子の発光量を制御する請求項5に記載の光量制御装置と、
を備えた光走査装置。 A plurality of light emitting elements;
The light quantity control device according to claim 5, wherein the light emission amount of the plurality of light emitting elements is controlled.
An optical scanning device comprising:
前記光走査装置に備えられた複数の発光素子が画像データに基づいて発光したビームにより露光される感光体と、
を備えた画像形成装置。 An optical scanning device according to claim 6;
A photosensitive member exposed by a beam emitted from a plurality of light emitting elements provided in the optical scanning device based on image data;
An image forming apparatus.
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