JP2009001006A - 画像形成装置および画像形成方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】レーザビームを出射する複数の光源と、出射された各レーザビームを、光量を測定するための第1のレーザビームと、感光体を走査するための第2のレーザビームとに分離する分離手段と、第1のレーザビームの光量を測定し、その光量に応じた電圧を出力する光電変換手段と、出力された電圧に基づいて各レーザビームごとに設定される電流補正値と、複数の光源を共通して駆動するための、あらかじめ定められた共通の駆動電流とに基づいて、レーザビームの光量を制御する制御手段と、を備える。
【選択図】 図2
Description
また、本発明は、上記画像形成装置で実行される画像形成方法である。
なお、上記式中、m、nは、1以上の整数であり、補正値を計算する処理を説明するために用いるものであって、特定の回数を登録するために使用するものではない。また、n=1の時のDEVi(0)の値は1とする。また、Isw(0)は工場設定時に得られる値であり、DEVi(n)_max、DEVi(n)_minは、現在設定されている各chのDEVi(n)の最大値と最小値である。また、Vpdi(0)は、初期設定時に得られた光電変換素子218の出力電圧であり、マイクロコントローラ302の適切なアドレスのレジスタメモリに格納しておくことができる。
(1)工場設定
工場出荷時において、VCSEL208の各チャネルが、感光体ドラム面上に規定光量でレーザビームを照射している場合の光電変換素子218によるモニタ電圧の値を、ROMライタを使用してマイクロコントローラ302に記録する。このときの測定は、感光体ドラム面に相当する位置に光センサを配置し、モニタ電圧の値と感光体ドラム面上でのレーザビーム光量との相関性を取得する。光センサは、パーソナルコンピュータ(以下、PCとして参照する。)に接続されている。また、PCは、GAVD200を制御しており、PCからGAVD200を介して演算部306に、工場調整開始信号が送られる。
画像形成装置100は、ユーザにより使用される場合、画像形成装置100の起動時または動作開始時に初期化動作が実行される。初期化動作は、VCSEL208のレーザビームで、感光体ドラムを照射する前に実行される。初期化動作は、VCSEL208の40ch分のDEVi(1)を計算する処理を行う。初期化動作のフローチャートを図12に示す。初期化動作は、ステップS700でユーザにより画像形成装置の電源がONされるか、またはオートモードでユーザからの画像形成指令を受け付けて画像形成が開始される。初期化動作は、まず、メインCPU300からGAVD200へと、初期化開始信号が送られる。GAVD200は、マイクロコントローラ302に初期化開始信号を受け取ったことを通知する。ステップS701では、マイクロコントローラ302は、当該通知を受け取ると、初期化を最初に始めるVCSEL208のチャネル番号(例えば、ch1)と、工場設定として初期設定されているメモリ308内のROM領域に記録されたIsw(0)を、GAVD200を介して、ドライバ206に送信する。
画像形成装置100は、初期化動作によって決定された補正値DEVi(1)を用いて、画像形成動作を開始する。画像形成動作は、感光体ドラム上に静電荷を付与し、半導体レーザによる露光によって静電潜像を形成し、トナーによる現像、転写、定着、印刷物排出を含む、従来の処理を使用することができる。
そこで、ラインAPC中にDEVの調整範囲の上限および下限に達したchが発生した場合、各ch共通電流のIswの変更を行う。変更するIswの値は上記式(1)で計算される。ただし、計算した新しいIswをドライバ206に設定した場合は、新しいIswに対して各chのDEV値を再設定しなくてはいけなく、その分上記ラインAPCを実行しなくてはならない。今回のように40chの場合は40回のラインAPCを実行することになる。
そこで、このIswの変更と各chのDEVの再設定は、画像形成を行わない印刷物と印刷物の間の紙間で実行することとする。紙間で実行することにより、印刷する画像に影響を与えることなく、かつIswの変更と各chのDEVの再設定にかかる時間は、レーザビームの主走査方向の40回走査分の数msであり、このために紙間を広げる必要は無いため、印刷の生産性を落とすことなくIswの変更と各chのDEVの再設定を行うことができる。
そこで、もう1つの実施例として、Iswの変更を行うかどうかの判断を、DEV調整範囲の上限および下限値ではなく、上下限値にマージンを持たせた値で行うことにする。マージンの量としては、1枚の印刷が終了するまでの時間で変動する電流量の最大値分、例えば5%を設定する(図19)。そうすることにより、つぎの紙間が来るまでに更に電流量の変動があったとしても、その分を設定したマージン分の補正量でカバーすることができ、画像に異常を発生させることも無くなる。
その後、ステップS1104にてさらに新規Iswに対する各チャネルのDEVをラインAPCにて求め、ステップS1105で全チャネル検査終了したか否かを判断し、全チャネルの検査が終了した場合(yes)、処理をステップS1106に分岐させ、fgateをアサートさせるための紙間APC処理終了通知を発行する。また、全チャネルの検査が終了していない場合(no)処理をステップS1103に分岐させて、全チャネルの検査が終了するまで処理を繰り返す。
(1)エラーNo.1:光電変換素子218の故障
検出方法…VCSEL208の、全てのchのモニタ電圧が0V、かつ同期検出装置220などレーザビームの出力レベルを利用する光量測定器の出力は0mVではない場合。
(2)エラーNo.2:VCSEL208の故障
検出方法…VCSEL208の、全てのchのモニタ電圧が0V、かつ光量測定器の出力も0mVの場合。
(3)エラーNo.3:VCSEL208の特定chの故障
検出方法…VCSEL208の、特定のchのモニタ電圧が0Vの場合。この場合、故障chの番号もGAVD200に送信し、GAVD200のレジスタメモリに書込む。
初期化時に検出されるエラーの種類は、例えば、以下に説明する機能不全を挙げることができる。
(4)エラーNo.4:全chのモニタ電圧得られず
検出方法…VCSEL208の、全てのchのモニタ電圧が0Vの場合。
(5)エラーNo.5:特定chのモニタ電圧得られず
検出方法…VCSEL208の、特定のchのモニタ電圧が0Vの場合。
(6)エラーNo.6:VCSEL208の劣化
検出方法…全チャネルについてDEVの調整範囲が±32%を超えた場合。
(7)エラーNo.7:特定chのモニタ電圧得られず
検出方法…VCSEL208の、特定のchのモニタ電圧が0Vの場合。
(8)エラーNo.8:VCSEL208の劣化
検出方法…全チャネルについてDEVの調整範囲が±32%を超えた場合。
(9)エラーNo.9:VCSEL208の劣化
検出方法…Isw変更後も、DEVの調整範囲が±32%に収まらない場合。
102 光学装置
102a 102e 反射ミラー
102b fθレンズ
102c ポリゴンミラー
104a 106a 108a 110a 感光体ドラム
104b 106b 108b 110b 帯電器
104c 106c 108c 110c 現像器
112 像形成部
114 中間転写ベルト
114a 114b 114c 搬送ローラ
118 2次転写ベルト
120 定着装置
122 転写部
124 受像材
130 定着部材
132 印刷物
200 VCSELコントローラ(GAVD)
202 電圧変換器
204 駆動電流制御部
206 ドライバ
208 VCSEL
210 集光レンズ
211 アパーチャ
212 光分離手段
214 全反射ミラー
216 集光レンズ
218 光電変換素子
220 同期検出装置
300 メインCPU
302 マイクロコントローラ
304 A/D変換部変換部
306 演算部
308 メモリ
400 出力特性(I−L特性)
500 制御値
Claims (11)
- レーザビームを出射する複数の光源と、
前記複数の光源から出射された複数の前記レーザビームのそれぞれを、光量を測定するための第1のレーザビームと、感光体を走査するための第2のレーザビームとに分離する分離手段と、
前記第1のレーザビームの光量を測定し、測定された前記第1のレーザビームの光量に応じた電圧を出力する光電変換手段と、
前記光電変換手段が出力した電圧に基づいて前記レーザビームの光量を補正するための前記複数のレーザビームの各レーザビームごとに設定される電流補正値と、前記複数の光源を共通して駆動するための、あらかじめ定められた共通の駆動電流とに基づいて、前記レーザビームの光量を制御する制御手段と、を備えること、
を特徴とする画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記第2のレーザビームが前記感光体を走査する際に前記電流補正値を更新するタイミングを示す同期信号に応答して、前記レーザビームの光量を補正する第1光量補正を実行し、または第2のレーザビームが出力媒体のための前記感光体への走査を終了し、次の出力媒体のための前記感光体への走査を開始する間に、前記共通の駆動電流を補正するタイミングを示す紙間信号に応答して、前記レーザビームの光量を補正する第2光量補正とを実行することにより前記レーザビームの光量を制御すること、
を特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記電流補正値の範囲が、あらかじめ定められた前記光量の補正対象範囲内にある場合には、前記同期信号に応答して前記第1光量補正を行い、前記電流補正値の範囲が、前記光量の補正対象範囲を超えた範囲にある場合には、前記紙間信号に応答して前記第2光量補正を行うこと、
を特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記電流補正値によって補正された駆動電流と、前記補正対象範囲内にある前記駆動電流に対応する前記電圧と、あらかじめ定められた設定電圧と、に基づいて前記補正対象範囲内における前記駆動電流の補正値を計算し、この補正値に基づいて前記第1光量補正を行うこと、
を特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。 - 前記制御手段は、さらに前記電流補正値を、前記制御手段が格納する前記設定電圧を、前記レーザビームを前記共通の駆動電流および前記補正対象範囲内で前記レーザビームを出射した場合の前記電圧で除した値に、現在の前記駆動電流補正値を乗じることにより求め、求めた前記電流補正値に基づいて前記第1光量補正を行うこと、
を特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記レーザビームの光量が前記補正対象範囲内の光量とならない場合に、前記共通の駆動電流を増減させる2次補正値を計算し、この2次補正に基づいて前記第2光量補正を実行すること、
を特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記レーザビームの前記電流補正値によって補正された駆動電流が、前記レーザビームの駆動電流の補正値の最大値と最小値の平均値となるように、前記2次補正値を計算し、この2次補正値に基づいて前記第2光量補正を行うこと、
を特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。 - 前記複数の光源のそれぞれは、面発光レーザであり、
前記制御手段は、前記第1光量補正を、前記レーザビームのそれぞれを前記感光体の主走査方向に走査するタイミングで前記光量を制御するライン制御処理の実行中に実行し、前記第2光量補正を、第2のレーザビームが出力媒体のための前記感光体への走査を終了し、次の出力媒体のための前記感光体への走査を開始するタイミングで前記光量を制御する紙間制御処理の実行中に実行すること、
を特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。 - レーザビームを出力する複数の光源を備える画像形成装置で実行される画像形成方法において、
分離手段が、前記複数の光源から出射された複数の前記レーザビームのそれぞれを、光量を測定するための第1のレーザビームと、感光体を走査するための第2のレーザビームとに分離する分離ステップと、
光電変換手段が、前記第1のレーザビームの光量を測定し、測定された前記第1のレーザビームの光量に応じた電圧を出力する光電変換ステップと、
制御手段が、前記光電変換手段が出力した電圧に基づいて前記レーザビームの光量を補正するための前記複数のレーザビームの各レーザビームごとに設定される電流補正値と、前記複数の光源を共通して駆動するための、あらかじめ定められた共通の駆動電流とに基づいて、前記レーザビームの光量を制御する制御ステップと、を含むこと、
を特徴とする画像形成方法。 - 前記制御ステップは、前記第2のレーザビームが前記感光体を走査する際に前記電流補正値を更新するタイミングを示す同期信号に応答して、前記レーザビームの光量を補正する第1光量補正を実行し、または第2のレーザビームが出力媒体のための前記感光体への走査を終了し、次の出力媒体のための前記感光体への走査を開始する間に、前記共通の駆動電流を補正するタイミングを示す紙間信号に応答して、前記レーザビームの光量を補正する第2光量補正とを実行することにより前記レーザビームの光量を制御すること、
を特徴とする請求項9に記載の画像形成方法。 - 前記制御ステップは、前記電流補正値の範囲が、あらかじめ定められた前記光量の補正対象範囲内にある場合には、前記同期信号に応答して前記第1光量補正を行い、前記共通の駆動電流が、前記光量の補正対象範囲を超えた範囲にある場合には、前記共通の駆動電流を増減させる2次補正値を計算し、この2次補正に基づいて前記第2光量補正を実行すること、
を特徴とする請求項10に記載の画像形成方法。
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