JP2009196103A

JP2009196103A - Image forming apparatus

Info

Publication number: JP2009196103A
Application number: JP2008037177A
Authority: JP
Inventors: Fumitaka Sofue; 文孝祖父江
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2008-02-19
Filing date: 2008-02-19
Publication date: 2009-09-03

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image of a better quality by stabilizing a pulse width linearity of a laser in the case of a configuration of dynamically changing a light amount during one scan. <P>SOLUTION: An image forming apparatus changes a bias current of the semiconductor laser by a light amount set value and a pulse width value of an image signal. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、レーザ光源からの画素変調されたレーザ光を感光体や、静電記録媒体等の像担持面上に導光して、その面上に例えば静電潜像からなる画像情報を形成するようにしたデジタル画像形成装置のレーザ制御部に関するものである。 The present invention guides pixel-modulated laser light from a laser light source onto an image bearing surface such as a photosensitive member or an electrostatic recording medium, and forms image information including, for example, an electrostatic latent image on the surface. The present invention relates to a laser control unit of a digital image forming apparatus.

従来よりこの種の画像形成装置のレーザ駆動回路に於いては、１走査中のレーザの光量を一定に保持するために、１走査中の光検出区間でレーザ光の出力を検出してレーザの駆動電流を１走査の間保持するという方法をとってきた。 Conventionally, in a laser driving circuit of this type of image forming apparatus, in order to maintain a constant amount of laser light during one scan, the output of the laser light is detected by detecting the output of the laser light during the light detection period during one scan. A method has been adopted in which the drive current is maintained for one scan.

以下、図９を用いて具体的な制御方法を述べる。 Hereinafter, a specific control method will be described with reference to FIG.

この種の画像形成装置に於いては、図９のように１つのレーザ４３Ａと１つのフォトダイオード（以下、ＰＤと呼ぶ）センサー４３Ｂから構成されるレーザチップ４３を用いており、４１のバイアス電流源と４２のパルス電流源の２つの電流源をレーザ４３に適用することによって、レーザ４３Ａの発光特性の改善を図っている。また、レーザ４３Ａの発光を安定化させるために、ＰＤセンサー４３Ｂからの出力信号を用いてバイアス電流源４１に帰還をかけ、バイアス電流量の自動制御を行っている。即ち、シーケンスコントローラ４７からのフル点灯信号により論理素子４０がＯＮ信号をスイッチ４９へ出力することにより、バイアス電流源４１とパルス電流源４２からの電流の和がレーザ４３へ流れ、その時のＰＤセンサー４３Ｂからの出力信号は電流電圧変換器４４に入力され、ついで増幅器４５で増幅され、ＡＰＣ回路４６に入力され、次いでこのＡＰＣ回路４６からバイアス電流源４１に制御信号として供給される。この回路方式をＡＰＣ（ＡｕｔｏＰｏｗｅｒＣｏｎｔｒｏｌの略）回路方式と言い、現在レーザを駆動する回路方式として一般的である。レーザは温度特性を持っており、温度が高くなるほど一定の光量を得るための電流量は増加する。また、レーザは自己発熱するため、一定の電流を供給するだけでは一定の光量を得ることができず、これらは画像形成に重大な影響を及ぼす。このことを解決する手段として、１走査毎に前述したＡＰＣ回路方式を用いて、各走査毎の発光特性が一定になるように、各走査毎に一定に流す電流量を制御している。 This type of image forming apparatus uses a laser chip 43 including one laser 43A and one photodiode (hereinafter referred to as PD) sensor 43B as shown in FIG. By applying two current sources of the source and the pulse current source of 42 to the laser 43, the emission characteristics of the laser 43A are improved. Further, in order to stabilize the light emission of the laser 43A, the bias current source 41 is fed back using the output signal from the PD sensor 43B to automatically control the bias current amount. That is, when the logic element 40 outputs an ON signal to the switch 49 in response to the full lighting signal from the sequence controller 47, the sum of currents from the bias current source 41 and the pulse current source 42 flows to the laser 43, and the PD sensor at that time The output signal from 43B is input to the current-voltage converter 44, then amplified by the amplifier 45, input to the APC circuit 46, and then supplied from the APC circuit 46 to the bias current source 41 as a control signal. This circuit system is called an APC (Auto Power Control) circuit system, and is generally used as a circuit system for driving a laser at present. The laser has temperature characteristics, and the amount of current for obtaining a constant amount of light increases as the temperature increases. Further, since the laser self-heats, it is not possible to obtain a constant amount of light simply by supplying a constant current, which significantly affects image formation. As a means for solving this problem, the amount of current that flows constantly is controlled for each scan so that the light emission characteristics for each scan are constant by using the APC circuit method described above for each scan.

こうして一定光量制御されたレーザ光を、画素変調部４８で変調されたデータでスイッチ４９をＯＦＦ／ＯＮすることで画像を形成している。 An image is formed by turning OFF / ON the switch 49 with the data modulated by the pixel modulation unit 48 using the laser light whose light amount is controlled in this way.

しかしながらレーザの光量を前述したように一定に制御したとしても、使用する感光体の特性によっては図６に示すように、主走査方向に大きな電位ムラ（ΔＥ＞５Ｖ）が発生してしまうものもあった。これは感光体薄膜製造の難しさに起因するものであり、主走査方向全体の薄膜の厚さを均一にするのは非常に困難である。 However, even if the amount of laser light is controlled to be constant as described above, depending on the characteristics of the photoreceptor used, there may be a case where large potential unevenness (ΔE> 5 V) occurs in the main scanning direction as shown in FIG. there were. This is due to the difficulty in manufacturing the photosensitive thin film, and it is very difficult to make the thickness of the thin film uniform in the entire main scanning direction.

このような感光体を使用すれば、画像一面内で縦線濃度むらが主走査方向に発生してしまい、画像品位を大幅に低下させる原因となっていた。 When such a photoconductor is used, vertical line density unevenness occurs in the main scanning direction within the entire image surface, causing a significant reduction in image quality.

また、電子写真装置における走査光学系では、レーザを走査する際に、感光体の端部つまり走査開始側と走査終了側で光量が落ちてしまう傾向にある。このような現象により、画像の主走査方向の端部では濃度が薄くなり、これも画像品位を低下させる原因となっていた。 Further, in a scanning optical system in an electrophotographic apparatus, the amount of light tends to decrease at the end of the photoconductor, that is, at the scanning start side and the scanning end side, when scanning with a laser. Due to such a phenomenon, the density is reduced at the edge of the image in the main scanning direction, which also causes a reduction in image quality.

こうした課題を解決する手段として、走査位置に応じた光量補正値に基づいてD/A変換し、D/A変換後のアナログ信号によってレーザの駆動電流を制御することで、感光体の電位むらや走査光学系の光量端部落ちを補正する画像形成装置が提案されている。 As a means to solve these problems, the D / A conversion is performed based on the light amount correction value corresponding to the scanning position, and the laser drive current is controlled by the analog signal after the D / A conversion. There has been proposed an image forming apparatus that corrects a drop in a light amount end portion of a scanning optical system.

上記の例として、下記特許文献１をあげることが出来る。
特開2000-71510号公報 As an example of the above, Patent Document 1 below can be cited.
JP 2000-71510 A

図７は半導体レーザに関してデューティーを変化させながら30MHzでパルス点灯をさせたときのレーザ光出力パルス幅をグラフにしたものである。図７に示すようにレーザをパルス幅変調点灯（以下PWM点灯）させた場合、レーザの出力光量によって入力信号に対する光波形のパルス幅のリニアリティが変わる。これは一般的にレーザの発光遅延によるものといわれている。 FIG. 7 is a graph showing the laser light output pulse width when pulse lighting is performed at 30 MHz while changing the duty of the semiconductor laser. As shown in FIG. 7, when the laser is pulse-width-modulated (hereinafter referred to as PWM lighting), the linearity of the pulse width of the optical waveform with respect to the input signal changes depending on the output light amount of the laser. This is generally said to be due to a delay in laser emission.

上述の感光体の電位むらや走査光学系の光量端部落ちを、レーザ光量を変化させることで補正するという方法を用いた場合、このパルス幅リニアリティ変化の影響を受ける。結果として感光体上の位置によりパルス幅のバラツキが生じ、画像品位を低下させる原因となっていた。 When the above-described method of correcting the potential unevenness of the photoconductor and the light amount edge drop of the scanning optical system is corrected by changing the laser light amount, it is affected by this change in pulse width linearity. As a result, the pulse width varies depending on the position on the photoconductor, which causes a reduction in image quality.

そこで本発明は、入力された画像信号に応じて画素変調信号を生成し、レーザビームを像担持体上に照射し、画像情報を書き込み可視像化する手段を有し、その像を転写部材上に転写、定着して画像を形成する画像形成装置に用いられるレーザ駆動装置において、レーザの光量を検出する光検出手段、前記レーザの駆動電流を制御する駆動電流制御値を記憶する第一の記憶手段、１走査中の前記レーザ光量を一定制御した後に、前記レーザの駆動電流を前記駆動電流制御値に応じて数画素単位で可変制御する駆動電流制御手段、前記駆動電流制御手段によって制御された前記駆動電流を前記画素変調信号に応じてオンオフする切替手段、前記レーザのバイアス電流を制御するバイアス電流制御値を記憶する第二の記憶手段、前記バイアス電流制御値に応じて前記レーザのバイアス電流を数画素単位で可変制御するバイアス電流制御手段を用いることで、１走査中で光量が変わっても安定したパルス幅リニアリティを実現する。 Therefore, the present invention has means for generating a pixel modulation signal in accordance with the input image signal, irradiating a laser beam on the image carrier, writing image information, and making the image visible, and transferring the image to a transfer member In a laser driving apparatus used in an image forming apparatus that forms an image by transferring and fixing thereon, a light detecting means for detecting the amount of laser light, and a first driving current control value for controlling the laser driving current are stored. The storage means is controlled by the drive current control means, the drive current control means for variably controlling the drive current of the laser in units of several pixels according to the drive current control value after the laser light quantity during one scan is controlled to be constant. Switching means for turning on and off the drive current in accordance with the pixel modulation signal, second storage means for storing a bias current control value for controlling a bias current of the laser, and the bias current By using a bias current control means for variably controlling the number pixels a bias current of the laser in accordance with your values, also to achieve a stable pulse width linearity changes the quantity of light in one scan.

感光体の電位むらや走査光学系の光量端部落ちを、レーザ光量を変化させることで補正するという方法を用いる場合でも、レーザ光量によらず安定したパルス幅でレーザを点灯させることができ、画像品位を向上させることができる。 Even when using the method of correcting the potential unevenness of the photoconductor or the light amount edge drop of the scanning optical system by changing the laser light amount, the laser can be turned on with a stable pulse width regardless of the laser light amount, Image quality can be improved.

次に、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。 Next, details of the present invention will be described in accordance with the description of the embodiments.

以下、図面に示す実施例に基づいて本発明を説明する。 Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments shown in the drawings.

図１は本発明を採用した一例として示した装置全体の断面図である。基本的な動作について図１を用いて説明する。１の原稿給紙装置上に積載された原稿は、１枚づつ順次２の原稿台ガラス面上に搬送される。原稿が搬送されると、３のスキャナー部分のランプが点灯し、かつ４のスキャナーユニットが移動して原稿を照射する。原稿の反射光はミラー５,６,７を介して８を通過し、その後イメージセンサー部９に入力される。イメージセンサー部９に入力された画像信号は、直接、あるいは、一旦図示しない画像メモリに記憶され、再び読み出された後、露光制御部１０に入力される。露光制御部１０が発生させる照射光によって感光体１１上に作られた潜像は、電位センサ１００によって、感光体１１上の電位が所望の値になっているか監視され、次いで、現像器１３によって現像される。上記潜像とタイミングを合わせて転写部材積載部１４、あるいは１５より転写部材が搬送され、転写部１６に於いて、上記現像されたトナー像が転写部材上に転写される。転写されたトナー像は定着部１７にて転写部材に定着された後、排紙部１８より装置外部に排出される。転写後の感光体１１の表面をクリーナ２５で清掃し、クリーナ２５で清掃された感光体１１の表面を補助帯電器２６で除電して１次帯電器２８において良好な帯電を得られるようにした上で、感光体１１上の残留電荷を前露光ランプ２７で消去し、１次帯電器２８で感光体１１の表面を帯電し、この工程を繰り返すことで複数枚の画像形成を行う。 FIG. 1 is a sectional view of the entire apparatus shown as an example employing the present invention. A basic operation will be described with reference to FIG. The originals stacked on one original feeder are conveyed one by one onto the two original table glass surfaces. When the document is conveyed, the lamps of the three scanner portions are turned on, and the four scanner units move to irradiate the document. The reflected light of the document passes through 8 via mirrors 5, 6, 7 and then is input to the image sensor unit 9. The image signal input to the image sensor unit 9 is directly or once stored in an image memory (not shown), read again, and then input to the exposure control unit 10. The latent image formed on the photoconductor 11 by the irradiation light generated by the exposure control unit 10 is monitored by the potential sensor 100 to determine whether the potential on the photoconductor 11 has a desired value, and then the developing device 13. Developed. The transfer member is conveyed from the transfer member stacking section 14 or 15 in synchronization with the latent image, and the developed toner image is transferred onto the transfer member in the transfer section 16. The transferred toner image is fixed on the transfer member by the fixing unit 17 and then discharged from the paper discharge unit 18 to the outside of the apparatus. The surface of the photoconductor 11 after the transfer is cleaned by a cleaner 25, and the surface of the photoconductor 11 cleaned by the cleaner 25 is neutralized by an auxiliary charger 26 so that a good charge can be obtained in a primary charger 28. The residual charge on the photoconductor 11 is erased by the pre-exposure lamp 27, the surface of the photoconductor 11 is charged by the primary charger 28, and a plurality of images are formed by repeating this process.

図２は露光制御部１０の構成を示している。図２において、３１はレーザ駆動装置であり、４３は半導体レーザである。半導体レーザ４３の内部にはレーザ光の一部を検出するＰＤセンサーが設けられ、ＰＤの検出信号を用いてレーザダイオードのＡＰＣ制御を行う。レーザ４３から発したレーザビームはコリメータレンズ３５及び絞り３２によりほぼ平行光となり、所定のビーム径で回転多面鏡３３に入射する。回転多面鏡３３は矢印の様な方向に等角速度の回転を行っており、この回転に伴って、入射した光ビームが連続的に角度を変える偏向ビームとなって反射される。偏向ビームとなった光はｆ−θレンズ３４により集光作用を受ける。一方、ｆ−θレンズは同時に走査の時間的な直線性を保証するような歪曲収差の補正を行う為に、光ビームは、像担持体としての感光体１１上に図の矢印の方向に等速で結合走査される。なお、３６は回転多面鏡３３からの反射光を検出するビームディテクト（以下、ＢＤと呼ぶ）センサであり、ＢＤセンサ３６の検出信号は回転多面鏡３３の回転とデータの書き込みの同期をとるための同期信号として用いられる。 FIG. 2 shows the configuration of the exposure control unit 10. In FIG. 2, 31 is a laser driving device, and 43 is a semiconductor laser. A PD sensor for detecting a part of the laser beam is provided inside the semiconductor laser 43, and APC control of the laser diode is performed using a PD detection signal. The laser beam emitted from the laser 43 becomes substantially parallel light by the collimator lens 35 and the diaphragm 32 and is incident on the rotary polygon mirror 33 with a predetermined beam diameter. The rotating polygon mirror 33 rotates at a constant angular velocity in the direction indicated by an arrow, and with this rotation, the incident light beam is reflected as a deflected beam that continuously changes its angle. The light that has become the deflected beam is focused by the f-θ lens 34. On the other hand, the f-θ lens simultaneously corrects distortion so as to guarantee scanning linearity in time, so that the light beam is directed on the photosensitive member 11 as the image carrier in the direction of the arrow in the figure. Combined scanning is performed at high speed. Reference numeral 36 denotes a beam detect (hereinafter referred to as BD) sensor that detects reflected light from the rotary polygon mirror 33. The detection signal of the BD sensor 36 synchronizes the rotation of the rotary polygon mirror 33 and the writing of data. Is used as a synchronization signal.

図３は、本実施例の構成を示したブロック図であり、同図に於いて、レーザチップ４３は半導体レーザであり、レーザダイオード４３Ａ、ＰＤセンサー４３Ｂから構成されるレーザチップである。４１はレーザ４３Ａのバイアス電流源、４２はレーザ４３Ａのパルス電流源であり、画像信号であるＤＡＴＡは４８の変調部において画素変調され、この信号とシーケンスコントローラ４７からのＢＤ検出用フル点灯信号ＦＵＬＬとを論理素子４０で論理和演算した信号によりＯＮ／ＯＦＦするスイッチ４９によって、スイッチ４９がＯＮの時には１走査毎に制御されるバイアス電流源４１による電流と1走査中に複数回可変制御されるパルス電流源４２による電流の和でレーザ４３Ａは発光制御され、スイッチ４９がＯＦＦの時にはバイアス電流源４１による電流のみでレーザ４３Ａは発光される。 FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the present embodiment, in which the laser chip 43 is a semiconductor laser, which is a laser chip composed of a laser diode 43A and a PD sensor 43B. 41 is a bias current source of the laser 43A, 42 is a pulse current source of the laser 43A, and DATA, which is an image signal, is pixel-modulated in 48 modulation units, and this signal and the full lighting signal FULL for BD detection from the sequence controller 47 Are switched by a switch 49 that is turned ON / OFF by a signal obtained by logical OR operation by the logic element 40. When the switch 49 is ON, the current by the bias current source 41 that is controlled every scan and the current are variably controlled multiple times during one scan. The laser 43A is controlled to emit light by the sum of currents from the pulse current source 42. When the switch 49 is OFF, the laser 43A emits light only by the current from the bias current source 41.

上述したように、半導体レーザの特性として、図７に示すように入力パルス信号に対して光出力は非線形となる。さらに、半導体レーザの光量によっても非線形性は変化する。 As described above, as a characteristic of the semiconductor laser, the optical output becomes nonlinear with respect to the input pulse signal as shown in FIG. Furthermore, the non-linearity changes depending on the amount of light of the semiconductor laser.

ＢＤ検出用のフル点灯発光時の光量をモニターした時のＰＤセンサー４３Ｂの出力信号は、４４の電流／電圧（Ｉ／Ｖ）変換器で電圧信号に変換され、増幅器４５で増幅されＡＰＣ回路４６に入力される。ＡＰＣ回路４６は、例えば図４のような回路を内蔵しており、これは増幅されたＰＤセンサー出力ＶＰＤをアナログスイッチ３８を使って、シーケンスコントローラ４７からのサンプル/ホールド信号Ｓ／Ｈでサンプルし、抵抗３７とコンデンサー３９とで決まる時定数でこの電圧値（ＶＳＨ）を１走査の間ホールドする。そして、このＶＳＨと予め設定された基準電圧ＶＲＥＦとを比較器６０で比較することで、その差信号ＶＡＰＣを出力し、このＶＡＰＣに応じてバイアス電流源の電流を制御する。即ち、基準電圧ＶＲＥＦとして設定されている目標のバイアス発光値となるように、各走査毎にバイアス電流源４１の電流を制御することによって半導体レーザ４３Ａのバイアス光量が所望の光量となるようにＡＰＣ制御を行う。 The output signal of the PD sensor 43B when the amount of light for full light emission for BD detection is monitored is converted into a voltage signal by a current / voltage (I / V) converter 44, amplified by an amplifier 45, and APC circuit 46 Is input. The APC circuit 46 includes, for example, a circuit as shown in FIG. 4, which samples the amplified PD sensor output VPD with the sample / hold signal S / H from the sequence controller 47 using the analog switch 38. The voltage value (VSH) is held for one scan with a time constant determined by the resistor 37 and the capacitor 39. Then, the comparator 60 compares the VSH with a preset reference voltage VREF, thereby outputting the difference signal VAPC and controlling the current of the bias current source in accordance with the VAPC. That is, APC is performed so that the bias light amount of the semiconductor laser 43A becomes a desired light amount by controlling the current of the bias current source 41 for each scan so that the target bias light emission value set as the reference voltage VREF is obtained. Take control.

次に、１走査中に複数回パルス電流量とバイアス電流量を可変制御する回路と、１走査中のタイミングチャートを図５を用いて説明する。 Next, a circuit for variably controlling the pulse current amount and the bias current amount a plurality of times during one scan and a timing chart during one scan will be described with reference to FIG.

図５に於いて、画素クロックＣＬＫを分周器５１で分周したクロックＳ５１が、イネーブル付非同期クリアのアップカウンタ５２に入力される。カウンタ５２はＢＤ検出用フル点灯信号ＦＵＬＬが入力されている間は０を出力し、これが解除された後でシーケンスコントローラ４７からのドラム領域信号Ｅｎａｂｌｅが入力されている間分周クロックＳ５１をカウントして、カウント値をＲＡＭ等のメモリ５３へのアドレスとして出力する。メモリ５３はドラム上の主走査位置に対する駆動電流補正値Ｓ５３とバイアス電流補正値Ｓ５４が不図示のＣＰＵに予め保存されており、これを走査位置に応じて読み出す。この時の保存するべき駆動電流補正値Ｓ５３とバイアス電流補正値Ｓ５４を、図６に示す特性のドラムと図８に示す特性のレーザを例に挙げて述べる。この場合は、ドラム表面電位が目標電位となるように一定光量でドラムを照射しても、走査開始位置では電位が低くなっている。これは、ムラの少ないドラムでは光量が強過ぎることを示すため、レーザ駆動電流量を減らし、光量を落とせばよい。レーザ光量を落とすと、図８に示すように発光遅延量が大きくなりＰＷＭリニアリティは理想直線から離れるため、バイアス電流を増やせばよい。また、走査終了位置では逆に電位が高くなっているため、レーザ駆動電流量を増やし、レーザ光量を上げればよい。レーザ光量を上げると、発光遅延量が少なくなりＰＷＭリニアリティは理想直線に近づくため、バイアス電流を減らせばよい。駆動電流補正値Ｓ５３に関しては、これらの増減量を走査位置の複数ポイントで予め測定し、目標電位となるレーザ駆動電流値を基準として、それに対する値を保存すればよい。また、バイアス電流補正値Ｓ５４に関しては、光量、入力パルスデューティーをパラメーターとして特性を測定し、それに対する値をメモリ５３に保存すればよい。 In FIG. 5, a clock S51 obtained by dividing the pixel clock CLK by the frequency divider 51 is input to the asynchronous clear up counter 52 with enable. The counter 52 outputs 0 while the BD detection full lighting signal FULL is input, and after this is canceled, the counter 52 counts the frequency-divided clock S51 while the drum area signal Enable from the sequence controller 47 is input. The count value is output as an address to the memory 53 such as a RAM. In the memory 53, a drive current correction value S53 and a bias current correction value S54 for the main scanning position on the drum are stored in advance in a CPU (not shown), and read out according to the scanning position. The drive current correction value S53 and the bias current correction value S54 to be stored at this time will be described by taking the drum having the characteristics shown in FIG. 6 and the laser having the characteristics shown in FIG. 8 as examples. In this case, even if the drum is irradiated with a constant light amount so that the drum surface potential becomes the target potential, the potential is low at the scanning start position. Since this indicates that the amount of light is too strong in a drum with little unevenness, the amount of laser drive current may be reduced and the amount of light may be reduced. When the amount of laser light is reduced, the light emission delay amount increases as shown in FIG. 8, and the PWM linearity is separated from the ideal straight line. Therefore, the bias current may be increased. On the other hand, since the potential is higher at the scanning end position, the amount of laser drive current may be increased to increase the amount of laser light. When the laser light quantity is increased, the light emission delay amount decreases and the PWM linearity approaches an ideal straight line. Therefore, the bias current may be reduced. With respect to the drive current correction value S53, these increase / decrease amounts are measured in advance at a plurality of points of the scanning position, and the value corresponding to the laser drive current value as the target potential may be stored. Further, with respect to the bias current correction value S54, the characteristics may be measured using the light amount and the input pulse duty as parameters, and values corresponding thereto may be stored in the memory 53.

そしてメモリ５３から読み出されたデジタル出力値をＤ／Ａ変換器５４、５５に入力し、アナログ値Ｖｃｏｍ、Ｖｂに変換してパルス電流源４２、バイアス電流源４１へそれぞれ出力する。パルス電流源４２、バイアス電流源４１は、このアナログ値Ｖｃｏｍ、Ｖｂの和に応じた電流値でレーザ４３Ａを駆動する。 The digital output values read from the memory 53 are input to D / A converters 54 and 55, converted into analog values Vcom and Vb, and output to the pulse current source 42 and the bias current source 41, respectively. The pulse current source 42 and the bias current source 41 drive the laser 43A with a current value corresponding to the sum of the analog values Vcom and Vb.

この際、メモリ５３のアドレス０番地のデータＩ０、Ｂ０をＤ／Ａ変換した値は基準となるデフォルト電流値であり、ＡＰＣ制御するフル点灯区間では、このＩ０とＢ０の電流値の和でフル点灯され、ＡＰＣ回路により１走査の目標電流値が設定される。次いでドラム領域に走査位置が来ると、図５（２）Ｖｃｏｍ、Ｖｂで示されるような補正されたパルス電流値とバイアス電流値との和でＯＮ／ＯＦＦ制御信号に応じて、ドラム上を照射する。こうすることで、図６の特性を有するドラムであっても、走査開始側のドラム位置ではレーザ駆動電流量が減らされ光量が減ることで目標電位に近づき、バイアス電流を増やすことでレーザ波形が目標パルス幅に近づくことでドラムの潜像も目標の大きさとなる。同様にして主走査の各ポイントにおいてレーザ駆動電流量、レーザバイアス電流量が制御されることで光量、光照射時間もアクティブに制御され、各ポイントにおいてドラム表面電位は目標電位に、ドラム面の潜像は目標の大きさに近づく。 At this time, the value obtained by D / A converting the data I0 and B0 at the address 0 in the memory 53 is a standard default current value, and in the full lighting section controlled by APC, the sum of the current values of I0 and B0 is full. The target current value for one scan is set by the APC circuit. Next, when the scanning position comes to the drum area, irradiation is performed on the drum in accordance with the ON / OFF control signal by the sum of the corrected pulse current value and the bias current value as shown by (2) Vcom and Vb in FIG. To do. In this way, even in the drum having the characteristics shown in FIG. 6, the laser drive current amount is reduced at the drum position on the scanning start side and the light amount is reduced to approach the target potential, and the laser waveform is increased by increasing the bias current. By approaching the target pulse width, the latent image of the drum also becomes the target size. Similarly, by controlling the laser drive current amount and laser bias current amount at each point of main scanning, the light amount and the light irradiation time are also actively controlled. At each point, the drum surface potential becomes the target potential and the drum surface latent The image approaches the target size.

このことは、図５（２）Ｖｃｏｍ’で示すように、メモリ５３に保存するデータ数を増やせば増やすほど解像度が上がるため、より正確に電流補正ができ、ドラム表面電位、ドラム表面潜像幅もより理想に近づけることが出来るが、ドラム感度の関係上、画素毎に補正する必要はなく、数画素から数百画素単位で十分であるため、必要とするメモリは１走査の画素数の数分の１から数百分の１でよい。 This is because, as shown by (2) Vcom ′ in FIG. 5, the resolution increases as the number of data stored in the memory 53 increases, so that the current can be corrected more accurately, and the drum surface potential and the drum surface latent image width can be corrected. However, it is not necessary to correct each pixel because of drum sensitivity, and several to hundreds of pixels are sufficient, so the required memory is the number of pixels per scan. One-hundred to several hundredths is sufficient.

また、Ｖｂに関して、画像信号の入力デューティーに対してデータ数を増やせばよりＰＷＭリニアリティが良くなるが、入力信号のデューティーよりも発光光量のほうが発光遅延に対して支配的であるため、１つの光量に対して１つまたは数個のバイアス電流補正値でもよい。 Further, regarding Vb, if the number of data is increased with respect to the input duty of the image signal, the PWM linearity is improved. However, since the emitted light quantity is more dominant than the input signal duty with respect to the emission delay, one light quantity is obtained. May be one or several bias current correction values.

なお、本発明は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲で示した機能または実施形態の構成が持つ機能が達成できる構成であれば、どのようなものであっても適用可能である。 The present invention is not limited to the configuration of the above-described embodiment, and any configuration can be used as long as the functions shown in the claims or the functions of the configuration of the embodiment can be achieved. Is also applicable.

上記実施形態では、画像形成装置を複写機とした場合を例にあげたが、本発明はこれに限定されるものではなく、プリンタや複合機に適用することも可能である。 In the above-described embodiment, the case where the image forming apparatus is a copying machine has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to a printer or a multifunction machine.

本発明の代表的な実施例であるデジタルプリンタ装置の構成を示す図。1 is a diagram illustrating a configuration of a digital printer apparatus that is a typical embodiment of the present invention. デジタルプリンタ装置の露光制御部の構成を示す図。The figure which shows the structure of the exposure control part of a digital printer apparatus. 本実施例のレーザ駆動回路の構成を示す図。The figure which shows the structure of the laser drive circuit of a present Example. ＡＰＣ回路の１例を示す図。The figure which shows an example of an APC circuit. （１）本実施例のレーザ駆動回路のパルス電流制御部の構成を示す図（２）本実施例のレーザ駆動回路のパルス電流制御部のタイミングを示す図。(1) The figure which shows the structure of the pulse current control part of the laser drive circuit of a present Example (2) The figure which shows the timing of the pulse current control part of the laser drive circuit of a present Example. ドラム表面電位ムラを示す図。The figure which shows drum surface potential nonuniformity. （１）半導体レーザにおけるパルス幅変調信号入力に対する光出力パルス幅を示す図（２）５０％デューティーパルス幅変調信号入力に対する光出力波形を示す図。(1) The figure which shows the optical output pulse width with respect to the pulse width modulation signal input in a semiconductor laser. (2) The figure which shows the optical output waveform with respect to 50% duty pulse width modulation signal input. 従来のデジタルプリンタ装置のレーザ駆動回路の１例を示す図。FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a laser driving circuit of a conventional digital printer device. 走査光学系の光量端部落ちのムラ特性を示す図。The figure which shows the nonuniformity characteristic of the light quantity edge part fall of a scanning optical system.

Claims

入力された画像信号に応じて画素変調信号を生成し、レーザビームを像担持体上に照射し、画像情報を書き込み可視像化する手段を有し、その像を転写部材上に転写、定着して画像を形成するレーザ駆動装置を備える画像形成装置において、
レーザの光量を検出する光検出手段と、
前記レーザの駆動電流を制御する駆動電流制御値を記憶する第一の記憶手段と、
１走査中の前記レーザ光量を一定制御した後に、前記レーザの駆動電流を前記駆動電流制御値に応じて数画素単位で可変制御する駆動電流制御手段と、
前記駆動電流制御手段によって制御された前記駆動電流を前記画素変調信号に応じてオンオフする切替手段と、
前記レーザのバイアス電流を制御するバイアス電流制御値を記憶する第二の記憶手段と、
前記バイアス電流制御値に応じて前記レーザのバイアス電流を数画素単位で可変制御するバイアス電流制御手段を有することを特徴とした画像形成装置。 Generates a pixel modulation signal according to the input image signal, irradiates a laser beam onto the image carrier, writes image information, and visualizes the image. Transfers and fixes the image onto a transfer member In an image forming apparatus provided with a laser driving device for forming an image,
Light detection means for detecting the amount of laser light;
First storage means for storing a drive current control value for controlling the drive current of the laser;
Drive current control means for variably controlling the drive current of the laser in units of several pixels in accordance with the drive current control value after constant control of the laser light quantity during one scan;
Switching means for turning on and off the drive current controlled by the drive current control means according to the pixel modulation signal;
Second storage means for storing a bias current control value for controlling the bias current of the laser;
An image forming apparatus comprising bias current control means for variably controlling the laser bias current in units of several pixels in accordance with the bias current control value.

請求項１に記載の画像形成装置において、前記駆動電流制御手段は、
前記第一の記憶手段から読み出された値をＤ／Ａ変換する手段と
前記Ｄ／Ａ変換手段から出力された値に応じて前記駆動電流を制御することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, wherein the drive current control unit includes:
An image forming apparatus comprising: means for D / A converting a value read from the first storage means; and controlling the drive current in accordance with a value output from the D / A conversion means.

請求項１に記載の画像形成装置において、前記バイアス電流制御手段は、
前記第二の記憶手段から読み出された値をＤ／Ａ変換する手段と
前記Ｄ／Ａ変換手段から出力された値に応じて前記バイアス電流を制御することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, wherein the bias current control unit includes:
An image forming apparatus comprising: means for D / A converting a value read from the second storage means; and controlling the bias current in accordance with a value output from the D / A conversion means.

請求項３に記載の画像形成装置において、
前記バイアス電流制御値は前記駆動電流制御値に応じて決められた値であることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 3.
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the bias current control value is a value determined according to the drive current control value.

請求項３に記載の画像形成装置において、
前記バイアス電流制御値は前記画像信号のパルス幅データに応じて決められた値であることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 3.
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the bias current control value is a value determined according to pulse width data of the image signal.