JP2013059906A - レーザ光出射装置、及び該レーザ光出射装置を備える画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 複数の光源それぞれに供給するバイアス電流を複数の光源に共通のフォトダイオードの受光結果に基づいて決定すると精度の高いバイアス電流を設定することがでない。
【解決手段】 Pofs_aを用いてPD13が検出する光量またはPD13の検出結果に基づく発光特性を補正し、各LDの実際の発光特性を求め、実際の発光特性から各LDのバイアス電流を決定する。
【選択図】 図7
【解決手段】 Pofs_aを用いてPD13が検出する光量またはPD13の検出結果に基づく発光特性を補正し、各LDの実際の発光特性を求め、実際の発光特性から各LDのバイアス電流を決定する。
【選択図】 図7
Description
本発明は、レーザ光を出射するレーザ光出射装置及び該レーザ光出射装置を備える画像形成装置に関する。
図9(a)は半導体レーザの発光特性の1つとしての駆動電流と発光光量の関係を示している。図9(a)の横軸は半導体レーザに供給される駆動電流、縦軸は半導体レーザに供給される駆動電流に対するレーザ光の発光光量(強度)である。一般的に半導体レーザは図9(a)に示すような発光特性を示すことが知られている。図9(a)に示すように、発光素子に供給される電流の値が閾値電流(Ith)よりも低い領域(自然放出領域)では電流の増加量に対する発光光量の増加が緩やかであるのに対して、閾値電流よりも高い領域(レーザ発振領域)では電流の増加量に対する発光光量の増加量が自然放出領域に対して増大する。
ところで、レーザビームプリンタなどの電子写真方式の画像形成装置は、半導体レーザから出射されるレーザ光によって感光体上を走査することによって静電潜像を形成し、その静電潜像をトナーによって現像することで画像を形成する。このような画像形成装置において、近年高解像度化、印刷高速化するために半導体レーザのON、OFFの切り替えを高速で行うことが必要となってきている。そのため、半導体レーザの発光応答性を高める必要がある。
半導体レーザの発光応答性を高める方法として、半導体レーザにバイアス電流(Ib)を供給する方法が従来から知られている。バイアス電流は閾値電流近傍の値に設定される電流である。レーザビームプリンタなどに用いられる半導体レーザにはバイアス電流が供給され、半導体レーザから出射させる場合にはバイアス電流にスイッチング電流が重畳された駆動電流が半導体レーザに供給される。半導体レーザにバイアス電流を供給することよって、バイアス電流を供給しない場合に比べてスイッチング電流を供給した際の半導体レーザの発光応答性を高めることができる。
特許文献1には、バイアス電流の制御方法が開示されている。特許文献1に記載のレーザダイオード駆動装置は、図9(a)に示すようにレーザ発振領域におけるレーザダイオードの発光特性に基づいて閾値電流Ithを特定し、閾値電流Ithに所定の係数α(α≦1)を乗算するなどしてバイアス電流Ibを決定することが記載されている。
しかしながら、画像形成速度の高速化を図るために複数の発光素子から出射される複数のレーザ光によって感光体を露光する装置において、特許文献1に記載のバイアス電流の制御方法を用いると、バイアス電流を高精度に設定できないという課題が生じる。
バイアス電流の値を決定する際には制御対象である発光素子に第1の光量P1及び第2の光量P2で発光させるための駆動電流が供給される。このとき、PD(フォトダイオード)などの検知装置を用いて光量を検出しながら駆動電流を制御し、第1の光量が検出されたときの駆動電流及び第2の光量が検出されたときの駆動電流をそれぞれサンプリングする。それらの結果から、制御対象である発光素子のレーザ発振領域における発光特性を特定する。
このとき制御対象以外の発光素子には発光応答性を確保するためにバイアス電流が供給されている。複数の発光素子に対して上記PDは共通に用いられ、かつ複数の発光素子の近傍に配置されているため、バイアス電流が供給されることによって発光素子から自然放出されるレーザ光がPDに入射する。そのため、PDの検出結果には制御対象以外の発光素子からのレーザ光の光量も含まれることになる。すると、図9(b)に示すように、実際の発光特性とは異なる発光特性に基づいて、制御対象の発光素子のバイアス電流を決定することになり、バイアス電流の値を精度よく決定できないという課題が生じる。
本発明は上記課題に鑑みてなされたもので、本発明のレーザ光出射装置は、第1のレーザ光を出射する第1の発光点と第2のレーザ光を出射する第2の発光点とを備えるレーザ光源と、前記第1の発光点に対応する第1のバイアス電流または画像データに基づいて前記第1のバイアス電流にスイッチング電流を重畳させた第1の駆動電流を前記第1の発光点に、前記第2の発光点に対応する第2のバイアス電流または画像データに基づいて前記第2のバイアス電流にスイッチング電流を重畳させた第2の駆動電流を前記第2の発光点に、それぞれ供給する電流供給手段と、前記第1のレーザ光と前記第2のレーザ光とを受光する受光部を備え、前記受光部の受光光量に応じた受光光量データを生成する検出手段と、前記第2のバイアス電流が前記第2の発光点に供給された場合に出射される前記第2のレーザ光の光量に対応する光量データを記憶する記憶手段と、前記電流供給手段が前記第1の発光点に前記第1の駆動電流を供給し、前記第2の発光点に前記第2のバイアス電流を供給した状態で前記検出手段によって生成される前記受光光量データと前記光量データとに基づいて、前記第1の駆動電流の値と当該第1の駆動電流に基づいて前記第1の発光点が出射する前記第1のレーザ光の光量との対応関係を示す発光特性を決定し、当該発光特性に基づいて前記第1のバイアス電流の値を決定する決定手段と、を備えることを特徴とする。
複数の発光点から出射される複数のレーザ光を共通の受光手段で受光した結果に基づいて発光点に供給するバイアス電流を制御するレーザ出射装置において、バイアス電流の値を高精度に制御することができる。
(実施例1)
図1は本実施例に係る画像形成装置100の全体構成を示す断面図であり、電子写真方式のフルカラープリンタの概略構成を示している。図1に示す画像形成装置100において、各色に対応する感光体であるところの感光ドラム101a〜101dは帯電装置102a〜102dによって所定の電位(帯電電位)に帯電される。帯電された各感光ドラムをはレーザ光源(半導体レーザなど)を備える光走査装置200a〜200dから出射されるレーザ光(光ビーム)により露光され、表面に静電潜像が形成される。この静電潜像は各々の現像器103a〜103dによりトナーを用いて現像される。そして、この感光ドラム101a〜101d上それぞれに現像された各色のトナー像は、転写ブレード104a〜104dに印加される転写バイアスによって中間転写ベルト105に転写される。中間転写ベルト105上に転写されたトナー像は、二次転写ローラ106で記録紙Sに4色が一括転写される。その後、トナー像を担持した記録紙Sは定着装置107を通過して定着処理が施される。定着処理が施された後、排紙ローラ108等によって装置外に排出される。
図1は本実施例に係る画像形成装置100の全体構成を示す断面図であり、電子写真方式のフルカラープリンタの概略構成を示している。図1に示す画像形成装置100において、各色に対応する感光体であるところの感光ドラム101a〜101dは帯電装置102a〜102dによって所定の電位(帯電電位)に帯電される。帯電された各感光ドラムをはレーザ光源(半導体レーザなど)を備える光走査装置200a〜200dから出射されるレーザ光(光ビーム)により露光され、表面に静電潜像が形成される。この静電潜像は各々の現像器103a〜103dによりトナーを用いて現像される。そして、この感光ドラム101a〜101d上それぞれに現像された各色のトナー像は、転写ブレード104a〜104dに印加される転写バイアスによって中間転写ベルト105に転写される。中間転写ベルト105上に転写されたトナー像は、二次転写ローラ106で記録紙Sに4色が一括転写される。その後、トナー像を担持した記録紙Sは定着装置107を通過して定着処理が施される。定着処理が施された後、排紙ローラ108等によって装置外に排出される。
上記の記録紙Sは給紙カセット109もしくは手差しトレイ110などから給紙される。レジローラ111は、給紙された記録紙Sを二次転写ローラ106へ搬送するタイミングを調整するためのローラである。両面印刷時には、定着装置107を通った記録紙Sは両面反転パス112の方向に導かれて逆方向に反転搬送され、両面パス113へ搬送される。両面パス113を通った記録紙Sは再び縦パスローラ114を通り、1面目と同様に2面目の画像を作像、転写、定着されて排出される。
[スキャナ(光走査装置)の構成]
4つの光走査装置はそれぞれ同一のものであるので、光走査装置200aを例に説明する。図2は、光走査装置200aと感光ドラム101aを模式的に示す概略図である。光走査装置200aは、光源であるところの半導体レーザ201(LD:レーザダイオード)、コリメータレンズ202、開口絞り203、シリンドリカルレンズ204、ポリゴンミラー205、ポリゴンミラー駆動部206、トーリックレンズ207、回折光学素子208を備える。
[スキャナ(光走査装置)の構成]
4つの光走査装置はそれぞれ同一のものであるので、光走査装置200aを例に説明する。図2は、光走査装置200aと感光ドラム101aを模式的に示す概略図である。光走査装置200aは、光源であるところの半導体レーザ201(LD:レーザダイオード)、コリメータレンズ202、開口絞り203、シリンドリカルレンズ204、ポリゴンミラー205、ポリゴンミラー駆動部206、トーリックレンズ207、回折光学素子208を備える。
コリメータレンズ202は、半導体レーザ201から出射された光ビームを平行光束に変換している。開口絞り203は、通過する光ビームの光束を制限している。シリンドリカルレンズ204は、副走査方向にのみ所定の屈折力を有しており、開口絞り203を通過した光束をポリゴンミラー205の反射面に主走査方向に長い楕円像として結像させている。回転多面鏡であるところのポリゴンミラー205は、ポリゴンミラー駆動部206により図中矢印C方向に一定速度で回転しており、反射面上に結像したレーザ光を偏向(反射)する。トーリックレンズ207は、fθ特性を有する光学素子であり主走査方向と副走査方向とで互いに異なる屈折率を有する。トーリックレンズ207の主走査方向の表裏の両レンズ面は非球面形状より成っている。回折光学素子208は、fθ特性を有する光学素子であり主走査方向と副走査方向とで互いに異なる倍率を有する。レーザービーム検出手段であるところのBeam Detector209(以下BD209とする。)は、画像形成装置100が備える感光ドラム101aの画像形成領域外に相当する位置に設置され、反射ミラー210によって反射されたレーザ光を検出することで、走査タイミング信号(BD信号)を生成する。
感光ドラム101aには、回転駆動されるポリゴンミラー205の反射面によって偏向されたレーザ光のスポットがドラム軸に平行に直線状に移動(走査)する。本実施例における光走査装置200aは、複数の発光素子を有する半導体レーザ201を備える。半導体レーザ201は複数ビームを発し、それによって1回の走査により複数本のライン状の静電潜像を形成することができる。感光ドラム101aは駆動部211によって回転駆動され、これによって主走査を折り返すことで、副走査方向(感光ドラムの回転方向)に画像書き込みが行われる。
図3は実施例1の半導体レーザの斜視図を示している。ステム10の一方の面には基台11が設けられ、基台11上にレーザ光源としての第1のレーザ光を出射する発光点12a(第1の発光点。以下、LD12a。)、第2のレーザ光を出射する12b(第2の発光点。以下、LD12b。)を有するレーザダイオード12(LD)背面光を受光する受光部であるフォトダイオード13(PD)が固定されている。PD13は受光光量に応じた受光光量データを生成する。これらLD12とPD13が載置された基台11をカバーするようにしてキャップ14がステム10に取り付けられ、キャップ14の先端面にはレーザ光La、Lbを透過する窓15が設けられている。また、ステム10の逆側の面には、レーザーチップ12とPD13を図示しないレーザ駆動制御系に接続するための通電端子16が設けられている。
図4は本実施例に係るレーザダイオード駆動装置(レーザ光出射装置)のブロック図である。レーザダイオード駆動装置11には、LD12a、LD12b、PD13、及び画像信号生成部14と、制御部15とが接続される。
画像信号生成部14は図示しないコントローラからの画像信号を所定のタイミングでLD駆動用のデータ信号(DATA_P、DATA_N)としてレーザダイオード駆動装置11に出力する。制御部15は、レーザダイオード駆動装置11の動作を制御する外部制御信号をレーザダイオード駆動部11に出力する。さらに制御部15は目標電圧データなどのデータ通信をレーザダイオード駆動装置11に行う。
レーザダイオード制御部11はレーザ制御部16とモード制御部17とを備える。モード制御部17は前記制御部15からの外部制御信号に応じて、レーザ制御部16の動作モード、電流−電圧変換回路18のゲインを制御する信号を出力する。レーザ駆動部16は、LD12を目標光量に制御する手段として機能する。LD12から出力されるレーザ光の光量を検出する光量検出手段としてのPD13は、検出するレーザ光の光量に応じた電流を出力する。PD13から出力される電流は電流−電圧変換回路18によって所定のゲインで電圧変換され、PD出力電圧として出力される。電流−電圧変換回路18はモード制御部17からのゲイン切り替え信号によってゲインが決定される。
電流−電圧変換回路18によって電圧変換されたPD出力は比較器19に入力され、目標電圧設定部20に設定された目標電圧(以下Vref)と比較される。目標電圧設定部20は図示しないDAC(Digital−Analog−Converter)を備えており、制御部15から設定された目標電圧データに応じた電圧を出力する。
前記比較器19は前記PD出力電圧とVrefを比較し、比較結果(電圧差分)を電流制御部21に出力する。電流制御部21はモード制御部17からの信号に応じて電流制御動作を行う。前記比較器19からの比較結果に応じて、LD12が目標の光量となるように駆動電流を制御する。ここでの電流値はデジタルデータとして保持するものとする。詳細動作は後述する。
電流制御部21は前記APCによって決定した電流値を閾値電流算出部22に出力する。
閾値電流算出部22は、2種類の光量(以下:高い方の光量をAPC_H、低い方の光量をAPC_Lとする。詳しくは後述する。)と、それぞれの光量に対して電流制御部21で決定された電流と、モード制御部17からのゲイン切り替え信号に基づいて閾値電流(Ith)を算出する。閾値電流算出部22は、LD12aに対応する第1の閾値電流を算出し、LD12bに対応する第2の閾値電流を算出する。
閾値電流算出部22は、2種類の光量(以下:高い方の光量をAPC_H、低い方の光量をAPC_Lとする。詳しくは後述する。)と、それぞれの光量に対して電流制御部21で決定された電流と、モード制御部17からのゲイン切り替え信号に基づいて閾値電流(Ith)を算出する。閾値電流算出部22は、LD12aに対応する第1の閾値電流を算出し、LD12bに対応する第2の閾値電流を算出する。
バイアス電流算出部23は前記閾値電流算出部22で算出した第1の閾値電流からLD12aに印加する第1のバイアス電流、第2の閾値電流からLD12bに印加する第2のバイアス電流を算出する。第1のバイアス電流値は第1の閾値電流値以下の値になるように設定され、第2のバイアス電流値は第2の閾値電流値以下の値になるように設定される。本実施例では、バイアス電流値は閾値電流値に所定の係数α(α≦1)を乗算することによって算出される。さらに、バイアス電流算出部23はモード制御部17からのビーム選択信号によってバイアス電流供給手段であるDAC(DAC_Ib_a24a、DAC_Ib_b24b)にそれぞれのLDに印加するバイアス電流値を設定する。DAC_Ib_a24は設定されたバイアス電流値に対応する電流を第1のバイアス電流としてLD12aに印加する。DAC_Ib_b24は設定されたバイアス電流値に対応する電流を第1のバイアス電流としてLD12に印加する。
スイッチング電流算出部25は電流制御部21によって決定された電流値と閾値電流算出部22によって算出された閾値電流(Ith)とから、LD12に印加するスイッチング電流を算出する。さらにスイッチング電流算出部25はモード制御部17からのビーム選択信号によって所定のスイッチング電流用DAC(DAC_Isw_a26a、DAC_Isw_b)に設定する。DAC_Isw26は設定された電流値に対応する電流を電流駆動部27に印加する。
電流駆動部27は、モード制御部17からの信号に応じて、画像信号生成部14からの画像データ(DATA_P、DATA_N)に基づくタイミングでLD12a及びLD12bにスイッチング電流を供給する。即ち、LD12aには画像形成中に常に第1のバイアス電流が供給され、画像データに応じて第1のバイアス電流にスイッチング電流(LD12aに対応する第1のスイッチング電流)が重畳された第1の駆動電流が印加される。LD12bには画像形成中に常に第2のバイアス電流が供給され、画像データに応じて第2のバイアス電流にスイッチング電流(LD12bに対応する第2のスイッチング電流)が重畳された第2の駆動電流が印加される。感光ドラムの感度はバイアス電流のみが供給されることによってLD12a及びLD12bから出射されるレーザ光の光量では表面電位が変位しないように設計されている。上記駆動電流が供給されることによって出射されたレーザ光によって感光ドラムの表面電位は変位する。
ここで、図4に示すレーザダイオード駆動装置11によるレーザの各種制御モードについて図5を用いて詳しく説明する。図5はレーザダイオード駆動装置11内の電流制御部21と電流駆動部27の動作モード図表である。
(自動光量制御モード)
自動光量制御を以下APC(Auto Power Control)と称する。電流駆動部27はモード制御部17からAPC信号のみが入力されている間、画像信号生成部14の出力の如何に因らず、LD12がDAC_Isw26に設定された電流に基づいて発光するよう強制的にONデータを出力する。このとき、電流駆動部27はモード制御部17からのビーム選択信号によって選択されたビームのデータのみを強制的にONにし、他のビームには強制的にOFFデータを出力する。
なお、初期状態ではDAC_Ib24、DAC_Isw26の電流値は0が設定されている。
自動光量制御を以下APC(Auto Power Control)と称する。電流駆動部27はモード制御部17からAPC信号のみが入力されている間、画像信号生成部14の出力の如何に因らず、LD12がDAC_Isw26に設定された電流に基づいて発光するよう強制的にONデータを出力する。このとき、電流駆動部27はモード制御部17からのビーム選択信号によって選択されたビームのデータのみを強制的にONにし、他のビームには強制的にOFFデータを出力する。
なお、初期状態ではDAC_Ib24、DAC_Isw26の電流値は0が設定されている。
LD12から発光されたレーザ光はモニタ用のPD13で受光される。PD13は受光したレーザ光の光量に応じた電流を出力する。電流−電圧変換回路18はモード制御部17からのゲイン切り替え信号に応じたゲインで前記PD13からの出力電流を電圧に変換する。比較器19は前記電流−電圧変換回路18からの出力電圧とVrefとを比較し、比較結果として、電圧差分を電流制御部21に出力する。電流制御部21はモード制御部からAPC信号のみが入力されている間、前記電圧差分に応じた信号を以って、以下によりLD12の発光光量を所定光量とする制御を行う。
PD出力電圧>Vrefの場合、LD12(制御対象のLD)の発光光量が所定光量より大きいと判断し、DAC_Isw26(若しくはDAC_Ib24)に設定する電流値を低下させることによりLD12の発光光量を低下する。
PD出力電圧<Vrefの場合、LD12の発光光量が所定光量より小さいと判断し、DAC_Isw26(及びDAC_Ib24)に設定する電流値を増加させることにより、LD12の発光光量を上昇する。
PD出力電圧=Vrefの場合、LD12の発光光量が所定光量と同一と判断し、DAC_Isw26(若しくはDAC_Ib24)に設定する電流値の増加減はしない。
なお、電流制御部21はモード制御部からVIDEOモード信号のみが入力されている間もDAC_Isw26、DAC、Ib24に設定する電流値の増加減はしない。
図6は、LD12a及びLD12bのAPCのタイミングチャートである。各LDのAPCは図6に示すように1走査周期中に1回ずつ行われる。まず、LD12aから出射されるレーザ光の光量がP1(例えば、図9(a))になるように駆動電流をLD12aに供給される(APCL1)。その後、LD12aから出射されるレーザ光の光量がP2(例えば、図9(a))になるように駆動電流をLD12aに供給される(APCH1)。続いて、LD12bのAPCが行われる。LD12bから出射されるレーザ光の光量がP1になるように駆動電流をLD12aに供給される(APCL2)。その後、LD12bから出射されるレーザ光の光量がP2になるように駆動電流がLD12bに供給される(APCH2)。APCL1及びAPCH1を行うことによって得られたLD12aに対応する発光特性からLD12aに供給するバイアス電流が決定される。また、APCL2及びAPCH2を行うことによって得られたLD12bに対応する発光特性からLD12bに供給するバイアス電流が決定される。
(OFFモード)
電流駆動部27はモード制御部17からVIDEOモード信号とAPC信号が同時に入力されたときに、OFFモードと判断し、画像信号生成部14からの画像データ信号(DATA_P、DATA_N)の如何に因らず、LD12が消灯するよう強制的にOFFデータを出力する。つまり、OFFモード時はLD12にはバイアス電流のみが印加された状態となる。
電流駆動部27はモード制御部17からVIDEOモード信号とAPC信号が同時に入力されたときに、OFFモードと判断し、画像信号生成部14からの画像データ信号(DATA_P、DATA_N)の如何に因らず、LD12が消灯するよう強制的にOFFデータを出力する。つまり、OFFモード時はLD12にはバイアス電流のみが印加された状態となる。
電流制御部21はモード制御部17からVIDEOモード信号とAPC信号が同時に入力されたときに、OFFモードと判断し、電流値を保持(ホールド)する。以下、上記OFFモードを利用したレーザダイオード駆動装置についての説明をするが、バイアス電流を印加しないOFFモードでもよい。
(データ出力モード)
電流駆動部27はモード制御部からVIDEO信号のみが入力されている間、VIDEOモード動作を行う。VIDEOモード時は、前記APC動作によって決められたDAC_Isw26、DAC_Ib24からの電流を以って、画像信号生成部14からの画像データ信号に応じてLD12に駆動電流を出力する。
電流制御部21はモード制御部からVIDEO信号のみが入力されている間は、電流値をホールドする。
電流駆動部27はモード制御部からVIDEO信号のみが入力されている間、VIDEOモード動作を行う。VIDEOモード時は、前記APC動作によって決められたDAC_Isw26、DAC_Ib24からの電流を以って、画像信号生成部14からの画像データ信号に応じてLD12に駆動電流を出力する。
電流制御部21はモード制御部からVIDEO信号のみが入力されている間は、電流値をホールドする。
(ディスチャージモード)
電流制御部21はモード制御部17からAPC信号、VIDEOモード信号がともに入力されなくなるとディスチャージモードとなり、電流値を初期化し、DAC_Isw26、DAC_Ib24に設定する電流値を初期化する。電流駆動部27はAPC信号、VIDEOモード信号がともに入力されなくなると、強制的にOFFデータを出力する。
電流制御部21はモード制御部17からAPC信号、VIDEOモード信号がともに入力されなくなるとディスチャージモードとなり、電流値を初期化し、DAC_Isw26、DAC_Ib24に設定する電流値を初期化する。電流駆動部27はAPC信号、VIDEOモード信号がともに入力されなくなると、強制的にOFFデータを出力する。
ここで、本実施例のレーザダイオード駆動装置の特徴について説明する。本実施例のレーザダイオード駆動装置は、発光点12bにバイアス電流を供給した状態で発光点12aのAPCを実行する。その際に、PD13の受光光量には、駆動電流が供給されることによって発光点12aから出射されるレーザ光の光量と発光点12bから自然放出されるレーザ光の光量とが含まれている。そのため、PD13の受光光量に基づく発光点12aのレーザ発振領域における発光特性は、実際の発光点12aの発光特性とは異なる。図9(b)に示すように、PD13の受光光量に基づく発光点12aの発光特性から決定する閾値電流は、実際の発光特性から決定される閾値電流よりも低い値となる。そのため、閾値電流から求められるバイアス電流が実際の発光特性の閾値電流から大きく乖離した値に設定され、発光応答性の低下に至る。
本実施例の画像形成装置は、このような課題を以下のような構成で解決する。図7は発光特性を説明するための図であり、図8は図7に示す制御を実行するために画像形成装置において実行される制御フローを示すフローチャートである。図7は、LD12aまたはLD12bに供給される駆動電流と光量との対応関係を示す発光特性を示す図である。
始めにステップS801において、モード切替部17からゲイン×1となるようなゲイン切り替え信号を出力し、電流・電圧変換回路18のゲインを×1とする。ステップS802において、APC信号及びVIDEOモード信号を出力し、LD12a及びLD12bを強制消灯する。このときLD12a及びLD12bには上述した前回APC動作で決定したバイアス電流が印加されている。このときの電流演算部21で電流・電圧変換回路18がゲイン×1で電圧変換したPD出力(Pofs_a+Pofs_b)とVrefとの比較結果が算出される。なお、Pofs_aは工場出荷時に閾値電流Ith以下の電流を各LDに供給し、その際の光量を検出した光量データである。Pofs_aは記憶手段としてのメモリにLD12a及びLD12bそれぞれに対応させて記憶されている。この結果に対し、LD12bの前回APC動作で決定したPofs_aの値を引いて、LD12bのバイアス発光によるLD12aに影響する光量Pofs_bとしてメモリ28に格納する。このときのVrefは0又は既知の数値を制御部15から印加する。
ステップS803において、モード切替部17からAPC信号、ビーム選択信号を出力し、LD12aを強制的に発光させる。電流演算部21で電流・電圧変換回路18がゲイン×1で電圧変換したPD出力とVrefとの比較結果に応じて、APC動作を行い、LD12aを所定の光量(Pa+Pofs_b)に制御する。このときの所定光量は、S802で求めたPofs_bをPaに加算した光量とする。
このときの電流値(I_A1)をメモリ28に格納する。その後、モード切替部17からAPC信号、VIDEOモード信号をともに出力し、LD12aを強制的に消灯する(offモード)。
ステップS804において、LD12aを1/4光量で発光させるため、モード切替17からゲインが×4となるようなゲイン切り替え信号を出力し、電流・電圧変換回路18のゲインを×4とする。その後、モード切替部17からAPC信号、ビーム選択信号を出力し、LD12aを強制的に発光させる。電流演算部21で電流・電圧変換回路18ゲイン掛けるで電圧変換したPD出力とVrefとの比較結果に応じて、APC動作を行い、LD12aを所定の光量(Pa/4+Pofs_b)に制御する。このときの所定光量は、S802で求めたPofs_bをPa/4に加算した光量とする。
このときの電流値(I_A)をメモリ28に格納する。その後、モード切替部17からAPC信号、VIDEOモード信号をともに出力し、LD12bを強制的に消灯する(offモード)。
ステップS805において閾値電流算出部22で、それぞれPofs_bを減算したPa、Pa/4とそれらの光量に対する電流I_A1、I_A2とから閾値電流Ithを算出し、ステップS806においてバイアス電流及びスイッチング電流が決定される。
次にS807において、モード切替部17からゲイン×1となるようなゲイン切り替え信号を出力し、電流・電圧変換回路18のゲインを×1とする。ステップS808において、APC信号及びVIDEOモード信号を出力し、LD12a及びLD12bを強制消灯する。このときLD12a及びLD12bには上述した前回APC動作で決定したバイアス電流が印加されている。このときの電流演算部21で電流・電圧変換回路18がゲイン×1で電圧変換したPD出力(Pofs_a+Pofs_b)とVrefとの比較結果が算出される。この結果に対し、ステップS801〜S806で決定したPofs_bの値を引いて、LD12aのバイアス発光によるLD12bに影響する光量Pofs_aとしてメモリ28に格納する。このときのVrefは0又は既知の数値を制御部15から印加する。
ステップS809において、モード切替部17からAPC信号、ビーム選択信号を出力し、LD12a及びを強制的に発光させる。電流演算部21で電流・電圧変換回路18がゲイン×1で電圧変換したPD出力とVrefとの比較結果に応じて、APC動作を行い、LD12bを所定の光量(Pb+Pofs_a)に制御する。このときの所定光量は、S808で求めたPofs_aをPbに加算した光量とする。このときの電流値(I_B1)をメモリ28に格納する。その後、モード切替部17からAPC信号、VIDEOモード信号をともに出力し、LD12bを強制的に消灯する(offモード)。
ステップS810において、LD12bを1/4光量で発光させるため、モード切替17からゲインが×4となるようなゲイン切り替え信号を出力し、電流・電圧変換回路18のゲインを×4とする。その後、モード切替部17からAPC信号、ビーム選択信号を出力し、LD12bを強制的に発光させる。電流演算部21で電流・電圧変換回路18ゲイン掛けるで電圧変換したPD出力とVrefとの比較結果に応じて、APC動作を行い、LD12bを所定の光量(Pb/4+Pofs_a)に制御する。このときの所定光量は、S808で求めたPofs_aをPb/4に加算した光量とする。このときの電流値(I_B2)をメモリ28に格納する。その後、モード切替部17からAPC信号、VIDEOモード信号をともに出力し、LD12bを強制的に消灯する(offモード)。
ステップS811において閾値電流算出部22で、それぞれPofs_aを減算したPb、Pb/4とそれらの光量に対する電流I_B1、I_B2とから閾値電流Ithを算出し、ステップS812においてバイアス電流及びスイッチング電流が決定される。
以上説明したように、本実施例の画像形成装置は、Pofs_aを用いてPD13が検出する光量またはPD13の検出結果に基づく発光特性を補正し、各LDの実際の発光特性を求めるため、各LDのバイアス電流を高精度に設定することができる。
Claims (4)
- 第1のレーザ光を出射する第1の発光点と第2のレーザ光を出射する第2の発光点とを備えるレーザ光源と、
前記第1の発光点に対応する第1のバイアス電流または画像データに基づいて前記第1のバイアス電流にスイッチング電流を重畳させた第1の駆動電流を前記第1の発光点に、前記第2の発光点に対応する第2のバイアス電流または画像データに基づいて前記第2のバイアス電流にスイッチング電流を重畳させた第2の駆動電流を前記第2の発光点に、それぞれ供給する電流供給手段と、
前記第1のレーザ光と前記第2のレーザ光とを受光する受光部を備え、前記受光部の受光光量に応じた受光光量データを生成する検出手段と、
前記第2のバイアス電流が前記第2の発光点に供給された場合に出射される前記第2のレーザ光の光量に対応する光量データを記憶する記憶手段と、
前記電流供給手段が前記第1の発光点に前記第1の駆動電流を供給し、前記第2の発光点に前記第2のバイアス電流を供給した状態で前記検出手段によって生成される前記受光光量データと前記光量データとに基づいて、前記第1の駆動電流の値と当該第1の駆動電流に基づいて前記第1の発光点が出射する前記第1のレーザ光の光量との対応関係を示す発光特性を決定し、当該発光特性に基づいて前記第1のバイアス電流の値を決定する決定手段と、を備えることを特徴とするレーザ光出射装置。 - 前記決定手段は、前記受光光量から前記光量データに基づく光量を減算した値を前記第1の発光点が前記第1の駆動電流に基づいて出射する前記第1のレーザ光の光量に決定することを特徴とする請求項1に記載のレーザ光出射装置。
- 前記決定手段は、前記発光特性から前記第1の発光点に対応する第1の閾値電流値を決定し、前記第1のバイアス電流の値が前記第1の閾値電流値以下の電流値になるように前記第1のバイアス電流の値を制御することを特徴とする請求項1または2に記載のレーザ光出射装置。
- 請求項1乃至請求項3いずれか1項に記載のレーザ光出射装置と、
前記第1のレーザ光と前記第2のレーザ光によって露光される感光体と、
前記第1のレーザ光と前記第2のレーザ光によって露光されることによって形成される静電潜像を現像する現像手段と、を備える画像形成装置。
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JP2011199528A JP2013059906A (ja) | 2011-09-13 | 2011-09-13 | レーザ光出射装置、及び該レーザ光出射装置を備える画像形成装置 |
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JP2015060009A (ja) * | 2013-09-17 | 2015-03-30 | 株式会社リコー | 光走査装置、光走査装置の光源発光方法及び画像形成装置 |
JP2017090805A (ja) * | 2015-11-16 | 2017-05-25 | キヤノン株式会社 | 光走査装置 |
-
2011
- 2011-09-13 JP JP2011199528A patent/JP2013059906A/ja not_active Withdrawn
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