JP2002341699A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像形成装置の各画像形成モードで同じ品質
の画像を得られるようにする。 【解決手段】 画像データに応じて点灯制御される発光
源を備えた光書込手段によって像担持体上に潜像を形成
し、その潜像を現像して顕画像を得る画像形成装置にお
いて、設定された画像形成モードに応じて作像プロセス
速度を切り替える作像速度切替手段を設け、その画像形
成モードに応じて制御信号によって光量設定部１１に上
記発光源の光量を設定し、ＰＷＭ信号発生部１２に発光
時間を設定して、その光量設定部１１及びＰＷＭ信号発
生部１２によってＬＤ駆動部１３を制御することによ
り、それらの少なくとも一方を切り替える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、白黒，厚紙，Ｏ
ＨＰ，カラー等の各種の画像形成モードに応じて作像プ
ロセス速度を切り替えて画像形成を行う、複写機，プリ
ンタ，ＦＡＸ，印刷機，デジタル複合機等の画像形成装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、複数色の画像データに応じて
点灯制御される発光源、例えば半導体レーザ（以下ＬＤ
という）を備えた光書込手段によって像担持体上に潜像
を形成し、その潜像を各色のトナーによって現像して、
その複数色のトナー像を重ねて転写することでカラー画
像を得る画像形成装置が知られている。このような画像
形成装置において、ＯＨＰ紙や厚紙に画像を形成する場
合、各色のトナーを十分に溶解してトナーの境界面の反
射が起こらないようにして色の濁りを防ぎ、鮮やかな画
像を得るために、また光沢度を向上させるために、普通
紙に画像を形成する場合よりもプロセス速度を遅くする
ことが知られている。

【０００３】このような装置として、例えば特開平５−
２１６３２３号公報には、ＯＨＰ紙や厚紙に画像を形成
する場合には普通紙に画像を形成する場合よりプロセス
速度を１／ｎに落として、さらに光書込手段に送出する
画像信号を、ｎ走査毎に１走査分だけ送出し、他のｎ−
１走査分はレーザ発光を停止する画像形成装置が開示さ
れている。しかし、このような画像形成装置では、単に
光沢度を上昇させたり、ＯＨＰ紙の色の濁りを防いで鮮
やかな画像を得ることについては問題ないが、厚紙に画
像を形成した場合の画像品質と普通紙に画像を形成した
場合の画像品質（階調性等）を同じにしたい場合には問
題がある。すなわち、プロセス速度を変えることによる
潜像形成や現像処理への影響があるため、上述のような
方式では厚紙と普通紙とで同等な品質の画像が得られな
い場合がある。特にカラー複写機においては、厚紙と普
通紙とで画像品質を限りなく近づける要求が強いため、
この点が問題となる。

【０００４】また、画像品質向上のための解像度アップ
の要求も強いが、このためにプロセス速度を遅くした分
副走査方向の解像度を上げようとしても、上述した従来
の方式では実現することができない。このような問題
は、カラーの場合だけでなく白黒の画像形成装置の場合
も同様である。さらに、カラー画像を形成する時は１つ
のＬＤを用いて画像の書き込みを行うが白黒画像を形成
する時は複数のＬＤを用いて書き込みを行い、プロセス
線速をカラー画像形成時より上げることで画像形成速度
を速くする画像形成装置において、例えば書き込み部の
制約（書き込みクロックの上限）により、白黒画像形成
時のプロセス速度をカラー画像形成時の２倍にできない
場合があり、このような場合にも、上述した従来の方式
では対応できない。カラー画像形成時のプロセス速度を
落とせば、白黒画像形成時のプロセス速度をカラー画像
形成時の２倍にすることは可能であるが、カラー画像形
成時のプリント速度をできる限り落としたくないことは
言うまでもない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、このよう
な問題を解決するためになされたものであり、画像デー
タに応じて点灯制御される発光源を備えた光書込手段に
よって像担持体上に潜像を形成し、その潜像を現像して
顕画像を得る画像形成装置において、画像品質を向上さ
せ、かつ各画像形成モードで同じ品質の画像を得られる
ようにすることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の目的
を達成するため、画像データに応じて点灯制御される発
光源を備えた光書込手段によって像担持体上に潜像を形
成し、その潜像を現像して顕画像を得る画像形成装置に
おいて、設定された画像形成モードに応じて作像プロセ
ス速度を切り替える作像速度切替手段と、上記画像形成
モードに応じて上記発光源の光量と発光時間の少なくと
も一方を切り替える書込条件切替手段とを設けたことを
特徴とする。このような画像形成装置において、上記発
光源が半導体レーザであるとよい。または、ＬＥＤアレ
イであってもよい。

【０００７】また、上記画像データが階調情報を含む多
値のデータである場合には、上記書込条件切替手段を、
その多値データのうちの一部の値のデータの書き込み時
には、上記発光源の光量と発光時間の少なくとも一方を
形成される画像の濃度が上記画像形成モードによらず一
定になるように予め定めた値に切り替え、上記多値デー
タのうち残りの値のデータの書き込み時には、上記発光
源の光量と発光時間の少なくとも一方を所定の大きさの
ドット当たりの照射光量が上記画像形成モードによらず
一定になるように予め定めた値に切り替える手段にする
とよい。あるいは、操作パネル等の外部入力手段を備
え、上記書込条件切替手段によって切り替える上記発光
源の光量と発光時間の少なくとも一方の値を、上記外部
入力手段の入力情報によって変更する手段を設けてもよ
い。また、上記の各画像形成装置において、上記光書込
手段を、イエロー，マゼンタ，シアン，ブラックの４色
の画像データに応じて点灯制御される上記各発光源によ
って各色の画像の潜像を上記像担持体上にそれぞれ形成
させる手段としてもよい。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、この発明の好ましい実施の
形態を図面を参照して説明する。 〔第１の実施形態：図１乃至図４〕まず、図１乃至図４
を用いてこの発明の画像形成装置の第１の実施形態であ
る複写機について説明する。図１はその複写機のＬＤ制
御部の構成を示すブロック図、図２はその複写機の画像
形成部の画像形成ユニットの構成を示す模式的な断面
図、図３はその光学ユニットの構成を制御回路も含めて
示す図、図４はこの実施形態の複写機における作像プロ
セスの処理を示すフローチャートである。

【０００９】この複写機は、図示しない画像読取ユニッ
トによって読み取った画像の画像データに応じて点灯制
御されるＬＤの出射するレーザビームによって画像を書
き込むレーザ書き込み式の画像形成装置であり、その書
き込みユニットは図２に示す構成である。すなわち、こ
の複写機の画像形成ユニット２０は、感光体ドラム３
１，帯電器３２，光学ユニット２１，現像ユニット３
４，転写器３５，クリーニングユニット３６，除電器３
７によって構成される。感光体ドラム３１は、形成すべ
き画像の潜像を書き込むための像担持体であり、帯電器
３２によって帯電された後、光学ユニット２１から照射
される光ビーム２９によって露光されて潜像が書き込ま
れる。

【００１０】光学ユニット２１は光書込手段であり、発
光源であるＬＤユニット２７（図２では図示を省略）か
ら出射されるレーザビームを、コリメートレンズ（図示
せず）によって平行光束化し、シリンダレンズ（図示せ
ず）を通した後、ポリゴンモータ２２によって高速に回
転されるポリゴンミラー２３によって偏向し、さらにｆ
θレンズ２４，バレルトロイダルレンズ（Barrel Toroi
dal Lens：ＢＴＬ）２５を通して副走査方向のピント合
わせ（集光と副走査方向の位置補正）を行い、ミラー２
６で反射した光ビーム２９によって感光体ドラム３１上
を走査する。この光学ユニット２１に備えるＬＤユニッ
ト２７は、図示しないフレームメモリや画像読取ユニッ
トから転送される画像データに応じて制御されるが、こ
の点については後述する。

【００１１】現像ユニット３４は、トナーによって感光
体ドラム３１上に形成された潜像を顕画像化するユニッ
トであり、転写器３５はその顕画像を記録紙２８に転写
するユニットである。そして、クリーニングユニット３
６は転写されずに残ったトナーを除去するユニットであ
り、除電器３７は感光体ドラム３１上の電荷を取り除
き、帯電器３２で一様な帯電を行えるようにするユニッ
トである。この実施形態の複写機は、これらのユニット
によって通常の電子写真プロセスである帯電，露光，現
像，転写，クリーニング，除電のプロセスを行い、給紙
部（図示せず）から給紙された後、図示しない搬送ベル
ト上を矢印Ａ方向に搬送される記録紙２８上に画像を形
成する。また、形成した画像は図示しない定着ユニット
によって定着する。

【００１２】次に、光学ユニット２１の制御回路につい
て説明する。図３に示すように、光学ユニット２１は、
図２に示した構成の他、ＬＤ制御部１０，ポリゴンモー
タ駆動制御部１４，同期検出用点灯制御部１５，書込ク
ロック発生部１６，位相同期クロック発生部１７，ＬＤ
ユニット２７，ミラー４１，レンズ４２，同期検知セン
サ４３を備えている。なお、図３においてはポリゴンモ
ータ２２，ＢＴＬ２５及びミラー２６は図示を省略して
いる。同期検知センサ４３は、光学ユニット２１の画像
書き出し側の主走査方向端部に配置されており、ｆθレ
ンズ２４を通過した光ビームがミラー４１によって反射
され、レンズ４２によって集光されて同期検知センサ４
３に入射する構成になっている。

【００１３】光ビーム２９が同期検知センサ４３に入射
すると、同期検知センサ４３は同期検知信号ＤＥＴＰを
出力し、位相同期クロック発生部１７及び同期検出用点
灯制御部１５に送る。位相同期クロック発生部１７は、
書込クロック発生部１６で生成されたクロックＷＣＬＫ
と同期検知信号ＤＥＴＰとから、ＤＥＴＰに同期したク
ロックＶＣＬＫを生成してＬＤ制御部１０及び同期検出
用点灯制御部１５に送出する。同期検出用点灯制御部１
５は、最初に同期検出信号ＤＥＴＰを検出するまではＬ
Ｄを点灯させるＬＤ強制点灯信号ＢＤをＯＮにしてＬＤ
制御部１０に送出し、ＬＤユニット２７を強制点灯させ
るが、同期検知信号ＤＥＴＰを検出した後は、同期検出
信号ＤＥＴＰとクロックＶＣＬＫとによって、フレア光
が発生しない程度で確実に同期検知信号ＤＥＴＰが検出
できるタイミングでＬＤ強制点灯信号ＢＤをＬＤ制御部
１０に送出する。

【００１４】ＬＤ制御部１０は、ＬＤ強制点灯信号ＢＤ
及び、クロックＶＣＬＫに同期して画像読取ユニット又
はフレームメモリから送られてくる画像データから生成
されたパルス信号幅に応じてＬＤユニット２７を点灯制
御する。そして、ＬＤユニット２７から出射したレーザ
ビームが、前述のように光ビーム２９として感光体ドラ
ム３１上を走査する。また、ポリゴンモータ駆動制御部
１４は、プリンタ制御部１８からの制御信号によってポ
リゴンモータ２２を規定の回転数で回転制御する。プリ
ンタ制御部１８は、光学ユニット２１を含む図２に示し
た画像形成ユニット２０の動作を、装置全体の統括制御
を行う制御部（図示せず）からの制御信号に基づいて制
御する制御手段であり、後述するように作像速度切替手
段と書込条件切替手段としても機能する。

【００１５】ここで、ＬＤ制御部１０についてさらに詳
しく説明する。ＬＤ制御部１０は、図１に示すように、
光量設定部１１，パルス幅変調（ＰＷＭ）信号発生部１
２，ＬＤ駆動部１３を備えている。光量設定部１１は、
プリンタ制御部１８からの制御信号（画像形成モード信
号）に応じて光量設定データをＬＤ駆動部１３に送出す
ることによってＬＤの発光光量を設定する。ＰＷＭ信号
発生部１２は入力される画像データ及びプリンタ制御部
１８からの画像形成モード信号に応じてＰＷＭ信号をＬ
Ｄ駆動部１３に送出してＬＤの発光時間を制御する。た
だし、ＰＷＭ信号発生部１２は、画像データが２値の場
合にはＯＮかＯＦＦしかないためプリンタ制御部１８か
らの印刷モード信号に応じてＰＷＭ信号の信号幅である
ＰＷＭ値を決定し、画像データが多値の場合に画像デー
タ及び印刷モード信号に応じてＰＷＭ値を決定すること
になる。

【００１６】そして、ＬＤ駆動部１３は光量設定部１１
から入力される光量設定データ及びＰＷＭ信号発生部１
２から入力されるＰＷＭ信号に従って、あるいは光量設
定部１１から入力される光量設定データ及び同期検出用
点灯制御部１５から入力されるＬＤ強制点灯信号ＢＤに
従ってＬＤユニット２７を駆動して点灯させる。すなわ
ちＬＤ駆動部１３は、光量設定部１１によって設定され
た光量でＰＷＭ値の時間だけＬＤを点灯させるか、ある
いは光量設定部によって設定された光量でＬＤ強制点灯
信号ＢＤの入力されている間だけＬＤを点灯させる。

【００１７】次に、この複写機における作像プロセスの
動作について説明する。この複写機は、画像形成開始の
指示があると、図４のフローチャートに示す処理を開始
する。まずステップＳ１で、ユーザに選択されている画
像形成モードを画像形成ユニット２０に対して設定す
る。ここで、画像形成モードとは、例えば普通紙モー
ド、厚紙モード、ＯＨＰモード等が考えられる。厚紙や
ＯＨＰシートに画像を形成する場合には、普通紙に画像
を形成する場合に比べて定着に時間がかかるため、厚紙
モードやＯＨＰモードではこれに合わせて普通紙モード
に比べて作像プロセス全体の速度を低下させて画像形成
を行う。なお、この実施形態では普通紙モードと厚紙モ
ードが選択可能であるとする。そしてここでは、プリン
タ制御部１８が作像速度切替手段として機能する。

【００１８】その後、ステップＳ２で、画像形成モード
に対応する光量の値を光量設定部１１に、ＰＷＭ値（発
光時間）をＰＷＭ信号発生部１２に設定することによ
り、ＬＤの光量と発光時間を切り替える。この切り替え
は、常に両方行う必要はなく、どちらか一方のみ切り替
えるようにしてもよい。この切り替えについては後に詳
述するが、ここでは、プリンタ制御部１８が書込条件切
替手段として機能する。そして、ステップＳ３で、設定
した画像形成モード、光量、ＰＷＭ値に従って画像形成
動作を行う。

【００１９】次に、図４のフローチャートのステップＳ
２における光量とＰＷＭ値の設定について説明する。こ
の複写機では、普通紙モードの作像プロセス速度（以
下、「線速」という）は１２５ｍｍ／ｓｅｃであり、厚
紙モードの線速は６２．５ｍｍ／ｓｅｃである。また、
書き込み画像の解像度は主走査方向が１２００ｄｐｉ
（ドット・パー・インチ）、副走査方向が６００ｄｐｉ
である。画像データが２値の場合の普通紙モードの光量
をＸ（ｍＷ）、ＰＷＭ値をＡ（ｎｓ：ナノ秒）とする
と、１ドット当たりの露光エネルギーはＸ×Ａ（ｐＪ）
となる。厚紙モードの場合には、主走査方向の解像度は
変えずに、線速が普通紙モードの半分になった分、副走
査方向の解像度を２倍の１２００ｄｐｉにしている。こ
の場合に、単純には、１ドット当たりの露光エネルギが
Ｘ×Ａ／２（ｐＪ）になるようにすれば、すなわち、主
走査方向１２００ｄｐｉ、副走査方向６００ｄｐｉ相当
の１ドット当たりの露光エネルギをＸ×Ａ（ｐＪ）にす
ることにより、普通紙モードと同等の画質を得ることが
できる。

【００２０】画像データが階調情報を含む多値データ、
例えば４値データの場合には、普通紙モードの光量を４
値ともＸ（ｍＷ）、ＰＷＭ値は４値についてそれぞれ
０，Ａ，Ｂ，Ｃ（ｎｓ）とすると、画像データの各値に
対する１ドット当たりの露光エネルギは、０，Ｘ×Ａ，
Ｘ×Ｂ，Ｘ×Ｃ（ｐＪ）になる。この場合にも２値の場
合と同様に、単純には、厚紙モードにおける主走査方向
１２００ｄｐｉ、副走査方向６００ｄｐｉ相当の１ドッ
ト当たりの露光エネルギが普通紙モードの場合と等しく
なるように画像データの各値について光量とＰＷＭ値を
設定すればよい。

【００２１】ここで、単純には１ドット当たりの露光エ
ネルギを目安に光量とＰＷＭ値を設定すればよいが、実
際には、線速が変わったことによる潜像形成、トナー像
形成への影響が考えられる。そこで、実際に出力される
画像を比較しながら光量やＰＷＭ値を微調整することに
より、さらに画質を向上させ、普通紙モードと厚紙モー
ドとの差を低減することができる。発明者らの実験によ
り、露光エネルギが等しくなるように光量とＰＷＭ値を
設定した場合、線速を遅くするほど形成される画像の濃
度が薄くなり、線速を速くするほど形成される画像の濃
度が濃くなる傾向があることがわかっている。そこで、
線速を遅くする場合には露光エネルギが大きめになるよ
うに、線速を速くする場合には露光エネルギが小さめに
なるように設定するとよい。

【００２２】この設定値は、実験によって適切な値を定
め、プリンタ制御部１８あるいは装置全体を統括制御す
る制御部に備えるＲＯＭに記憶させておく。また、画像
データが多値の場合には、この濃度のズレは低中間濃度
の部分で影響が大きく、ベタ部では影響が小さいので、
低中間濃度の画像データのみについて実験で適切な値を
定め、最大濃度の画像データについては理論値をそのま
ま適用するようにすれば、画像品質の均一性を最大限維
持しながら実験の労力を低減することができる。具体例
を挙げると、画像データが４値の階調情報を含む場合に
は、１ドット当たりの露光エネルギが例えば表１に示す
露光エネルギになるような値に設定するとよい。ここ
で、Ｘ×Ａ＝２．２（ｐＪ），Ｘ×Ｂ＝４．４（ｐ
Ｊ），Ｘ×Ｃ＝７．６（ｐＪ）であり、理論値とは、所
定の大きさのドット当たりの照射光量が画像形成モード
によらず一定になるように定めた値である。

【００２３】

【表１】

【００２４】また、モード毎の光量とＰＷＭ値を定める
際に、光量の可変範囲やＰＷＭ値の選択肢によっては、
どちらか一方のみを切り替えるのみでは十分に画質を均
一にすることができない場合が考えられる。例えば、Ｐ
ＷＭ値は基本となるクロックの周期単位でしか設定でき
ないが、それでは変化が大きすぎる場合等である。この
ような場合には、光量とＰＷＭ値の両方を変化させて適
切な値を定めればよい。以上説明した複写機によれば、
画像形成モードに応じて線速を切り替えた場合でも、発
光源の光量と発光時間を線速に合わせた値に設定するこ
とにより、画像形成モードによらず一定な品質の画像を
形成することができる。なお、この実施形態では切り替
え可能な画像形成モードが２つである場合について説明
したが、３つ以上の画像形成モードを切替可能な画像形
成装置においても同様な制御が可能である。また、線速
についても、画像形成モード間で整数倍の比率になって
いる必要はなく、任意の線速で画像形成を行う画像形成
装置に対してこの発明を適用することが可能である。

【００２５】〔第２の実施形態：図５乃至図９〕次に、
図５乃至図９を用いてこの発明の画像形成装置の第２の
実施形態である複写機について説明する。図５はその複
写機の画像形成ユニットの構成を示す模式的な断面図、
図６はそのＬＥＤアレイの書込制御部の構成を示すブロ
ック図、図７はそのＬＥＤアレイ駆動部の構成を示すブ
ロック図、図８はそのＬＥＤアレイの駆動タイミングを
示すタイミングチャート、図９はこの実施形態の複写機
における作像プロセスの処理を示すフローチャートであ
る。

【００２６】この複写機は、画像形成ユニット３０にお
いて、光書込手段として光学ユニット２１に代えて図５
に示すように発光ダイオード（ＬＥＤ）アレイヘッド３
３を設けた、ＬＥＤ書き込み式の画像形成装置である点
が第１の実施形態の複写機と異なるのみであるので、そ
れ以外の点についての説明は省略する。ＬＥＤアレイヘ
ッド３３の書込制御部は、図６に示す構成であり、ＬＥ
Ｄアレイヘッドの発光源であるＬＥＤアレイ３３ａは、
ＬＥＤアレイ駆動部５０によって駆動される。このＬＥ
Ｄアレイ駆動部５０には、ストローブパルス発生部５６
からストローブパルスＳＴＢが、クロック発生部５７か
らクロック信号ＣＬＯＣＫが、ＦＩＦＯ（ファーストイ
ン・ファーストアウト）メモリ５８から画像データ信号
ＤＡＴＡが、ライン同期信号発生部５９からライン同期
信号／ＬＳＹＮＣがそれぞれ入力され、ＬＥＤアレイ駆
動部５０はこれらの信号に従ってＬＥＤアレイ３３ａの
各ＬＥＤを点灯制御する。

【００２７】ここで、ストローブパルス発生部５６は、
カウンタ、コンパレータ等によって構成され、プリンタ
制御部１８からの制御信号（画像形成モード信号）に従
ってパルス幅を設定したストローブパルスＳＴＢを発生
する。このストローブパルスＳＴＢをＬＥＤアレイ駆動
部５０に送ることで、ストローブパルスＳＴＢの幅だけ
各ＬＥＤを点灯させることができる。また、ＦＩＦＯメ
モリ５８は、図示しないフレームメモリや画像読取ユニ
ットから入力された画像データを、クロック信号ＣＬＯ
ＣＫに同期して画像データ信号ＤＡＴＡとしてＬＥＤア
レイ駆動部に入力する。

【００２８】ＬＥＤアレイ駆動部５０は図７に示す構成
であり、シフトレジスタ５１とラッチ５２とアンドゲー
ト５３とＬＥＤドライバ５４によって構成される周知の
構成である。このＬＥＤアレイ駆動部５０は、図８に示
すタイミングでＬＥＤアレイ３３ａを駆動する。すなわ
ち、ライン同期信号／ＬＳＹＮＣによってシフトレジス
タ５１がリセットされ、このシフトレジスタ５１に、ク
ロック信号ＣＬＯＣＫに同期して「０」か「１」の１ド
ット２値の画像データ信号ＤＡＴＡがドット１からｎに
ついて順次入力され、各ドットに対応するレジスタに格
納される。ｎドット分の全ての画像データ信号ＤＡＴＡ
が入力されるとラッチ５２がそのデータをラッチしてア
ンドゲート５３に出力する。そして、ストローブパルス
ＳＴＢがアンドゲート５３に入力されると、画像データ
信号ＤＡＴＡの「１」が入力されたドット（ＬＥＤ素
子）のみがＬＥＤドライバによってストローブパルスＳ
ＴＢの幅（時間）だけ点灯する。

【００２９】次に、この複写機における作像プロセスの
動作について説明する。この複写機は、画像形成開始の
指示があると、図９のフローチャートに示す処理を開始
する。初めのステップＳ１１の処理は、第１の実施形態
における図４のステップＳ１の処理と同様である。ここ
では、プリンタ制御部１８が作像速度切替手段として機
能する。その後、ステップＳ１２で、画像形成モードに
対応するストローブパルスＳＴＢの幅をストローブパル
ス発生部５６に設定することにより、ＬＥＤの発光時間
を切り替える。ここでは、プリンタ制御部１８が書込条
件切替手段として機能する。ストローブパルスＳＴＢの
幅の設定方法は、第１の実施形態で説明した場合と同様
に、１ドット当たりの露光エネルギを目安に設定すれば
よく、作像プロセス線速の変化に起因するズレの微調の
仕方も、第１の実施形態の場合と同様であるので、その
説明は省略する。そして、ステップＳ１３で、設定した
画像形成モード及びストローブパルス幅に従って画像形
成動作を行う。

【００３０】以上説明した複写機によれば、画像形成モ
ードに応じて線速を切り替えた場合でも、発光源の発光
時間（ストローブパルスの幅）を線速に合わせた値に設
定することにより、画像形成モードによらず一定な品質
の画像を形成することができる。なお、ここではストロ
ーブパルスＳＴＢの幅のみを画像形成モードに応じて切
り替える例について説明したが、各ＬＥＤ素子に流す電
流を制御可能にし、画像形成モードに応じてこれを切り
替えることにより、光量を切り替えるようにしてもよ
い。もちろん、両者を同時に切り替えるようにしても構
わない。また、３以上の画像形成モードを持つ画像形成
装置にも適用できることは、第１の実施形態の場合と同
様である。

【００３１】〔第３の実施形態：図１０，図１１〕次
に、図１０及び図１１を用いてこの発明の画像形成装置
の第３の実施形態である複写機について説明する。図１
０は、この複写機のＬＥＤアレイの書込制御部の構成を
示すブロック図、図１１はそのＬＥＤアレイ駆動部の動
作タイミングを示すタイミングチャートである。この複
写機は、画像データが多値（２ｂｉｔ４値）である点が
第２の実施形態の複写機と異なるのみであるので、その
点以外の説明は省略する。

【００３２】この複写機においては、後述するようなＬ
ＥＤの点灯制御を行うために、ライン同期信号発生部５
９からＬＥＤアレイ駆動部５０に、図６に示したライン
同期信号／ＬＳＹＮＣに代えて図１０に示すように２分
割同期信号／ＨＳＹＮＣが入力され、図示は省略してい
るが、ＬＥＤアレイ駆動部５０のシフトレジスタ５１は
この２分割同期信号／ＨＳＹＮＣによってリセットされ
るように構成されている。また、ＦＩＦＯメモリ５８に
はライン同期信号／ＬＳＹＮＣと２分割同期信号／ＨＳ
ＹＮＣの両方が入力されている。ここで、２分割同期信
号／ＨＳＹＮＣは、ライン同期信号／ＬＳＹＮＣを２分
割した信号であり、図１１に示すように、ライン同期信
号／ＬＳＹＮＣによる１ラインの書き込み期間中にＴ０
とＴ１の２つのタイミングを設けるためのものである。

【００３３】また、この複写機においては、図１０に示
すように、ストローブパルス発生部５６は第１のセレク
タ６１を介してＬＥＤアレイ駆動部５０に接続されてい
る。このストローブパルス発生部５６は、この複写機で
はプリンタ制御部１８からの制御信号（画像形成モード
信号）によって幅の設定されるＳＴＢ０，ＳＴＢ１の２
種類のストローブパルスを発生する。これらのストロー
ブパルスＳＴＢ０，ＳＴＢ１は各々異なる幅のストロー
ブパルスであり、第１のセレクタ６１は、この中からタ
イミングＴ０ではストローブパルスＳＴＢ０を、タイミ
ングＴ１ではストローブパルスＳＴＢ１を選択し、スト
ローブパルスＳＴＢとしてＬＥＤアレイ駆動部５０に入
力する。

【００３４】さらに、ＦＩＦＯメモリ５８は第２のセレ
クタ６２を介してＬＥＤアレイ駆動部５０に接続されて
いる。ＦＩＦＯメモリはライン同期信号／ＬＳＹＮＣに
同期して１ライン毎に２ｂｉｔの画像データを入力し、
この各ビットのデータｂ０，ｂ１が２分割同期信号／Ｈ
ＳＹＮＣに同期して第２のセレクタ６２に対して繰り返
し出力される。第２のセレクタ６２では、これらのうち
タイミングＴ０ではｂ０を、タイミングＴ１ではｂ１を
選択して画像データ信号ＤＡＴＡとしてＬＥＤアレイ駆
動部５０のシフトレジスタ５１に対して出力する。

【００３５】ＬＥＤアレイ３３ａは図１１に示すような
タイミングで駆動される。図１１には、画像データとし
て「１１」，「０１」（「１」が点灯を示すデータと
し、データの並びは「ｂ１，ｂ０」とする）が入力され
た場合のドット１（１番目のＬＥＤ）の点灯タイミング
を例として示している。ＦＩＦＯメモリ５８からは１ラ
イン目はタイミングＴ０ではｂ０の「１」、タイミング
Ｔ１ではｂ１の「１」、２ライン目はタイミングＴ０で
はｂ０の「１」、タイミングＴ１ではｂ１の「０」が出
力される。その結果、第２のセレクタ６２からは図１１
に示すような画像データ信号ＤＡＴＡが出力される。

【００３６】一方、ストローブパルス発生部５６からは
タイミングＴ０ではストローブパルスＳＴＢ０、タイミ
ングＴ１ではストローブパルスＳＴＢ１が出力され、そ
の結果第１のセレクタ６１からは図１１に示すようなス
トローブ信号ＳＴＢが出力される。そして、画像データ
信号が「１」の期間にストローブパルスＳＴＢの期間だ
けこのドット１が点灯するので、図１１に「ドットの点
灯タイミング」で示す期間だけドット１が点灯する。こ
の複写機における作像プロセスの動作は、第２の実施形
態で図９を用いて説明したものと同様である。ただし、
ストローブパルスの幅の設定は、各ストローブパルスＳ
ＴＢ０，ＳＴＢ１毎に行う。この場合も、各ストローブ
パルスＳＴＢ０，ＳＴＢ１の幅の設定方法は、第１の実
施形態で説明した場合と同様に、単純には１ドット当た
りの露光エネルギを目安に設定すればよく、作像プロセ
ス線速の変化に起因するズレの微調整の仕方も、第１の
実施形態の場合と同様であるので、その説明は省略す
る。

【００３７】以上説明した複写機によれば、画像形成モ
ードに応じて線速を切り替えた場合でも、発光源の発光
時間（ストローブパルスの幅）を線速に合わせた値に設
定することにより、画像形成モードを変更しても形成さ
れる画像の品質を一定に保つことができる。なお、ここ
では各ストローブパルスＳＴＢ０，ＳＴＢ１の幅のみを
画像形成モードに応じて切り替える例について説明した
が、各ＬＥＤ素子に流す電流を制御可能にし、画像形成
モードに応じてこれを切り替えることにより、光量を切
り替えるようにしてもよい。もちろん、両者を同時に切
り替えるようにしても構わない。また、３以上の画像形
成モードを持つ画像形成装置にも適用できることは、第
１の実施形態の場合と同様である。さらに、この実施形
態では画像データが２ｂｉｔ４値の場合について説明し
たが、それ以外、例えば３ｂｉｔ８値や４ｂｉｔ１６値
のようにさらに多値の画像データを用いる場合でも、分
割信号／ＨＳＹＮＣのタイミングを変えれば、同様な構
成で対応することができる。

【００３８】〔実施形態の変形例：図１２乃至図１５〕
次に、これまでに説明した実施形態に適用することので
きる変形例について説明する。まず、第１の実施形態の
複写機に操作部を設ける例について図１２を用いて説明
する。図１２は、この変形例における光学ユニットの構
成をその制御部も含めて示す図である。

【００３９】この変形例では、図１２に示すように、外
部入力手段として操作パネル４４を設けている。この操
作パネル４４は、数値やモードの設定を行うためのキー
又はタッチパネルを備えたものであり、装置全体の操作
を行うための操作部と共用するようにしてもよい。そし
て、画像形成モードに応じて設定する光量や発光時間の
設定データをＥＥＰＲＯＭ等の書き換え可能な不揮発性
記憶手段に格納し、ユーザがこの操作パネル４４から操
作・入力を行うことにより、画像形成モードに応じて設
定する光量や発光時間の設定データを変更することがで
きるようにしている。プリンタ制御部１８がこの動作を
行い、外部入力手段から入力した情報によって画像形成
モードに応じて設定する光量や発光時間の設定データを
変更する手段として機能するが、装置全体を統括制御す
る図示しない制御部が行うようにしてもよい。

【００４０】また、パソコン等のホスト機とデータの授
受を行う通信手段を設け、ホスト機から入力した情報に
よって設定データの変更を行うようにしてもよい。な
お、第２，第３の実施形態の複写機においても、同様に
操作パネルあるいは通信手段を設け、ストローブ信号の
幅やＬＥＤの光量の設定データを変更可能にすることが
できる。このような画像形成装置によれば、画像品質の
調整が容易に行え、また、感光体や発光源に部品交換等
による特性変化が生じた場合でも、これに対応した設定
値を定めることができるので、画像形成品質の均一性を
維持することができる。

【００４１】次に、カラーの画像形成装置にこの発明を
適用する例について図１３及び図１４を用いて説明す
る。図１３は、その変形例の複写機における画像形成部
の構成を示す模式図、図１４は別の変形例の複写機にお
ける画像形成部の構成を示す模式図である。図１３に示
すように、第１の実施形態で説明した画像形成ユニット
２０を４つ並べて配置し、各画像形成ユニット２０によ
ってイエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），
ブラック（ＢＫ）の各色の画像を形成することにより、
レーザ書き込み式のカラー複写機を形成することができ
る。また、図１４に示すように、第２の実施形態又は第
３の実施形態で説明した、ＬＥＤアレイ３３ａとレンズ
アレイ３３ｂからなるＬＥＤアレイヘッド３３を備えた
画像形成ユニット３０を４つ並べて配置し、各画像形成
ユニット３０によってイエロー（Ｙ），マゼンタ
（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（ＢＫ）の各色の画像
を形成することにより、ＬＥＤ書き込み式のカラー複写
機を形成することができる。

【００４２】これらの複写機においては、搬送用ローラ
３９及び搬送用モータ４０によって回転される搬送ベル
ト３８によって矢印方向に搬送される記録紙２８上にま
ず１色目の画像を形成し、次に２色目、３色目、４色目
の順に画像を順次重ねて転写することにより、４色の画
像が重ね合わさったカラー画像を記録紙２８上に形成す
ることができる。そして、これらの複写機においては、
画像形成モードとしてカラー，白黒，カラー厚紙，白黒
厚紙，カラーＯＨＰ，白黒ＯＨＰ等が考えられるので、
この各モード毎に光量及び、ＰＷＭ値あるいはストロー
ブパルス幅を予め記憶しておき、選択された画像形成モ
ードに応じて作像プロセス速度を切り替えると共に、発
光源の光量と発光時間の少なくとも一方を切り替える。

【００４３】例えば、白黒モードでは線速１８５ｍｍ／
ｓｅｃ、カラーモードでは線速１２５ｍｍ／ｓｅｃ、厚
紙モードでは線速６２．５ｍｍ／ｓｅｃの作像プロセス
速度を設定する時に、全てのモードで均一な品質の画像
を形成するための光量及び、ＰＷＭ値あるいはストロー
ブパルス幅を予め実験で求めて設定しておき、選択され
た画像形成モードに応じて作像プロセス速度を切り替え
ると共に、発光源の光量と発光時間の少なくとも一方を
切り替える。設定するデータの定め方は、第１の実施形
態で説明したものと同様であるので、その説明は省略す
るが、具体的例を挙げると、画像データが４値の階調情
報を含む場合には、１ドット当たりの露光エネルギが例
えば表２に示す露光エネルギになるような値に設定する
とよい。ここで、Ｘ×Ａ＝２．２（ｐＪ），Ｘ×Ｂ＝
４．４（ｐＪ），Ｘ×Ｃ＝７．６（ｐＪ）であり、理論
値とは、所定の大きさのドット当たりの照射光量が画像
形成モードによらず一定になるように定めた値である。
このような画像形成装置によれば、カラー画像を形成す
る場合にも、画像形成モードによらず一定な品質の画像
を形成することができる。

【００４４】

【表２】

【００４５】次に、カラーの画像形成装置にこの発明を
適用するさらに別の例について図１５を用いて説明す
る。図１５は、その変形例の複写機における画像形成ユ
ニットの構成を示す模式図である。この変形例の複写機
は、レーザ書き込み式の１ドラム方式のカラー複写機で
あり、その画像形成部には、図１５に示すように、光学
ユニット２１，感光体ドラム３１，帯電器３２，除電器
３７，現像ユニット７４，感光体クリーニングユニット
７６，中間転写ベルト８１，紙転写ユニット８５，ベル
トクリーニングユニット８６を備えている。

【００４６】このうち、光学ユニット２１，感光体ドラ
ム３１，帯電器３２，除電器３７については、第１の実
施形態で説明したものと同じであるので、その説明は省
略する。現像ユニット７４は、イエロー（Ｙ），マゼン
タ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（ＢＫ）の各色の現
像剤を静電潜像を形成した感光体ドラム３１の表面に接
触させるように回転する現像スリーブ７４ｙ，７４ｍ，
７４ｃ，７４ｋ、及びその各色の現像剤を汲み上げて撹
拌するために回転する図示しない現像パドルとを備えて
おり、感光体ドラム３１上に形成された各色の画像の潜
像をその色ごとに顕画像化するユニットである。感光体
クリーニングユニット７６は、第１の実施形態で説明し
たクリーニングユニット３６と同様なユニットである。

【００４７】中間転写ベルト８１は、現像ユニット７４
によって感光体ドラム７１上に形成された顕画像を一時
的に担持する像担持体であり、駆動ローラ８２，ベルト
転写バイアスローラ８３，従動ローラ８４に巻きつけら
れ、図示しない駆動モータによって回動される。紙転写
ユニット８５は、紙転写バイアスローラ８５ａ及び図示
しない接離機構を備え、中間転写ベルト８１上に担持さ
れた画像を記録紙２８上に転写するユニット、ベルトク
リーニングユニット８６は中間転写ベルト８１上に転写
されずに残ったトナーを除去するユニットを備えてい
る。この複写機は、図示しない画像読取ユニットによっ
て読み取った画像の画像データに応じて光学ユニット２
１によって感光体ドラム３１上に書き込みを行って静電
潜像を形成する。ここでは、ＢＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙの順で画
像を形成するものとするが、作像順はこれに限られるも
のではない。

【００４８】画像形成動作が開始されると、まずＢＫの
画像データによって書き込みを行って潜像を形成する。
そして、このＢＫの潜像を先端部から現像するため、現
像ユニット７４の現像位置に潜像の先端部が到達する前
に現像スリーブ７４ｋの回転を開始し、ＢＫの潜像をＢ
Ｋトナーで現像する。その後、ＢＫの潜像の後端部が現
像位置を通過した時点で現像動作を停止する。この停止
は、少なくとも次のＣの画像データによるＣの潜像の先
端部が現像位置に到達する前に行う。感光体ドラム３１
上に形成されたＢＫトナーによる顕画像は、感光体ドラ
ム３１と等速に駆動されている中間転写ベルト８１上に
転写される。この転写は、感光体ドラム３１と中間転写
ベルト８１を接触させ、ベルト転写バイアスローラ８３
に所定の電圧を印加することによって行う。

【００４９】感光体ドラム３１上には、同様の工程で
Ｃ，Ｍ，Ｙの画像も形成し、順次中間転写ベルト８１上
に位置合わせして重ねて転写する。４色の画像の中間転
写ベルト８１上への転写が終了すると、紙転写ユニット
８５によってその４色重ね画像を、図示しない搬送ベル
ト上を矢印Ａ方向に搬送されてきた記録紙２８上に一括
転写する。そして、この画像は図示しない定着ユニット
によって定着する。ここで、記録紙２８は中間転写ベル
ト８１上の４色重ね画像の先端部が紙転写位置に到達す
るタイミングに合わせて給紙される。なお、紙転写ユニ
ット８５の紙転写バイアスローラ８５ａは通常は中間転
写ベルト８１と離間しており、中間転写ベルト８１に担
持された４色重ね画像を転写する時のみ、接離機構によ
って押圧され、所定のバイアス電圧を印加して記録紙に
画像を転写する。また、ベルトクリーニングユニット８
６も接離機構を備え、各色の画像を中間転写ベルト７１
上に担持している間は、ブレードが中間転写ベルト７１
に当接しないようにしている。

【００５０】このような複写機においても、画像形成モ
ードとしてカラー，白黒，カラー厚紙，白黒厚紙，カラ
ーＯＨＰ，白黒ＯＨＰ等が考えられるので、この各モー
ド毎に光量及び、ＰＷＭ値を予め記憶しておき、選択さ
れた画像形成モードに応じて作像プロセス速度を切り替
えると共に、発光源の光量と発光時間の少なくとも一方
を切り替える。この制御については、４ドラム方式につ
いて既に説明したものと同様であるので、説明を省略す
る。

【００５１】このような画像形成装置によっても、カラ
ー画像を形成する場合に、画像形成モードによらず一定
な品質の画像を形成することができる。また、ここでは
レーザ書き込み式のカラー複写機の例について説明した
が、第２の実施形態又は第３の実施形態で説明したＬＥ
Ｄアレイヘッドを用いるＬＥＤ書き込み式のカラー複写
機にも同様に適用することができる。なお、以上の各実
施形態においてはこの発明を複写機に適用した例につい
て説明したが、プリンタ，ＦＡＸ，印刷機，デジタル複
合機等の他の画像形成装置についても同様に適用できる
ことは言うまでもない。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の画像形
成装置によれば、画像形成モードに応じて線速を切り替
えた場合でも、発光源の光量と発光時間を線速に合わせ
た値に設定することにより、画像形成モードによらず一
定な品質の画像を形成することができる。また、外部入
力手段を設け、その外部入力手段の入力情報によって発
光源の光量と発光時間の設定値を変更する手段を設けれ
ば、画像品質の調整が容易に行え、また、感光体や発光
源に部品交換等による特性変化が生じた場合でも、これ
に対応した設定値を定めることができるので、画像形成
品質の均一性をより長く維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施形態の複写機のＬＤ制御
部の構成を示すブロック図である。

【図２】その複写機の画像形成部の画像形成ユニットの
構成を示す模式的な断面図である。

【図３】その複写機の光学ユニットの構成を制御回路も
含めて示す図である。

【図４】その複写機における作像プロセスの処理を示す
フローチャートである。

【図５】この発明の第２の実施形態の複写機の画像形成
ユニットの構成を示す模式的な断面図である。

【図６】その複写機のＬＥＤアレイの書込制御部の構成
を示すブロック図である。

【図７】その複写機のＬＥＤアレイ駆動部の構成を示す
ブロック図である。

【図８】その複写機のＬＥＤアレイの駆動タイミングを
示すタイミングチャートである。

【図９】その複写機における作像プロセスの処理を示す
フローチャートである。

【図１０】この発明の第３の実施形態の複写機のＬＥＤ
アレイの書込制御部の構成を示すブロック図である。

【図１１】その複写機のＬＥＤアレイ駆動部の動作タイ
ミングを示すタイミングチャートである。

【図１２】この発明の第１の実施形態の複写機の変形例
における光学ユニットの構成をその制御部も含めて示す
図である。

【図１３】この発明の第１の実施形態の複写機の変形例
における画像形成部の構成を示す模式図である。

【図１４】この発明の第２，第３の実施形態の複写機の
変形例における画像形成部の構成を示す模式図である。

【図１５】この発明の実施形態である複写機のさらに別
の変形例における画像形成ユニットの構成を示す模式的
な断面図である。

【符号の説明】

１０：ＬＤ制御部 １１：光量設定部 １２：ＰＷＭ信号発生部 １３：ＬＤ駆動部 １４：ポリゴンモータ駆動制御部 １５：同期検出用点灯制御部 １６：書込クロック発生部 １７：位相同期クロック発生部 １８：プリンタ制御部 ２０，３０：画像形成ユニット ２１：光学ユニット ２２：ポリゴンモータ ２３：ポリゴンミラー ２４：ｆθレンズ ２５：バレルトロイダルレンズ ２６：ミラー ２７：ＬＤユニット ２８：記録紙 ２９：光ビーム ３１：感光体ドラム ３２：帯電器 ３３：ＬＥＤアレイヘッド ３３ａＬＥＤアレイ ３３ｂ：レンズアレイ ３４，７４：現像ユニット ３５：転写器 ３６：クリーニングユニット ３７：除電器 ３８：搬送ベルト ３９：搬送用ローラ ４０：搬送用モータ ４１：ミラー ４２：レンズ ４３：同期検知センサ ４４：操作パネル ５０：ＬＥＤアレイ駆動部 ５１：シフトレジスタ ５２：ラッチ ５３：アンドゲート ５４：ＬＥＤドライバ ５６：ストローブパルス発生部 ５７：クロック発生部 ５８：ＦＩＦＯメモリ ５９：ライン同期信号発生部 ６１：第１のセレクタ ６２：第２のセレクタ ７４ｋ，７４ｃ，７４ｍ，７４ｙ：現像スリーブ ７６：感光体クリーニングユニット ８１：中間転写ベルト ８２：駆動ローラ ８３：ベルト転写バイアスローラ ８４：従動ローラ ８５：紙転写ユニット ８５ａ：紙転写バイアスローラ ８６：ベルトクリーニングユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ４１Ｊ 2/455 Ｇ０３Ｇ 15/01 Ｙ ５Ｃ０５１ Ｇ０３Ｇ 15/00 ３０３ Ｈ０４Ｎ 1/036 Ｚ ５Ｃ０７９ 15/01 1/46 Ｚ Ｇ０３Ｇ 15/04 １２０ 15/04 Ｂ４１Ｊ 3/21 Ｌ 15/043 3/00 Ｍ Ｈ０４Ｎ 1/036 1/46 Ｆターム(参考） 2C162 AE12 AE13 AE21 AE28 AE47 AF13 AF19 AF70 AF71 FA04 FA17 2C362 AA03 AA54 AA63 CB64 2H027 EA02 EB04 EC20 ED04 ED16 EE03 EE07 FA07 FA28 FA30 FA35 FB06 GA20 ZA07 2H030 AA03 AD07 AD13 AD17 BB02 BB13 BB23 2H076 AB02 AB12 AB22 AB42 DA17 DA19 DA21 5C051 AA02 CA07 CA08 DA02 DB02 DB07 DB22 DB24 DB29 DB30 DC03 DE03 FA01 5C079 HB03 KA08 LA12 NA05 PA02 PA03

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像データに応じて点灯制御される発光
   源を備えた光書込手段によって像担持体上に潜像を形成
   し、その潜像を現像して顕画像を得る画像形成装置であ
   って、 設定された画像形成モードに応じて作像プロセス速度を
   切り替える作像速度切替手段と、 前記画像形成モードに応じて前記発光源の光量と発光時
   間の少なくとも一方を切り替える書込条件切替手段とを
   設けたことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記発光源は半導体レーザであることを
   特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記発光源はＬＥＤアレイであることを
   特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記画像データは階調情報を含む多値の
   データであり、前記書込条件切替手段は、該多値データ
   のうちの一部の値のデータの書き込み時には、前記発光
   源の光量と発光時間の少なくとも一方を形成される画像
   の濃度が前記画像形成モードによらず一定になるように
   予め定めた値に切り替え、前記多値データのうち残りの
   値のデータの書き込み時には、前記発光源の光量と発光
   時間の少なくとも一方を所定の大きさのドット当たりの
   照射光量が前記画像形成モードによらず一定になるよう
   に予め定めた値に切り替える手段であることを特徴とす
   る請求項１に記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】 操作パネル等の外部入力手段を備え、前
   記書込条件切替手段によって切り替える前記発光源の光
   量と発光時間の少なくとも一方の値を、前記外部入力手
   段の入力情報によって変更する手段を設けたことを特徴
   とする請求項１に記載の画像形成装置。
6. 【請求項６】 前記光書込手段が、イエロー，マゼン
   タ，シアン，ブラックの４色の画像データに応じて点灯
   制御される前記発光源によって各色の画像の潜像を前記
   像担持体上にそれぞれ形成させる手段であることを特徴
   とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の画像形成
   装置。