JP2698099B2 - Image forming device - Google Patents

Image forming device

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JP2698099B2
JP2698099B2 JP63149529A JP14952988A JP2698099B2 JP 2698099 B2 JP2698099 B2 JP 2698099B2 JP 63149529 A JP63149529 A JP 63149529A JP 14952988 A JP14952988 A JP 14952988A JP 2698099 B2 JP2698099 B2 JP 2698099B2
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image
laser
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清人 長沢
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はレーザプリンタ,ディジタル複写機等の画像
形成装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to an image forming apparatus such as a laser printer and a digital copying machine.

〔従来の技術〕 近年、電荷結合素子からなるラインセンサ等により原
稿を読み取り、その画像データをレーザプリンタに出力
するディジタル複写機が普及しつつある。このディジタ
ル複写機において、対象とする原稿は写真,絵等の階調
を持つものが含まれ、またレーザプリンタは特開昭61−
189574号公報,特開昭61−189575号公報,特開昭61−18
9577号公報などにより知られている。
[Related Art] In recent years, digital copiers that read an original by a line sensor or the like including a charge-coupled device and output the image data to a laser printer have become widespread. In this digital copying machine, the target documents include those having gradations such as photographs and pictures.
189574, JP-A-61-189575, JP-A-61-18
It is known from Japanese Patent No. 9577.

このような階調を持つ画像データによりレーザプリン
タで画像記録を行う場合は従来、ティザマトリクス法を
用いて階調表現を行う階調表現方式が採られている。こ
の階調表現方式は例えば1画素を4×4のマトリクスに
より構成し、4×4=16の階調を表現する。更に多階調
を得たい場合にはマトリクスのサイズを大きくすること
により実現でき、例えば64階調の表現では8×8のマト
リクスを用いる。
Conventionally, when an image is recorded by a laser printer using image data having such gradations, a gradation expression method in which gradation expression is performed using a teaser matrix method has been adopted. In this gradation expression method, for example, one pixel is constituted by a 4 × 4 matrix, and 4 × 4 = 16 gradations are expressed. If it is desired to obtain more gradations, this can be realized by increasing the size of the matrix. For example, in the case of expressing 64 gradations, an 8 × 8 matrix is used.

またレーザプリンタにおいてレーザビームの多値表現
を目的としてレーザの点灯時間を制御するパルス幅変調
方式も用いられている。
In a laser printer, a pulse width modulation method for controlling a laser lighting time for the purpose of expressing a laser beam in a multi-valued manner is also used.

しかしながら、上述の階調表現方式では階調数の増大
に伴ってマトリクスのサイズを大きくする必要があるの
で、画素が荒くなり、解像度が劣化するという欠点があ
った。またパルス幅変調方式ではレーザビームの多値表
現を実現できるが、望まれる多値が10値以上に多くなっ
た場合にはその最小パルス幅を小さくしていかなければ
ならず、例えば画素周期が100nsで10値の変調を行いた
い場合には一般に最小パルス幅として10ns程度が要求さ
れる。このような短いパルスは信号伝送,スイッチ素
子,実装上の設計にも十分な配慮が必要になり、装置の
複雑化を招くことになりかねない。
However, in the above-described gradation expression method, it is necessary to increase the size of the matrix with an increase in the number of gradations, so that there is a disadvantage that pixels become rough and resolution is deteriorated. In addition, the pulse width modulation method can realize multi-valued expression of a laser beam.However, when the number of desired multi-values increases to 10 or more, the minimum pulse width must be reduced. To perform 10-value modulation at 100 ns, a minimum pulse width of about 10 ns is generally required. Such a short pulse requires sufficient consideration for the design of signal transmission, switching elements, and mounting, and may lead to a complicated device.

そこで、これらの不具合を解決した電子写真方式の画
像形成装置が提案されている。第2図はその画像形成装
置の一例としてのディジタル複写機を示し、図3はその
一例における画像入力装置を示す。
Therefore, an electrophotographic image forming apparatus that solves these problems has been proposed. FIG. 2 shows a digital copying machine as an example of the image forming apparatus, and FIG. 3 shows an image input apparatus in the example.

画像入力装置では原稿11が光源12により照明され、そ
の読み取りライン13からの反射光像がレンズ14により電
荷結合素子(CCD)からなるラインセンサ15の受光面上
に結像されて光電変換されることにより時系列の画像デ
ータとなる。この場合原稿11は図示矢印方向へ副走査さ
れる。CCD読み取り部16はラインセンサ15より出力され
る画像データを処理してアナログ画素信号として出力
し、この信号はアナログ・対数(LOG)変換回路17によ
り濃度変換がなされる。アナログ・対数変換回路17から
の画像データはアナログ/ディジタル変換器18により6
乃至8ビットのディジタル信号に変換され、シェーディ
ング補正回路19によりシェーディング補正がなされる。
シェーディング補正回路19からの画像データはγ変換回
路20によりγ変換され、変調回路21はγ変換回路20から
の画像データによりレーザダイオードからなる半導体レ
ーザ22を変調する。この半導体レーザ22はレーザプリン
タにおいて光源として用いられている。
In the image input device, a document 11 is illuminated by a light source 12, and a reflected light image from a reading line 13 is formed on a light receiving surface of a line sensor 15 composed of a charge-coupled device (CCD) by a lens 14 and photoelectrically converted. This results in time-series image data. In this case, the document 11 is sub-scanned in the direction indicated by the arrow. The CCD reading unit 16 processes the image data output from the line sensor 15 and outputs it as an analog pixel signal. This signal is subjected to density conversion by an analog / logarithmic (LOG) conversion circuit 17. The image data from the analog / logarithmic conversion circuit 17 is converted by the analog / digital converter 18 into 6
The digital signal is converted into an 8-bit digital signal, and the shading correction circuit 19 performs shading correction.
The image data from the shading correction circuit 19 is γ-converted by the γ-conversion circuit 20, and the modulation circuit 21 modulates the semiconductor laser 22 composed of a laser diode with the image data from the γ-conversion circuit 20. This semiconductor laser 22 is used as a light source in a laser printer.

第4図は上記レーザプリンタの概略を示す。 FIG. 4 schematically shows the laser printer.

レーザダイオード22から出射された変調光はコリメー
トレンズ23により平行光とされ、モータ24によって回転
駆動されている偏向器25により繰り返して偏向される。
偏向器25からの変調光は集光レンズ26を介して感光体ド
ラム27上を走査し、感光体ドラム27はモータにより回転
駆動されて帯電器により一様に帯電された後に上記変調
光が露光されることにより静電潜像が形成される。この
静電潜像は現像装置により現像され、転写装置により転
写紙に転写される。また集光レンズ26からの光が画像領
域外でミラー28により反射されて光検知器29により検知
され、この光検知器29の出力信号に同期してレーザダイ
オード22の変調が開始される。
The modulated light emitted from the laser diode 22 is converted into parallel light by a collimator lens 23, and is repeatedly deflected by a deflector 25 driven to rotate by a motor 24.
The modulated light from the deflector 25 scans the photosensitive drum 27 via the condensing lens 26, and the photosensitive drum 27 is driven to rotate by a motor and is uniformly charged by the charger. As a result, an electrostatic latent image is formed. This electrostatic latent image is developed by a developing device and transferred to a transfer paper by a transfer device. The light from the condenser lens 26 is reflected by the mirror 28 outside the image area and detected by the photodetector 29, and the modulation of the laser diode 22 is started in synchronization with the output signal of the photodetector 29.

上記変調回路21としてはレーザダイオード22の点灯期
間を変調するパルス幅変調方式、レーザダイオード22の
発光パワー(振幅)を変調するパワー変調方式、1画素
内でのレーザダイオード22の発光回数を変調するパルス
数変調方式など各種のものが考えられるが、いずれの変
調方式でもよい。この例では変調回路21は第9図に示す
ようなパワー変調方式の例である。
As the modulation circuit 21, a pulse width modulation method for modulating the lighting period of the laser diode 22, a power modulation method for modulating the light emission power (amplitude) of the laser diode 22, and the number of times of light emission of the laser diode 22 in one pixel are modulated. Although various methods such as a pulse number modulation method are conceivable, any modulation method may be used. In this example, the modulation circuit 21 is an example of a power modulation method as shown in FIG.

この変調回路21においてγ変調回路20から入力される
画像データVideoは多値の画像データである。この例で
は画像データVideoは4ビット構成としてその最下位ビ
ット(LSB)をVin,上位3ビットをPDATAとし、最上位ビ
ット(MSB)をP2とする。第9図において30はレーザダ
イオード22の電流をスイッチングするスイッチ回路であ
り、電界効果トランジスタ31,32及び抵抗33〜35により
構成される。36はレーザダイオード22がオンの時の電流
を設定するための定電流回路であり、トランジスタ37及
び抵抗38により構成される。39は定電流回路36の設定電
流を決定する電圧発生回路であってディジタル/アナロ
グ変換器40,バッファ41及び抵抗42により構成され、出
力信号Vsが画像信号PDATAだけでなく、後述するパワー
補正回路からのレーザダイオード22の発光量検出値に応
じた補正電圧CVによっても制御される。この補正電圧CV
はバッファ41を介してディジタル/アナログ変換器40の
基準電圧端子refに印加される。一方、画像データVideo
は上位の3ビットPDATAがデータ変換回路43に入力され
る。このデータ変換回路43はリードオンリーメモリ(RO
M)で構成されており、このROM43内には第7図に示すよ
うな変換テーブルが作られている。選択信号SELは複数
の変換テーブルより1つの変換テーブルを選択するため
の信号であり、ROM43の出力は8ビットである。画像信
号PDATAはROM43の下位3ビットのアドレス信号に割り当
てられ、選択信号SELはその上位のビットのアドレス信
号に割り当てられる。選択信号SELによりまず変換テー
ブルが選択され、画像信号PDATAがその変換テーブルに
よりデータ変換されて電流設定のためのデータIDATAと
してROM43より出力される。このデータIDATAはディジタ
ル/アナログ変換器40のディジタル入力端子に与えら
れ、ディジタル/アナログ変換器40によりディジタル/
アナログ変換される。ディジタル/アナログ変換器40は
8ビットであり、その出力電圧Vsは次のように与えられ
る。
In this modulation circuit 21, the image data Video input from the γ modulation circuit 20 is multi-valued image data. In this example, the image data Video has a 4-bit configuration, and the least significant bit (LSB) is Vin, the most significant 3 bits are PDATA, and the most significant bit (MSB) is P2. In FIG. 9, reference numeral 30 denotes a switch circuit for switching the current of the laser diode 22, which comprises field effect transistors 31, 32 and resistors 33 to 35. Reference numeral 36 denotes a constant current circuit for setting a current when the laser diode 22 is turned on, and includes a transistor 37 and a resistor 38. Reference numeral 39 denotes a voltage generating circuit for determining a set current of the constant current circuit 36. The voltage generating circuit 39 includes a digital / analog converter 40, a buffer 41, and a resistor 42. The output signal Vs includes not only the image signal PDATA but also a power correction circuit described later. Is also controlled by the correction voltage CV according to the detected value of the light emission amount of the laser diode 22. This correction voltage CV
Is applied to the reference voltage terminal ref of the digital / analog converter 40 via the buffer 41. On the other hand, image data Video
The upper three bits PDATA are input to the data conversion circuit 43. This data conversion circuit 43 is a read only memory (RO
M), and a conversion table as shown in FIG. 7 is created in the ROM 43. The selection signal SEL is a signal for selecting one conversion table from a plurality of conversion tables, and the output of the ROM 43 is 8 bits. The image signal PDATA is assigned to the lower three bits of the address signal of the ROM 43, and the selection signal SEL is assigned to the upper bits of the address signal. First, a conversion table is selected by the selection signal SEL, and the image signal PDATA is converted by the conversion table and output from the ROM 43 as data IDATA for current setting. This data IDATA is applied to the digital input terminal of the digital / analog converter 40, and the digital / analog converter 40
It is converted to analog. The digital / analog converter 40 has 8 bits, and its output voltage Vs is given as follows.

このようにVsはレーザダイオード22の発光量検出値に
応じた補正電圧CVと,画像データに応じた値IDATAとに
より決定される電圧となり、定電流回路36に与えられ
る。定電流回路36におけるトランジスタ37のコレクタ電
流はほぼディジタル/アナログ変換器40の出力電圧Vsに
比例した電流となり、スイッチ回路30の電流負荷とな
る。またγ変換回路20から入力される画像データVideo
の最下位ビット(LSB)Vinはインバータ44,45を介して
スイッチ回路30における電界効果トランジスタ31のゲー
トに与えられる。スイッチ回路30は差動形式のスイッチ
回路で、入力電圧Vinの“1",“0"に応じて電界効果トラ
ンジスタ31,32の一方がオンするように動作する。例え
ば入力電圧Vinが“1"の時にはレーザダイオード22側の
電界効果トランジスタ31がオンしてレーザダイオード22
をオンさせ、しかもそのオン電流値は定電流回路36及び
電圧発生回路39で設定された電流値となる。つまりレー
ザダイオード22の発光量検出値に応じた補正電圧CVと,
画像データPDATAとにより決定された定電流回路36によ
る電流値が画像データVinの“1",“0"に応じてオン/オ
フされることになり、レーザダイオード22の駆動電流が
多値化されることになる。
As described above, Vs is a voltage determined by the correction voltage CV corresponding to the detected light emission amount of the laser diode 22 and the value IDATA corresponding to the image data, and is given to the constant current circuit 36. The collector current of the transistor 37 in the constant current circuit 36 becomes a current substantially proportional to the output voltage Vs of the digital / analog converter 40, and becomes a current load of the switch circuit 30. Also, image data Video input from the γ conversion circuit 20
Is applied to the gate of the field effect transistor 31 in the switch circuit 30 via the inverters 44 and 45. The switch circuit 30 is a switch circuit of a differential type, and operates such that one of the field effect transistors 31 and 32 is turned on in accordance with “1” and “0” of the input voltage Vin. For example, when the input voltage Vin is “1”, the field effect transistor 31 on the side of the laser diode 22 turns on and the laser diode 22
Is turned on, and the ON current value becomes the current value set by the constant current circuit 36 and the voltage generation circuit 39. That is, the correction voltage CV according to the light emission amount detection value of the laser diode 22,
The current value of the constant current circuit 36 determined by the image data PDATA is turned on / off in accordance with “1” and “0” of the image data Vin, and the drive current of the laser diode 22 is multi-valued. Will be.

このような多値化に対してPDATAとIDATAとの関係は単
なる比例関係ではなく、システム(発光源系とか,作像
系など)全体の特性に合せて最適な関係を持たせること
が多くの場合必要となる。そのためのデータ変換はROM4
3で行っているが、その際PDATAが3ビットでIDATAも3
ビットとすると、望まれるデータ変換特性に対する誤差
が大きくなり、十分な効果を発揮しない。そこでこの例
ではROM43の出力を8ビットとして第7図に示すようにI
DATAの表現可能な範囲を十分に広くとった。
The relationship between PDATA and IDATA is not a mere proportional relationship to such multi-valued conversion, and it is often the case that an optimal relationship is provided according to the characteristics of the entire system (such as a light emitting source system or an imaging system). If needed. Data conversion for that is ROM4
In this case, PDATA is 3 bits and IDATA is 3
When the bit is set, an error with respect to a desired data conversion characteristic increases, and a sufficient effect is not exhibited. Therefore, in this example, the output of the ROM 43 is set to 8 bits, as shown in FIG.
The expressible range of DATA was wide enough.

さらに選択信号SELをROM43の上位アドレスAHに割り当
てているために、変換テーブルを状況に応じて選択する
ことができる。この例ではレーザダイオード22の温度を
検出して選択信号SELを得ている。一般にレーザダイオ
ード22は温度特性を有し、第5図に示すように駆動電流
に対して発光パワーが実線カーブから温度に応じて破線
カーブのように変化してしまう。第5図においてIthは
しきい値電流であり、レーザダイオード22はこのしきい
値電流Ith以上の電流で始めて発光する。しきい値電流I
thは特に強い温度依存性を持ち、さらにカーブの傾きも
温度により変化する。このような変化を検出してアナロ
グ的にレーザダイオード22の駆動電流を制御することは
至難のわざであり、回路の複雑化を招く。この例ではサ
ーミスタからなる温度検出素子46をレーザダイオード22
の近くに配置してその温度を検出し、この温度検出素子
46と抵抗56とで電源電圧を分圧して得た出力Vtを4ビッ
トのアナログ/ディジタル変換器47によりアナログ/デ
ィジタル変換して選択信号SELとしてROM43に与える。温
度が上がると、サーミスタ46の抵抗値が下がるから、Vt
が上昇してSELが大きくなる。逆に温度が下がると、SEL
が小さくなる。アナログ/ディジタル変換器47は専用で
ある必要はなく、マイクロコンピュータを含む全体制御
系で用いているものを利用してもよい。この場合レーザ
ダイオード22の温度変化は比較的緩やかであるから、一
定の時間間隔を持って全体制御系からROM43への選択信
号SELを更新するようにすればよい。第6図に示すよう
にPDATAとIDATAとの関係を選択信号SELにより温度検出
値に応じてa,b,cのように変化させることができる。ま
たROM43を用いているが、その代りにランダムアクセス
メモリを用い、温度等の検出結果に応じてその度に変換
テーブルの内容を書き換えるようにしてもよい。この場
合は選択信号SELを省略することもできる。
Furthermore a selection signal SEL to have assigned to the upper address A H of ROM 43, can be selected according to the conversion table on the situation. In this example, the selection signal SEL is obtained by detecting the temperature of the laser diode 22. Generally, the laser diode 22 has a temperature characteristic, and as shown in FIG. 5, the emission power changes from a solid curve to a drive curve as shown by a dashed curve according to the temperature. In FIG. 5, Ith is a threshold current, and the laser diode 22 emits light only at a current equal to or higher than the threshold current Ith. Threshold current I
th has a particularly strong temperature dependency, and the slope of the curve also changes with temperature. It is extremely difficult to detect such a change and control the drive current of the laser diode 22 in an analog manner, which leads to a complicated circuit. In this example, the temperature detecting element 46 composed of a thermistor is connected to the laser diode 22.
Placed near the temperature sensor to detect its temperature.
The output Vt obtained by dividing the power supply voltage by the resistor 46 and the resistor 56 is subjected to analog / digital conversion by a 4-bit analog / digital converter 47 and supplied to the ROM 43 as a selection signal SEL. When the temperature rises, the resistance of the thermistor 46 decreases, so that Vt
Rise and SEL increases. Conversely, when the temperature drops, SEL
Becomes smaller. The analog / digital converter 47 does not need to be dedicated, but may be the one used in the overall control system including the microcomputer. In this case, since the temperature change of the laser diode 22 is relatively gradual, the selection signal SEL from the overall control system to the ROM 43 may be updated at fixed time intervals. As shown in FIG. 6, the relationship between PDATA and IDATA can be changed as a, b, and c according to the detected temperature value by the selection signal SEL. Although the ROM 43 is used, a random access memory may be used instead, and the contents of the conversion table may be rewritten each time according to a detection result such as temperature. In this case, the selection signal SEL can be omitted.

上記パワー補正回路は例えば第8図に示すような半導
体レーザ出力制御回路が用いられる。
As the power correction circuit, for example, a semiconductor laser output control circuit as shown in FIG. 8 is used.

光検出器48はレーザダイオード22から後方へ出射され
た光ビームが入射してその強度に比例した電流が流れ、
この電流が増幅器49により電圧に変換されて比較器50に
より基準電圧Vrefと比較される。この比較器50の出力信
号は増幅器49の出力信号と基準電圧Vrefとの大小関係に
より高レベルまたは低レベルとなり、アップダウンカウ
ンタ51にアップダウン信号として与えられる。例えばレ
ーザダイオード22の出力光の強度が基準値より弱い時に
は比較器50の出力信号が低レベルとなり、アップダウン
カウンタ51がアップカウントモードになる。またエッジ
検出回路52がタイミング信号Tによりアップダウンカウ
ンタ51にイネーブル信号を加えると、アップダウンカウ
ンタ51がイネーブル状態になって発振器53からのクロッ
クをカウントしてそのカウント値がディジタル/アナロ
グ変換器54によりディジタル/アナログ変換されて補正
電圧CVとしてバッファ41を介してディジタル/アナログ
変換器40の基準電圧端子refに印加される。エッジ検出
回路52は比較器50の出力信号の立上り,立ち下がりを検
出してアップダウンカウンタ51をディスイネーブル状態
に戻す。
The light detector 48 receives a light beam emitted backward from the laser diode 22 and a current proportional to the intensity flows,
This current is converted into a voltage by the amplifier 49 and is compared by the comparator 50 with the reference voltage Vref. The output signal of the comparator 50 becomes high level or low level depending on the magnitude relation between the output signal of the amplifier 49 and the reference voltage Vref, and is supplied to the up / down counter 51 as an up / down signal. For example, when the intensity of the output light of the laser diode 22 is lower than the reference value, the output signal of the comparator 50 becomes low level, and the up / down counter 51 enters the up count mode. When the edge detection circuit 52 applies an enable signal to the up / down counter 51 according to the timing signal T, the up / down counter 51 is enabled and counts the clock from the oscillator 53, and the count value is converted to the digital / analog converter 54. Is applied to the reference voltage terminal ref of the digital / analog converter 40 via the buffer 41 as a correction voltage CV. The edge detection circuit 52 detects the rise and fall of the output signal of the comparator 50 and returns the up / down counter 51 to the disabled state.

ところでレーザダイオード22の光対電流特性は第5図
に示すようになるが、温度,経時変化等により実線カー
ブから破線のカーブのように変化する。従ってレーザダ
イオード22が電流I0で点灯してP0のパワーで発光してい
ても上記のような変化によりパワーが変動してしまう。
これを防ぐにはレーザダイオード22の環境変化に応じて
電流をI0からI1,I2に変化させればよく、これを行うの
が上記パワー補正回路である。一般に上記のような変化
は非常にゆっくりした変化であるため、パワー補正回路
は応答が非常に遅くてもよい。レーザダイオード22の発
光パワーはパワー補正回路で決定された(安定化され
た)レベルP0を基準として画像信号により変調されるこ
とになる。例えばレーザダイオード22の電流について0
からI0まで4値の変調を行う場合各値の設定値をI0に比
例するようにしておけばパワー補正回路によるパワー補
正でI0をI1〜I2と制御しても各値の設定値もそれに応じ
て設定され、4値の階調を安定に維持できる。
The light-current characteristic of the laser diode 22 is as shown in FIG. 5, but changes from a solid line curve to a broken line curve due to temperature, aging, and the like. Thus power even by changing the above by the laser diode 22 is turned by the current I 0 not emit light at a power of P 0 fluctuates.
I 1 from I 0 current in response to environmental changes of the laser diode 22 to prevent this may be changed to I 2, to do this is the power correction circuit. Since such changes are generally very slow, the power correction circuit may have a very slow response. Emission power of the laser diode 22 will be modulated by the image signal determined by the power correction circuit (stabilized) level P 0 as a reference. For example, the current of the laser diode 22 is 0
When performing four-level modulation from I to I 0, if the set value of each value is set to be proportional to I 0 , even if I 0 is controlled to I 1 to I 2 by power correction by the power correction circuit, The set value is set accordingly, and the four-level gradation can be stably maintained.

この例ではレーザダイオード22の発光量検出値に応じ
た補正電圧CVをバッファ41を介してディジタル/アナロ
グ変換器40の基準電圧端子refに印加したが、補正電圧C
Vを上記アナログ/ディジタル変換器47の出力信号と同
様に選択信号SELとしてROM43に与えてもよい。この場合
はレーザダイオード22の発光量検出値に応じて選択信号
SELを発生し、ROM43にはその選択信号SELに対してレー
ザダイオード22の発光量を一定にすべく必要なIDATAを
書き込んでおく。そしてレーザダイオード22の発光量検
出値に応じた選択信号SELとアナログ/ディジタル変換
器47からの選択信号SELの組合せによりROM43内の最適な
変換テーブルを選択する。
In this example, the correction voltage CV according to the light emission amount detection value of the laser diode 22 is applied to the reference voltage terminal ref of the digital / analog converter 40 via the buffer 41.
V may be supplied to the ROM 43 as the selection signal SEL similarly to the output signal of the analog / digital converter 47. In this case, the selection signal is set according to the light emission amount detection value of the laser diode 22.
SEL is generated, and IDATA necessary for keeping the light emission amount of the laser diode 22 constant with respect to the selection signal SEL is written in the ROM 43. Then, an optimum conversion table in the ROM 43 is selected by a combination of the selection signal SEL according to the detected light emission amount of the laser diode 22 and the selection signal SEL from the analog / digital converter 47.

上述の例ではレーザダイオード22のバイアス電流(第
5図のIthに相当)のための回路は特に必要ではなく、
変換テーブルにIthを考慮した値を盛り込んでおけばよ
い。こうすることにより従来、レーザダイオードに常時
バイアス電流を流していたことによるレーザダイオード
の発熱,寿命低下を防ぐ効果がある。
In the above example, a circuit for the bias current of the laser diode 22 (corresponding to Ith in FIG. 5) is not particularly necessary.
What is necessary is just to include the value in consideration of Ith in the conversion table. This has the effect of preventing heat generation and shortening of the life of the laser diode due to the fact that a bias current is always supplied to the laser diode.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

上述したディジタル複写機の例では、パワー変調によ
り多値のレーザ変換を行う例であるが、多値のレベル数
を多くとる程、各レベルの安定性が要求されて回路とし
てシビアなものになってくる。
In the above-described example of the digital copying machine, multi-level laser conversion is performed by power modulation. However, as the number of multi-level levels increases, the stability of each level is required and the circuit becomes more severe. Come.

本発明は、上記欠点を解消し、多くの階調を簡単な構
成で得ることができ、さらに簡単な構成で画像の解像度
を劣化させることなく優れた階調表現を行うことが可能
となると共に画像データに応じた書き込み階調の設定自
由度を大幅に拡げてシステムに対する柔軟性を確保する
ことが可能となる画像形成装置を提供することを目的と
する。
The present invention solves the above-mentioned disadvantages, and can obtain many gradations with a simple configuration, and can perform excellent gradation expression with a simple configuration without deteriorating the resolution of an image. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus capable of greatly increasing the degree of freedom in setting a writing gradation according to image data and securing flexibility in a system.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明は、半導体レーザを駆動信号により駆動して該
半導体レーザからの出射光により感光体を露光して画像
形成を行う電子写真方式の画像形成装置において、複数
ビットの画像データのうちの所定ビットの画像データに
基づき前記半導体レーザの駆動信号パルス幅を制御する
パルス幅変調手段と、前記複数ビットの画像データのう
ちの他のビットの画像データに基づき前記半導体レーザ
の駆動信号振幅を制御するレーザパワー変調手段とを備
えたものである。
The present invention is directed to an electrophotographic image forming apparatus that drives a semiconductor laser by a drive signal to expose a photosensitive member with light emitted from the semiconductor laser to form an image, wherein a predetermined bit of image data of a plurality of bits is used. Pulse width modulation means for controlling the drive signal pulse width of the semiconductor laser based on the image data, and a laser for controlling the drive signal amplitude of the semiconductor laser based on the other bit image data of the plurality of bits of image data Power modulating means.

〔作 用〕(Operation)

パルス幅変調手段が複数ビットの画像データのうちの
所定ビットの画像データに基づき前記半導体レーザの駆
動信号パルス幅を制御し、レーザパワー変調手段が前記
複数ビットの画像データのうちの他のビットの画像デー
タに基づき半導体レーザの駆動信号振幅を制御する。
The pulse width modulation means controls the drive signal pulse width of the semiconductor laser based on predetermined bit image data of the plurality of bits of image data, and the laser power modulation means controls other bits of the plurality of bits of the image data. The drive signal amplitude of the semiconductor laser is controlled based on the image data.

本発明の実施例は、上述したディジタル複写機からな
る電子写真方式の画像形成装置の一例において、変調回
路21としとて第1図に示すような変調回路を用いるよう
にしたものである。この実施例ではγ変換回路20から入
力される画像データVideoは5ビットで表わされる画像
データである。この画像データVideoは下位2ビットPW
がパルス幅変調回路55に入力されて2ビットのデータPW
に応じたパルス幅を持つ信号Vinに変換され、スイッチ
回路30に入力される。画像データVideoの上位3ビット
は前述の例と同様にパワー変調を行うべくデータ変換回
路43に入力される。こうすることにより、3通りのパル
ス幅を持つVinに対してPDATAによりそれぞれ8通りのパ
ワー(レーザダイオード22の駆動電流)が設定されるか
ら、レーザダイオード22の発光エネルギーとしては24通
りに変調することができる。このようにパルス幅変調を
併用することにより、多くの階調を簡単な構成で得るこ
とができる。
In the embodiment of the present invention, a modulation circuit as shown in FIG. 1 is used as the modulation circuit 21 in an example of an electrophotographic image forming apparatus including the above-described digital copying machine. In this embodiment, the image data Video input from the gamma conversion circuit 20 is image data represented by 5 bits. This image data Video is lower 2 bits PW
Is input to the pulse width modulation circuit 55, and the 2-bit data PW
Is converted into a signal Vin having a pulse width corresponding to the pulse width, and is input to the switch circuit 30. The upper three bits of the image data Video are input to the data conversion circuit 43 to perform power modulation in the same manner as in the above-described example. In this way, eight kinds of powers (drive currents of the laser diode 22) are set by the PDATA for Vin having three kinds of pulse widths, so that the emission energy of the laser diode 22 is modulated to 24 kinds. be able to. By using pulse width modulation in this way, many gray scales can be obtained with a simple configuration.

上述の実施例では1ドット毎にレーザビームのパルス
幅と振幅を独立に設定でき、その設定に応じてレーザビ
ームの多値化を行うことができる。これにより従来の面
積階調による階調表現のように画像の解像度を劣化させ
ることなく中間調表現ができる。また画像データとレー
ザビームの多値レベルの関係を自由に設定できるから、
システム全体の特性又はレーザの特性等に柔軟に対応で
き、最適な階調特性を得ることができる。
In the above-described embodiment, the pulse width and the amplitude of the laser beam can be independently set for each dot, and the laser beam can be multi-valued according to the setting. As a result, halftone expression can be performed without deteriorating the resolution of an image as in the case of conventional grayscale expression using area grayscale. Also, since the relationship between the image data and the multi-level of the laser beam can be set freely,
It is possible to flexibly cope with the characteristics of the entire system, the characteristics of the laser, and the like, and obtain an optimum gradation characteristic.

このように、この実施例は、半導体レーザ22をスイッ
チ回路30にて駆動信号により駆動して該半導体レーザ22
からの出射光により感光体27を露光して画像形成を行う
電子写真方式の画像形成装置において、複数ビットの画
像データVideoのうちの所定ビットの画像データVinに基
づき前記半導体レーザ22の駆動信号パルス幅を制御する
パルス幅変調手段としてのパルス幅変調回路55と、前記
複数ビットの画像データVideoのうちの他のビットの画
像データPDATAに基づき前記半導体レーザ22の駆動信号
振幅を制御するレーザパワー変調手段としてのデータ変
換回路43、電圧発生回路39及び定電流回路36とを備えた
ので、多くの階調を簡単な構成で得ることができ、さら
に、簡単な構成で画像の解像度を劣化させることなく優
れた階調表現を行うことが可能となると共に画像データ
に応じた書き込み階調の設定自由度を大幅に拡げてシス
テムに対する柔軟性を確保することが可能となる。
As described above, in this embodiment, the semiconductor laser 22 is driven by the drive signal by the switch circuit 30 and the semiconductor laser 22 is driven.
In an electrophotographic image forming apparatus that forms an image by exposing the photoconductor 27 with light emitted from the semiconductor laser 22, a drive signal pulse of the semiconductor laser 22 is generated based on predetermined bit image data Vin of a plurality of bits of image data Video. A pulse width modulation circuit 55 as pulse width modulation means for controlling the width; and laser power modulation for controlling the drive signal amplitude of the semiconductor laser 22 based on the image data PDATA of another bit of the multi-bit image data Video. Since the data conversion circuit 43, the voltage generation circuit 39, and the constant current circuit 36 are provided as means, many gradations can be obtained with a simple configuration, and further, the resolution of an image can be degraded with a simple configuration. It is possible to perform excellent gradation expression without any problems and greatly expand the degree of freedom of setting the writing gradation according to the image data, and secure the flexibility for the system. Theft is possible.

〔効 果〕(Effect)

以上のように本発明によれば、半導体レーザを駆動信
号により駆動して該半導体レーザからの出射光により感
光体を露光して画像形成を行う電子写真方式の画像形成
装置において、複数ビットの画像データのうちの所定ビ
ットの画像データに基づき前記半導体レーザの駆動信号
パルス幅を制御するパルス幅変調手段と、前記複数ビッ
トの画像データのうちの他のビットの画像データに基づ
き前記半導体レーザの駆動信号振幅を制御するレーザパ
ワー変調手段とを備えたので、多くの階調を簡単な構成
で得ることができ、さらに、簡単な構成で画像の解像度
を劣化させることなく優れた階調表現を行うことが可能
となると共に画像データに応じた書き込み階調の設定自
由度を大幅に拡げてシステムに対する柔軟性を確保する
ことが可能となる。
As described above, according to the present invention, in an electrophotographic image forming apparatus that drives a semiconductor laser by a drive signal and exposes a photoconductor with light emitted from the semiconductor laser to form an image, Pulse width modulation means for controlling a drive signal pulse width of the semiconductor laser based on predetermined-bit image data of the data; and driving of the semiconductor laser based on another bit of the plurality of bits of image data. Since laser power modulation means for controlling signal amplitude is provided, many gradations can be obtained with a simple configuration, and excellent gradation expression can be achieved with a simple configuration without deteriorating image resolution. In addition, the degree of freedom in setting the write gradation according to the image data can be greatly expanded, and the flexibility for the system can be secured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の実施例における変調回路を示すブロッ
ク図、第2図は同例を示すブロック図、第3図は同例の
画像入力装置を示す斜視図、第4図は同例のレーザプリ
ンタを示す斜視図、第5図はレーザダイオードの光対電
流特性を示す特性図、第6図は上記例を説明するための
特性図、第7図は上記例におけるROMに作られている変
換テーブルを示す図、第8図は上記例のパワー補正回路
を示すブロック図、第9図はディジタル複写機の一例に
おける変調回路を示すブロック図である。 22……レーザダイオード、30……スイッチ回路、36……
定電流回路、39……電圧発生回路、43……ROM、46……
温度検出素子、47……アナログ/ディジタル変換器、55
……パルス幅変調回路。
FIG. 1 is a block diagram showing a modulation circuit according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing the same example, FIG. 3 is a perspective view showing an image input device of the same example, and FIG. FIG. 5 is a characteristic diagram showing a light-current characteristic of a laser diode, FIG. 6 is a characteristic diagram for explaining the above example, and FIG. 7 is made in a ROM in the above example. FIG. 8 is a block diagram showing a power correction circuit of the above example, and FIG. 9 is a block diagram showing a modulation circuit in an example of a digital copying machine. 22 ... Laser diode, 30 ... Switch circuit, 36 ...
Constant current circuit, 39… Voltage generation circuit, 43… ROM, 46…
Temperature detection element, 47 …… Analog / digital converter, 55
…… Pulse width modulation circuit.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】半導体レーザを駆動信号により駆動して該
半導体レーザからの出射光により感光体を露光して画像
形成を行う電子写真方式の画像形成装置において、複数
ビットの画像データのうちの所定ビットの画像データに
基づき前記半導体レーザの駆動信号パルス幅を制御する
パルス幅変調手段と、前記複数ビットの画像データのう
ちの他のビットの画像データに基づき前記半導体レーザ
の駆動信号振幅を制御するレーザパワー変調手段とを備
えたことを特徴とする画像形成装置。
An electrophotographic image forming apparatus for driving a semiconductor laser according to a drive signal and exposing a photosensitive member with light emitted from the semiconductor laser to form an image, wherein a predetermined number of image data of a plurality of bits is provided. Pulse width modulation means for controlling a drive signal pulse width of the semiconductor laser based on bit image data, and controlling a drive signal amplitude of the semiconductor laser based on image data of another bit of the plurality of bits of image data An image forming apparatus comprising: a laser power modulation unit.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3075247B2 (en) 1998-01-09 2000-08-14 日本電気株式会社 Color electrophotographic printing equipment
JP6213045B2 (en) * 2013-08-21 2017-10-18 株式会社リコー Optical scanning apparatus, image forming apparatus, and optical scanning method

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61118065A (en) * 1984-11-14 1986-06-05 Canon Inc Picture processing device
JPS62181565A (en) * 1986-02-05 1987-08-08 Fuji Photo Film Co Ltd Method and device for emitting modulated laser beam
JPS62236204A (en) * 1986-04-08 1987-10-16 Canon Inc Pulse width modulator
JPS62287773A (en) * 1986-06-06 1987-12-14 Ricoh Co Ltd Writing device driving circuit

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7643174B2 (en) 2005-07-29 2010-01-05 Canon Kabushiki Kaisha Semiconductor laser drive control device

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