JP3287931B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、画像データとして供
給される画像情報に基づいて画像を出力するレーザビー
ムプリンタ方式の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】外部装置例えばホストコンピュータ或い
はワードプロセッサからの画像データを受信可能であっ
て、受信したデータをビットイメージデータに展開して
用紙上に画像をプリントするレーザプリンタ装置などを
含む画像形成装置は、原稿或いは書籍の画像情報を読取
り画像データに変換する画像読取部、外部から供給され
る画像データが入力可能であって入力された画像データ
を記憶する通信記憶部、画像読取部或いは情報記憶部か
ら供給される画像データに基づいて画像を形成する画像
形成部、及び、それぞれの部分を独立に或いは単独で制
御する制御部を有している。

【０００３】画像読取部は、原稿台を有し、複写或いは
読取るべき画像情報を電気信号に変換し、画像データと
して記憶させる。通信記憶部は、読取部を介して読取ら
れた画像データ及び外部から供給される画像データを記
憶するとともに、画像形成部が出力可能なビットマップ
データに変換する。

【０００４】画像形成部は、静電複写プロセスによって
画像データに基づく画像を形成し、記録用紙上に出力さ
せる。画像形成部には、出力すべき画像データに基づい
て静電潜像が形成される感光体、感光体にレーザビーム
を照射することで (感光体に) 静電潜像を形成させるレ
ーザ露光ユニット、及び、感光体に形成された潜像を現
像する現像装置などが配置されている。

【０００５】ところで、レーザ露光ユニットから出力さ
れるレーザビームのビームスポットは、供給される画像
データの記録密度に応じて異なる大きさに設定される。
例えば、画像データがファクシミリ装置などから供給さ
れる場合には、通常、線密度３００ [ｄｐｉ＝ドット・
パー・インチ] に規格化されている。一方、読取部を介
して読取られた画像データは、同４００ [ｄｐｉ] で読
取られる。

【０００６】制御部は、画像データに基づいて画像を作
成するために画像形成部を付勢する一方で、外部からの
画像データを記憶部に記憶させ、或いは、読取部を介し
て読取られた画像データをファクシミリ装置などの外部
装置に伝送する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】画像データの記録密度
と画像形成装置が出力可能な記録密度が不一致の場合、
例えば、供給される画像データが３００ [ｄｐｉ] であ
って、画像形成装置の出力密度が４００ [ｄｐｉ] の場
合には、 (記録用紙に) 出力される画像の大きさは、一
般には、元の画像の３／４の大きさに縮小される。

【０００８】このため、レーザ露光ユニットにレーザビ
ームのビームスポットを変化させるための少なくとも２
組のコリメート光学系を配置し、出力すべき画像データ
の記録密度に合わせて、レーザビームのビームスポット
を変化する方法が提案されている。

【０００９】しかしながら、この方法によれば、コリメ
ート光学系を入替えるための複雑な駆動機構が必要にな
るばかりでなく、光学系が移動されることによって、レ
ーザビームのビームスポットが変動しやすい問題があ
る。

【００１０】この発明の目的は、供給される画像データ
に応じて記録密度が可変であって、供給される画像デー
タに最も好ましい記録密度によって画像を出力をできる
画像形成装置を提供するものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記問題点
に基づきなされたもので、光源と、この光源に印加する
駆動電圧の大きさを変化することで第一及び第一の径よ
りも大きな第二の径を有する光を選択的に発生させるも
のであって、画像データの形態に応じて上記第一及び第
二の径の光を感光体に直線状に出力させる駆動手段と、
この駆動手段に対し上記第一及び第二の径のいづれか一
方を指示するとともに、それぞれの径に対応する所望の
間隔で上記駆動手段を動作させる指示手段と、前記光源
から発生される光の強度を監視する光強度検出素子と、
この光強度検出素子を介して検出された光強度を、前記
光源の入力端に帰還させるとともに増幅する非反転増幅
回路と、前記光源と上記非反転増幅回路との間に配置さ
れ、上記非反転増幅回路からの出力と基準電圧とが入力
される差動増幅回路と、上記差動増幅回路出力を前記駆
動手段により上記直線状に出力される光の１ライン分の
間、サンプリングし、その大きさを保持するサンプルホ
ールド回路と、前記光源から発生される光の径を変化さ
せるために、上記非反転増幅回路の増幅率を変化させる
制御手段と、上記サンプルホールド回路の出力を前記駆
動手段に入力させるための入力手段と、を有し、前記光
源から発生される光の径を上記第一の径の光から上記第
二の径の光へ変更する指示が出された場合に、前記制御
手段の制御により前記非反転増幅回路の増幅率が低下さ
れて前記差動増幅器の出力が低下されることで、前記サ
ンプルホールド回路の出力が低下され、前記入力手段の
所定の出力電圧が増大されることにより前記駆動手段へ
の入力が増大されることで、前記光源に供給される駆動
電流を、上記第一の光の径と第二の径との比に応じて規
定される大きさに増大させることにより、前記光源から
発生される光の光強度を変化させて、前記光源から発生
される光の径を上記第一の光の径から上記第二の径に増
大させる画像形成手段と、を有する画像形成装置を提供
するものである。

【００１２】

【００１３】

【００１４】

【００１５】

【作用】この発明の画像形成装置では、光源から出力さ
れる光の径は、光源に供給される駆動電圧の大きさに応
じて変化される。また、光の径が変化されると同時に、
像担持体の走査方向に必要な光の個数 (パルス数) 及び
副走査方向の走査回数即ち記録密度が変化される。従っ
て、供給される画像データに最も好ましい記録密度によ
って画像を出力できる。

【００１６】

【実施例】図１には、この発明の実施例である画像形成
装置の概略が示されている。画像形成装置２は、原稿Ｄ
の画像情報を読取る画像読取部10、及び、画像読取部10
を介して読み取られ、或いは、後述する外部装置から供
給される画像信号に応じて、被記録材即ち記録用紙上に
画像情報を出力する画像形成部 (画像形成手段) 20を含
んでいる。

【００１７】画像読取部10は、複写すべき原稿Ｄが載置
される原稿台12、原稿台12に載置された原稿Ｄを照明す
る光源即ち照明ランプ14、ランプ14を介して照明された
原稿Ｄからの反射光を光電変換して画像情報信号を発生
するＣＣＤセンサ16を有している。ランプ14の側方に
は、ランプ14からの照明光を原稿Ｄに効率良く集束させ
るためのリフレクタが配置されている。ランプ14とＣＣ
Ｄセンサ16との間には、原稿ＤからＣＣＤセンサ16へ向
かう光即ち原稿Ｄからの反射光が通過される光路を折曲
げるための複数のミラー、及び、反射光をＣＣＤセンサ
16の集光面に集束させるためのレンズなどが配置されて
いる。尚、ＣＣＤセンサ16としては、後述する画像形成
部20の出力線密度に合わせて、読取り線密度即ち分解能
４００ [ｄｐｉ] のタイプが利用される。

【００１８】原稿台12の上部には、原稿Ｄを原稿台12に
密着させる原稿押さえ (符号なし)が配置されている。
原稿押さえは、画像形成装置２の大きさ或いは画像形成
能力(画像形成速度) に応じて、例えば、ＳＤＦ即ちセ
ミオート原稿給送装置或いはＡＤＦ即ち自動原稿給送装
置などと置換え可能である。

【００１９】画像形成部20は、円筒状であって、図示し
ないモータを介して所望の方向に回転可能に形成され、
所望の電位に帯電されるとともに、光ビームが照射され
ることで光ビームが照射された領域の電位が変化する光
電変換素子即ち感光体ドラム22を有している。

【００２０】感光体ドラム22の周囲には、 (ドラム22
に) 所望の電位を与える帯電装置24、(ドラム22に) 対
し後述する画像処理部からの画像信号或いは印字信号、
即ち、複写或いは出力すべき画像情報に応じて強度変調
されたレーザビームを出力するレーザ露光ユニット26、
レーザビームが露光されることで (ドラム22) に形成さ
れた静電潜像を現像する現像装置28、及び、現像装置28
を介して現像された (ドラム22上の) トナー像を後述す
る被記録材給送部から給送される被記録材即ち記録用紙
に転写させる転写装置30などが順に配置されている。
尚、レーザ露光ユニット26は、後述するレーザビーム制
御回路を介して第１の線密度即ち３００ [ｄｐｉ] 及び
第２の線密度即ち４００ [ｄｐｉ] の双方に対応可能な
ビームスポットを有するレーザビームを提供可能に形成
されている。

【００２１】感光体ドラム22の周囲であって転写装置30
よりも後流には、 (ドラム22の表面に残った) トナーを
除去するとともに、レーザビームが露光されることで
(ドラム22に) 生じた電位の変化を次の画像形成のため
に消去するクリーナユニット32が配置されている。

【００２２】現像装置28と転写装置30との間には、感光
体ドラム22に形成されたトナー像が転写されるための記
録用紙を転写装置30と感光体ドラム22との間に規定され
る転写領域に向かって給送する被記録材給送部34が配置
されている。

【００２３】転写装置30の後段であって、転写装置30を
介してトナー像が転写された記録用紙が感光体ドラム22
から分離される方向には、記録用紙にトナー像を固着さ
せるための定着装置38、及び、定着装置38と転写装置30
との間に配置され、トナー像が転写されている記録用紙
を定着装置38に向かって搬送するための搬送装置36が配
置されている。

【００２４】図２には、図１に示されている画像形成装
置２に組込まれる制御パネル40の一例が示されている。
制御パネル40は、画像形成装置２における画像読取部10
或いは画像形成部20のいづれかに配置される。

【００２５】制御パネル40は、画像形成装置２における
画像出力のための条件、例えば、出力すべき画像を形成
する枚数及び画像倍率或いは出力される画像の記録密度
などを入力するための入力装置42を含んでいる。制御パ
ネル40には、また、画像形成装置２におけるトラブル、
例えば、装置２内における記録用紙の詰まり、及び、後
述する入力装置42から入力されるデータ (条件) 、例え
ば、指示された記録密度などを表示するディスプレイユ
ニット44も組込まれている。

【００２６】入力装置42は、画像形成装置２に関する操
作手順或いは入力すべき条件に応じて配置され、例え
ば、絵記号、数字、文字或いは文字列がなどが表示され
た複数の押しボタンスイッチ或いはカラーブラウン管の
画面上に透明なタッチセンサパネルが配置された複数の
入力センサ42ａ，42ｂ，42ｃ‥‥‥を有している。入力
装置42は、利用者の操作、例えば、印字出力枚数の入
力、記録密度、複写開始などを誘導するとともに、入力
された条件、即ち、数字、記録密度、及び、複写開始な
どを、後述する制御部に対して出力する。

【００２７】入力センサ42ａ，42ｂ，42ｃ‥‥‥は、例
えば、それぞれ、０〜９までの数字を入力可能であっ
て、印字出力枚数及び倍率の設定に利用される数字入力
センサ42ａ、数字入力センサ42ａを介して入力された条
件をクリヤするためのクリヤ入力センサ42ｂ、入力され
た条件のもと印字 (複写) 開始信号を出力するためのス
タート入力センサ42ｃなどとして利用される。

【００２８】尚、入力装置42は、ディスプレイユニット
44とは異なる表示装置としても利用可能であって、例え
ば、第１及び第２の記録密度による画像形成を表示する
ための第１及び第２の記録密度表示領域42ｄ及び42ｅと
しても利用される。

【００２９】図３には、図１における画像形成装置２の
電気的接続及び制御のための信号の流れを概略的に表わ
すブロック図が示されている。図３によれば、制御部50
は、主制御装置としてのメインＣＰＵ52、メインＣＰＵ
52に接続され、メインＣＰＵ52を動作させるためのプロ
グラム或いは後述するレーザビームのビームスポットの
大きさを変化させるためのビームスポットの大きさに対
応するレーザ駆動電流の大きさなどが記憶されているメ
インＲＯＭ52ａ及び入力装置42を介して入力されたデー
タ或いは外部から供給される画像データなどが記憶され
るメインＲＡＭ52ｂなどを含んでいる。

【００３０】メインＣＰＵ52には、画像読取部10を制御
するスキャナＣＰＵ54、画像形成部20を制御するプリン
タＣＰＵ56及び操作パネル40を制御するパネルＣＰＵ58
が接続されている。スキャナＣＰＵ54、プリンタＣＰＵ
56及びパネルＣＰＵ58は、操作パネル40の入力装置42を
介して或いは外部からの画像データの入力に対応するメ
インＣＰＵ52からの制御に応じて、相互に或いは独立に
付勢される。

【００３１】スキャナＣＰＵ54には、画像読取部10のＣ
ＣＤセンサ16を付勢するＣＣＤドライバ54ａ、ＣＣＤセ
ンサ16からの出力信号をディジタル信号に変換するＡ／
Ｄ回路54ｂ、Ａ／Ｄ回路54ｂを介してディジタル信号に
変換されたＣＣＤセンサ16の出力に対し、スレッショル
ドレベルの変動を補正するためのシェーディング補正回
路54ｃ、シェーディング補正回路54ｃから出力される画
像信号 (画像データ)を一時的に記憶するラインメモリ5
4ｄなどが接続されている。

【００３２】プリンタＣＰＵ56には、画像形成部20の感
光体ドラム22及び搬送装置36などを回転させる図示しな
いメインモータ、現像装置28の図示しない現像ローラを
回転させる図示しない現像モータ、及び、画像読取部10
のランプ14を移動させる図示しないパルスモータなどが
接続され、それぞれのモータを所望の速度で回転させる
モータ駆動回路56ａ、用紙給送部34の図示しない給紙ソ
レノイド或いはクラッチなどを付勢するメカニカルコン
トローラ54ｂ、画像読取部10の光源即ち照明ランプ14或
いは定着装置38の図示しないヒータランプなどを点灯さ
せるランプ点灯回路56ｃ、後述図７に示すレーザビーム
制御回路90、及び、図示しないポリゴンモータ制御回路
などが接続されている。

【００３３】パネルＣＰＵ58には、制御パネル40の入力
装置42の入力センサ42ａ，42ｂ，42ｃ‥‥‥、ディスプ
レイユニット44、及び、図示しないカラーＣＰＴ (ブラ
ウン管) などが接続される。パネルＣＰＵ58は、それぞ
れ入力センサに対し予め決められている入力機能を割当
てるとともに、それぞれの入力センサがオンされること
で対応するデータをメインＣＰＵ52に入力させる。ま
た、ディスプレイユニット44に対して所望のデータを表
示させる。

【００３４】メインＣＰＵ52には、また、データを伝送
すべきユニット或いは装置及びデータが入力されるユニ
ット或いは装置との相互の接続を管理するとともに、入
出力されるデータを一時的に保管 (記憶) する切え替え
及びバッファメモリ回路60、及び、画像形成部20を介し
て印字 (出力) 可能なビットマップデータ及び読取り部
10を介して入力された画像データなどが記憶されるペー
ジメモリ62などが接続されている。メインＣＰＵ52に
は、さらに、入力された画像データを輝度信号及び色差
信号に分離するとともに、例えば、フィルタリング、ト
リミング、マスキング、鏡像、斜体、拡大、縮小、エッ
ジ強調或いは文字特定などの処理を施す画像処理回路6
4、ファクシミリ装置を介して画像データを伝送するた
めに入力された画像データを圧縮するとともに、外部か
ら伝送された画像データを伸長して元の画像データに戻
す圧縮伸長回路66、及び、圧縮伸長回路66を介して圧縮
された画像データが一時的に記憶される圧縮メモリ68な
どが接続されている。

【００３５】データ切え替え及びバッファメモリ回路60
は、画像読取部10を介して読み取られた画像情報即ち画
像データの転送或いは上記画像形成部20へ出力すべき画
像データ即ち印字データの引出しなどのデータ転送に関
する切り替えるとともに、上記それぞれのデータを一時
的に記憶するためのバッファリングに利用される。

【００３６】ページメモリ62は、複数ページ分の画像デ
ータを記憶できる領域を有し、画像読取部10からの画像
データを１ページ分ごとに記憶可能に形成されている。
メインＣＰＵ52には、さらに、多くの外部装置、例え
ば、図示しないディスプレイ (ＣＲＴ) 装置、図示しな
いパーソナルコンピュータ、或いは、図示しないファク
シミリ装置を接続するための、それぞれの装置に対応さ
れたインタフェースを含む、インタフェースコントロー
ラ70が接続されている。

【００３７】インタフェースコントローラ70には、ディ
スプレイ装置に表示をさせる画像データを記憶するディ
スプレイメモリ72、ディスプレイメモリ72に記憶された
データをディスプレイに表示させるためのフォントが記
憶されているディスプレイフォントＲＯＭ74、パーソナ
ルコンピュータなどからの印字データ及び所望の入力に
対応する数字或いは記号などをページメモリ62に記憶さ
せるためのプリントフォントＲＯＭ76、及び、パーソナ
ルコンピュータなどから供給される符号データを画像形
成部20を介して印字 (出力) 可能な画像データに展開す
るためのプリンタコントローラ78などが接続されてい
る。

【００３８】図４には、図１に示されている画像形成装
置に組込まれるレーザ露光ユニットと感光体ドラムとの
位置関係、及び、レーザ露光ユニットの概略構造が示さ
れている。

【００３９】図４によれば、レーザ露光ユニットは、レ
ーザビームを発生する半導体レーザ(光源) 80、レーザ8
0から発生されたレーザビームのビームスポットを安定
化させる第一のレンズ群82、第一のレンズ群82を通過さ
れたレーザビームを感光体ドラム22の軸方向に沿って概
ね直線に偏向させるポリゴナルミラーユニット (偏向手
段) 84、ポリゴナルミラーユニット84を介して偏向され
たレーザビームに、感光体ドラム22の軸方向距離に応じ
て異なる集束性を与える第二のレンズ群86、及び、第二
のレンズ群86を介して偏向されたレーザビームの一部を
検知し、感光体ドラム22へ向かうレーザビームのタイミ
ングを監視する水平同期検出器88を含んでいる。

【００４０】レーザ80は、図５ないし図８に示すよう
に、レーザ制御回路を介して出力が制御されることで少
なくとも２以上のビームスポットを提供できる。第一の
レンズ群82は、レーザ80からのレーザビームのビームス
ポットに含まれる楕円成分を低減させるプリズム82ａ、
プリズム82ａを通過されたレーザビームをコリメートす
るコリメートレンズ82ｂ，コリメートレンズ82ｂを通過
されたレーザビームを絞り込む集束レンズ82ｃ、及び、
集束レンズ82ｃを介して集束性が与えられたレーザビー
ムの少なくとも一方向に関し、平行化するシリンドリカ
ルレンズ82ｄを含んでいる。

【００４１】ポリゴナルミラーユニット84は、回転可能
に形成された反射面を有し、自身が回転されることでシ
リンドリカルレンズ82ｄを通過されたレーザビームを概
ね直線状に偏向 (即ち自身の回転に伴ってレーザビーム
を連続して反射) させるポリゴナルミラー84ａ、及び、
例えば、ステッピングモータ或いはパルスモータであっ
て、ポリゴナルミラー84ａを少なくとも２段階の速度即
ち３００ [ｄｐｉ] 及び４００ [ｄｐｉ] に対応する速
度で回転させることのできるポリゴンモータ84ｂを含ん
でいる。

【００４２】第二のレンズ群は、ポリゴナルミラー84ａ
によって偏向されたレーザビームのビームスポットが感
光体ドラム22のどの位置でも概ね等しいビームスポット
になるよう、ミラー84ａと感光体ドラムの軸方向との間
の距離に応じてレーザビームに対して異なる集束性を与
える第１及び第２のｆθレンズ86ａ及び86ｂを含んでい
る。

【００４３】図５及び図６には、レーザ露光ユニットか
ら出力されるレーザビームのビームスポットが変化され
る原理が示されている。図５ (ａ) 及び (ｂ) によれ
ば、感光体ドラム22に対して照射されるレーザビームの
エネルギー (光強度即ち光量) と感光体ドラムに静電潜
像が形成されるために必要なレーザビームのエネルギー
(光強度即ち光量) との間には、感光体ドラム22の帯電
特性及び暗減衰特性、現像装置28を介して供給されるト
ナーに与えられた電位、現像装置28と感光体ドラム22と
の間に印加される現像バイアスなどの多くのパラメータ
によって制限される閾値が存在する参照。一方、レーザ
82ａから出力されるレーザビームのビームスポットのエ
ネルギー分布は、概ねガウス分布であることが知られて
いる。このことから、図５ (ｃ) に示すように、レーザ
ビームのエネルギー (光強度即ち光量) を最適に制御す
ることで、あるエネルギー (光強度即ち光量) を閾値と
して複数のビームスポットが提供できる。

【００４４】図６よれば、レーザ82ａ供給されるレーザ
駆動電流の大きさを適切に選ぶことによって、レーザビ
ームのビームスポットをレーザ駆動電流の大きさに概ね
比例させることのできる領域が存在することが認められ
る。

【００４５】尚、記録密度３００ [ｄｐｉ] では、レー
ザビームのビームスポットは、理論上２５．４ [ｍｍ／
インチ] ／３００ [ドット／インチ] 即ち概ね８５ [μ
ｍ／ドット] 、及び、同／４００ [ｄｐｉ] では、同２
５．４ [ｍｍ／インチ] ／４００ [ドット／インチ] 即
ち概ね６３．５ [μｍ／ドット] となることはいうまで
もない。

【００４６】図７には、図５及び図６に示されているレ
ーザビームのビームスポットを変化させるためのレーザ
ビーム制御回路90の一例が示されている。図７によれ
ば、レーザビーム制御回路90は、レーザ80へ接続される
電源をオン／オフすることでレーザ80から出射されるレ
ーザビームをオン／オフさせるトランジスタＱ₁ 、レー
ザ80からのレーザビームの強度を監視するフォトトラン
ジスタPD₁ 、トランジスタＱ₁ からフォトトランジスタ
PD₁ に戻る帰還回路内に位置され、トランジスタＱ₁ の
出力に対するフォトトランジスタPD₁ からの出力を差動
増幅する差動増幅器OP₁ 、画像形成部20から要求される
記録密度に応じてレーザビームのビームスポットの大き
さを切替えるための第１及び第２の帰還増幅率切換えの
ためのアナログスイッチ91を含む差動増幅器OP₂ 、 (メ
インＣＰＵ52からの) 画像転送信号に応じて発振回路Ｏ
₁ 及びＯ₂ (それぞれ３００ [ｄｐｉ]及び４００ [ｄ
ｐｉ] に対応される) のいづれかを接続するセレクタ9
2、差動増幅器OP₁ の出力をホールドするサンプルホー
ルド回路93、及び、サンプルホールド回路93の出力をト
ランジスタＱ₁ に入力させるためのトランジスタＱ₂ を
含んでいる。

【００４７】ここで、メインＣＰＵ52の制御によりスイ
ッチ91が閉じられることで、差動増幅器OP₂ の増幅率が
低下され、続いて、差動増幅器OP₁ の出力が低下される
ことで、サンプルホールド回路93の出力も低下される。
従って、トランジスタＱ₂ のコレクタ電圧が増大される
とともにトランジスタＱ₁ のベース入力が増大され、レ
ーザ80に供給されるＬＤ電流が増大されて、レーザ80か
ら出力されるレーザビームの光強度が増大される。この
結果、レーザビームの強度が増大された分フォトトラン
ジスタPD₁ の出力が増大され、差動増幅器OP₂ の出力が
低下された分を補うようにレーザビームの強度が増大さ
れた時点で、平衡状態が提供される。

【００４８】このようにして、レーザ80から出力される
レーザビームの強度が増大されることで、レーザビーム
の光強度分布と感光体22の閾値特性から見掛上ビーム径
が増大される。

【００４９】尚、図７に示されている回路では、増幅器
OP₂ は、非反転増幅回路になっているが、反転増幅回路
を用いて出力を差動増幅器OP₁ の“ー”入力に入力し、
OP₁の“＋”入力に基準電圧を入力しても同一の効果が
得られる。

【００５０】一方、レーザ80から出力されるレーザビー
ムの強度は、図９から明らかなように、レーザ露光ユニ
ット26内の水平同期検出器88による水平同期信号 (ＨＳ
ＹＮＣ) に同期され、感光体ドラム22へ照射される１ラ
イン分のレーザビームの照射(露光) が終了した時点
で、差動増幅器OP₁ の出力がサンプルホールドされる。

【００５１】従って、レーザビームの強度は、直前の１
ライン分として感光体ドラム22へ照射されたレーザビー
ムの強度が維持される。このことは、レーザ駆動電流を
変化させることでレーザビームのビームスポットを管理
するために、重要である。

【００５２】尚、トランジスタＱ₁ に供給されるレーザ
駆動電流の大きさは、画像形成部20から要求される記録
密度に応じ、メインＣＰＵ54からの指示に基づいて、少
なくとも２段階、即ち、３００ [ｄｐｉ] 或いは４００
[ｄｐｉ] のいづれかに対応する大きさに切替えられ
る。また、レーザ駆動電流の大きさが変化されると同時
に、メインＣＰＵ52を介してレーザ露光ユニット26のポ
リゴンモータ84ｂの回転速度も３００ [ｄｐｉ] 或いは
４００ [ｄｐｉ] のいづれかに切替えられる。

【００５３】図８には、図７に示されているレーザビー
ム制御回路90の変形例が示されている。図８によれば、
レーザビーム制御回路 190は、図７に示されているレー
ザビーム制御回路90のアナログスイッチ91に換えて、差
動増幅器OP₁ のＲef入力端に入力されるＲef入力を、メ
インＣＰＵ52の指示により直接的に変化させるＤ／Ａコ
ンバータを有している。

【００５４】この例によれば、ＣＰＵ52により差動増幅
器OP₂ の増幅率を低下させることに換えて、差動増幅器
OP₁ のＲef入力端に入力されるＲef入力がＤ／Ａコンバ
ータ194により直接変化されることから、図７に示され
ているレーザビーム制御回路と同等またはより高速度の
レーザビーム強度の切換えが可能となる。

【００５５】次に、画像形成装置２の動作を詳細に説明
する。画像形成装置２は、ディジタル複写装置、画像読
取装置 (スキャナ) 、プリンタ装置及びファクシミリ装
置として、相互に或いは独立に、利用可能に形成されて
いる。

【００５６】以下に、ディジタル複写装置としての動作
の一例を示す。原稿或いは書類等の複写対象物Ｄが画像
読取部10の原稿台12に載置され、制御パネル40を介して
複写条件が入力される。例えば、パネルＣＰＵ58によっ
て制御されている制御パネル40の数字入力センサ42ａを
介して複写枚数Ｎ＝５及び複写倍率１００％が設定さ
れ、スタート入力センサ42ｃがオンされることで、原稿
Ｄに記録されている画像情報が読み取られる。即ち、ラ
ンプ点灯回路56ｃを介してランプ14が点灯され、モータ
駆動回路56ａ付勢された図示しないスキャンモータが回
転されることでランプ14及びミラーが複写倍率１００％
に対応された速度で原稿台12に沿って移動されて、原稿
Ｄからの反射光 (即ち画像情報) が順次ＣＣＤセンサ16
へ導かれる。尚、ＣＣＤセンサ16の読取り線密度は、画
像形成部20の出力線密度に合わせて、例えば、４００
[ｄｐｉ] に予め規定される。

【００５７】ＣＣＤセンサ16へ導かれた反射光は、Ａ／
Ｄ回路54ｂを介してディジタル信号に変換され、シェー
ディング補正回路54ｃを介してスレッショルドレベルが
補正されて、ラインメモリ54ｄに記憶される。

【００５８】ラインメモリ54ｄに収容された画像データ
は、メインＣＰＵ52による制御に応じてタイミングが整
合されたのち、データ切り替え及びバッファメモリ回路
60に転送され、１ページ分の情報ごとに、ページメモリ
62に記憶される。

【００５９】ページメモリ62に記憶された画像データ
は、メインＣＰＵ52による制御に応じて画像処理回路64
に読み出され、輝度信号及び色差信号などに分離された
のち、例えば、フィルタリング、トリミング、マスキン
グ、鏡像、斜体、拡大、縮小、エッジ強調或いは文字特
定などの処理が加えられて印字信号に変換される。

【００６０】印字信号は、プリンタＣＰＵ56を経由して
レーザ制御回路90に出力される。レーザ制御回路90に出
力された印字信号は、メインＣＰＵ52及びプリンタＣＰ
Ｕ56の双方による制御に応じて付勢される画像形成部20
へ供給され、レーザ露光ユニット26から出力されるレー
ザビームをオン／オフさせる。この場合、レーザ80から
出射されるレーザビームの光強度及びポリゴンモータ84
ｂの回転速度は、メインＣＰＵ52を介してメインＲＯＭ
52ａから読み出された線密度データに対応して，プリン
タＣＰＵ56によりレーザビーム制御回路90の出力が４０
０ [ｄｐｉ] に対応するよう変化される。

【００６１】一方、画像形成部20では、スタート入力セ
ンサ42ｃがオンされた時点で、メインＣＰＵ52による制
御に応じて図示しないモータが付勢され、感光体ドラム
22が回転される。感光体ドラム22には、同時に、図示し
ない高電圧発生回路に付勢される帯電装置24から所望の
電荷が供給される。また、メカニカルコントローラ54ｂ
を介して付勢されるソレノイド或いはクラッチなどを介
して給送部34から記録用紙が給送される。

【００６２】所望の電荷が供給された感光体ドラム22の
表面に、レーザ制御回路90を介して４００ [ｄｐｉ] に
対応されたビームスポットが与えられたレーザビームが
照射されることで、感光体ドラム22にディジタルＰＰＣ
として好ましい記録密度即ち４００ [ｄｐｉ] の静電潜
像が形成される。

【００６３】４００ [ｄｐｉ] の記録密度で形成された
静電潜像は、現像装置28を介して現像され、転写装置30
を介して記録用紙にトナー像として転写される。記録用
紙に転写されたトナー像は、搬送装置36を介して定着装
置38へ搬送され、定着装置38を介して記録用紙に固着さ
れる。

【００６４】トナー像が固着された記録用紙は、装置２
の外部に配置されている排出トレイ或いはソータに排出
される。以下に、画像形成装置２が、例えば、ファクシ
ミリ装置として利用される場合には、インタフェースコ
ントローラ70及び図示しないインタフェース介して制御
部50と所望のデータ供給先即ち外部のファクシミリ装置
とが接続される。

【００６５】送信時には、画像読取部10からの画像デー
タは、メインＣＰＵ52による制御に応じて画像処理回路
64に読み出されて所望の画像処理が施されたのち、圧縮
伸長回路66を介して圧縮され、圧縮メモリ68に転送され
る。この圧縮メモリ68に転送された圧縮画像データは、
メインＣＰＵ52による制御に応じてインタフェースコン
トローラ70、特に、図示しないファクシミリアダプタを
介して、外部へ送出される。

【００６６】一方、受信時には、電話回線或いはＩＳＤ
Ｎネットなどを介して供給される画像データは、図示し
ないファクシミリアダプタを介して圧縮メモリ68に記憶
される。この圧縮メモリ68に記憶された画像データは、
メインＣＰＵ52による制御に応じて圧縮伸長回路66へ転
送され、元の画像データとして伸長されたのち、バッフ
ァメモリ回路60に転送される。

【００６７】このバッファメモリ回路60に転送された画
像データは、ページメモリ62にストアされ、既に説明し
たプリンタ装置或いはディジタル複写装置と同様の動作
によって、プリントアウトされる。

【００６８】この場合、画像データを供給する外部ファ
クシミリ装置の多くは、読取り能力即ち読取り線密度３
００ [ｄｐｉ] であることから、レーザ露光ユニット26
のレーザ80から出力されるレーザビームの光強度は、Ｃ
ＰＵ52を介してメインＲＯＭ52ａから読み出された線密
度データに応じて３００ [ｄｐｉ] に変更される。

【００６９】即ち、図７の例によれば、ＣＰＵ52の制御
によりレーザビーム制御回路90のセレクタ92が切替えら
れ、レーザ駆動パルスを発生するが第２の発振回路Ｏ₂
よりも低いレーザ駆動パルスを発生する第１の発振回路
Ｏ₁ に切替えられる。

【００７０】また、図８の例によれば、ＣＰＵ52の制御
によりレーザビーム制御回路 190の差動増幅器OP₁ のＲ
ef入力端に入力されるＲef入力が低減されることで、レ
ーザ80から出力されるレーザビームの光強度が低下さ
れ、感光体22の閾値特性に応じて、画像形成可能なエネ
ルギー半径の小さいビーム径が提供される。

【００７１】尚、いづれの方法によっても、同時に、ポ
リゴンモータ84ｂの回転速度も３００ [ｄｐｉ] に同期
される。また、感光体ドラム22に照射されるレーザビー
ムが提供される走査方向の間隔がディジタルプリンタと
して利用される場合よりも３／４に減少され、同時に、
副走査方向の線密度即ち１ラインごとの間隔はディジタ
ルプリンタとして利用される場合よりも４／３に引き伸
ばされる。この結果、ファクシミリを介して送信された
原稿に概ね等しい大きさを有する画像が出力される。

【００７２】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
レーザビームを発生する半導体レーザに供給されるレー
ザ駆動電流が最適且つ一定に制御されることで、感光体
上に提供されるレーザビームの光強度即ち画像形成可能
なビームスポット径を任意に変化できる。従って、供給
される画像データの線密度に応じて出力される画像の記
録線密度が可変でき、供給される画像データに最も好ま
しい記録密度によって画像を出力をできる画像形成装置
が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例が組込まれる画像形成装置を
示す概略図断面図。

【図２】図１に示されている画像形成装置の制御パネル
を示す概略平面図。

【図３】図１及び図２に示されている画像形成装置に関
し、装置を構成する各構成要素及び、それぞれの構成要
素の電気的接続の状態を概略的に示すブロック図。

【図４】図１ないし図３に示されている画像形成装置に
組込まれるレーザ露光ユニットと感光体とを示す概略
図。

【図５】図４に示されているレーザ露光ユニットから出
力されるレーザビームのとブロビームスポットが変化さ
れる原理を説明するグラフ。

【図６】図４に示されているレーザ露光ユニットに供給
されるレーザ駆動電流の大きさとレーザビームのビーム
スポットとの関係を示すグラフ。

【図７】図４に示されているレーザ露光ユニットのレー
ザビームを制御するレーザビーム制御回路の一例を示す
回路図。

【図８】図７に示されているレーザビーム制御回路の変
形例を示す回路図。

【図９】図４、図７及び図８に示されているレーザ露光
ユニットを制御するタイミングを示すタイミングチャー
ト。

【符号の説明】

２…画像形成装置、10…画像読取部、12…原稿台、14…
照明ランプ、16…ＣＣＤセンサ、20…画像形成部、22…
感光体ドラム、24…帯電装置、26…レーザユニット、28
…現像装置、30…転写装置、32…クリーナユニット、34
…給送部、36…搬送装置、38…定着装置、40…制御パネ
ル、42…入力装置、42ａ…数字入力センサ、42ｂ…クリ
ヤ入力センサ、42ｃ…スタート入力センサ、42ｄ，42ｅ
…記録密度表示領域、44…ディスプレイユニット、50…
制御部、52…メインＣＰＵ、52ａ…メインＲＯＭ、52ｂ
…メインＲＡＭ、54…スキャナＣＰＵ、54ａ…ＣＣＤド
ライバ、、54ｂ…Ａ／Ｄ変換回路、54ｃ…シェーディン
グ補正回路、54ｄ…ラインメモリ、54…プリンタＣＰ
Ｕ、54ａ…モータ駆動回路、54ｂ…メカニカルコントロ
ーラ、54ｃ…ランプ点灯回路、58…パネルＣＰＵ、60…
データ切り替え及びバッファメモリ回路、62…ページメ
モリ、64…画像処理回路、66…圧縮伸長回路、68…圧縮
メモリ、70…インタフェースコントローラ、72…ディス
プレイメモリ、74…ディスプレイフォントＲＯＭ、76…
プリントフォントＲＯＭ、78…プリンタコントローラ、
80…半導体レーザ、82…第一のレンズ群、84…ポリゴナ
ルミラーユニット、84ａ…ポリゴナルミラー、84ｂ…ポ
リゴンモータ、86…第二のレンズ群、88…水平同期検出
器、90…レーザビーム制御回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 2/44

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光源と、 この光源に印加する駆動電圧の大きさを変化することで
   第一及び第一の径よりも大きな第二の径を有する光を選
   択的に発生させるものであって、画像データの形態に応
   じて上記第一及び第二の径の光を感光体に直線状に出力
   させる駆動手段と、 この駆動手段に対し上記第一及び第二の径のいづれか一
   方を指示するとともに、それぞれの径に対応する所望の
   間隔で上記駆動手段を動作させる指示手段と、前記光源 から発生される光の強度を監視する光強度検出
   素子と、この光強度検出素子を介して検出された光強度
   を、前記光源の入力端に帰還させるとともに増幅する非
   反転増幅回路と、前記光源と上記非反転増幅回路との間
   に配置され、上記非反転増幅回路からの出力と基準電圧
   とが入力される差動増幅回路と、上記差動増幅回路出力
   を前記駆動手段により上記直線状に出力される光の１ラ
   イン分の間、サンプリングし、その大きさを保持するサ
   ンプルホールド回路と、前記光源から発生される光の径
   を変化させるために、上記非反転増幅回路の増幅率を変
   化させる制御手段と、上記サンプルホールド回路の出力
   を前記駆動手段に入力させるための入力手段と、を有
   し、前記光源から発生される光の径を上記第一の径の光
   から上記第二の径の光へ変更する指示が出された場合
   に、前記制御手段の制御により前記非反転増幅回路の増
   幅率が低下されて前記差動増幅器の出力が低下されるこ
   とで、前記サンプルホールド回路の出力が低下され、前
   記入力手段の所定の出力電圧が増大されることにより前
   記駆動手段への入力が増大されることで、前記光源に供
   給される駆動電流を、上記第一の光の径と第二の径との
   比に応じて規定される大きさに増大させることにより、
   前記光源から発生される光の光強度を変化させて、前記
   光源から発生される光の径を上記第一の光の径から上記
   第二の径に増大させる画像形成手段と、 を有する画像形成装置。