JPH03279976A - レーザ書込装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はレーザ光によって感光体上に露光処理を施して
書き込みを行うレーザ書込装置に関し、特許、画（＆デ
ータに基づいてレーザをパルス幅変調して書き込みを行
う方式のレーザ書込装置に関する。

（従来の技術〕 画像データを普通紙に形成する画像形成装置には、種々
の方式があるが、その１つにレーザプリンタがある。こ
のレーザプリンタは、レーザダイオードを画像データに
応じて点滅駆動し、そのレザ光を感光体上に導いて露光
し、この露光による静電潜像をトナーによって現像して
得た顕像を転写紙に転写し、ついで転写紙上のトナー像
を定着させることにより画像を形成するものである。

この種のレーザプリンタにあっては、１ドツトの濃淡を
レーザダイオードの点灯時間によって再生するために、
１画素クロック内のレーザダイオードのオン時間をパル
ス幅変Ｕ８（ＰＷＭ）によって制御している。

第８図は従来のＰＷＭ回路を示す回路図である。

また、第９図は第８図のＰＷＭ回路の動作を示すタイミ
ングチャートである。

デジタル化された画像データ（ＶＤＡＴＡ）を並列入力
するためにテーブル８００が設けられ、その出力はコン
パレータ８０１の一方の入力端子Ａになる。

画像クロック（ＣＬＫ）が入力するごとに出力を反転さ
せるためにＤ型フリップフロップ（以下、Ｄ−Ｆ　−Ｆ
という）Ｄ−Ｆ−Ｆ２Ｏ３が設けられ、このＤ−Ｆ・Ｆ
２Ｏ３の出力−Ｑ（キューバ−）及びＣＬＫを入力とす
るアンドゲート８０３には、Ｒ３型フリップフロップ（
以下、Ｒ３−Ｆ　−Ｆという）８０４のＳ端子が接続さ
れている。また、アンドゲート８０３の出力端子にはカ
ウンタ８０５のリセット端子が接続されている。

Ｒ３−Ｆ−Ｆ２Ｏ３の出力頁には、アンドゲート８０６
の一方の入力端子が接続されている。このアンドゲート
８０６の他方の入力端子には高速クロツタ（ＨＣＬＫ）
が入力され、その出力端子はカウンタ８０５のクロック
端子（ＣＫ）が接続されている。また、カウンタ８０５
のカウント出力Ｑ、、は、コンパレータ８０１の入力端
子Ｂに接続されている。

コンパレータ８０１の出力端子には、Ｄ−Ｆ・Ｆ２Ｏ３
のデイレ−（Ｄ）端子が接続されている。その出力頁（
キューバ−）にはアンドゲート８０８の一方の入力端子
が接続され、他方の入力端子はコンパレータ８０１の出
力端子に接続されている。アンドゲート８０８の出力端
子は、Ｒ３Ｆ−Ｆ２Ｏ３のリセット（Ｒ）端子に接続さ
れている。

次に、第８図の構成によるレーザ書込装置の動作につい
て、第８図のタイミングチャートを参照して説明する。

画像クロック（ＣＬＫ）の立ち上がりに同期してアンド
ゲート８０３からスタート信号が生成され、カウンタ８
０５がリセットされる。同時にＲ３−Ｆ・Ｆ２Ｏ３がセ
ットされ、Ｑ出力端子は“Ｈ””レベルになる。これに
よって、アンドゲート８０６はクロック（ＨＣＬＫ）が
入力されるごとにパルス信号を出力し、このパルス信号
がカウンタ８０５によって順次カウントされる。カウン
タ８０５のカウント値は、コンパレータ８０１によって
テーブル８００より出力されるＶＤＡＴＡＯと比較され
、一致したときに一致信号を発生する。この一致信号が
、出力信号となる。

コンパレータ８０１から出力される一致信号に基づいて
Ｄ−Ｆ−Ｆ２Ｏ３及びアンドゲート８０８が作動し、ア
ンドゲート８０８からストップ信号が出力され、Ｒ３−
Ｆ−Ｆ２Ｏ３をリセットする。Ｒ３−Ｆ−Ｆ２Ｏ３がリ
セットすることにより、Ｒ３−Ｆ・Ｆ２Ｏ３のＱ出力は
“Ｌ”レベルに転じ、アンドゲート８０６が不動作にな
り、カウンタ８０５のＣＫ端子にはパルス信号が印加さ
れなくなる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記した従来技術にあっては、画素クロ
ックに同期した高周波クロック（ＨＣＬＫ）をカウント
し、そのカウント上限を画素データに基づいて設定し、
この設定値に一致するか否かでパルス幅を決定している
ため、１ドツト内のパルスの位相を制御することが難し
いという不具合がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、１ドツ
ト内のパルス幅及び位相の制御をデータによって制御で
きるようにすることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記の目的を達成するために、画像データに基
づいてレーザダイオードを変調駆動し、そのレーザビー
ムを感光体上に露光させると共に、前記レーザダイオー
ドの点灯時間によって１ドツトの濃淡を決定するレーザ
書込装置において、前記１ドツトのパルスの位相が初期
値として設定されるテーブル設定手段と、前記１ドツト
の期間内を分割するためのクロックによって同期した高
周波のクロックにより前記テーブル設定手段からのデー
タをシフトし、前記レーザダイオードの１ドツトのオン
／オフ期間を決定する２つのシフトレジスタと、前記２
つのシフトレジスタの各出力の論理和をとるゲート回路
とを設けたレーザ書込装置を提供するものである。

（作用〕 本発明によるレーザ書込装置にあっては、画像データに
応じて１ドツトのパルス位相が設定され、そのデータが
画素クロックに同期した高周波のクロックによってシフ
トレジスタにシフトされ、その出力信号がレーザダイオ
ードの駆動信号として用いられる。これにより、レーザ
ダイオードの点灯時間を決める１ドツトのパルス幅と位
相を制御することが可能になる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明
する。

第１図は本発明によるレーザ書込装置の概略構成を示す
ブロック図であり、第２図は書込光学系の概略構成を示
す斜視図、第３図は本発明によるレーザ書込装置を用い
たプリンタの概略構成を示す正面図である。

第１図に示すように、画素クロックと画素データに基づ
いて動作するＰＷＭ発生回路１００にはレーザ（ＬＤ）
駆動回路１０１が接続され、このレーザ駆動回路１０１
によって点滅発光するレーザダイオード（ＬＤ）１０２
が接続されている。

書込光学系は、第２図に示すように、レーザダイオード
１０２の出力ビームを集光する集光レンズ２００、この
集光レンズ２００の出射光路上に配設されるシリンドリ
カルレンズ２０１、このシリンドリカルレンズ２０１か
らの光をその回転に応じて走査するポリゴンミラー２０
２、このポリゴンミラー２０２の出射光路上に配設され
るｆθレンズ２０３、ｆθレンズ２０３からの走査光を
反射させるバー状のミラー２０４、このミラー２０４か
らのレーザ光により露光される感光体ドラム２０５、及
び感光体ドラム２０５に対する書き出し位置を一定にす
る光検知器２０６の各々から構成される。

ここで、シリンドリカルレンズ２０１は、ポリゴンミラ
ー２０２の回転軸に対する平行度を一定に保つことが難
しく、また回転軸の軸ぶれを無くすことができないこと
に起因してポリゴンミラー２０２に入射した光が一定に
反射されず、主走査線が乱れるのを補正するために設け
られている。

また、ｒθレンズ２０３は、ポリゴンミラー２０２の回
転に応じて入射位置とポリゴンミラー２０２上の露光点
との間の距離が変化し、焦点位置が合わなくなるのを補
正するために設けられている。

第２図において、レーザダイオード１０２から出射した
レーザ光は、集光レンズ２００及びシリンドリカルレン
ズ２０１を介してポリゴンミラー２０２の１つの鏡面に
入射する。ポリゴンミラー２０２が回転しているため、
回転とともに出射角が変化（感光体ドラム２０５の軸方
向）し、感光体ドラム２０５には連続的に露光が行われ
る。光検知器２０６が検出信号を発生すると、１回の走
査の終了を判定し、感光体ドラム２０５を決められた角
度だけ回転させ、次の露光に備える。

この後、ポリゴンミラー２０２の次の鏡面からの出射光
が感光体ドラム２０５の端部に到達し、走査及び露光が
行われる。以下、同様の動作を繰り返し、画像形成が行
われる。

次に、第３図のプリンタの構成について説明する。

第２図に示した光学系３００は防塵ガラス３０１に取り
付けられ、筐体の上部に配置されている。感光体ドラム
２０５の露光位置の後段には、露光による静電潜像をト
ナーにより現像するための現像装置３０２が配設され、
この下部には、給紙搬送機構３０３が配設されている。

この給紙搬送機構３０３の入り側には筐体に対し着脱自
在にして多数枚の転写用紙を収納したカセット３０４が
配置され、また、給紙搬送機構３０３の出側に隣接して
感光体ドラム２０５の表面近傍には、転写チャージャ３
０５が配設されている。

さらに、転写チャージャ３０５の後段の感光体ドラム２
０５の表面近傍には、転写後に感光体表面に残留したト
ナーを除去するためのクリーニング装置３０６が配設さ
れ、この後段には感光体表面を一様に帯電するための帯
電器３０７が設置されている。

また、クリーニング装置３０６の下部には、転写を終え
た転写紙上の画像を定着させるための定着器３０８が設
置され、この出側の筐体外側面に排出トレイ３０９が取
り付けられている。

第３図において、プリントを行うには、予め画像データ
をプリンタ内のメモリにストアさせておき、スタートボ
タンを押すと、ポリゴンミラー２０２が回転すると共に
、帯電器３０７などのチャージャに電圧が印加されるば
か各モータが駆動される。

そして、レーザダイオード１０２が画像データに基づい
て変調され、同時にポリゴンミラー２０２によって順次
走査されることにより、感光体ドラム２０５上に露光が
行われる。感光体ドラム２０５は走査に合わせて回転し
、露光部分が現像装置３０２に到達するとトナー現像が
行われる。

一方、カセット３０４から１枚の転写用紙が給紙され、
レジスト位置で待機しており、現像装置３０２による顕
像が転写チャージャ３０５位置に到達するのにタイミン
グを合わせて、転写部へ送りこまれる。これにより、感
光体ドラム２０５上の顕像が転写チャージャ３０５の静
電吸引力によって転写用紙に転写する。転写用紙の搬送
速度と感光体ドラム２０５の周速度とは同一であるため
、顕像と同一の画像が転写紙上に順次転写される。

転写の終了した用紙は、その先端から順次感光体表面よ
り剥離され、定着器３０８へ送り出される。定着器３０
８は、熱及び圧力を付与して用紙上にトナー画像を定着
させ、同時に定着ローラによって装置外へ排出される。

一方、感光体ドラム２０５の表面に残留したトナーは、
クリーニング装置３０６によって除去され、さらに清掃
された感光体表面が帯電器３０７によって帯電され、次
の露光に備える。

第４図は第１図に示したＰＷＭ発生回路１００の詳細を
示す回路図である。

画素クロックの入力ラインにはフリップ・フロップ４０
０及びＤ−Ｆ−Ｆ２Ｏ３が接続され、さらにフリップ・
フロ・ンプ４００には画素データが入力されている。フ
リップ・フロップ４００の出力端子にはスリーステート
・バッファ４０２が接続され、このスリーステート・バ
ッファ４０２の出力端子にはパルステーブル４０３が接
続されている。なお、ここでは説明の便宜上１ライン分
のみを示しているが、実際には複数ビット（この実施例
では４ビツト）分が必要である。

パルステーブル４０３は、リード／ライ１−（Ｒ／Ｗ）
コントロール入力端子を備えている。更に、スリーステ
ート・バッファ４０２の出力端子には、ＣＰＬＩアドレ
スバスを入力にしているスリーステート・バッファ４０
４の出力端子が接続されている。

パルステーブル４０３の出力端子には、第１のシフトレ
ジスタ４０５と第２のシフトレジスタ４０６の各々の入
力端子ｐ　、ｌｌ、及びＣＰＵデータバスを入力とする
スリーステート・バッファ４０７の出力端子が接続され
ている。シフトレジスタ４０５及び４０６のＬＤ端子に
は、Ｄ−Ｆ・Ｆ２Ｏ３のＱ及び頁（キューバ−）端子の
出力信号が印加されている。また、シフトレジスタ４０
５及び４０６の各々のＳＯ端子には、オアゲート４０Ｂ
の各入力端子が接続されている。

さらに、シフトレジスタ４０５及び４０Ｇの各々のＳｏ
端子には、クロックＨＣＬ　Ｋが印加されている。この
ＨＣＬＫは、画素クロックに同！Ｕ１シた高周波数のク
ロックであり、必要なパルス幅によって決まるクロック
である。

以上の構成において、その動作を第５図、第６図及び第
７図を参照して説明する。

不図示の画像処理部から階調信号が画素データとして与
えられると、この画素データは画素クロックによってフ
リップ・フロップ４００でラッチされ、スリーステート
・バッファ４０２を介してパルステーブル４０３に入力
される。

パルステーブル４０３は、画素データに対応したパルス
データ（ＰＤＡＴＡ）を生成し、これをシフトレジスタ
４０５へ並列入力する。パルステーブル４０３は、スリ
ーステート・パンファ４０４及び４０７を介してアドレ
スバス及びデータバスに接続されているため、ソフトウ
ェアでパルスデータ（ＰＤＡＴＡ）を自由に書き換えが
可能であり、画素データに対する濃度変換（例えば、ガ
ンマ変換）や１ドツト内のパルスの位相を設定すること
ができる。

シフトレジスタ４０５及び４０６は、奇数画素、偶数画
素の夫々に対応させる必要から２個が設けられており、
第５図のように、一方がパルスを送出中のときに、他方
が並列データを入力するように機能している。

第６図のように、パルスデータ（ＰＤＡＴＡ）の値によ
って、１ドツト内のパルスの位相を設定することができ
る。そして、１ドツト内のパルスの位相は、第７図に示
すように、成る濃度のドツトを近接して打つことができ
るため、画像のシャープネスを向上させることができる
。シフトレジスタ４０５及び４０６の各々から出力され
たパルスＥＰＬ及びＯＰＬは、オアゲート４０Ｂによっ
て論理和がとられ、ＥＰＬとＯＰＬの加算された信号が
レーザ駆動回路１０１へ出力される。

上記の説明にように本発明は１画像データに応じてレー
ザダイオードを点灯し、光書込み処理を実行するレーザ
書込装置において、パルス幅変調により１ドツトの濃度
を制御するＰＷＭ発生回路と２該回路中に画像データに
応じたパルステーブルと、上記画像データを並列人力す
るシフトレジスタとを有し２画素クロックに同期した高
周波のクロックによりシフトすることにより、レーザダ
イオードの点灯時間を１ドツト内のパルス幅と位相を制
御することが可能となる。

［発明の効果］ 以上より明らかなように、本発明によれば、画像データ
に基づいてレーザダイオードを変調駆動し、そのレーザ
ビームを感光体上に露光させると共に、前記レーザダイ
オードの点灯時間によって１ドツトの濃淡を決定するレ
ーザ書込装置において、前記１ドツトのパルスの位相が
初期値として設定されるテーブル設定手段と、１ドツト
の期間内を分割するためのクロックによって同期した高
周波のクロックによって前記テーブル設定手段からのデ
ータをシフトし、前記レーザダイオードのＩＩ’ソトノ
オン／オフ期間を決定する２つのシフトレジスタと、前
記２つのシフトレジスタの各出力の論理和をとるゲート
回路とを設けたので、従来不可能であった１ドツト内の
パルス位相を制御することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるレーザ書込装置の概略構成を示す
ブロック図、第２図は書込光学系の概略構成を示す斜視
図、第３図は本発明によるレーザ書込装置を用いたプリ
ンタの概略構成を示す正面図、第４図は第１図に示した
ＰＷＭ発生回路１゜Ｏの詳細を示す回路図、第５図は第
４図の回路の各部の動作を示すタイミングチャート、第
６図は本発明における１ドツト内のパルスの位相設定を
説明するタイミングチャート、第７図は位相制御の有無
による濃度とパルス間隔の関係を示すタイミングチャー
ト、第８図は従来のＰＷＭ回路の構成を示す回路図、第
９図は第８図に示したＰＷＭ回路の動作を示すタイミン
グチャートである。 符号の説明 １００−　ＰＷＭ発生回路 １０１　　レーザ駆動回路 １０２　レーザダイオード ４００−一′フリップ・フロップ ４０１−Ｄ型フリップフロップ ４０２　スリーステート・バッファ ４０３　パルステーブル ４０５．４０６−シフトレジスタ ４０７−スリーステート・バッファ ４０８　オアゲート

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 画像データに基づいてレーザダイオードを変調駆動し、
   そのレーザビームを感光体上に露光させると共に、前記
   レーザダイオードの点灯時間によって１ドットの濃淡を
   決定するレーザ書込装置において、 前記１ドットのパルス位相が初期値として設定されるテ
   ーブル設定手段と、 前記１ドットの期間内を分割するためのクロックによっ
   て同期した高周波のクロックにより前記テーブル設定手
   段からのデータをシフトし、前記レーザダイオードの１
   ドットのオン／オフ期間を決定する２つのシフトレジス
   タと、 前記２つのシフトレジスタの各出力の論理和をとるゲー
   ト回路とを具備することを特徴とするレーザ書込装置。