JPH05191604A - パルス幅変調回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】簡易な構成で、環境によらず安定した画像の露
光を可能にするパルス幅変調回路を提供することを目的
とする。 【構成】 パルス幅変調回路において、センサ手段とセ
ンサ手段の出力を演算する演算手段を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、入力した画像信号に基
づいてパルス幅変調信号を形成し、前記パルス幅変調信
号に基づいて半導体レーザを変調するパルス幅変調回路
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のパルス幅変調回路を利用
した画像形成装置においては、感光ドラムに光を照射し
て潜像を形成し、形成された潜像を現像剤で現像するこ
とにより顕像化させるように構成されている。

【０００３】一般に感光ドラムの感度は、使用雰囲気の
変化や感光材劣化等の影響で一定ではない。

【０００４】そのため、表面状態センサを設け、感光ド
ラムの表面状態（帯電電位や露光後の電位）を随時測定
して、基準値と比較することにより、画像露光時のレー
ザパワーを切り換えることにより、露光条件を補正して
露光していた。しかし、レーザパワーの切り替えを行う
と、半導体レーザはしきい値電流Ｉｔｈをこえたところ
から発光を開始するため、図７に示すように同じパルス
を与えてもレーザ電流が異なるため、レーザ光量が異な
ってくる。

【０００５】そこで、レーザパワーの切り替え時には入
力された画像信号を補正し、補正された画像信号により
露光を行っていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
様に画像信号を補正する階調補正回路は画像信号を直接
に補正する構成であるので、画像信号の周期に同期して
動作しなければならず、高速な動作が要求され、その構
成は複雑かつ高価なものであった。

【０００７】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、複雑な構成をとることなく、環
境によらず安定した画像を得られるようにしたパルス幅
変調回路を提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のパルス幅変調回路は、入力される画像信号に
同期した周期関数波を発生する周期関数波発生手段と、
該周期関数波と画像信号を加算する加算手段と、環境パ
ラメータを検出するセンサ手段と、該センサ手段により
得られた環境パラメータにあらかじめ決められた演算を
行う演算手段と、上記加算結果と、上記演算結果を比較
する比較手段と、比較手段の結果にもとづいて、半導体
レーザをパルス幅変調により駆動する駆動手段とを有し
ている。

【０００９】

【作用】上記の構成を有する本発明のパルス幅変調回路
は、入力される画像信号に周期関数波を加算した信号
と、センサ手段により測定された環境パラメータにあら
かじめ決められた演算を行って得られた信号を、比較手
段により比較する。

【００１０】比較手段の出力は入力される画像信号をパ
ルス幅変調した信号であり、なおかつ、環境の補正がな
された信号である。

【００１１】このようにパルス幅変調された信号にもと
づき半導体レーザを駆動して画像を露光するので、環境
によらず安定した画像を露光可能なパルス幅変調回路を
提供できる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を具体化して、画像形成装置の
露光装置に実施した一実施例を図面を参照して説明す
る。

【００１３】図１は本実施例の画像形成装置の概略の構
成図である。

【００１４】画像形成装置は本発明のパルス幅変調回路
２０と、半導体レーザ８とコリメータレンズ２１と、回
転多面鏡２２とＦ−θレンズ２３からなる露光装置３０
と感光紙２７を表面に貼付した回転ドラム２４とビーム
ディテクター２５等から構成されている。

【００１５】たとえば８ビットのディジタルデータで入
力される画像信号はパルス幅変調回路２０でパルス幅変
調信号に変換されて半導体レーザ８に印加され、半導体
レーザ８から出射されるレーザ光はコリメータレンズ２
１により平行なレーザビームになり、高速な一定速度で
図中矢印Ａ方向に回転する回転多面鏡２２により偏向さ
れて、Ｆ−θレンズ２３により等速度運動に変換され
て、感光紙２７の表面を走査する。

【００１６】感光紙２７の走査に先立ち、レーザビーム
はミラー２６に反射され、ビームディテクター２５によ
り検出されて、ビームディテクター２５は走査タイミン
グを、ＢＤ信号として図示を省略した画像信号発生装置
に知らせる。

【００１７】回転ドラム２４は所定の一定の速度で回転
しており、感光紙２７は露光動作に先立ち、図示を省略
した周知の帯電装置により帯電され、露光装置３０が発
生するレーザビームにより露光される。

【００１８】レーザビームは画像信号によりパルス幅変
調されているので、感光紙２７の表面には画像信号に応
じた静電潜像が形成される。

【００１９】感光紙２７上に形成された静電潜像は図示
を省略する周知の現像装置により可視像となり、その
後、感光紙２７は同じく図示を省略する出力装置により
出力される。

【００２０】次に、図２を参照して、パルス幅変調回路
２０について説明する。

【００２１】パルス幅変調回路２０は、感光紙２７近傍
の絶対湿度を検出するセンサー回路１と、該センサー回
路１により検出された絶対湿度に所定の演算を施す演算
回路２と、入力される画像信号のクロック信号を積分し
て三角波を出力する積分回路３と、ディジタル信号で入
力される画像信号をアナログ画像信号に変換するＤ／Ａ
変換回路４と、三角波とアナログ画像信号を加算する加
算回路５と、演算回路２の出力と加算回路５の出力を比
較してパルス幅変調信号を出力するコンパレータ６と、
コンパレータ６の出力するパルス幅変調信号のタイミン
グに従って、半導体レーザ８をオン／オフで電流駆動す
るレーザドライバ７と、半導体レーザ８と同一容器に格
納され、半導体レーザ８のレーザ光の強度を光電流によ
り検出するモニタダイオード９と、該モニタダイオード
９が検出した光電流を増幅する増幅回路１０と、増幅回
路１０の出力の大きさにより半導体レーザ８の点灯時の
レーザ光の強度を一定に保つ制御回路１１により構成さ
れている。

【００２２】画像信号はＤ／Ａ変換回路４により変換さ
れ、積分回路３により生成された三角波と加算回路５に
より加算される。加算結果はコンパレータ６の片方の入
力（プラス側入力）に入力される。

【００２３】コンパレータ６の他方の入力（マイナス側
入力）には演算回路２の演算結果が入力されており、図
３に示すように、コンパレータ６の出力は画像信号をパ
ルス幅変調したものとなる。なお、図２、図３におい
て、ａは画像信号をアナログ信号に変換したＤ／Ａ変換
回路４の出力、ｂは三角波、ｃは加算回路５の出力、ｄ
は演算回路２の演算結果、ｅはコンパレータ６の出力で
あり、パルス幅変調された信号を示している。

【００２４】ここで、演算回路２の演算出力は絶対湿度
を反映したものであり、演算回路２が絶対湿度から演算
出力を得る演算規則は以下に述べるようである。

【００２５】すなわち、感光紙２７の表面にはたとえば
酸化チタンというような感光材が塗工されており、絶対
湿度の変化に伴い、感光紙２７の感度は減少する。その
ため同じ光減衰を得るために必要なレーザ光量は増加す
る。

【００２６】コンパレータ６のマイナス入力（演算回路
２の演算出力）を減少させればパルス幅は増大し、レー
ザ光量は増加する（図４参照）。

【００２７】すなわち、図５で示されるように、絶対湿
度と感光材の感度の関係から、絶対湿度と演算出力の関
係が求められ、この関係が演算回路２の演算規則となる
のである。

【００２８】演算回路２は図６に説明するように、たと
えばＡ／Ｄコンバータ、Ｄ／Ａコンバータ、ルックアッ
プテーブル（ＬＵＴ）らから構成されるもので、ルック
アップテーブルが演算規則を保持している。絶対湿度の
変化はゆるやかであり、これらの構成部品は低速なもの
でよい。

【００２９】コンパレータ６が出力するパルス幅変調の
信号により、レーザドライバ７は半導体レーザ８を電流
駆動するが、駆動電流が印加されて半導体レーザ８が点
灯したときのレーザ光の強度は、制御回路１１が点灯時
のレーザ光の強度を検出してレーザドライバ７の駆動電
流を制御するので、所定の一定の大きさに保たれる。

【００３０】このようにして、パルス幅変調されたレー
ザ光が出射され、絶対湿度による感光材の感度の変化は
画像信号を補正することなく、パルス幅変調を行うと同
時に補正される。

【００３１】本発明は以上詳細に説明した実施例に限定
されるものではなく種々の改良、変形が可能である。た
とえば、本実施例では画像信号をアナログ信号に変換し
てパルス幅変調を行う構成としたが、絶対湿度センサー
１の出力をＡ／Ｄ変換し、三角波もディジタル信号とす
ることでコンパレータ６をディジタルコンパレータとし
て、ディジタル的にパルス幅変調を行うことも可能であ
る。

【００３２】また、本実施例では周期関数波に三角波を
用いたが、鋸波でも良いのはもちろんであるし、その
他、正弦波でも良い。また、周期関数の周期は画像信号
の周期の２倍でも同様に実施できる。

【００３３】また、感度特性が絶対湿度に依存する感光
紙により説明したが、温度により感度が変化するような
感光紙を用いる露光装置にも同様に適用できるのは明ら
かである。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明のパルス幅変調回路は、安価で簡易な構成で、環境
の変化を補正したパルス幅のレーザビームが得られるパ
ルス幅変調回路を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した画像形成装置の概略の構成図
である。

【図２】本発明のパルス幅変調回路の構成図である。

【図３】パルス幅変調が行われる様子を説明する図であ
る。

【図４】演算出力とパルス幅の関係を示す図である。

【図５】演算規則の求め方を説明する図である。

【図６】演算回路２の構成を示す図である。

【図７】レーザパワーを変化させた時の発光波形の様子
を示す図である。

【符号の説明】

１ センサー回路 ２ 演算回路 ３ 積分回路 ４ Ｄ／Ａ変換回路 ５ 加算回路 ６ コンパレータ ７ レーザドライバ ８ 半導体レーザ ９ モニタダイオード １０ 増幅回路 １１ 制御回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力される画像信号に同期した周期関数
   波を発生する周期関数波発生手段と、 該周期関数波と画像信号を加算する加算手段と、 環境パラメータを検出するセンサ手段と、 該センサ手段により得られた環境パラメータにあらかじ
   め決められた演算を行う演算手段と、 上記加算結果と、上記演算結果を比較する比較手段と、 比較手段の比較結果にもとづいて、半導体レーザをパル
   ス幅変調駆動する駆動手段とを有し、 環境パラメータにより発光パルス幅が補正されるように
   したことを特徴とするパルス幅変調回路。
2. 【請求項２】 請求項１記載のパルス幅変調回路であっ
   て、周期関数波として三角波、またはのこぎり波とした
   パルス幅変調回路。