JPH05236226A - カラー画像形成装置 - Google Patents
カラー画像形成装置Info
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- JPH05236226A JPH05236226A JP4034616A JP3461692A JPH05236226A JP H05236226 A JPH05236226 A JP H05236226A JP 4034616 A JP4034616 A JP 4034616A JP 3461692 A JP3461692 A JP 3461692A JP H05236226 A JPH05236226 A JP H05236226A
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- signal
- laser light
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- H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
- H04N1/40—Picture signal circuits
- H04N1/40025—Circuits exciting or modulating particular heads for reproducing continuous tone value scales
- H04N1/40037—Circuits exciting or modulating particular heads for reproducing continuous tone value scales the reproducing element being a laser
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
- G06K15/00—Arrangements for producing a permanent visual presentation of the output data, e.g. computer output printers
- G06K15/02—Arrangements for producing a permanent visual presentation of the output data, e.g. computer output printers using printers
- G06K15/12—Arrangements for producing a permanent visual presentation of the output data, e.g. computer output printers using printers by photographic printing, e.g. by laser printers
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- G06K15/129—Colour printing
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- H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
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- H04N1/4005—Circuits exciting or modulating particular heads for reproducing continuous tone value scales with regulating circuits, e.g. dependent upon ambient temperature or feedback control
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- H04N2201/04—Scanning arrangements
- H04N2201/0402—Arrangements not specific to a particular one of the scanning methods covered by groups H04N1/04 - H04N1/207
- H04N2201/0458—Additional arrangements for improving or optimising scanning resolution or quality
Abstract
(57)【要約】
【目的】 異なる複数の多値画像信号で変調される複数
のレーザと、複数の感光体と、スクリーン処理を行う必
要がなくかつ高解像度な形成画像を得ることができるレ
ーザ光の強度変調手段を用いた高速なカラー画像形成装
置を提供する。 【構成】 画像信号４３およびマイクロプロセッサ７４
の出力ポートからの設定データ４４は、セレクタ４５に
入力される。Ｄ／Ａコンバータ４７は、セレクタ４５の
出力４６を電圧に変換する。減算器４８は、画像信号７
０の電圧値から、レーザパワー検出信号５０の電圧値を
減算して、誤差信号４９を出力する。Ｄ／Ａコンバータ
６８は、マイクロプロセッサ７４の出力ポートからのレ
ーザバイアス電流設定データ６７を電圧値に変換する。
フォトダイオード６９はレーザダイオード５８のレーザ
光をモニタし、レーザパワーに比例した電流を流す。以
上のようにレーザ光出力をモニタし、モニタ信号をレー
ザダイオードに流れる電流にフィードバックする。
のレーザと、複数の感光体と、スクリーン処理を行う必
要がなくかつ高解像度な形成画像を得ることができるレ
ーザ光の強度変調手段を用いた高速なカラー画像形成装
置を提供する。 【構成】 画像信号４３およびマイクロプロセッサ７４
の出力ポートからの設定データ４４は、セレクタ４５に
入力される。Ｄ／Ａコンバータ４７は、セレクタ４５の
出力４６を電圧に変換する。減算器４８は、画像信号７
０の電圧値から、レーザパワー検出信号５０の電圧値を
減算して、誤差信号４９を出力する。Ｄ／Ａコンバータ
６８は、マイクロプロセッサ７４の出力ポートからのレ
ーザバイアス電流設定データ６７を電圧値に変換する。
フォトダイオード６９はレーザダイオード５８のレーザ
光をモニタし、レーザパワーに比例した電流を流す。以
上のようにレーザ光出力をモニタし、モニタ信号をレー
ザダイオードに流れる電流にフィードバックする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は複数のレーザ光を強度変
調して複数の感光体ドラムを露光することによりカラー
画像を形成するカラー画像形成装置に関するものであ
る。
調して複数の感光体ドラムを露光することによりカラー
画像を形成するカラー画像形成装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、カラーレーザビームプリンタ等の
カラー画像形成装置には、高解像度と優れた階調性およ
び高速性が要求されている。従来のレーザビームプリン
タではレーザー光をパルス幅変調（ＰＷＭ）することで
階調の再現を行っていた。
カラー画像形成装置には、高解像度と優れた階調性およ
び高速性が要求されている。従来のレーザビームプリン
タではレーザー光をパルス幅変調（ＰＷＭ）することで
階調の再現を行っていた。
【０００３】以下図面を参照しながら、上記した従来の
画像形成装置の一例について説明する。
画像形成装置の一例について説明する。
【０００４】図１２は従来のレーザ変調回路のブロック
図である。図１２おいて、Ｄ／Ａ変換器１０２は、ラス
タースキャンのディジタル画像信号１０１をアナログ画
像信号１０３に変換する。１／２分周器１０４は、ディ
ジタル画像信号１０１の画素クロック１１９を１／２分
周し、スクリーンクロック１２０を出力する。パターン
信号発生回路Ａ１０５，Ｂ１０６，Ｃ１０７は、スクリ
ーンクロック１２０に基づき、それぞれパターン信号Ａ
１０８，Ｂ１０９、Ｃ１１０を出力する。パターン信号
Ａ１０８，Ｂ１０９、Ｃ１１０の周期は画素クロックの
２倍であり、それぞれの波形は異なる。コンパレータ１
１１，１１２，１１３は、アナログ画像信号１０３と、
パターン信号Ａ１０８，Ｂ１０９，Ｃ１１０とをそれぞ
れ比較し、パルス幅変調されたＰＷＭ信号Ａ１２１、Ｂ
１２２、Ｃ１２３をそれぞれ出力する。濃度勾配検出回
路１１６は、画像信号１０１の主走査方向の濃度勾配を
検出し、濃度勾配検出信号１１７を出力する。１１４は
セレクタであり、濃度勾配検出信号１１７に基づき、Ｐ
ＷＭ信号Ａ１２１，Ｂ１２２，Ｃ１２３のうち１つを選
択しＰＷＭ信号１１５を出力する。
図である。図１２おいて、Ｄ／Ａ変換器１０２は、ラス
タースキャンのディジタル画像信号１０１をアナログ画
像信号１０３に変換する。１／２分周器１０４は、ディ
ジタル画像信号１０１の画素クロック１１９を１／２分
周し、スクリーンクロック１２０を出力する。パターン
信号発生回路Ａ１０５，Ｂ１０６，Ｃ１０７は、スクリ
ーンクロック１２０に基づき、それぞれパターン信号Ａ
１０８，Ｂ１０９、Ｃ１１０を出力する。パターン信号
Ａ１０８，Ｂ１０９、Ｃ１１０の周期は画素クロックの
２倍であり、それぞれの波形は異なる。コンパレータ１
１１，１１２，１１３は、アナログ画像信号１０３と、
パターン信号Ａ１０８，Ｂ１０９，Ｃ１１０とをそれぞ
れ比較し、パルス幅変調されたＰＷＭ信号Ａ１２１、Ｂ
１２２、Ｃ１２３をそれぞれ出力する。濃度勾配検出回
路１１６は、画像信号１０１の主走査方向の濃度勾配を
検出し、濃度勾配検出信号１１７を出力する。１１４は
セレクタであり、濃度勾配検出信号１１７に基づき、Ｐ
ＷＭ信号Ａ１２１，Ｂ１２２，Ｃ１２３のうち１つを選
択しＰＷＭ信号１１５を出力する。
【０００５】図１３は図１２の従来のパルス幅変調を用
いたレーザ変調回路のタイミング図である。パターン信
号Ａ１０８は右上がりのランプ波である。パターン信号
Ｂ１０９は三角波である。パターン信号Ｃ１１０は右下
がりのランプ波形である。図１２の濃度勾配検出回路１
１６は２は、画像信号の濃度勾配の方向および勾配の大
きさを検出し、セレクタ１１４によりどのＰＷＭ信号を
選択するかを決定する。図１３の最下段はセレクタ１１
４が選択するＰＷＭ信号を示している。
いたレーザ変調回路のタイミング図である。パターン信
号Ａ１０８は右上がりのランプ波である。パターン信号
Ｂ１０９は三角波である。パターン信号Ｃ１１０は右下
がりのランプ波形である。図１２の濃度勾配検出回路１
１６は２は、画像信号の濃度勾配の方向および勾配の大
きさを検出し、セレクタ１１４によりどのＰＷＭ信号を
選択するかを決定する。図１３の最下段はセレクタ１１
４が選択するＰＷＭ信号を示している。
【０００６】以上のような従来のパルス幅変調回路は、
パターン信号の周期は画素クロックの２倍であるにも関
わらず、文字などの線画を含む画像信号をパルス幅変調
する場合でもエッジ部がギザギザになることがなく、文
字部の解像度低下を防ぐことが可能であるというもので
ある。（例えば、特開平２−４７９７３号公報）。
パターン信号の周期は画素クロックの２倍であるにも関
わらず、文字などの線画を含む画像信号をパルス幅変調
する場合でもエッジ部がギザギザになることがなく、文
字部の解像度低下を防ぐことが可能であるというもので
ある。（例えば、特開平２−４７９７３号公報）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】カラー画像を形成する
場合、少なくともシアン、マゼンタおよびイエローの各
色を記録紙に重ねる必要があるので、各色の記録紙上の
相対位置関係の違いが中間色の色調の差に影響しないよ
うに色ごとに異なるスクリーン角をもたせるスクリーニ
ング処理を行うことが知られている。しかし上記のよう
な構成では、形成画像は万線スクリーンとなるため、各
色の記録紙上の相対位置関係の違いにより各色の重畳部
分の割合が変化して中間色の色調がずれてしまう。
場合、少なくともシアン、マゼンタおよびイエローの各
色を記録紙に重ねる必要があるので、各色の記録紙上の
相対位置関係の違いが中間色の色調の差に影響しないよ
うに色ごとに異なるスクリーン角をもたせるスクリーニ
ング処理を行うことが知られている。しかし上記のよう
な構成では、形成画像は万線スクリーンとなるため、各
色の記録紙上の相対位置関係の違いにより各色の重畳部
分の割合が変化して中間色の色調がずれてしまう。
【０００８】特に複数のレーザと複数の感光体ドラムを
用いて、複数のレーザ光によって形成される色ごとの複
数の画像を重ね合わせてフルカラー画像を形成する画像
形成装置においては、色ごとのレーザ光路長の違い、レ
ーザ光走査線平行度誤差、ビームディテクタの取り付け
位置誤差などの機械精度の点から各色の記録紙上の相対
位置を色調ずれが問題にならない程度に合わせることは
きわめて困難である。
用いて、複数のレーザ光によって形成される色ごとの複
数の画像を重ね合わせてフルカラー画像を形成する画像
形成装置においては、色ごとのレーザ光路長の違い、レ
ーザ光走査線平行度誤差、ビームディテクタの取り付け
位置誤差などの機械精度の点から各色の記録紙上の相対
位置を色調ずれが問題にならない程度に合わせることは
きわめて困難である。
【０００９】また、１画素内のパルス幅変調とディザ法
を組み合わせて疑似的にスクリーニング処理を行う方法
もある（例えば、特開昭６３−３０８４７３号公報）
が、面積階調法の１種であるディザ法を併用しているた
め解像度低下は免れない。
を組み合わせて疑似的にスクリーニング処理を行う方法
もある（例えば、特開昭６３−３０８４７３号公報）
が、面積階調法の１種であるディザ法を併用しているた
め解像度低下は免れない。
【００１０】本発明は上記課題に鑑み、カラー画像形成
時に必要なスクリーン処理を行う必要がなく、かつ高解
像度な画像を形成可能なレーザ光の強度変調を用いたカ
ラー画像形成装置を提供するものである。
時に必要なスクリーン処理を行う必要がなく、かつ高解
像度な画像を形成可能なレーザ光の強度変調を用いたカ
ラー画像形成装置を提供するものである。
【００１１】また、レーザ光の強度変調を行うとき、高
精度にレーザ光強度を制御することができる。
精度にレーザ光強度を制御することができる。
【００１２】さらに、レーザ光が所定の位置に到来した
ことの検出を、レーザ光強度を所定の値に制御すること
により高精度に行うことができる。
ことの検出を、レーザ光強度を所定の値に制御すること
により高精度に行うことができる。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の画像形成装置は、それぞれ異なる複数の多値
画像信号で変調される複数のレーザと、複数の感光体
と、レーザからのレーザ光を偏向して感光体上を走査さ
せる偏向手段と、前記レーザ光を画像信号に基づいて強
度変調するレーザ変調手段を備え、複数のレーザ光によ
って形成される複数の画像を重ね合わせることにより一
つのカラー画像を形成することを特徴とする。
に本発明の画像形成装置は、それぞれ異なる複数の多値
画像信号で変調される複数のレーザと、複数の感光体
と、レーザからのレーザ光を偏向して感光体上を走査さ
せる偏向手段と、前記レーザ光を画像信号に基づいて強
度変調するレーザ変調手段を備え、複数のレーザ光によ
って形成される複数の画像を重ね合わせることにより一
つのカラー画像を形成することを特徴とする。
【００１４】また、上記カラー画像形成装置において、
レーザはレーザ光出力をモニタしてモニタ信号を出力す
るレーザ出力モニタ手段を備え、レーザ変調手段はモニ
タ信号と多値画像信号の差がなくなるようにレーザ出力
を制御するフィードバック手段を備えることを特徴とす
る。
レーザはレーザ光出力をモニタしてモニタ信号を出力す
るレーザ出力モニタ手段を備え、レーザ変調手段はモニ
タ信号と多値画像信号の差がなくなるようにレーザ出力
を制御するフィードバック手段を備えることを特徴とす
る。
【００１５】さらに、上記カラー画像形成装置におい
て、レーザは半導体レーザであり、レーザ変調手段は前
記半導体レーザに流すバイアス電流を半導体レーザの発
光しきい値電流に応じて設定するバイアス電流設定手段
を備えることを特徴とする。
て、レーザは半導体レーザであり、レーザ変調手段は前
記半導体レーザに流すバイアス電流を半導体レーザの発
光しきい値電流に応じて設定するバイアス電流設定手段
を備えることを特徴とする。
【００１６】加えて、上記カラー画像形成装置におい
て、偏向手段により偏向されたレーザ光が所定の位置に
到来したかを検出するレーザ光検出手段と、画像信号と
所定のレーザ光強度設定信号の一方を選択する選択手段
を備え、前記選択手段はレーザ光が前記検出手段に入力
するタイミングでレーザ光強度設定信号を選択し、画像
形成中は画像信号を選択することを特徴とする。
て、偏向手段により偏向されたレーザ光が所定の位置に
到来したかを検出するレーザ光検出手段と、画像信号と
所定のレーザ光強度設定信号の一方を選択する選択手段
を備え、前記選択手段はレーザ光が前記検出手段に入力
するタイミングでレーザ光強度設定信号を選択し、画像
形成中は画像信号を選択することを特徴とする。
【００１７】
【作用】本発明は上記した構成によって、同時に各色の
画像形成し、各色の画像を重ねることにより高速にカラ
ー画像を形成可能でき、レーザ光の強度変調を用いて濃
度階調法で階調を再現するので、複数の感光体を備える
上記カラー画像形成装置の課題である色ごとの相対位置
誤差が、色調のずれに影響しないようにするためのスク
リーン処理を行う必要が無い。よって、スクリーン処理
による解像度の低下の無い高解像度なカラー画像を形成
できる。
画像形成し、各色の画像を重ねることにより高速にカラ
ー画像を形成可能でき、レーザ光の強度変調を用いて濃
度階調法で階調を再現するので、複数の感光体を備える
上記カラー画像形成装置の課題である色ごとの相対位置
誤差が、色調のずれに影響しないようにするためのスク
リーン処理を行う必要が無い。よって、スクリーン処理
による解像度の低下の無い高解像度なカラー画像を形成
できる。
【００１８】また、レーザ光の強度変調を行うとき、高
精度にレーザ光強度を制御することができる。
精度にレーザ光強度を制御することができる。
【００１９】さらに、レーザ光が所定の位置に到来こと
を検出を、レーザ光強度を所定の値に制御することによ
り高精度に行うことができる。
を検出を、レーザ光強度を所定の値に制御することによ
り高精度に行うことができる。
【００２０】
【実施例】以下本発明の一実施例の画像形成装置につい
て、図面を参照しながら説明する。
て、図面を参照しながら説明する。
【００２１】図１に電子写真方式のカラープリンタ部の
概略構成図を示す。カラープリンタ部は，ブラックＢ
ｋ，シアンＣ，マゼンタＭ，イエローＹのトナー像を重
ね合わすことによりフルカラー画像を形成する。以下カ
ラープリンタ部の動作を説明する。
概略構成図を示す。カラープリンタ部は，ブラックＢ
ｋ，シアンＣ，マゼンタＭ，イエローＹのトナー像を重
ね合わすことによりフルカラー画像を形成する。以下カ
ラープリンタ部の動作を説明する。
【００２２】ポリゴンミラー２は、ポリゴンモータ３に
より回転される。ポリゴンミラー２は半導体レーザ１か
らのレーザ光を反射し、感光体ドラム４を走査する。感
光体ドラム４は矢印Ｒ方向に回転し、感光体ドラム面上
にレーザ光強度に応じた静電潜像を形成する。現像器５
は、Ｂｋ（ブラック）トナーにより感光体ドラム上の静
電潜像を現像し、トナー像を形成する。給紙ローラ１０
は、用紙カセット１１にストックされた複写用紙を矢印
Ｐ方向にプリンタ内に１枚ずつ給紙する。搬送ベルト９
は、矢印Ｓ方向に動き、給紙された複写用紙を搬送す
る。転写帯電器８は、感光体ドラム４上に形成されたト
ナー像を、搬送ベルト９上の複写用紙に転写する。感光
体４の周速と搬送ベルト９の速度は同じである。クリー
ナ７は、感光体ドラム４上に残留したトナーを回収し、
感光体ドラム４をクリーニングする。主帯電器６は、感
光体ドラム４を一様に帯電する。以上に述べた画像形成
プロセスは周知の電子写真方式の画像形成プロセスであ
る。
より回転される。ポリゴンミラー２は半導体レーザ１か
らのレーザ光を反射し、感光体ドラム４を走査する。感
光体ドラム４は矢印Ｒ方向に回転し、感光体ドラム面上
にレーザ光強度に応じた静電潜像を形成する。現像器５
は、Ｂｋ（ブラック）トナーにより感光体ドラム上の静
電潜像を現像し、トナー像を形成する。給紙ローラ１０
は、用紙カセット１１にストックされた複写用紙を矢印
Ｐ方向にプリンタ内に１枚ずつ給紙する。搬送ベルト９
は、矢印Ｓ方向に動き、給紙された複写用紙を搬送す
る。転写帯電器８は、感光体ドラム４上に形成されたト
ナー像を、搬送ベルト９上の複写用紙に転写する。感光
体４の周速と搬送ベルト９の速度は同じである。クリー
ナ７は、感光体ドラム４上に残留したトナーを回収し、
感光体ドラム４をクリーニングする。主帯電器６は、感
光体ドラム４を一様に帯電する。以上に述べた画像形成
プロセスは周知の電子写真方式の画像形成プロセスであ
る。
【００２３】半導体レーザ１、ポリゴンミラー２、ポリ
ゴンモータ３，感光体ドラム４，現像器５，主帯電器
６、クリーナ７および転写帯電器８よりなる画像形成部
Ａと同様な画像形成部Ｂ，ＣおよびＤは、それぞれＣ
（シアン）、Ｍ（マゼンタ）およびＹ（イエロー）のト
ナーで現像を行なう。複写用紙は搬送ベルトにより搬送
されつつ、Ｂｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙのトナー像を転写され、複
写用紙上にカラー画像が形成される。定着器１２は、複
写用紙上のトナーを複写用紙に定着する。排紙トレイ１
３には複写された複写用紙が排出される。
ゴンモータ３，感光体ドラム４，現像器５，主帯電器
６、クリーナ７および転写帯電器８よりなる画像形成部
Ａと同様な画像形成部Ｂ，ＣおよびＤは、それぞれＣ
（シアン）、Ｍ（マゼンタ）およびＹ（イエロー）のト
ナーで現像を行なう。複写用紙は搬送ベルトにより搬送
されつつ、Ｂｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙのトナー像を転写され、複
写用紙上にカラー画像が形成される。定着器１２は、複
写用紙上のトナーを複写用紙に定着する。排紙トレイ１
３には複写された複写用紙が排出される。
【００２４】図２は、図１の画像形成部Ａの概略構成図
である。レーザ光強度変調された半導体レーザ１からの
レーザ光は、コリメータレンズ３１でコリメートされ
る。次に、レーザ光は回転するポリゴンミラー２により
反射され、ｆθレンズ３２によってｆθ補正され感光体
ドラム４上を走査する。感光体ドラム４は図中矢印Ｒの
方向に回転する。感光体ドラム４上には静電潜像が形成
される。感光体ドラム４上の静電潜像に基づいて、周知
の電子写真方式により感光体ドラム上にトナー画像が形
成される。ピンフォトダイオード３０はレーザ光の１ラ
インの走査開始位置近傍に設けられ、レーザ光のライン
走査を検出し、レーザ光のライン走査開始の信号である
ビームディテクト信号３３を出力する。
である。レーザ光強度変調された半導体レーザ１からの
レーザ光は、コリメータレンズ３１でコリメートされ
る。次に、レーザ光は回転するポリゴンミラー２により
反射され、ｆθレンズ３２によってｆθ補正され感光体
ドラム４上を走査する。感光体ドラム４は図中矢印Ｒの
方向に回転する。感光体ドラム４上には静電潜像が形成
される。感光体ドラム４上の静電潜像に基づいて、周知
の電子写真方式により感光体ドラム上にトナー画像が形
成される。ピンフォトダイオード３０はレーザ光の１ラ
インの走査開始位置近傍に設けられ、レーザ光のライン
走査を検出し、レーザ光のライン走査開始の信号である
ビームディテクト信号３３を出力する。
【００２５】図３は、レーザ変調回路部の第１の実施例
のブロック図である。図１に示したカラープリンタ部に
は半導体レーザが４つあるので、図３に示すレーザ変調
回路は４系統必要である。図３を用いて本発明のカラー
画像形成装置のレーザ変調回路部についてその動作を説
明する。
のブロック図である。図１に示したカラープリンタ部に
は半導体レーザが４つあるので、図３に示すレーザ変調
回路は４系統必要である。図３を用いて本発明のカラー
画像形成装置のレーザ変調回路部についてその動作を説
明する。
【００２６】γ補正回路４２は８ビットのディジタル画
像信号４１をＤ／Ｄ変換し、プリント画像の階調特性を
補正する。γ補正回路４２はメモリを用いたルックアッ
プテーブルで構成する。γ補正された画像信号４３およ
びマイクロプロセッサ７４の出力ポートからの設定デー
タ４４は、セレクタ４５に入力される。
像信号４１をＤ／Ｄ変換し、プリント画像の階調特性を
補正する。γ補正回路４２はメモリを用いたルックアッ
プテーブルで構成する。γ補正された画像信号４３およ
びマイクロプロセッサ７４の出力ポートからの設定デー
タ４４は、セレクタ４５に入力される。
【００２７】セレクタ４５はレーザ強制ＯＮ回路６４か
らのレーザ強制ＯＮ信号６６がハイレベルの時、設定デ
ータ４４を選択し、レーザ強制ＯＮ信号６６がローレベ
ルの時、γ補正された画像信号４３を選択して出力す
る。レーザ光が図２のピンフォトダイオード３０に入射
する時は、半導体レーザは所定の強度のレーザ光を出力
する必要がある。レーザ強制ＯＮ回路６４には、ピンフ
ォトダイオード３０から出力されるビームディテクト信
号を波形整形した信号であるライン同期信号（ＢＤ）６
３と、ライン同期信号６３が入力されてからの時間を計
数するためのクロック６２が入力される。レーザ強制Ｏ
Ｎ回路６４は、レーザ光がピンフォトダイオード３０に
入射する時にハイレベルとなり、レーザ光が画像信号に
基づき変調されるときはローレベルとなるレーザ強制Ｏ
Ｎ信号６６を出力する。これによってレーザ光がピンフ
ォトダイオード３０に入射するときは所定の強度のレー
ザ光強度になる。レーザ強制ＯＮ回路６４については後
述する。
らのレーザ強制ＯＮ信号６６がハイレベルの時、設定デ
ータ４４を選択し、レーザ強制ＯＮ信号６６がローレベ
ルの時、γ補正された画像信号４３を選択して出力す
る。レーザ光が図２のピンフォトダイオード３０に入射
する時は、半導体レーザは所定の強度のレーザ光を出力
する必要がある。レーザ強制ＯＮ回路６４には、ピンフ
ォトダイオード３０から出力されるビームディテクト信
号を波形整形した信号であるライン同期信号（ＢＤ）６
３と、ライン同期信号６３が入力されてからの時間を計
数するためのクロック６２が入力される。レーザ強制Ｏ
Ｎ回路６４は、レーザ光がピンフォトダイオード３０に
入射する時にハイレベルとなり、レーザ光が画像信号に
基づき変調されるときはローレベルとなるレーザ強制Ｏ
Ｎ信号６６を出力する。これによってレーザ光がピンフ
ォトダイオード３０に入射するときは所定の強度のレー
ザ光強度になる。レーザ強制ＯＮ回路６４については後
述する。
【００２８】Ｄ／Ａコンバータ４７は、セレクタ４５の
出力４６を電圧に変換する。Ｄ／Ａコンバータ４７は入
力データが０のとき０Ｖ、ＦＦのとき１Ｖ出力する。減
算器４８は、電圧に変換された画像信号７０の電圧値か
ら、レーザパワー検出信号５０の電圧値を減算して、誤
差信号４９を出力する。アンプ５１は誤差信号４９を増
幅し、レーザーパワーフィードバックループのゲインを
決定する。補償回路５３はアンプ５１の出力５２に対
し、位相補償や積分補償を行い、フィードバックループ
の安定化や残留誤差の低減を行う。
出力４６を電圧に変換する。Ｄ／Ａコンバータ４７は入
力データが０のとき０Ｖ、ＦＦのとき１Ｖ出力する。減
算器４８は、電圧に変換された画像信号７０の電圧値か
ら、レーザパワー検出信号５０の電圧値を減算して、誤
差信号４９を出力する。アンプ５１は誤差信号４９を増
幅し、レーザーパワーフィードバックループのゲインを
決定する。補償回路５３はアンプ５１の出力５２に対
し、位相補償や積分補償を行い、フィードバックループ
の安定化や残留誤差の低減を行う。
【００２９】Ｄ／Ａコンバータ６８は、マイクロプロセ
ッサ７４の出力ポートからのレーザバイアス電流設定デ
ータ６７を電圧値に変換する。
ッサ７４の出力ポートからのレーザバイアス電流設定デ
ータ６７を電圧値に変換する。
【００３０】加算器５５は補償回路の出力５４の電圧値
とＤ／Ａコンバータ６８の出力５６の電圧値を加算す
る。電圧−電流変換回路７５は加算器５５の出力５７の
電圧値を電流値に変換する。電圧−電流変換回路７５の
出力電流７６はレーザダイオード（半導体レーザ）５８
に流れる。
とＤ／Ａコンバータ６８の出力５６の電圧値を加算す
る。電圧−電流変換回路７５は加算器５５の出力５７の
電圧値を電流値に変換する。電圧−電流変換回路７５の
出力電流７６はレーザダイオード（半導体レーザ）５８
に流れる。
【００３１】レーザダイオード５８の順方向電流対レー
ザ光出力特性およびこの特性の温度依存性を図４に示
す。図４からもわかるように、一般的にレーザダイオー
ドはある電流値以下では光出力がゼロで、それ以上の電
流を流すとレーザ出力は電流に比例する。この電流値を
閾値電流という。また閾値電流は、レーザダイオードの
温度により変動する。
ザ光出力特性およびこの特性の温度依存性を図４に示
す。図４からもわかるように、一般的にレーザダイオー
ドはある電流値以下では光出力がゼロで、それ以上の電
流を流すとレーザ出力は電流に比例する。この電流値を
閾値電流という。また閾値電流は、レーザダイオードの
温度により変動する。
【００３２】図３において、レーザバイアス電流設定デ
ータ６７はレーザダイオード５８に前記閾値電流値程度
のバイアス電流を設定するものである。
ータ６７はレーザダイオード５８に前記閾値電流値程度
のバイアス電流を設定するものである。
【００３３】フォトダイオード６９はレーザダイオード
５８のレーザ光をモニタし、レーザパワーに比例した電
流を流す。レーザダイオード５８とフォトダイオード６
９は同一のケースに格納されている。電流検出抵抗５９
はフォトダイオード６９に流れる電流に比例した電位差
をその両端に発生する。差動アンプ６０は、電流検出抵
抗５９の両端の電位差を増幅する。差動アンプ６０の出
力であるレーザパワー検出信号５０は、レーザパワー５
ｍＷで１Ｖとなるようする。
５８のレーザ光をモニタし、レーザパワーに比例した電
流を流す。レーザダイオード５８とフォトダイオード６
９は同一のケースに格納されている。電流検出抵抗５９
はフォトダイオード６９に流れる電流に比例した電位差
をその両端に発生する。差動アンプ６０は、電流検出抵
抗５９の両端の電位差を増幅する。差動アンプ６０の出
力であるレーザパワー検出信号５０は、レーザパワー５
ｍＷで１Ｖとなるようする。
【００３４】以上のようにレーザ光出力をモニタし、モ
ニタ信号をレーザダイオードに流れる電流にフィードバ
ックすることにより、レーザダイオードの順電流−レー
ザ光出力特性の変動やばらつきがあっても、安定してレ
ーザダイオードをレーザ光強度変調できる。
ニタ信号をレーザダイオードに流れる電流にフィードバ
ックすることにより、レーザダイオードの順電流−レー
ザ光出力特性の変動やばらつきがあっても、安定してレ
ーザダイオードをレーザ光強度変調できる。
【００３５】図３において、サーミスタ６１はレーザダ
イオード５８のケースの温度を検出するためにケースに
密着されている。サーミスタ６１は温度によって抵抗が
変化するのでサーミスタの電位信号７１よりレーザダイ
オード５８の温度を知ることができる。Ａ／Ｄコンバー
タ７２はサーミスタの電位信号７１をディジタル信号７
３に変換する。ディジタル信号７３はマイクロプロセッ
サ７４の入力ポートに接続される。マイクロプロセッサ
７１はディジタル信号７３からレーザダイオード５８の
温度を知ることができる。
イオード５８のケースの温度を検出するためにケースに
密着されている。サーミスタ６１は温度によって抵抗が
変化するのでサーミスタの電位信号７１よりレーザダイ
オード５８の温度を知ることができる。Ａ／Ｄコンバー
タ７２はサーミスタの電位信号７１をディジタル信号７
３に変換する。ディジタル信号７３はマイクロプロセッ
サ７４の入力ポートに接続される。マイクロプロセッサ
７１はディジタル信号７３からレーザダイオード５８の
温度を知ることができる。
【００３６】マイクロプロセッサ７４は、あらかじめわ
かっているレーザダイオード５８の閾値電流の温度依存
特性よりバイアス電流を算出し、レーザバイアス電流設
定データ６７を出力ポートより出力する。
かっているレーザダイオード５８の閾値電流の温度依存
特性よりバイアス電流を算出し、レーザバイアス電流設
定データ６７を出力ポートより出力する。
【００３７】以上のように、レーザダイオードの温度を
検出して閾値電流を算出し、レーザダイオードに流すバ
イアス電流を設定する事により、レーザダイオードの温
度変化による閾値電流の変化をキャンセルすることがで
きるので、レーザダイオードの電流に対する光出力の応
答性を常に良好に保つことができる。
検出して閾値電流を算出し、レーザダイオードに流すバ
イアス電流を設定する事により、レーザダイオードの温
度変化による閾値電流の変化をキャンセルすることがで
きるので、レーザダイオードの電流に対する光出力の応
答性を常に良好に保つことができる。
【００３８】図５は、レーザ変調回路部の第２の実施例
のブロック図である。図５を用いて本発明のカラー画像
形成装置のレーザ変調回路部の第２の実施例についてそ
の動作を説明する。なお、図５の符号のうちで図３と共
通するものについては同一の符号をつけている。
のブロック図である。図５を用いて本発明のカラー画像
形成装置のレーザ変調回路部の第２の実施例についてそ
の動作を説明する。なお、図５の符号のうちで図３と共
通するものについては同一の符号をつけている。
【００３９】γ補正回路４２は８ビットのディジタル画
像信号４１をＤ／Ｄ変換し、プリント画像の階調特性を
補正する。Ｄ／Ａコンバータ２４７は、γ補正されたデ
ィジタル画像信号４３を電圧に変換する。Ｄ／Ａコンバ
ータの出力２７０は、ディジタル画像信号４３の値が０
のとき０Ｖ、ＦＦのとき１Ｖである。Ｄ／Ａコンバータ
２９１はマイクロプロセッサ７４の出力ポートからのデ
ータ２９０を電圧信号２４４に変換する。Ｄ／Ａコンバ
ータ２４７の出力２７０および電圧信号２４４は、マル
チプレクサ２４５に入力される。
像信号４１をＤ／Ｄ変換し、プリント画像の階調特性を
補正する。Ｄ／Ａコンバータ２４７は、γ補正されたデ
ィジタル画像信号４３を電圧に変換する。Ｄ／Ａコンバ
ータの出力２７０は、ディジタル画像信号４３の値が０
のとき０Ｖ、ＦＦのとき１Ｖである。Ｄ／Ａコンバータ
２９１はマイクロプロセッサ７４の出力ポートからのデ
ータ２９０を電圧信号２４４に変換する。Ｄ／Ａコンバ
ータ２４７の出力２７０および電圧信号２４４は、マル
チプレクサ２４５に入力される。
【００４０】マルチプレクサ２４５は信号２９３がハイ
レベルの時、電圧信号２４４を選択し、信号２９３がロ
ーレベルの時、Ｄ／Ａコンバータ２４７の出力２７０を
選択して出力する。
レベルの時、電圧信号２４４を選択し、信号２９３がロ
ーレベルの時、Ｄ／Ａコンバータ２４７の出力２７０を
選択して出力する。
【００４１】オアゲート２９４は、マイクロプロセッサ
７４の出力ポートに接続された信号２９２と、レーザ強
制ＯＮ回路６４からのレーザ強制ＯＮ信号６６を入力と
し、信号２９３を出力する。マイクロプロセッサ７４の
出力ポートからの信号２９２がハイレベルの時、信号２
９３はレーザ強制ＯＮ信号２９４に関わらずハイレベル
となる。画像形成中は信号２９２はローレベルである。
これによってレーザ光が図２のピンフォトダイオード３
０に入射するときは、レーザ光強度は、マイクロプロセ
ッサ７４が設定する電圧信号２４４で決まる所定の強度
になる。
７４の出力ポートに接続された信号２９２と、レーザ強
制ＯＮ回路６４からのレーザ強制ＯＮ信号６６を入力と
し、信号２９３を出力する。マイクロプロセッサ７４の
出力ポートからの信号２９２がハイレベルの時、信号２
９３はレーザ強制ＯＮ信号２９４に関わらずハイレベル
となる。画像形成中は信号２９２はローレベルである。
これによってレーザ光が図２のピンフォトダイオード３
０に入射するときは、レーザ光強度は、マイクロプロセ
ッサ７４が設定する電圧信号２４４で決まる所定の強度
になる。
【００４２】レーザ強制ＯＮ回路６４には、ピンフォト
ダイオード３０から出力されるビームディテクト信号を
波形整形した信号であるライン同期信号（ＢＤ）６３
と、ライン同期信号６３が入力されてからの時間を計数
するためのクロック６２が入力される。レーザ強制ＯＮ
回路６４は、レーザ光がピンフォトダイオード３０に入
射する時にハイレベルとなり、レーザ光が画像信号に基
づき変調されるときはローレベルとなるレーザ強制ＯＮ
信号６６を出力する。レーザ強制ＯＮ回路６４について
は後述する。
ダイオード３０から出力されるビームディテクト信号を
波形整形した信号であるライン同期信号（ＢＤ）６３
と、ライン同期信号６３が入力されてからの時間を計数
するためのクロック６２が入力される。レーザ強制ＯＮ
回路６４は、レーザ光がピンフォトダイオード３０に入
射する時にハイレベルとなり、レーザ光が画像信号に基
づき変調されるときはローレベルとなるレーザ強制ＯＮ
信号６６を出力する。レーザ強制ＯＮ回路６４について
は後述する。
【００４３】Ｄ／Ａコンバータ２９１は、マイクロプロ
セッサ７４の出力ポートからデータ２９０をアナログ電
圧に変換し、電圧信号２４４を出力する。画像形成時
は、マイクロプロセッサ７４はデータ２９０に、ピンフ
ォトダイオード３０にレーザが入射する時のレーザ光強
度を設定する。
セッサ７４の出力ポートからデータ２９０をアナログ電
圧に変換し、電圧信号２４４を出力する。画像形成時
は、マイクロプロセッサ７４はデータ２９０に、ピンフ
ォトダイオード３０にレーザが入射する時のレーザ光強
度を設定する。
【００４４】Ｄ／Ａコンバータ２６８は、マイクロプロ
セッサ７４の出力ポートからのレーザバイアス電流設定
データ２６７を電圧値に変換する。
セッサ７４の出力ポートからのレーザバイアス電流設定
データ２６７を電圧値に変換する。
【００４５】加算器５５はマルチプレクサ２４５の出力
２５４の電圧値とＤ／Ａコンバータ２６８の出力２５６
の電圧値を加算する。電圧−電流変換回路２７５は加算
器５５の出力２５７の電圧値を電流値に変換する。電圧
−電流変換回路７５の出力電流７６はレーザダイオード
（半導体レーザ）５８に流れる。
２５４の電圧値とＤ／Ａコンバータ２６８の出力２５６
の電圧値を加算する。電圧−電流変換回路２７５は加算
器５５の出力２５７の電圧値を電流値に変換する。電圧
−電流変換回路７５の出力電流７６はレーザダイオード
（半導体レーザ）５８に流れる。
【００４６】レーザバイアス電流設定データ２６７はレ
ーザダイオード５８にレーザダイオード５８の閾値電流
値程度のバイアス電流を設定するものである。
ーザダイオード５８にレーザダイオード５８の閾値電流
値程度のバイアス電流を設定するものである。
【００４７】フォトダイオード６９はレーザダイオード
５８のレーザ光をモニタし、レーザパワーに比例した電
流を流す。電流検出抵抗５９はフォトダイオード６９に
流れる電流に比例した電位差をその両端に発生する。差
動アンプ２６０は、電流検出抵抗５９の両端の電位差を
増幅するしレーザパワー検出信号２５０を出力する。
５８のレーザ光をモニタし、レーザパワーに比例した電
流を流す。電流検出抵抗５９はフォトダイオード６９に
流れる電流に比例した電位差をその両端に発生する。差
動アンプ２６０は、電流検出抵抗５９の両端の電位差を
増幅するしレーザパワー検出信号２５０を出力する。
【００４８】コンパレータ２４９は、レーザパワー検出
信号２５０と外部からの設定電圧信号２４８とを比較
し、レーザパワー検出信号２５０が設定電圧信号２４８
より大きいときハイレベルとなる信号２８０を出力す
る。電圧信号２４８は、レーザ光強度が１ｍＷのときの
レーザパワー検出信号２５０の電圧に相当するように設
定されている。信号２８０はマイクロプロセッサ７４の
入力ポートに入力される。
信号２５０と外部からの設定電圧信号２４８とを比較
し、レーザパワー検出信号２５０が設定電圧信号２４８
より大きいときハイレベルとなる信号２８０を出力す
る。電圧信号２４８は、レーザ光強度が１ｍＷのときの
レーザパワー検出信号２５０の電圧に相当するように設
定されている。信号２８０はマイクロプロセッサ７４の
入力ポートに入力される。
【００４９】非画像形成時、マイクロプロセッサ７４は
信号２９２をハイレベルにし、かつデータ２９０の値を
０にする。これによりマルチプレクサ２４５の出力信号
２５４の電圧は０Ｖとなり、レーザダイオード５８の電
流値は、マイクロプロセッサが設定するレーザバイアス
電流を決める信号２５６の電圧で決められることにな
る。マイクロプロセッサは、データ２６７を変えること
によって信号２５６を低電圧から順次高電位にしてい
く。マイクロプロセッサ７４は、データ２６７をかえる
とともに信号２８０を監視する。マイクロプロセッサ７
４は、信号２８０がローレベルからハイレベルに変化し
たときのデータ２６７を得る。レーザダイオード５８の
発光時の順方向電圧に対するレーザ光強度の変化率は既
知であるので、マイクロプロセッサ７４は信号２８０が
ローレベルからハイレベルに変化したときのデータ２６
７からレーザダイオード５８の閾値電流を予測できる。
画像形成時、マイクロプロセッサ７４は予測した閾値電
流に基づいて、バイアス電流設定のためのデータ２６７
を設定する。
信号２９２をハイレベルにし、かつデータ２９０の値を
０にする。これによりマルチプレクサ２４５の出力信号
２５４の電圧は０Ｖとなり、レーザダイオード５８の電
流値は、マイクロプロセッサが設定するレーザバイアス
電流を決める信号２５６の電圧で決められることにな
る。マイクロプロセッサは、データ２６７を変えること
によって信号２５６を低電圧から順次高電位にしてい
く。マイクロプロセッサ７４は、データ２６７をかえる
とともに信号２８０を監視する。マイクロプロセッサ７
４は、信号２８０がローレベルからハイレベルに変化し
たときのデータ２６７を得る。レーザダイオード５８の
発光時の順方向電圧に対するレーザ光強度の変化率は既
知であるので、マイクロプロセッサ７４は信号２８０が
ローレベルからハイレベルに変化したときのデータ２６
７からレーザダイオード５８の閾値電流を予測できる。
画像形成時、マイクロプロセッサ７４は予測した閾値電
流に基づいて、バイアス電流設定のためのデータ２６７
を設定する。
【００５０】以上のように、レーザダイオードの閾値電
流を非画像形成時に算出し、レーザダイオードに流すバ
イアス電流を設定する事により、レーザダイオードの温
度変化による閾値電流の変化をキャンセルすることがで
きるので、レーザダイオードの電流に対する光出力の応
答性を常に良好に保つことができる。
流を非画像形成時に算出し、レーザダイオードに流すバ
イアス電流を設定する事により、レーザダイオードの温
度変化による閾値電流の変化をキャンセルすることがで
きるので、レーザダイオードの電流に対する光出力の応
答性を常に良好に保つことができる。
【００５１】図６は、図３および図５のレーザ強制ＯＮ
回路６４のブロック図である。以下図６を用いてレーザ
強制ＯＮ回路６４の動作を説明する。
回路６４のブロック図である。以下図６を用いてレーザ
強制ＯＮ回路６４の動作を説明する。
【００５２】ライン同期信号（ＢＤ）６３はアクティブ
ローのパルス信号であり、ワンショットマルチバイブレ
ータ３０５のトリガ入力端子に入力される。ワンショッ
トマルチバイブレータ３０５は、ライン同期信号６３の
立ち上がりエッジをトリガとしてローレベルで狭いパル
ス幅のカウンタクリア信号３０６を出力する。
ローのパルス信号であり、ワンショットマルチバイブレ
ータ３０５のトリガ入力端子に入力される。ワンショッ
トマルチバイブレータ３０５は、ライン同期信号６３の
立ち上がりエッジをトリガとしてローレベルで狭いパル
ス幅のカウンタクリア信号３０６を出力する。
【００５３】カウンタクリア信号３０６は、カウンタ３
０１の非同期クリア端子に入力される。カウンタ３０１
はクロック入力端子にクロック６２が入力され、クロッ
ク６２の周期を基本単位としてライン同期信号６３が入
力されてからの時間を計数する。
０１の非同期クリア端子に入力される。カウンタ３０１
はクロック入力端子にクロック６２が入力され、クロッ
ク６２の周期を基本単位としてライン同期信号６３が入
力されてからの時間を計数する。
【００５４】コンパレータ３０３はカウンタ３０１のカ
ウント値３０２と所定の設定値３０４を比較し、両方が
同じであるときハイレベルになるレーザ強制ＯＮ信号６
６を出力する。レーザ強制ＯＮ信号６６はカウンタ３０
１のカウントイネーブル端子に入力される。カウンタ３
０１はレーザ強制ＯＮ信号６６がハイレベルになるとカ
ウント動作を停止する。
ウント値３０２と所定の設定値３０４を比較し、両方が
同じであるときハイレベルになるレーザ強制ＯＮ信号６
６を出力する。レーザ強制ＯＮ信号６６はカウンタ３０
１のカウントイネーブル端子に入力される。カウンタ３
０１はレーザ強制ＯＮ信号６６がハイレベルになるとカ
ウント動作を停止する。
【００５５】ライン同期信号６３およびクロック６２の
周期は予めわかっているので、設定値３０４には次のラ
イン同期信号が発生するタイミングの直前のカウント値
３０２の値を設定する。
周期は予めわかっているので、設定値３０４には次のラ
イン同期信号が発生するタイミングの直前のカウント値
３０２の値を設定する。
【００５６】図６に示したレーザ強制ＯＮ回路からのレ
ーザ強制ＯＮ信号６６は、レーザ光がピンフォトダイオ
ード３０に入射する時にハイレベルとなり、レーザ光が
画像信号に基づき変調されるときはローレベルとなる。
ーザ強制ＯＮ信号６６は、レーザ光がピンフォトダイオ
ード３０に入射する時にハイレベルとなり、レーザ光が
画像信号に基づき変調されるときはローレベルとなる。
【００５７】次に感光体でのレーザビーム形状と形成画
像の解像度の関係について述べる。図７はレーザビーム
形状が円である場合のレーザビーム光のエネルギー分布
の図である。図７のａはレーザ光の走査方向に垂直な方
向のレーザ光エネルギー分布を示している。同様にｂは
レーザ光の走査方向のレーザ光エネルギー分布を示して
いる。レーザ光のエネルギー分布はほぼガウス分布をす
る。レーザビーム形状が円である場合、ａおよびｂは同
一の分布である。
像の解像度の関係について述べる。図７はレーザビーム
形状が円である場合のレーザビーム光のエネルギー分布
の図である。図７のａはレーザ光の走査方向に垂直な方
向のレーザ光エネルギー分布を示している。同様にｂは
レーザ光の走査方向のレーザ光エネルギー分布を示して
いる。レーザ光のエネルギー分布はほぼガウス分布をす
る。レーザビーム形状が円である場合、ａおよびｂは同
一の分布である。
【００５８】図８はレーザビーム形状が円である場合の
感光体上でのレーザ光の照射エネルギー分布を示す図で
ある。図中矢印Ｌはレーザ光の走査方向を示す。レーザ
パワーを１画素に対応する時間分ずつ最大−０−最大と
変調したときのレーザビームスポットの移動を図８
（Ａ）に、感光体上のレーザ光の照射エネルギー分布を
図８（Ｂ）に示す。図８からわかるように、感光体上の
位置ｘではレーザパワーを０にしているにも関わらず、
レーザ光のエネルギー分布の広がりによりレーザ光が照
射される。このことによりレーザビーム形状が円である
場合は、感光体上の電位コントラストが小さくなり形成
画像の解像度が悪くなる。
感光体上でのレーザ光の照射エネルギー分布を示す図で
ある。図中矢印Ｌはレーザ光の走査方向を示す。レーザ
パワーを１画素に対応する時間分ずつ最大−０−最大と
変調したときのレーザビームスポットの移動を図８
（Ａ）に、感光体上のレーザ光の照射エネルギー分布を
図８（Ｂ）に示す。図８からわかるように、感光体上の
位置ｘではレーザパワーを０にしているにも関わらず、
レーザ光のエネルギー分布の広がりによりレーザ光が照
射される。このことによりレーザビーム形状が円である
場合は、感光体上の電位コントラストが小さくなり形成
画像の解像度が悪くなる。
【００５９】図９はレーザビーム形状が楕円である場合
のレーザビーム光のエネルギー分布の図である。図中矢
印Ｌはレーザ光の走査方向を示す。図９のａはレーザ光
の走査方向に垂直な方向のレーザ光エネルギー分布を示
している。同様にｂはレーザ光の走査方向のレーザ光エ
ネルギー分布を示している。
のレーザビーム光のエネルギー分布の図である。図中矢
印Ｌはレーザ光の走査方向を示す。図９のａはレーザ光
の走査方向に垂直な方向のレーザ光エネルギー分布を示
している。同様にｂはレーザ光の走査方向のレーザ光エ
ネルギー分布を示している。
【００６０】図１０はレーザビーム形状が楕円である場
合の感光体上でのレーザ光の照射エネルギー分布を示す
図である。図中矢印Ｌはレーザ光の走査方向を示す。レ
ーザパワーを１画素に対応する時間分ずつ最大−０−最
大と変調したときのレーザビームスポットの移動を図１
１（Ａ）に、感光体上のレーザ光の照射エネルギー分布
を図１１（Ｂ）に示す。図１１からわかるように、パワ
ーが０となる感光体上の位置ｘで、レーザ光の照射エネ
ルギーは０となっている。このことによりレーザビーム
形状が円状であるより楕円状であるほうが、感光体上の
電位コントラストが大きくでき形成画像の解像度がよ
い。
合の感光体上でのレーザ光の照射エネルギー分布を示す
図である。図中矢印Ｌはレーザ光の走査方向を示す。レ
ーザパワーを１画素に対応する時間分ずつ最大−０−最
大と変調したときのレーザビームスポットの移動を図１
１（Ａ）に、感光体上のレーザ光の照射エネルギー分布
を図１１（Ｂ）に示す。図１１からわかるように、パワ
ーが０となる感光体上の位置ｘで、レーザ光の照射エネ
ルギーは０となっている。このことによりレーザビーム
形状が円状であるより楕円状であるほうが、感光体上の
電位コントラストが大きくでき形成画像の解像度がよ
い。
【００６１】次に感光体上でのレーザビームスポットの
大きさについて述べる。図１１は感光体上を走査するレ
ーザ光の走査線間ピッチとレーザスポットの大きさを示
す図である。図中矢印はレーザ光の走査線を示し、楕円
はレーザビームスポットを示す。ｐは走査線間のピッ
チ、ｑはレーザ光走査方向に垂直な方向のレーザビーム
のスポット径である。レーザビームのスポット径は、レ
ーザビームのピーク光強度の１／ｅ2となる所で定義さ
れる。図１１の（Ａ）は、レーザパワーを最大値とした
ままでレーザ光で感光体上を複数ライン走査したとき
の、レーザスポットの移動を示している。図１１の
（Ｂ）は、（Ａ）で示したようにレーザビームを走査し
たときの、レーザ光走査方向に垂直な方向の感光体上で
のレーザ光の照射エネルギー分布を示している。図１１
からわかるようにレーザスポット径ｑを走査線ピッチｐ
の１．６〜１．８倍程度にすることにより、レーザ光走
査方向に垂直な方向の感光体上でのレーザ光の照射エネ
ルギー分布が均一にすることできる。このことは形成画
像において、ムラの無い最大濃度での均一画像を再現す
る条件である。
大きさについて述べる。図１１は感光体上を走査するレ
ーザ光の走査線間ピッチとレーザスポットの大きさを示
す図である。図中矢印はレーザ光の走査線を示し、楕円
はレーザビームスポットを示す。ｐは走査線間のピッ
チ、ｑはレーザ光走査方向に垂直な方向のレーザビーム
のスポット径である。レーザビームのスポット径は、レ
ーザビームのピーク光強度の１／ｅ2となる所で定義さ
れる。図１１の（Ａ）は、レーザパワーを最大値とした
ままでレーザ光で感光体上を複数ライン走査したとき
の、レーザスポットの移動を示している。図１１の
（Ｂ）は、（Ａ）で示したようにレーザビームを走査し
たときの、レーザ光走査方向に垂直な方向の感光体上で
のレーザ光の照射エネルギー分布を示している。図１１
からわかるようにレーザスポット径ｑを走査線ピッチｐ
の１．６〜１．８倍程度にすることにより、レーザ光走
査方向に垂直な方向の感光体上でのレーザ光の照射エネ
ルギー分布が均一にすることできる。このことは形成画
像において、ムラの無い最大濃度での均一画像を再現す
る条件である。
【００６２】さらに，レーザスポット径ｑを走査線ピッ
チｐより大きくすることにより，図１１の状態よりレー
ザ光強度を弱くして中間調の画像を形成するときも，レ
ーザ光走査方向に垂直な方向の感光体上でのレーザ光の
照射エネルギー分布のむらを小さく抑えることができ
る．よって、均一濃度の中間調画像を形成できるので、
カラー画像を形成するときスクリーニング処理が不要で
ある。
チｐより大きくすることにより，図１１の状態よりレー
ザ光強度を弱くして中間調の画像を形成するときも，レ
ーザ光走査方向に垂直な方向の感光体上でのレーザ光の
照射エネルギー分布のむらを小さく抑えることができ
る．よって、均一濃度の中間調画像を形成できるので、
カラー画像を形成するときスクリーニング処理が不要で
ある。
【００６３】
【発明の効果】以上のように本発明は、それぞれ異なる
複数の多値画像信号で変調される複数のレーザと、複数
の感光体と、レーザからのレーザ光を偏向して感光体上
を走査させる偏向手段と、前記レーザ光を画像信号に基
づいて強度変調するレーザ変調手段を備え、複数のレー
ザ光によって形成される複数の画像を重ね合わせること
により一つのカラー画像を形成することにより、カラー
画像形成時に必要なスクリーン処理を行う必要がなく、
かつ高解像度な画像を形成可能なレーザ光の強度変調を
用いたカラー画像形成装置を提供するものである。
複数の多値画像信号で変調される複数のレーザと、複数
の感光体と、レーザからのレーザ光を偏向して感光体上
を走査させる偏向手段と、前記レーザ光を画像信号に基
づいて強度変調するレーザ変調手段を備え、複数のレー
ザ光によって形成される複数の画像を重ね合わせること
により一つのカラー画像を形成することにより、カラー
画像形成時に必要なスクリーン処理を行う必要がなく、
かつ高解像度な画像を形成可能なレーザ光の強度変調を
用いたカラー画像形成装置を提供するものである。
【００６４】また、レーザ光の強度変調を行うとき、レ
ーザ光強度をモニタしてモニタ信号をレーザ電流にフィ
ードバックすることにより高精度にレーザ光強度を制御
することができる。
ーザ光強度をモニタしてモニタ信号をレーザ電流にフィ
ードバックすることにより高精度にレーザ光強度を制御
することができる。
【００６５】さらに、レーザ光が所定の位置に到来した
ことの検出を、その検出タイミングではレーザ光強度を
所定の値に制御することにより高精度に行うことができ
る。
ことの検出を、その検出タイミングではレーザ光強度を
所定の値に制御することにより高精度に行うことができ
る。
【図１】本発明の実施例における電子写真方式のカラー
プリンタ部の概略構成図
プリンタ部の概略構成図
【図２】図１の画像形成部Ａの概略構成図
【図３】レーザ変調回路部の第１の実施例のブロック図
【図４】レーザダイオードの順方向電流対レーザ光出力
特性およびこの特性の温度依存性の図
特性およびこの特性の温度依存性の図
【図５】レーザ変調回路部の第２の実施例のブロック図
【図６】図３および図５のレーザ強制ＯＮ回路６４のブ
ロック図
ロック図
【図７】レーザビーム形状が円である場合のレーザビー
ム光のエネルギー分布の図
ム光のエネルギー分布の図
【図８】レーザビーム形状が円である場合の感光体上で
のレーザ光の照射エネルギー分布を示す図
のレーザ光の照射エネルギー分布を示す図
【図９】レーザビーム形状が楕円である場合のレーザビ
ーム光のエネルギー分布の図
ーム光のエネルギー分布の図
【図１０】レーザビーム形状が楕円である場合の感光体
上でのレーザ光の照射エネルギー分布を示す図
上でのレーザ光の照射エネルギー分布を示す図
【図１１】レーザビームスポットの移動およびレーザ光
の照射エネルギー分布の図
の照射エネルギー分布の図
【図１２】従来のレーザ変調回路のブロック図
【図１３】従来のパルス幅変調を用いたレーザ変調回路
のタイミング図
のタイミング図
１ 半導体レーザ ２ ポリゴンミラー ４ 感光体ドラム ３０ ピンフォトダイオード ３３ ビームディテクト信号 ４１ 画像信号 ４５ セレクタ ４７ Ｄ／Ａコンバータ ４８ 減算器 ５０ レーザパワー検出信号 ５５ 加算器 ５８ レーザダイオード ６１ サーミスタ ６８ Ｄ／Ａコンバータ ６９ フォトダイオード ７４ マイクロプロセッサ ７５ 電圧−電流変換回路 ２４５ マルチプレクサ ２４９ コンパレータ ２５０ レーザパワー検出信号 ２６８ Ｄ／Ａコンバータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｇ 15/01 １１２ Ａ 7818−2Ｈ
Claims (9)
- 【請求項１】それぞれ異なる複数の多値画像信号で変調
される複数のレーザと、前記レーザと同数の感光体と、
前記レーザからのレーザ光を偏向して感光体上を走査さ
せる偏向手段と、前記レーザ光を画像信号に基づいて強
度変調するレーザ変調手段を備え、複数のレーザ光によ
って形成される複数の画像を重ね合わせることにより一
つのカラー画像を形成することを特徴とするカラー画像
形成装置。 - 【請求項２】前記レーザ光の走査方向に垂直な方向の感
光体上でのレーザビーム径は、レーザ光の感光体上での
走査ピッチの１．６から１．８倍であることを特徴とす
る請求項１記載のカラー画像形成装置。 - 【請求項３】前記レーザからのレーザ光の感光体上での
ビーム形状は、レーザ光の走査方向を短軸とする楕円ビ
ームであることを特徴とする請求項１記載のカラー画像
形成装置。 - 【請求項４】請求項１記載のカラー画像形成装置におい
て、レーザはレーザ光出力をモニタしてモニタ信号を出
力するレーザ出力モニタ手段を備え、レーザ変調手段は
モニタ信号と多値画像信号の差がなくなるようにレーザ
出力を制御するフィードバック手段を備えることを特徴
とするカラー画像形成装置。 - 【請求項５】請求項１記載のカラー画像形成装置におい
て、レーザは半導体レーザであり、レーザ変調手段は前
記半導体レーザに流すバイアス電流を半導体レーザの発
光しきい値電流に応じて設定するバイアス電流設定手段
を備えることを特徴とするカラー画像形成装置。 - 【請求項６】バイアス電流設定手段はＤ／Ａコンバータ
を備えることを特徴とする請求項５記載のカラー画像形
成装置。 - 【請求項７】バイアス電流設定手段は半導体レーザの温
度を検出するレーザ温度検出手段と、レーザ温度検出手
段により検出したレーザ温度の基づいて前記バイアス電
流を設定するする事を特徴とする請求項５記載のカラー
画像形成装置。 - 【請求項８】バイアス電流設定手段は、レーザ光出力を
モニタしてモニタ信号を出力するレーザ出力モニタ手段
と、前記モニタ信号と所定の値を比較するコンパレータ
とを備え、バイアス電流を小さい値から順次大きい値に
設定していき、モニタ信号が前記所定の値より大きくな
ったときのバイアス電流設定値に基づいて画像形成時の
バイアス電流を決定するバイアス電流決定手段を備える
ことを特徴とする請求項５記載のカラー画像形成装置。 - 【請求項９】請求項１記載のカラー画像形成装置におい
て、偏向手段により偏向されたレーザ光が所定の位置に
到来したかを検出するレーザ光検出手段と、画像信号と
所定のレーザ光強度設定信号の一方を選択する選択手段
を備え、前記選択手段は、レーザ光が前記検出手段に入
力するタイミングでレーザ光強度設定信号を選択し、画
像形成中は画像信号を選択することを特徴とするカラー
画像形成装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4034616A JPH05236226A (ja) | 1992-02-21 | 1992-02-21 | カラー画像形成装置 |
| US08/020,131 US5365258A (en) | 1992-02-21 | 1993-02-19 | Color image forming apparatus with plural photoconductor drums |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4034616A JPH05236226A (ja) | 1992-02-21 | 1992-02-21 | カラー画像形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05236226A true JPH05236226A (ja) | 1993-09-10 |
Family
ID=12419311
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4034616A Pending JPH05236226A (ja) | 1992-02-21 | 1992-02-21 | カラー画像形成装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5365258A (ja) |
| JP (1) | JPH05236226A (ja) |
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| JP2009211004A (ja) * | 2008-03-06 | 2009-09-17 | Ricoh Co Ltd | 半導体レーザ光記録装置およびこれを用いた画像形成装置 |
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| JPH11348343A (ja) * | 1998-06-03 | 1999-12-21 | Canon Inc | 画像形成方法および装置 |
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