JPH05268438A - 画像濃度安定化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 レーザビームのパルス幅の変動による画像濃
度の変動を抑え、安定した画像濃度を得ることが可能な
画像濃度安定化装置を提供する。 【構成】 画像信号に基づいて１画素内のレーザ光源１
の点灯時間を変えることにより階調表現を行うパルス幅
変調手段２と、レーザ光源１の光強度を検出する光強度
検出手段３とを備え、感光体４面上にレーザ光源１から
出射されたレーザビームを照射することにより所定のパ
ターンを作成し、その作成されたパターンの現像後のト
ナー付着量を検出し、トナー付着量が常に一定になるよ
うにプロセス制御を行うことにより画像の形成を行う画
像形成装置において、パターン作成時に、光強度検出手
段３の出力変動に従い目標とするトナー付着量を可変す
るトナー付着量可変制御手段を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、デジタル画像の形成に
用いられる画像濃度安定化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像信号に基づいて１画素内の光
源の点灯時間を変えることにより階調表現を行うパルス
幅変調手段と、レーザ光源の光強度を検出する光強度検
出手段とを備え、感光体面上に前記レーザ光源から出射
されたレーザビームを照射することにより所定のパター
ンを作成し、その作成されたパターンの現像後のトナー
付着量を検出し、前記トナー付着量が常に一定になるよ
うにプロセス制御を行うことにより画像の形成を行う画
像形成装置がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この場合、パルス幅変
調方式を用いた画像形成装置においては、所定画像デー
タで感光体上に基準パターンを作成した場合、パルス幅
を生成するデジタルラインのバラツキ、温度によるバラ
ツキ等によりパルス幅が５％程度変動してしまい正確な
パターンを作成することが困難であり、このため安定な
画像濃度を得ようとしてもバラツキが大きくなるという
欠点がある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、画像信号に基づいて１画素内のレーザ光源の点灯時
間を変えることにより階調表現を行うパルス幅変調手段
と、前記レーザ光源の光強度を検出する光強度検出手段
とを備え、感光体面上に前記レーザ光源から出射された
レーザビームを照射することにより所定のパターンを作
成し、その作成されたパターンの現像後のトナー付着量
を検出し、前記トナー付着量が常に一定になるようにプ
ロセス制御を行うことにより画像の形成を行う画像形成
装置において、パターン作成時に、前記光強度検出手段
の出力変動に従い目標とするトナー付着量を可変するト
ナー付着量可変制御手段を設けた。

【０００５】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
発明において、パターンの作成時に、光強度検出手段の
出力が所定値となるようにレーザパワーを可変する光強
度可変手段を設けた。

【０００６】請求項３記載の発明では、請求項２記載の
発明において、光強度可変手段は、パルス幅のＤＵＴＹ
を１００％とし、かつ、光強度検出手段の検出値が所定
の値となるようなレーザパワーでパターンを作成するよ
うにした。

【０００７】請求項４記載の発明では、請求項２記載の
発明において、主走査方向の画像先端を検知する同期検
知信号を発生する同期検知信号発生回路を設け、前記同
期検知信号を一定条件のもとでダミー信号により発生さ
せるダミー信号発生回路を設け、レーザパワー可変中は
前記同期検知信号発生回路と前記ダミー信号発生回路と
を切換え制御する信号切換手段を設けた。

【０００８】請求項５記載の発明では、請求項４記載の
発明において、信号切換手段は、同期検知信号発生回路
とダミー信号発生回路との切換えを光強度検知手段から
の出力信号により行うようにした。

【０００９】

【作用】請求項１記載の発明においては、パルス幅がバ
ラツイても目標のトナー量を可変としているため安定し
た画像濃度を得ることが可能となる。

【００１０】請求項２記載の発明においては、レーザパ
ワーを常に一定に保持することができるため、安定した
基準パターンを作成することが可能となる。

【００１１】請求項３記載の発明においては、パルス幅
のＤＵＴＹが１００％なので、パルス幅のバラツキがな
く、安定した基準パターンを作成することが可能とな
る。

【００１２】請求項４，５記載の発明においては、レー
ザパワーを落した場合でも、同期検知信号エラーが発生
せず、安定した基準パターンを作成することが可能とな
る。

【００１３】

【実施例】本発明の一実施例を図１〜図３に基づいて説
明する。図１は、画像形成装置における画像濃度安定化
装置の構成を示すものである。この画像濃度安定化装置
は、画像信号に基づいて１画素内のレーザ光源１の点灯
時間を変えることにより階調表現を行うパルス幅変調手
段としてのタイミング変調回路２と、前記レーザ光源１
の光強度を検出する光強度検出手段としての光強度検出
回路３とを備え、感光体４面上に前記レーザ光源１から
出射されたレーザビームを照射することにより所定のパ
ターンを作成し、その作成されたパターンの現像後のト
ナー付着量を検出し、前記トナー付着量が常に一定にな
るようにプロセス制御を行うことにより画像の形成を行
うというものである。

【００１４】そして、本実施例では、パターン作成時
に、前記光強度検出回路３の出力変動に従い目標とする
トナー付着量を可変する、図示しないトナー付着量可変
制御手段を、マイクロプロセッサー５内に設けたもので
ある。

【００１５】このような構成において、以下、フィード
バックするプロセス条件を現像バイアスのみについて説
明する。画像作成に先立って基準パターンの画像データ
が予めマイクロプロセッサー５内の図示しないＲＯＭか
ら呼び出され、タイミング変調回路２に送られることに
よりパルス幅に変調され、これによりレーザ光源１が駆
動されレーザビームが出射される。このレーザビーム
は、ポリゴンミラー６、レンズ群７，８を介して、所定
の電位に帯電された感光体４上に結像走査され、基準パ
ターンの潜像を作成する。なお、その感光体４の周囲に
は、帯電器９や、濃度検出器１０が配設されている。

【００１６】次に、所定のバイアスＶが印加された現像
器１１により現像され、濃度検出器１０により濃度が検
出され、Ａ／Ｄコンバータ１２を介して、マイクロプロ
セッサー５に入力される。一方、レーザ光源１内に内蔵
された光強度検出器３によりレーザ強度が測定され、Ａ
／Ｄコンバータ１３を介して、マイクロプロセッサー５
に入力される。

【００１７】図２において、所定の画像データに対して
光強度検出器３の出力がｐ点の場合で、かつ、濃度検出
器１０のトナー濃度が実際のトナー濃度であった場合、
バイアスはΔＶp だけシフトされる。しかしながら、実
際のパルス幅は、図３に示すように、Δｔだけバラツキ
が発生した場合、光強度検出器３の出力はｑ点となりシ
フトする。この場合、目標のトナー濃度はｈ点となり、
バイアス値はΔＶｑだけシフトされる。従って、このよ
うなことから、パルス幅は図３に示すようにバラツキが
生じた場合でも、安定した画像濃度を得ることができ
る。

【００１８】次に、上述した実施例の第一の変形例につ
いて説明する。図１の装置において、マイクロプロセッ
サー５とタイミング変調回路２との間に、光強度可変手
段としての光強度変調回路１４を設けたものである。こ
の光強度変調回路１４は、光強度検出回路３の出力が所
定値となるようにレーザパワーを可変する働きがある。
このように光強度検出回路３のデータが一定値になるよ
うにフィードバック制御することにより、パルス幅にバ
ラツキが生じても常に一定の光量で安定した基準パター
ンを作成することができる。

【００１９】また、光強度変調回路１４に、パルス幅の
ＤＵＴＹを１００％とし、かつ、光強度検出回路３の検
出値が所定の値となるようなレーザパワー、すなわち、
図４に示すようなレーザパワー（波形Ａ）でパターンを
作成する機能をもたせる。これにより、パルス幅による
バラツキをなくし、常に安定した基準パターンを作成す
ることができる。

【００２０】次に、第二の変形例について説明する。前
述した図１の装置の構成において、レーザ光源１のレー
ザパワーを落した場合、同期検知の出力も低下してしま
う。そこで、レーザパワーを落した場合のみ、同期検知
信号をダミー信号で発生させることが可能である。図５
は、その回路構成を示すものである。レーザ光源１には
ビデオ制御回路１５が接続され、このビデオ制御回路１
５にはスイッチ１６が接続されている。これらビデオ制
御回路１５とスイッチ１６とは、信号切換手段１７を構
成している。

【００２１】前記スイッチ１６には、主走査方向の画像
先端を検知する同期検知信号としての主走査同期検知信
号を発生する同期検知信号発生回路１８と、その主走査
同期検知信号を一定条件のもとでダミー信号としてのダ
ミー同期信号により発生させるダミー信号発生回路１９
とが切換え可能な状態で接続されている。同期検知信号
発生回路１８は、同期検知センサ２３を介してポリゴン
ミラー６に接続されている。この場合、信号切換手段１
７は、レーザパワー可変中において、同期検知信号発生
回路１８と、ダミー信号発生回路１９とを切換え制御す
る働きがある。

【００２２】このような構成において、図６は、レーザ
パワー２０と、主走査同期検知信号２１と、ダミー同期
信号２２との波形を示したものである。パターン作成時
に、レーザパワーを下げると、同期検知センサ２３への
レーザビームが少なくなり、主走査同期検知信号２１が
出力されなくなる。ダミー信号発生回路１９は、主走査
同期検知信号２１によりリセットされるカウンタからな
り、そのカウンタ値は通常の同期周期とほぼ一致してい
る。そこで、このような主走査同期検知信号２１がなく
なったような場合には、それ自身の出力信号によりリセ
ットして、一定間隔でダミー信号を発生させるようにす
る。従って、このようにレーザパワーを落した場合、ダ
ミー信号を発生して補うことにより、主走査同期検知信
号２１のエラーが発生するようなことがなくなり、常に
安定した基準パターンを作成することが可能となる。

【００２３】

【発明の効果】請求項１記載の発明は、画像信号に基づ
いて１画素内のレーザ光源の点灯時間を変えることによ
り階調表現を行うパルス幅変調手段と、前記レーザ光源
の光強度を検出する光強度検出手段とを備え、感光体面
上に前記レーザ光源から出射されたレーザビームを照射
することにより所定のパターンを作成し、その作成され
たパターンの現像後のトナー付着量を検出し、前記トナ
ー付着量が常に一定になるようにプロセス制御を行うこ
とにより画像の形成を行う画像形成装置において、パタ
ーン作成時に、前記光強度検出手段の出力変動に従い目
標とするトナー付着量を可変するトナー付着量可変制御
手段を設けたので、パルス幅がバラツイても目標のトナ
ー量を可変としているため、安定した画像濃度を得るこ
とができるものである。

【００２４】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、パターンの作成時に、光強度検出手段の出
力が所定値となるようにレーザパワーを可変する光強度
可変手段を設けたので、レーザパワーを常に一定に保持
することが可能なため、安定した基準パターンを作成す
ることができるものである。

【００２５】請求項３記載の発明は、請求項２記載の発
明において、光強度可変手段は、パルス幅のＤＵＴＹを
１００％とし、かつ、光強度検出手段の検出値が所定の
値となるようなレーザパワーでパターンを作成するよう
にしたので、パルス幅のバラツキがなく、安定した基準
パターンを作成することができるものである。

【００２６】請求項４記載の発明は、請求項２記載の発
明において、主走査方向の画像先端を検知する同期検知
信号を発生する同期検知信号発生回路を設け、前記同期
検知信号を一定条件のもとでダミー信号により発生させ
るダミー信号発生回路を設け、レーザパワー可変中は前
記同期検知信号発生回路と前記ダミー信号発生回路とを
切換え制御する信号切換手段を設けたので、レーザパワ
ーを落した場合でも、同期検知信号エラーが発生せず、
安定した基準パターンを作成することができるものであ
る。

【００２７】請求項５記載の発明は、請求項４記載の発
明において、信号切換手段は、同期検知信号発生回路と
ダミー信号発生回路との切換えを光強度検知手段からの
出力信号により行うようにしたので、請求項４記載の発
明と同様な効果を得ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である画像濃度安定化装置の
様子を示す構成図である。

【図２】光強度検知出力とバイアスとの関係を示す特性
図である。

【図３】パルス波形の様子を示す波形図である。

【図４】第一の変形例であるレーザパワーの出力状態を
示す波形図である。

【図５】第二の変形例を示す回路図である。

【図６】各種信号波形の様子を示す波形図である。

【符号の説明】

１ レーザ光源 ２ パルス幅変調手段 ３ 光強度検出手段 ４ 感光体 １４ 光強度可変手段 １７ 信号切換手段 １８ 同期検知信号発生回路 １９ ダミー信号発生回路

───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｈ０４Ｎ 1/23 １０３ Ｂ 9186−5Ｃ (72)発明者 山崎 修一 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 小野 健一 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 中川 日出男 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 山川 健志 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像信号に基づいて１画素内のレーザ光
   源の点灯時間を変えることにより階調表現を行うパルス
   幅変調手段と、前記レーザ光源の光強度を検出する光強
   度検出手段とを備え、感光体面上に前記レーザ光源から
   出射されたレーザビームを照射することにより所定のパ
   ターンを作成し、その作成されたパターンの現像後のト
   ナー付着量を検出し、前記トナー付着量が常に一定にな
   るようにプロセス制御を行うことにより画像の形成を行
   う画像形成装置において、パターン作成時に、前記光強
   度検出手段の出力変動に従い目標とするトナー付着量を
   可変するトナー付着量可変制御手段を設けたことを特徴
   とする画像濃度安定化装置。
2. 【請求項２】 パターンの作成時に、光強度検出手段の
   出力が所定値となるようにレーザパワーを可変する光強
   度可変手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の画
   像濃度安定化装置。
3. 【請求項３】 光強度可変手段は、パルス幅のＤＵＴＹ
   を１００％とし、かつ、光強度検出手段の検出値が所定
   の値となるようなレーザパワーでパターンを作成するよ
   うにしたことを特徴とする請求項２記載の画像濃度安定
   化装置。
4. 【請求項４】 主走査方向の画像先端を検知する同期検
   知信号を発生する同期検知信号発生回路を設け、前記同
   期検知信号を一定条件のもとでダミー信号により発生さ
   せるダミー信号発生回路を設け、レーザパワー可変中は
   前記同期検知信号発生回路と前記ダミー信号発生回路と
   を切換え制御する信号切換手段を設けたことを特徴とす
   る請求項２記載の画像濃度安定化装置。
5. 【請求項５】 信号切換手段は、同期検知信号発生回路
   とダミー信号発生回路との切換えを光強度検知手段から
   の出力信号により行うようにしたことを特徴とする請求
   項４記載の画像濃度安定化装置。