JPH07112231B2

JPH07112231B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH07112231B2
Application number: JP61079089A
Authority: JP
Inventors: 章雄鈴木
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1986-04-08
Filing date: 1986-04-08
Publication date: 1995-11-29
Anticipated expiration: 2010-11-29
Also published as: JPS62236263A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は画像形成装置に係り、特に画像を忠実に再現で
きる画像形成装置に関するものである。

［従来の技術］画像形成装置のうち、感光体にレーザ光で像露光を行な
い、それを現像して画像を得るレーザプリンタを用いた
ものが良く知られている。このようなレーザプリンタは
印字品位が高く、高速である等の長所を持つており、例
えばワードプロセンサ等の出力装置や通常のプリンタと
して広く用いられている。このようなレーザプリンタに
おいては、画像信号の大きさにレーザの発光時間を対応
させる変調、いわゆるパルス幅変調を行つて像を形成さ
せている。特に文字原稿や写真原稿によりパルス幅変調
の周波数を変えるなどの方法も取られているが、文字画
像の再現に必要な微少ドツトの再現性や、中間調画像の
忠実な再現に必要な階調性が電子写真特性に大きく依存
しているため、電子写真プロセスの条件設定が適切でな
い場合は、信号を切換えるだけでは、文字の再現や中間
調の再現が十分に行われない場合があつた。

［発明が解決しようとする問題点］本発明は上述従来例に鑑みなされたもので、原稿画像に
適した条件で画像再現ができる画像形成装置を提供する
ことを目的とする。

［問題点を解決するための手段］上記目的を達成するために本発明は、周波数の異なる少
なくとも２つの基準信号と、該基準信号のそれぞれとデ
ジタル画像データとを比較してパルス幅変調する変調手
段と、パルス幅変調された画像データをもとに像形成要
素を駆動して像形成を行う像形成手段と、前記変調手段
の出力を選択して像形成手段に出力する選択手段と、前
記選択手段の選択に応動して画像コントラストを変化さ
せるべく前記像形成要素の動作条件を制御する制御手段
を有する。

［作用］以上の構成において本発明の画像形成装置は、変調手段
よりの画像データが選択されて像形成手段に入力され像
形成が行われる。この時制御部は画像データの選択に対
応して画像コントラストを変化させるべく像形成要素の
動作条件を制御するように動作する。

［実施例］以下、本発明の実施例を添付図面に従つて詳細に説明す
る。

［レーザプリンタの説明（第１図、第２図）］第１図は本発明の一実施例のレーザプリンタのブロツク
図である。

１は画像濃度に比例した画像信号である。２は反転増幅
器で、入力した画像信号１を反転して反転画像信号３を
出力している。４は画像信号１と同じ周期を有する三角
波で、図示しない三角波発生器より出力され、比較器５
によつて反転画像信号３と比較されて２値化信号６が出
力される。

７は画像信号１の３倍の周期を有する三角波で、比較器
８によつて反転画像信号３と比較され２値化信号９が出
力される。10は選択回路で、選択信号11に対応して２値
化信号６と９のいずれかを選択して、レーザ駆動信号12
として出力する。13は増幅器で、パルス幅変調されたレ
ーザ駆動信号12の振幅を調整するためのもので、選択信
号11によつてゲインが切り換えられるようになつてい
る。14は半導体レーザ15を駆動し、ビーム走査によって
像形成を行う像形成部である。

第２図は像形成部14の概略構成を示す図である。

感光体20は矢印Ｃの方向に回転している。まず、帯電器
21により一様に感光体20を帯電した後、半導体レーザ15
により画像部に露光し非画像部には露光しないイメージ
露光により像露光され、静電潜像が形成される。この潜
像は現像器22により現像され、感光体20の上にトナー像
が形成される。この像は転写帯電器23によつて転写紙24
の上に転写され、図示しない定着器によつて定着され排
紙される。感光体20の上に残留した転写残りトナーはク
リーナー25によつて清掃される。

第１図における高圧電源16は、帯電器21に接続される帯
電用電源で、選択信号11により帯電電圧が切り換えられ
るようになつている。また、現像バイアス電源17は現像
器22の中の現像スリーブに接続され現像バイアスを印加
するためのもので、選択信号11により現像バイアス電位
を切り換えられる構成になつている。

［タイミング説明（第３図、第４図）］第３図は比較器５の入出力信号のタイミングチヤートで
ある。

１は周期Ｔの画像信号で、その反転信号３と三角波４が
比較器５に入力されている。その時の２値化信号６の波
形も同様に示されている。このように、２値化信号６の
パルス幅ｔは画像信号１の大きさＶに比例する。この２
値化信号６でレーザ15を駆動すれば、画像信号１の大き
さに対応してレーザ15の発光時間を変調することができ
る。

第４図は比較器８の入出力信号のタイミングチヤートで
ある。

第３図と同様に１は周期Ｔの画像信号で、その反転信号
３と画像信号１の３倍の周期（3T）をもつ三角波７の波
形、及びそれらの信号が比較器８に入力された時の比較
器８の出力である２値化信号９の波形も同様に示されて
いる。

このようにして得られた２値化信号６と９により、レー
ザ15の発光時間を変調して中間調画像を再現した場合、
それぞれに一長一短がある。

まず第３図のタイミングチヤートで示したように、画像
信号１と同じ周期を持つ２値化信号６で画像再現を行つ
た場合、画像信号１と同じ画像密度で画像の書き込みが
でき、高精彩画像が再現できるという長所がある。しか
し、パルス幅の変調を画像信号の周期Ｔの範囲内で行う
必要があるため、32階調、64階調といつた多階調を忠実
に再現することが困難になるという問題がある。

一方、第４図に示したように、画像信号１の３倍の周期
を持つ２値化信号９で画像再現を行つた場合、パルス幅
の変調は０〜3Tの範囲で行えば良いため、32階調以上の
多階調も忠実に再現できる。しかし、画像の書き込み密
度が画像信号１の1/3となるため、高精彩画像の再現が
難しくなるという欠点がある。以上の理由により、２値
化信号６は文字画像に、２値化信号９は写真画像の再現
に適しているといえる。

しかし、従来例でも述べた様に、微小ドツトの再現性
や、忠実に中間調を再現するのに必要な階調性が電子写
真特性に大きく依存しているため、像形成部における電
子写真プロセスの条件設定が適切でない場合は、画像信
号を切り換えるだけでは文字の再現又は中間調の再現が
十分行われない場合があつた。

従つて、文字原稿を再現するために周波数の高い２値化
信号６を選択したときは、選択信号11によつて高圧電源
16よりの帯電電圧を高くし、現像バイアス電源よりの電
圧を高くして現像バイアス電位を高くする。更に、増幅
器13のゲインを大きく設定する。この結果、感光体20の
暗部電位が高く、明部電位が低くなり、潜像コントラス
トが大きくなると共に、この電位関係に対応した現像バ
イアスが設定され、レーザ光量と感光体表面電位曲線
（Ｅ−Ｖ曲線）は第６図のようになり、文字画像の再現
性が向上する。

また、写真原稿のような中間調画像を再現するために周
波数の低い２値化信号９を選択したときは、選択信号11
によつて帯電電圧を低くし、現像バイアス電位を低くす
るとともに、増幅器13のゲインを小さく設定する。この
結果、感光体20の暗部電位が低く、明部電位が高くな
り、潜像コントラストが小さくなるとともに、この電位
関係に対応した現像バイアスが設定され、Ｅ−Ｖ曲線は
第５図のようになり、階調再現性が向上する。

第５図と第６図のＥ−Ｖ曲線について説明を付け加える
と、第５図のように電位コントラストが小さいときは、
Ｅ−Ｖ曲線の傾きがなだらかになり階調再現性は良くな
る。しかし微小ドツトが現像されにくくなるため細線の
再現性が悪くなる。また一方、第６図のように、電位コ
ントラストが大きいときは、細線の再現性は向上する
が、Ｅ−Ｖ曲線の傾きが急になるため階調再現性が悪く
なるという傾向がある。

尚、本実施例ではレーザ駆動信号の周波数を切り換える
際、帯電電圧、現像バイアス電位、レーザ光量を同時に
切り換えるように説明したが、これに限定されるもので
なく、これらのうち、少なくとも１つだけを切り換える
ようにしても同じ効果が得られる。これは例えば、帯電
電圧だけを高くした場合の暗部電位の変化量ΔV_Dとし、
明部電位の変化量ΔV_Lとすると、一般にΔV_D＞ΔV_Lであ
るため、電位コントラストV_C＝V_D−V_Lは帯電電圧を高く
しただけで大きくすることができ、前記実施例と同様の
効果を達成することができるためである。

また、レーザの光量だけを変化させた場合にも、暗部電
位は変化せずに明部電位だけが変化するため、電位コン
トラストを変化させることができ、前記実施例と同様の
効果を得ることができる。

また、現像バイアス電位はＥ−Ｖ曲線の傾きには直接影
響しないため、現像バイアス電位を変化させなくても、
同様の効果を得ることができる。しかし、暗部電位、あ
るいは明部電位を変える場合は、地カブリ防止のため、
現像バイアス電位を最適値に設定し直すのが望ましい。

また、暗部電位や明部電位を変えずに、現像バイアス電
位だけを変化させた場合は、現像コントラスト電位だけ
が変化し、微小ドツトの現像性及び現像プロセスでの階
調性が変化するため、現像バイアス電位だけを切り換え
ることによつても、前記実施例と同様な効果を得ること
ができる。即ち、２値化信号の周波数を高くしたときは
現像バイアス電位を高くし、周波数を低くしたときは現
像バアイス電位を低くすればよい。

また前記実施例では、三角波の周波数を画像信号１に等
しいものとその1/3のものの２種類とし、これらを切り
換えて２値化信号を作成するようにしたが、これに限定
されるものではなく、画像信号１の1/2,1/4,1/5等、他
の周波数のものに切り換えても構わない。また、切り換
えの種類は２種類に限定されるものではないことはもち
ろんである。

以上説明したように本実施例によれば、レーザを駆動す
る２値化信号を作成するための基準信号の周波数の切り
換えに対応して、電位コントラストを変化させることに
よつて、常に原稿画像に適した画像形成を行うことがで
きる。

尚、本実施例では電子写真法を利用したレーザプリンタ
を例にとり説明したが、これに限定されるものでなく、
インクジェツトプリンタ、サーマルプリンタ等にも応用
できるものである。

［発明の効果］以上述べた如く本発明によれば、原稿画像に適した画像
形成が行えるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のレーザプリンタのブロツク
図、第２図はレーザプリンタの像形成部の概略構成図、第３図は画像信号の周期に等しい周期をもつ三角波によ
るパルス幅変調のタイミングを示す図、第４図は画像信号の３倍の周期をもつ三角波によるパル
ス幅変調のタインミングを示す図、第５図、第６図はＥ−Ｖ曲線による画像再現性の差を説
明するための図である。図中、１…画像信号、２…反転増幅器、３…反転画像信
号、4,7…三角波、5,8…比較器、６、９…２値化信号、
10…選択回路、11…選択信号、12…レーザ駆動信号、、
13…増幅器、14…像形成部、15…半導体レーザ、16…高
圧電源、17…現像バイアス電源、20…感光ドラム、21…
帯電器、23…現像器である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】周波数の異なる少なくとも２つの基準信号
と、該基準信号のそれぞれとデジタル画像データとを比
較してパルス幅変調する変調手段と、パルス幅変調され
た画像データをもとに像形成要素を駆動して像形成を行
う像形成手段と、前記変調手段の出力を選択して像形成
手段に出力する選択手段と、前記選択手段の選択に応動
して画像コントラストを変化させるべく前記像形成要素
の動作条件を制御する制御手段を有することを特徴とす
る画像形成装置。
【請求項２】像形成手段は感光体上に静電潜像を形成す
る静電潜像形成手段を備え、制御手段は前記静電潜像形
成手段による静電潜像の電位コントラストを変化させる
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の画像形成
装置。
【請求項３】静電潜像形成手段は感光体を帯電する帯電
手段と、感光剤を露光する露光手段を有し、制御手段は
前記帯電手段及び前記露光手段の動作条件を制御するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の画像形成
装置。
【請求項４】像形成手段は感光体上に静電潜像を形成す
る手段と、前記静電潜像を現像する現像手段とを有し、
制御手段は前記現像手段の動作条件を制御することを特
徴とする特許請求の範囲第１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】現像手段の動作条件は現像バイアス電圧で
あることを特徴とする特許請求の範囲第４項に記載の画
像形成装置。