JPH1078688A - カラー画像形成装置 - Google Patents

カラー画像形成装置

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JPH1078688A
JPH1078688A JP8235454A JP23545496A JPH1078688A JP H1078688 A JPH1078688 A JP H1078688A JP 8235454 A JP8235454 A JP 8235454A JP 23545496 A JP23545496 A JP 23545496A JP H1078688 A JPH1078688 A JP H1078688A
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JP
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current
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image forming
exposure
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JP8235454A
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English (en)
Inventor
Kunio Sato
国雄 佐藤
Shinya Kobayashi
信也 小林
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Koki Holdings Co Ltd
Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
Hitachi Koki Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】画像情報に基づく露光手段の1回の露光によっ
て、感光体上に3レベルの電位を形成して、正負両極性
の帯電を有する異なる色のトナーで現像するカラー画像
形成装置は、感光体上に3レベルの電位を保持するため
に高精度の表面電位制御が必須であり、特に多段階の階
調再現や解像度改善を行おうとすると第4以上の中間電
位レベルが必要になり、より高精度の表面電位制御が必
要になるという問題がある。 【解決手段】画像情報に基づく露光によって感光体上に
3レベルの電位を形成する露光手段を有するカラー画像
形成装置において、露光手段に供給する電流を3レベル
に変調する電流変調手段、露光手段に供給する電流をパ
ルス幅変調するパルス幅変調手段、感光体の電位を検出
する電位検出手段、前記電位検出手段の出力によって前
記電流変調手段と前記パルス幅変調手段を制御する電位
制御手段、を備えるものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は3レベル印写方式を
使用したカラー画像形成装置に係り、特にパルス幅変調
方式により第4以上の電位レベルを得るのに好適なカラ
ー画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】画像情報に基づく露光手段の1回の露光
によって、感光体上に3レベルの電位を形成して、正負
両極性の帯電を有する異なる色のトナーで現像するカラ
ー画像形成装置は、高速に高画質の画像が得られる。上
記に関する出願として特開平4−234070号公報が
ある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、感光
体上に3レベルの電位を保持するために高精度の表面電
位制御が必須であり、特に多段階の階調再現や解像度改
善を行おうとすると第4以上の中間電位レベルが必要に
なり、より高精度の表面電位制御が必要になるという問
題がある。
【0004】本発明は、3レベル印写方式において、第
4以上の中間電位レベルが安定に得られるカラー画像形
成装置を提供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、画像情報に基づく露光によって感光体上に3レベル
の電位を形成する露光手段を有するカラー画像形成装置
において、露光手段に供給する電流を3レベルに変調す
る電流変調手段、露光手段に供給する電流をパルス幅変
調するパルス幅変調手段、感光体の電位を検出する電位
検出手段、前記電位検出手段の出力によって前記電流変
調手段と前記パルス幅変調手段を制御する電位制御手段
を備えるものである。
【0006】本発明は、画像情報に基づく露光によって
感光体上に3レベルの電位を形成する露光手段を有する
カラー画像形成装置において、露光手段に供給する電流
を3レベルに変調する電流変調手段、露光手段に供給す
る電流をパルス幅変調するパルス幅変調手段、感光体の
電位を検出する電位検出手段、前記電位検出手段の出力
によって前記電流変調手段と前記パルス幅変調手段を制
御する電位制御手段を有することを特徴とするカラー画
像形成装置を提供する。
【0007】好ましくは、電流変調手段は2個の露光手
段の駆動手段を並列に接続して露光手段に電流を供給す
る。
【0008】本発明は、画像情報に基づく露光によって
感光体上に3レベルの電位を形成する露光手段を有する
カラー画像形成装置において、前記露光手段はレーザダ
イオードからなるレーザ駆動制御回路を含み、レーザダ
イオードの光出力を設定する光出力設定モードと該光出
力設定モードで設定したパルス幅と電流値で前記画像情
報に従って、前記露光手段で露光して感光体上に複数の
電位を形成する画像形成モードとを有することを特徴と
するカラー画像形成装置を提供する。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図1と図
2により説明する。
【0010】図1は本発明のカラー画像形成装置の概略
構成図である。1は静電潜像担持体である感光体ドラ
ム、2は帯電手段である帯電器、3は露光手段である露
光器、4は第1現像器、5は第2現像器、6は転写手段
である転写帯電器、7は転写媒体である用紙、8は清掃
手段であるクリーナ、9はイメージスキャナやパーソナ
ルコンピュータなどの画像源、10は画像信号、11は
定着器、42は電位検出手段である電位センサである。
【0011】図2は露光器3により感光体ドラム1に形
成される3レベルの静電潜像の説明図である。
【0012】図1のカラー画像形成装置は以下のように
動作する。矢印方向に回転する感光体ドラム1を帯電器
2で負極性に一様に帯電して、画像源9からの画像信号
10に従って露光器3で露光すると、図2のように3レ
ベルの表面電位(V0、V1、V2)を有する静電潜像
が形成される。その静電潜像の電位V0の領域に第1現
像器4で第1色目のトナー像12(正極性の電荷を有す
る)を、電位V2の領域に第2現像器5で第2色目のト
ナー像13(負極性の電荷を有する)を、それぞれ形成
する。上記のようにして感光体ドラム1上に形成した2
色画像を、転写帯電器6で用紙7に転写して、定着器1
1で定着する。一方、感光体ドラム1は用紙7への転写
が終了すると、その表面をクリーナ8で清掃して、次の
画像形成に備える。なお、上記の画像形成の前に及びあ
る時間間隔で露光器3と電位センサ42により所望の電
位が得られるように露光器3の光出力を設定する。
【0013】図3は図1の露光器3の主要構成手段であ
るレーザ駆動制御回路の構成図である。21はレーザダ
イオード、22はフォトダイオード、23と24はレー
ザドライバ、25はオアゲート、27はパルス幅変調
部、28はレーザ電流制御部、40はデータ変換部、4
1は電位制御部である。
【0014】データ変換部40は入力データD0とD1
をパルス幅変換部27のデータ43に変換する。電位制
御部41は、下記に示すレーザダイオード21の光出力
を設定する光出力設定モード時に、電位センサ42の検
出電位44が所望の値になるようにレーザ電流制御部2
8にレーザ電流を設定する電圧29及び30のディジタ
ル信号45及び46を、また、パルス幅変調部27への
入力信号47を、それぞれ出力する。パルス幅変調部2
7は入力信号43または入力信号47に従ったパルス幅
信号31を出力する。レーザドライバ23はアナログ電
圧29に比例した電流IAを出力し、レーザドライバ2
4はアナログ電圧30に比例した電流IBを出力するの
で、レーザダイオード21には合計電流IA+IBが供
給される。レーザダイオード21は電流IA+IBによ
って発光する。フォトダイオード22はレーザダイオー
ド21の発光出力を検出して、レーザ電流制御部28は
フォトダイオード21のフォト電流IPが設定値を越え
た時にアナログ電圧29及びアナログ電圧30をOFF
する。なお、レーザドライバ23は入力信号32に従っ
て電流IAをスイッチングし、入力信号32が1(HI
GH)の時に電流IAを出力する。また、レーザドライ
バ24は入力信号33に従って電流IBをスイッチング
し、レーザドライバ24は入力信号33が1(HIG
H)の時に電流IBを出力する。D0〜D2は3ビット
のディジタルデータを表わし、D0が最下位ビット、D
2が最上位ビットである。データD0〜D2の状態によ
ってレーザダイオード21には図4のように電流が流れ
る。図4は図3のレーザ駆動制御回路におけるデータD
0〜D2とレーザドライバ23とレーザドライバ24の
出力電流のパルス幅との関係を示す図である。図4では
データD0〜D2によってNO.0〜4まで5個の状態
を有する場合である。
【0015】データD0とD1によってパルス幅変調部
27はパルス幅信号31を出力し、データD2が0(L
OW)の場合、オアゲート25の出力32はパルス幅信
号31と同じになるので、レーザドライバ23の出力電
流IAはパルス幅信号31と同じパルス幅になる。レー
ザドライバ24の出力電流IBはデータD2と同じパル
ス幅である。データD2が1の場合には、出力電流IA
はD2と同じパルス幅である。
【0016】図5を参照して、図3のレーザ駆動制御回
路の動作を、レーザダイオード21の光出力設定モード
と画像形成モードに分けて、説明する。図5はレーザダ
イオード21の順電流と光出力と感光体ドラム1の表面
電位との関係図である。レーザダイオード21に、順電
流を流していくとしきい電流Ithを超えるとレーザ発
振が始まる。レーザダイオード21の光出力が大きくな
ると、感光体ドラム1の表面電位は、図のように低下す
る。
【0017】レーザダイオード21の光出力を設定する
光出力設定モードでは、まず、(1)図2の白レベルに
相当する電位V1を生成するレーザ電流IAを設定す
る。電位制御部41は動作許可信号46を1にしてデー
タ変換部40の動作を停止して、さらに、信号47をO
Nにしてパルス幅変調部27への入力信号を47にす
る。レーザドライバ24を停止(D2を0にする)す
る。電位制御部41はパルス幅変調部27の出力がPW
2(最大パルス幅)になるように信号47を出力し、ま
た、レーザ電流IAを設定するアナログ電圧29のディ
ジタル信号45を出力する。レーザ電流制御部28はデ
ィジタル信号45をD/A変換してアナログ電圧29に
する。レーザドライバ23を動作させて、レーザダイオ
ード21を発光させ電位センサ42の電位出力44をモ
ニタする。電位センサ42の電位出力44が電位V1に
なるように、ディジタル信号45を制御して、IAを設
定する。
【0018】次に、(2)図2の電位V2を生成するレ
ーザ電流IA+IBを設定する。電流IAは上記(1)
で設定されているので、ここではIBを設定することに
なる。データD2を1にして、レーザドライバ24を動
作可能にする。レーザ電流IBを設定するアナログ電圧
30のディジタル信号46を出力する。レーザ電流制御
部28はディジタル信号46をD/A変換してアナログ
電圧30にする。上記で設定した電流IAを流した状態
で、電位センサ42の電位出力44が電位V2になるよ
うに、ディジタル信号46を制御して、電流IBを設定
する。
【0019】次に、(3)図2の電位V0とV1の間の
電位V3(図6参照)を生成するレーザ電流IAのパル
ス幅PW1を設定する。データD2を0にして、レーザ
ドライバ23を停止させる。電位センサ42の電位出力
44が電位V3になるように、信号47を制御して、パ
ルス幅PW1を得る信号47を設定する。
【0020】次に、(4)図2の電位V1とV2の間の
電位V4(図6参照)を生成するレーザ電流IAのパル
ス幅PW3を設定する。データD2を1にして、レーザ
ドライバ23を動作させて、電流IBを流した状態にす
る。電位センサ42の電位出力44が電位V4になるよ
うに、信号47を制御して、パルス幅PW2を得る信号
47を設定する。
【0021】(5)パルス幅PW1を得る信号47が、
データD0=1、D1=0の時に、パルス幅PW2を得
る信号47が、データD0=0、D1=1の時に、パル
ス幅PW3を得る信号47が、データD0=1、D1=
1の時に、得られるようにデータ変換部40に設定す
る。これは、書き込み許可信号48を入力することによ
って行う。
【0022】上記の(1)から(5)によって、レーザ
ダイオード21の光出力を設定する光出力設定モードを
終了する。
【0023】画像形成モードでは、電位制御部41は信
号47をOFFにして、さらに、動作許可信号46を0
にしてデータ変換部40の動作を許可する。この状態
で、図4に示すような電流がレーザダイオード21に供
給される。
【0024】図4の関係をタイミングチャートにする
と、図6になる。データD0〜D2によってN0.0〜
NO.4まで5個の状態を有し、電流IA+IBは
(c)のようになり、レーザダイオード21に流れる。
パルス幅PW2は1画素の幅に相当する。レーザダイオ
ード21の光出力は、電流IA+IBに比例して、
(d)のようになるので、感光体ドラム1の表面電位は
(e)のようになる。感光体ドラム1の表面電位のレベ
ル数としては3レベル(V0、V1、V2)であるが、
各NO.の幅が1画素に相当し、トナーの付着量と得ら
れる画像濃度との関係を考慮すると、1画素内の電位が
平均化されて一点鎖線のように複数の電位レベル(V
3、V4)が生成された場合と等価になる。すなわち、
NO.1ではパルス幅PW1によって等価電位V3がN
O.3ではパルス幅PW3によって等価電位V4が生成
される。等価な電位レベルはパルス幅によって制御され
ることになる。上記したように、本発明の実施例によれ
ば、画像情報に基づく露光によって感光体上に3レベル
の電位を形成する露光手段を有するカラー画像形成装置
において、露光手段に供給する電流を3レベルに変調す
る電流変調手段、露光手段に供給する電流をパルス幅変
調するパルス幅変調手段、感光体の電位を検出する電位
検出手段、前記電位検出手段の出力によって前記電流変
調手段と前記パルス幅変調手段を制御する電位制御手
段、を備えたので、高精度の表面電位制御を必要にする
ことなく、第4以上の中間電位レベルが安定に得られる
カラー画像形成装置を提供することができる。
【0025】
【発明の効果】画像情報に基づく露光によって感光体上
に3レベルの電位を形成する露光手段を有するカラー画
像形成装置において、露光手段に供給する電流を3レベ
ルに変調する電流変調手段、露光手段に供給する電流を
パルス幅変調するパルス幅変調手段、感光体の電位を検
出する電位検出手段、前記電位検出手段の出力によって
前記電流変調手段と前記パルス幅変調手段を制御する電
位制御手段、を備えたので、高精度の表面電位制御を必
要にすることなく、第4以上の中間電位レベルが安定に
得られるカラー画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のカラー画像形成装置の概略構成図であ
る。
【図2】露光器3により感光体ドラム1に形成される3
レベルの静電潜像の説明図である。
【図3】図1の露光器3の主要構成手段であるレーザ駆
動制御回路の構成図である。
【図4】図3のレーザ駆動制御回路におけるデータD0
〜D2とレーザドライバ23とレーザドライバ24の出
力電流のパルス幅との関係を示す図である。
【図5】レーザダイオード21の順電流と光出力と感光
体ドラム1の表面電位との関係図である。
【図6】図4のデータD0〜D2とレーザドライバ23
とレーザドライバ24の出力電流のパルス幅との関係の
タイミングチャートである。
【符号の説明】
1……感光体ドラム、2……帯電器、3……露光器、4
……第1現像器、5……第2現像器、6……転写帯電
器、7……用紙、8……クリーナ、9……画像源、10
……画像信号、11……定着器、12……第1色目のト
ナー像、13……第2色目のトナー像、21……レーザ
ダイオード、22……フォトダイオード、23……レー
ザドライバ、24……レーザドライバ、25……オアゲ
ート、27……パルス幅変調部、28……レーザ電流制
御部、40……データ変換部、41……電位制御部、4
2……電位センサ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】画像情報に基づく露光によって感光体上に
    3レベルの電位を形成する露光手段を有するカラー画像
    形成装置において、 露光手段に供給する電流を3レベルに変調する電流変調
    手段、露光手段に供給する電流をパルス幅変調するパル
    ス幅変調手段、感光体の電位を検出する電位検出手段、
    前記電位検出手段の出力によって前記電流変調手段と前
    記パルス幅変調手段を制御する電位制御手段を有するこ
    とを特徴とするカラー画像形成装置。
  2. 【請求項2】請求項1記載の電流変調手段は2個の露光
    手段の駆動手段を並列に接続して露光手段に電流を供給
    することを特徴とするカラー画像形成装置。
  3. 【請求項3】画像情報に基づく露光によって感光体上に
    3レベルの電位を形成する露光手段を有するカラー画像
    形成装置において、 前記露光手段はレーザダイオードからなるレーザ駆動制
    御回路を含み、レーザダイオードの光出力を設定する光
    出力設定モードと該光出力設定モードで設定したパルス
    幅と電流値で前記画像情報に従って、前記露光手段で露
    光して感光体上に複数の電位を形成する画像形成モード
    とを有することを特徴とするカラー画像形成装置。
JP8235454A 1996-09-05 1996-09-05 カラー画像形成装置 Pending JPH1078688A (ja)

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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20010716