JPS62280040A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 ［発明の目的１ （産業上の利用分野） この発明は、たとえばレーザプリンタ等のドツト印字を
行う画像形成装置に関する。

（従来の技術） 一般に、レーザプリンタとしては、光源にレーザを使用
し、電子写真プロセスを応用しており、そのレーザ走査
系として、たとえば第７図に示すものが用いられている
。すなわち、半導体レーザ１の光はコリメータレンズ２
により平行光にされ、ポリゴンミラー３により反射され
、その反射光はｆ・θレンズ５を通して感光体ドラム６
上に照射される。上記ポリゴンミラー３はミラーモータ
４により一定速度で一定方向Ａに回転している。このた
め、感光体ドラム６上のレーザ光は一方向Ｂに走査され
るようになっている。一方、感光体ドラム６は一定速度
で一方向Ｃに回転しているので、半導体レーザ１を輝度
変調することにより、感光体ドラム６の表面に潜像を形
成することができるようになっている。

ところが、上記のようなレーザプリンタにおいて、解像
度が変更できるものはなかった。

もし、解像度を変更しようとしても、レーザパワーを変
更することにより、主走査方向の解像度を変化させるこ
とができるが、副走査方向の解像度を変化させることは
できなかった。

（発明が解決しようとする問題点） この発明は、解像度を変更して画像形成を行うものがな
いという欠点を除去するもので、種々の解像度で画像形
成を行うことができる画像形成装置を提供することを目
的とする。

［発明の構成コ （問題点を解決するための手段） この発明の画像形成装置は、画像データに応じてレーザ
光を発光するレーザ光発光手段、このレーザ光発光手段
からのレーザ光を偏向走査する走査手段、この走査手段
からのレーザ光により感光体上にドツト状の潜像を形成
する像形成手段からなるものにおいて、上記感光体にお
ける画像上の主走査方向および副走査方向の最少構成単
位となる１画素に対する解像度を指定する指定手段、お
よびこの指定手段により指定された解像度に対応して上
記レーザ光を発光する期間を変化するとともに、上記走
査手段の走査周波数を変化する制御手段によって構成さ
れている。

（作用） この発明は、感光体における画像上の主走査方向および
副走査方向の最少構成単位となる１画素に対する解像度
を指定し、この指定された解像度に対応して上記レーザ
光を発光する期間を変化するとともに、上記走査手段の
走査周波数を変化するようにしたものである。

（実施例） 以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。

第２図はレーザプリンタの全体の構成を示すものである
。すなわち、半導体レーザ（発振器）１１のレーザ光は
］リンータレンズ１２により平行光にされ、ポリゴンミ
ラー１３により反射され、その反射光はｆ・θレンズ１
４を通しミラー１５．１６を介して感光体ドラム１７上
に結像される。

上記感光体ドラム１７は図示矢印方向に回転し、まず帯
電器１８で帯電され、次に半導体レーザ１１による像が
露光され、その表面に静電潜像が形成される。この静電
潜像は視像器１９によってトナーが付着され可視像化さ
れ、このトナー像は転写用帯電器２０の部分で用紙Ｐへ
の帯電によって用紙Ｐに引付けられ、これによりトナー
像が用紙Ｐに転写される。転写後の感光体ドラム１７は
帯電器２１で逆帯電されることにより、今までの電荷が
除去される。

一方、用紙Ｐは選択された上段給紙カセット２２あるい
は下段給紙カセット２３から送出ローラ２４あるいは２
５で１枚ずつ取出され、用紙案内路２６あるいは２７を
通してレジストローラ対２８．２９へ案内され、このロ
ーラ対２８．２９によって転写部へ送られるようになっ
ている。しかして、転写部に送られた用紙Ｐは、転写用
帯電器２０の部分で感光体ドラム１７の表面と密着する
ことにより、上記帯Ｉｆ器２０の作用で感光体ドラム１
７上のトナー像が転写される。この転写された用紙Ｐは
剥離用帯電器３０の作用で感光体ドラム１７から剥離さ
れて搬送ベルト３１で搬送され、その終端部に設けられ
た定着器３２へ送られ、ここを通過することにより転写
像が定着される。

そして、定着後の用紙Ｐは、排紙ローラ対３３．３３に
よってトレイ３４に排出されるようになっている。上記
感光体ドラム１７の回転ピッチは、後述する解像度設定
部６０の解像度に対応したものとなっている。

第１図は上記半導体レーザ１１を駆動するレーザドライ
ブ回路を示すものである。すなわち、半導体レーザ１１
、この半導体レーザ１１から発光されるレーザ光の強さ
に対応した電気信号を出力する光量検出部４１、上記半
導体レーザ１１から発光されるレーザ光の基準レベル（
設定値）に対応した電気信号を出力するビーム光量設定
部４２、上記光量検出部４１からの信号（検出値）と上
記ビーム光！設定８１１４２からの設定値とを比較し、
この比較結果が「検出値〈設定値」の場合にのみ、その
差を出力する比較増幅部４３、この比較増幅部４３から
の信号のサンプルホールドを行うサンプルホールド部４
４、このサンプルホールド部４４からの出力を増幅する
電流増幅部４５、この電流増幅部４５からの電流が図示
しないトランジスタのベースに印加されることにより、
この電流値に応じて上記半導体レーザ１１へのドライブ
電流を変更し、また後述するレーザ点灯時間制御部４８
から供給される信号ＬＤＤＲＶφに応じて上記ドライブ
電流の出力タイミングが変更されるレーザドライブ部４
６、クロック信号ＶＣＬＫφに同期して外部＠＠５０か
ら供給される画像データＳＴＤをそのまま出力する画像
データコントローラ４７、この画像データコントローラ
４７から供給される画像データＬＤＴφに応じて、１画
素分の走査区間に対し、上記半導体レーザ１１を点灯す
る時間を制御する信号ＬＤＤＲＶφを出力するレーザ点
灯時間制御部４８、上記半導体レーザ１１に基準バイア
ス電流を設定するレーザバイアス電流設定部４９、たと
えば製造時に設定された解像度に対応して光量制御信号
、画像周波数制御信号、点灯時間制御信号、走査速度制
御信号を出力する解像度設定部６０、および上記ポリゴ
ンミラー１３を回転するポリゴンモータ６１によって構
成されている。

上記ビーム光ＩＩ定部４２の基準レベル〈設定値）は、
上記解像度設定部６０からの光量制御信号に応じて変更
され、副走査方向の解像度を満たすような値に設定され
るようになっている。上記画像データコントローラ４７
からのクロックＶＣＬＫφの周波数は、上記解像度設定
部６０からの画像周波数制御信号に応じて変更されるよ
うになっている。上記レーザ点灯時間制御部４８の点灯
時間制御信号ＬＤＤＲＶφは、上記解像度設定部６０か
らの点灯時間制御信号に応じて変更されるようになって
いる。上記ポリゴンモータ６１の回転数は、上記解像度
設定部６０からの走査速度制御信号に応じて変更される
ようになっている。

上記解像度設定部６０は、ディプスイッチにより解像度
が設定されているもの、あるいは外部コントローラ（図
示しない）からの解像度が設定されるものであっても良
い。

上記光最検出部４１、ビーム光ＩＩ設定部４２、比較増
幅部４３、サンプルホールド部４４、電流増幅部４５、
およびレーザドライブ部４６によって、安定化回路が構
成され、この安定化回路は上記半導体レーザ１１の出力
を基準レベルに対応した光量レベルとなるように調整し
ているものとなっている。

上記レーザ点灯時間制御部４８は、第３図に示すように
、ナンド回路５１．５２．５３．５４、可変抵抗器５５
とコンデンサ５６とからなるＯＲ時定数回路５７、増幅
器５８によって構成されている。これにより、上記画像
データコントローラ４７から第４図（ａ）に示すような
画像データＬＤＴφが、クロックに同期してナンド回路
５１を介してＯＲ時定数回路５７に供給される。すると
、ＯＲ時定数回路５７は同図（ｂ）に示すように、その
ＣＲ時定数に応じて信号の立上がりを鈍らせた信号を出
力している。

この出力はナンド回路５２．５３によって構成されるシ
ュミットＩＣによってチャタリングが除かれ、ナンド回
路５４に供給される。これにより、ナンド回路５３の出
力としては同図（Ｃ）に示すように、所定レベル以上の
時、−Ｈルーベルの信号が出力され、所定レベル以下の
時、−Ｌ−レベルの信号が出力されるようになっている
。したがって、ナンド回路５４は同図（ｄ）に示すよう
に、上記ナンド回路５３の出力とナンド回路５１の出力
との論理積を反転した信号を出力するようになっている
。このナンド回路５４の出力は増幅器５８で増幅され、
上記半導体レーザ１１の点灯制御用の信号ＬＤＤＲＶφ
として出力される。

上記ＯＲ時定数回路５７内の可変抵抗器５５の抵抗値は
、上記解像度設定部６０から供給される点灯時間制御信
号によって変更されることにより、その時定数が変更さ
れ、出力する信号の立上がりが変わるようになっている
。

この場合、連続する画素の印字データが供給さ一１〇− れた場合、白から黒、あるいは黒から白へのデータの変
更時にのみ、点灯制御用の信号 ＬＤＤＲＶφ（の−）−１”、＝Ｌｉが変更されるため
、各画素の変り目ごとに色が変化することを防止でき、
画像がでこぼこにならず、美しいものを描くことができ
る。

これにより、線幅制御をしている場合でも、複数画素に
対する連続印字画素の１ｉｊｉ像形成を滑らかに行うこ
とができる。この場合、次にどのような信号がくるか等
のチェックを行っていないため、簡単な回路で実現でき
る。

第５図に、上記感光体ドラム１７上に走査するレーザビ
ーム強度分布と画像特性の関係を示す。

すなわち、レーザスキャンによる走査露光エネルギの感
光体ドラム１７上における空間分布が■のようになって
いるとする。これにより、感光特性■、反転現像特性（
転写、定着の影響も含む）■を重ね合せると、画像特性
Ｉｖが得られる。

図で実線で示した走査露光特性は、レーザ光出力５ｍＷ
でシュミレーションしたものであり、画像特性としては
１画素の幅がやや細くなる。この場合、露光エネルギが
２μＳ　／　ｃｄの際、感光体ドラム１７での表面電位
が３００Ｖで、反射濃度が０．４となり、副走査方向の
距離が４０μｍ〜−４０μｍとなる。一方、破線で示し
た走査露光特性は、レーザ光出力８ｍＷとしたもので、
これにより１画素の幅が変更されることが分るようにな
っている。この場合、露光エネルギが２μＳ／ｃｄの際
、感光体ドラム１７での表面電位が３００Ｖで、反射濃
度が０．４となり、副走査方向の距離が５５μｍ〜−５
５μｍとなる。

したがって、ビーム光！設定部の基準レベルを解像度設
定部６０からの光量制御信号に応じて変更することによ
り、半導体レーザ１１から出力される光量が変更され、
副走査方向の１画素の幅が変更されることが分る。

次に、このような構成において動作を説明する。

たとえば今、外部＠ｌ［５０から出力される画像データ
ＳＴＤはクロック信号ＶＣＬＫφに同期してそのまま画
像データコントローラ４７を介してし一ザ点灯時間制御
部４８に供給される。すると、レーザ点灯時間制御部４
８は供給される画像データＬＤＴφに応じて、１画素分
の走査区間に対し、上記半導体レーザ１１を点灯する時
間を制御する信号ＬＤＤＲＶφを出力する。

たとえば、上記画像データコントローラ４７からの画像
データＬＤＴφが、クロックに同期してナンド回路５１
を介してＯＲ時定数回路５７に供給される。すると、Ｏ
Ｒ時定数回路５７はそのＣＲ時定数に応じて信号の立上
がりを鈍らせた信号を出力する。この出力はナンド回路
５２．５３によって構成されるシュミットＩＣによって
チャタリングが除かれ、ナンド回路５４に供給される。

これにより、ナンド回路５３の出力としては、所定レベ
ル以上の時、′Ｈ−レベルの信号が出力され、所定レベ
ル以下の時、′Ｌルベルの信号が出力される。したがっ
て、ナンド回路５４は上記ナンド回路５３の出力とナン
ド回路５１の出力の論理積を反転した信号を出力する。

このナンド回路５４の出力は増幅器５８で増幅され、上
記半導１３一 体レーザ１１の点灯制御用の信号ＬＤＤＲＶφとしてレ
ーザドライブ部４６に出力される。

これにより、レーザドライブ部４６は、上記レーザ点灯
時間制御部４８内から供給される信号ＬＤＤＲＶφに応
じて上記ドライブ電流の出力タイミングが変更される。

したがって、第６図（ａ）に示すような画像データが上
記外部装置！５０から出力された場合、半導体レーザ１
１からのレーザ光の出力は同図（ｂ）に示すようになる
。この結果、現像、定着後の用紙Ｐ上の画像は同図（Ｃ
）に示すようになる。同図（１））はレーザ光の１画素
に対するレーザ光の点灯時間を示し、斜線部はレーザ光
が点灯している領域を示し、白地はレーザ光が消灯して
いることを示している。同図（Ｃ）における斜線部はト
ナーがのっている領域を示している。この時、レーザパ
ワーは主走査方向の線幅が、要求される副走査方向の解
像度を満たすように設定されている。

ただし、この図において、副走査方向への幅は意味を持
っていない。

この時、レーザパワー、副走査方向の線幅は、丁度要求
する解像度に対する１画素の幅と等しくしているものを
例として示している。このように、レーザ光の出力の時
間を制御することにより、主走査方向の１画素の幅を解
像度に対応して変更することができる。

このような状態において、１２画素／ｍｍの解像度で画
像形成を行っている状態から、１６画素／ｍｍの解像度
に変更する場合について説明する。

まず、オペレータにより解像度設定部６０の解像度を１
２画素／ｍｍから１６画素／ｍｍに変更する。すると、
解像度設定部６０は、ビーム光量設定部４２への光錫制
御信号、レーザ点灯時間制御部４８へのレーザ点灯時間
制御信号、およびポリゴンモータ６１への走査速度制御
信号を解像度、１６画素／ｍｍに対応する信号に変更す
る。これにより、ポリゴンミラー１３による走査速度は
く１６画素／ｍｍ÷１２画素／ｍｍ＝）４ｘ３倍となる
。また、ビーム光ｔＡ設定部４２の基準レベルが副走査
方向の解像度（１６画素／ｍｍ）を満たす値に設定され
、レーザ点灯時間制一部４８の点灯時間が主走査方向の
解像度（１６画素／ｍｍ）を満たす値に設定される。そ
して、解像度設定部６０は、画像データコントローラ４
７への画像周波数制御信号を１６／１２ｘ１６／１２に
変更する。これにより、画像データコントローラ４７か
らのクロックＶＣＬＫφの周波数が８ｘ３倍となる。上
記画像周波数は、上記ポリゴンミラー１３の速度増によ
り、解像度が落ちるのを補正するために、４ｘ３倍され
ている。

この結果、主走査方向、副走査方向も共に、１６画素／
ｍｍの解像度で処理が行われ、画像形成が行われる。

なお、上記例では、レーザ点灯時間制御部４８が画像デ
ータコントローラ４７とレーザドライブ部４６との間に
設けられる場合であったが、レーザドライブ部４６と半
導体レーザ１１との間に設け、レーザパワーの立上がり
時間を制御する場合であっても良い。

上記したように、解像度に対応して、半導体レーザの点
灯時間、ポリゴンミラーの走査速度、画像データの読取
りクロック、および半導体レーザの光量を制御すること
により、画像上の主走査方向、副走査方向の最小構成単
位となる１画素ごとを任意の幅に変更することができ、
これにより解像度を変更することができる。この結果、
１つの画像形成装置によって、複数の解像度を実現する
ことができる。

なお、前記実施例では、レーザドライブ部へ供給される
画像データを解像度に対応した時間幅の信号としたが、
これに限らず、レーザドライブ部から出力されるドライ
ブ電流に解像度に対応した過渡出力つまりオーバシュー
トを持たせ、このオーバシュートのレベル（高さ）を変
更することにより、主走査方向の１画素の幅を任意に変
更するものであっても良い。

また、レーザバイアス電流設定部のレーザバイアス電流
を制御することにより、つまりレーザパワーの立上がり
時間をｆ＄Ｊｍ（変更）することにより、主走査方向の
１画素の幅を任意の幅に変更するようにしても良い。上
記レーザパワーの立上がり時間とは、レーザパワーが基
準バイアスから実際の発光レベルに達するまでの１間で
ある。

また、レーザ点灯時間制御部におけるＣＲ時定数回路の
時定数の変更が、装置の製造時にそのＯＲ時定数回路内
の可変抵抗器の抵抗値を変更することにより行われてい
たが、これに限らず、外部機器（外部のホストコンピュ
ータ）からの切換信号あるいは装置内の切換スイッチ（
ディツブスイッチ）により、変更されるものであっても
良い。

この場合、１つの画像の中における１画素の幅の変更が
行える。

［発明の効果］ 以上詳述したようにこの発明によれば、種々の解像度で
画像形成を行うことができる画像形成装置を提供できる
。

【図面の簡単な説明】

第１図から第６図はこの発明の一実施例を示すもので、
第１図はレーザドライブ回路の構成を概略的に示すブロ
ック図、第２図はレーザプリン夕の全体の構成を説明す
るための断面図、第３図はレーザ点灯時間制御部の構成
を概略的に示す図、第４図は第３図における各部の出力
波形を説明するための図、第５図はレーザビーム強度分
布と画像特性の関係を説明するための図、第６図は画像
データ、レーザ光出力および現像、定着後の画像を説明
するための図であり、第７図はレーザプリンタのレーザ
走査系を説明するための斜視図である。 １１・・・半導体レーザ（レーザ光発光手段）、１３・
・・ポリゴンミラー、１７・・・感光体ドラム、４６・
・・レーザドライブ部、４８・・・レーザ点灯時間制御
部、５０・・・外部装置、５１〜５４・・・ナンド回路
、５７・・・ＯＲ時定数回路、６０・・・解像度設定部
、６１・・・ポリゴンモータ。 出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦第７図 手続補正書 ６２．５．２０ 昭和　　年　　月　　日 特許庁長官　　黒　１）明　雄　　殿 １、事件の表示 特願昭６１−１２４９１５号 ２、発明の名称 画像形成装置 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 （３０７）　　株式会社　　東　　芝 ４、代理人 東京都千代田区霞が関３丁目７番２号　ＵＢＥビル６、
補正の対象 明　　細　　書 ７、補正の内容 （１）　　明細書の第１２頁第２行目、および同頁第９
行目に、「２μＳ／ｄＪとあるを、「２μＪ／護」と訂
正する。 ＝　２−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 画像データに応じてレーザ光を発光するレーザ光発光手
   段と、 このレーザ光発光手段からのレーザ光を偏向走査する走
   査手段と、 この走査手段からのレーザ光により感光体上にドット状
   の潜像を形成する像形成手段とからなる画像形成装置に
   おいて、 上記感光体における画像上の主走査方向および副走査方
   向の最少構成単位となる１画素に対する解像度を指定す
   る指定手段と、 この指定手段により指定された解像度に対応して上記レ
   ーザ光を発光する期間を変化するとともに、上記走査手
   段の走査周波数を変化する制御手段と、 を具備したことを特徴とする画像形成装置。