JPH01206368A

JPH01206368A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH01206368A
Application number: JP63093593A
Authority: JP
Inventors: Kenichiro Asada; 朝田　賢一郎; Takashi Mama; 真間　孝; Naonobu Fujioka; 藤岡　尚亘; Yoshio Kaneko; 金子　良雄
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1987-10-15
Filing date: 1988-04-18
Publication date: 1989-08-18
Anticipated expiration: 2013-02-16
Also published as: JP2713578B2

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】〔技術分野〕本発明は、画像信号をパルス幅変調して画像形成信号に
変換し、この画像形成信号で変調されたレーザービーム
で感光体上を照射・走査して静電潜像を形成し、この静
電潜像を現像手段で現像して顕像化したものを転写紙上
に転写して画像を再現する複写機、レーザープリンター
等の画像形成装置に関する。

〔従来技術〕

従来、中間調再現性が余り良くない記録装置を使用して
、疑似的に中間調を再現する方法としてデイザ法、濃度
パターン法等が提案され、実用化されている。これらの
方法に関しては、特開昭５７−７６９７７号公報を初め
、数多くの出願がなされ且つ文献等にも詳しく記載され
ているので、説明は省略する。

現在多く行われている方法は、中間調画像信号（濃淡画
像信号）としきい値信号（デイザ信号）とを比較し、２
値または限られた数に多値化して、ドツトの大きさまた
はドツトの密度で疑似的に中間調を再現している。。

例えば、しきい値信号を４×４のマトリクスとすると、
２値しか表現出来ない記録装置においては、１７階調し
か再現出来ず、１階調溝たりの濃度差が大きく、いわゆ
る偽輪郭が目立った画像となってしまう。これを改善す
るためにマトリクスを大きくすると、解像度が低下して
しまうという相反した特性を有している。

そこでレーザービームを用いた画像形成装置では、感光
体に照射するレーザービームの１ドツトをパルス幅変調
しく１ドツトのビーム点灯時間を変更し）、１画素で数
階調の濃淡を表現し階調性を表現することで、解像度の
低下を防止する方式（多値化パルス幅変調）を用いてい
る。

しかし、感光体上に照射されるレーザービームのパワー
が、レーザー光源の劣化やミラー、レン°ズ等の光学部
品の汚れにより変化したり、感光体の感度が、感光体材
料の疲労や温度変化により変化すると、形成されるドツ
トの面積が変わってしまう。これは、再現画像の濃度変
化、階調特性の悪化となって現れ、画像の再現性が低下
してしまうという問題がある。

第２４図はレーザービームのデユーティと１ドツトの面
積率の関係を示すグラフであって、Ａは初期時の特性、
Ｂは感光体上に照射されるレーザービームのパワーが劣
化したり、感光体の感度が劣化した時の特性を示し、デ
ユーティはレーザー光源の点灯時間を無次元化したもの
で示す。

すなわち、また、１ドツトの面積率は次の通りである。

例えば、画素密度を１６本／　ｍ　ｍとした場合、１画
素に相当する面積は１辺が０．０６３ｍｍ（１／１６’
＝０．０６５　　（ｍｍ）　〕の正方形に相当する。

同図に示されたように、レーザービームのパワーの劣化
、感光体の感度劣化により、ドツト面積率が低下してし
まうことが分かる。

ところで、最もシンプルな２値のレーザービームプリン
タでも、階調を表現するのにデイザマトリクス等の画像
処理を施しているのが普通であるが、その場合でも、上
記した濃度変化が起こると、階調曲線が全体的に変化す
るため、画像品質は低下してしまう。特に、後述する実
施例のような多値パルス幅変調による階調表現の場合に
は、上記した事項の影響は顕著となる。

〔目的〕

本発明は、上記従来技術の欠点を解消し、レーザービー
ムのパワーの劣化や感光体の感度の劣化に応じて、該レ
ーザービームを変調するパルス幅を変えることにより画
像を構成する１ドツトの面積率を補正して、濃度変化を
抑制するようにした画像形成装置を提供することを目的
とする。

〔構成〕

本発明は、上記目的を達成するため、画像形成信号に対
応して変調されたレーザービームを感光体上に照射し、
該感光体上に静電潜像を形成し、この静電潜像を現像手
段により顕像化し、この顕像を転写紙に転写する電子写
真方式の画像形成装置において、前記感光体上に形成さ
れる画像の状態を検出する検出手段と、画像形成信号に
対応して変調されたパルス幅の設定値を変更するパルス
幅変更手段とを備え、上記検出手段の検出出力信号によ
り上記パルス幅変更手段を制御して前記感光体上に形成
された画像の状態に応じて上記パルス幅の設定値を変更
することを特徴としたものである。

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

先ず、多値パルス幅変調を例として説明するが、後述す
る２値のパルス出力によるレーザービーム変調について
も同様に本発明を適用出来るものである。

第２５図は半導体レーザーを用いた書込光学系の１例を
示す斜視図である。ｌは半導体レーザー、２はポリゴン
ミラー、３は感光体ドラム、４はｆθレンズ、５は集光
レンズ、６はシリンドリカルレンズ、７はミラー、８は
書き出し位置を一定にするための光検知器である。

ごのような構成において、半導体レーザー１から出射さ
れたビームは集光レンズ５において平行ビームにされ、
この平行ビームはシリンドリカルレンズ６によりポリゴ
ンミラー２上に線状に集光される。ポリゴンミラー２で
反射されたビームはｆθレンズ４によって感光体ドラム
３上に結像させられ、ビームはポリゴンミラー２の回転
により感光体ドラム３上を走査する。

第２６図は第２５図の書込光学系を備えたレーザー記録
装置の全体構成を説明する概略断面図であって、１１は
第２５図に示した書込光学系をユニットとして示す書込
光学系ユニットであり、ユニット１１のビーム出射部に
は防塵ガラス１７が備えられており、ユニット１１は密
閉構造になっている。

１２は第２５図に感光体ドラム３として示した感光体ド
ラム、１３は帯電器、１４は現像手段、１５は転写紙、
１６はクリーニング手段である。

感光体ドラム１２は図示されていない駆動手段により矢
印方向に回転させられ、帯電器１３により帯電される。

その後、書込光学系ユニット１１からのレーザービーム
により走査露光されて潜像が形成される。そして現像手
段１４により顕像化され、転写点において転写紙１５上
に像を転写する。また感光体上に残されたトナーはクリ
ーニング手段１６により除去される。

次に、レーザービームを変調するためのパルス幅変調方
式について説明する。

このパルス幅変調方式は、画像処理部より階調信号が入
力されると、予め用意された階調に対応するパルス幅の
変調信号により、半導体レーザーからレーザービームが
出射されるようにしたものである。

第２７図は２ビット並列信号線を階調信号に割り当て、
２ビツトにより４階調の出力を得る構成のブロック図で
あって、Ｄ１〜Ｄ４はデイレイライン、Ｇｌ、Ｇ２はＡ
ＮＤゲート、Ｇ３．Ｇ４はＯＲゲート、Ｓはセレクタ、
Ｄは半導体レーザー（ＬＤ）駆動回路、１はＬＤである
。

同図に示したパルス幅変調方式は、画素クロックＣＬＫ
と、この画素クロックＣＬＫをデイレイラインで任意時
間遅延ささたものの論理積または論理和をとる構成を階
調数（ここでは４種類）用意し、セレクタＳにより階調
信号に応じたパルス幅の出力を得、これをＬＤ駆動回路
りに与え、ＬＤｌを駆動するものである。

第２８図、第２９図はデイレイラインとＡＮＤゲート、
ＯＲゲートにより画素クロックＣＬＫから任意のパルス
幅出力を得るための説明図で、第２８図（８１はデイレ
イラインとＡＮＤゲートによる構成図、同図（ｂ）はそ
の動作波形図、第２９図（ａ）はデイレイラインＤとＯ
Ｒゲートによる構成図、同図（ｂ）はその動作波形図で
ある。

第２８図において、画素クロックＣＬＫ■とデイレイラ
インＤ（遅延時間：ΔＴ＋）を通した遅延信号■をＡＮ
ＤゲートＧに入力することにより、（Ｔ−ΔＴ、）のパ
ルス幅を持った信号◎を得ることが出来る。従って、Δ
Ｔ、を任意に選ぶことにより任意のパルス幅（Ｔ−ΔＴ
、）の信号◎を得ることができる。

第２９図において、画素クロックＣＬＫ■とデイレイラ
インＤ（遅延時間：ΔＴ２　）を通した遅延信号◎をＯ
Ｒゲー１−Ｇに入力することにより、（、Ｔ＋ΔＴｔ）
のパルス幅を持った信号■を得ることができる。第２８
図と同様に、ΔＴ２を任意に選ぶことにより、任意のパ
ルス幅（Ｔ＋ΔＴｚ）の信号■を得ることが出来る。

上記した第２８図（ａ）、第２９図（ａ）に示した構成
を階調数に対応した数だけ持ち、これらの信号をセレク
ターに入力、画像処理部から指示された階調信号により
階調に応じたパルス幅の信号出力を得ることが出来る。

尚、第２７図においては、４階調の出力例を示したが、
上記回路構成及び階調信号のビット数を増やすことによ
り、さらに高階調の出力が可能となる（例えば、８種類
のパルス幅を設定する設定回路及び３ビツトの階調信号
を用意することにより８階調の出力が可能となる）。

次に、感光体上に形成される画像の状態を検出してパル
ス幅の設定値を変更する構成の実施例を説明する。

第１図は本発明による画像形成装置の一実施例を説明す
る概略構成図であって、第２６図と同一符号は同一部分
に対応し、１８は感光体ドラムの表面電位検出器であり
、感光体ドラム１２のビーム照射点Ｐと現像点Ｑの間の
位置に該感光体ドラム１２に近接して置かれる。そして
、感光体の表面電位に対応した電圧を出力する。

第２図は本発明の一実施例に係るレーザービーム制御系
の構成図であって、２０は増幅器、２１はパルス幅設定
回路、２２はセレクタ、２３はＬＤ駆動回路、第１図と
同一符号は、同一部分に対応する。

同図において、感光体上の有効画像部でないところ（転
写紙に画像が転写されない領域；例えば、主走査方向の
有効画像領域や、ある転写紙に写す画像と、次に来る転
写紙に写す画像の間の領域）に、ある一定のデユーティ
でビーム点灯させることにより、静電潜像；ａを形成す
る。そして表面電位検出器１８は、静電潜像；３部の表
面電位に対応した出力を発生する。

表面電位検出器１８の検出出力は、増幅器２０で増幅さ
れた後、パルス幅設定回路２１に供給される。パルス幅
設定回路２１は検出器１８からの信号に応じてパルス幅
の設定値を変更して、セレクタ２２に表面電位に応じて
変更されたパルス幅の信号を与え、階調信号で選択され
た多値パルスがＬＤ駆動回路２３に印加され、ＬＤを駆
動する。

第３図は表面電位検出器の出力信号波形図であって、■
、は帯電電位（例えば、−８００Ｖ）、■、は静電潜像
：３部の表面電位（例えば−１００Ｖ）である。

第４図は第２図におけるパルス幅設定回路の一構成例を
示すブロック図であって、Ｄ１〜Ｄｎはデイレイライン
、６１〜ＧｎはＡＮＤまたはＯＲゲート、２２ａ、２２
ｂはセレクタ、２３はＬＤ駆動回路、１は半導体レーザ
ーである。

同図において、この構成の動作は、前記第４図で説明し
たものとセレクタ２２ａの部分を除いて同じである。

セレクタ２２ａは、デイレイラインＤ１〜Ｄｎとゲート
Ｇｌ〜Ｇｎにより作成された任意のパルス幅の信号の他
に、第１図、第２図で説明した表面電位検出器１８の出
力信号を入力としており、このセレクタ２２ａにおいて
、表面電位検出器の出力信号に応じたパルス幅の信号を
選択して、選択されたパルス幅の信号をセレクタ２２ｂ
に入力する。セレクタ２２ｂでは前記の説明の通り、階
調信号に応じたパルス幅の信号出力をＬＤ駆動回路２３
に与え、ＬＤＬを駆動するものである。

以下、上記実施例の動作について説明する。具体例とし
て、レーザービームの出力強度に応じ、１ビツト（２値
）の信号を出力〔表面電位検出器の第９図のｖｌに対応
する信号がある基準値Ｓ以上のときハイ　（Ｈ）　、Ｓ
以下のときロー（Ｌ）を出力コし、複数のパルス幅信号
の中から４種類（４階調）のパルス幅の信号を得るよう
にした場合について説明する。

第５図は前記第２４図に対応する本発明のレーザービー
ムのパワー設定を説明するグラフで、イの曲線は上記基
準値Ｓのときのデユーティと１ドツト面積率の関係を示
し、口の曲線は表面電位検出器の出力がＳ以上のときの
デユーティと１ドツト面積率の予め求めておいた関係を
示し、ハの曲線は同じ（Ｓ以下のときのデユーティと１
ドツト面積率を予め求めておいた関係を示す。

同図において、表面電位検出器の出力信号が基準値Ｓ以
上のとき、予め求めておいた、デユーティと、１ドツト
面積率の関係口を参照し、４階調に対応するビーム点灯
時間としてＴｏ（＝０）。

Ｔ＋　、Ｔ２　、Ｔｓを用い、表面電位検出器の出力信
号がＳ以下のとき、デユーティと１ドツト面積率の関係
ハを参照し、４階調に対応するビーム点灯時間としてＴ
Ｏ（＝０）、Ｔ＋　　’、Ｔ２　’、Ｔｘ　　’を用い
る。尚、第１１図において４階調時の１ドツトの面積率
として、０（％）、１０（％）、３０　（％）、　　７
５　（％）、１００　（％）を用いたが、１ドツト面積
率は、得たい階調特性（第６図に示す階調カーブｊ！、
ｍ、ｎ）に応じて選択する。

次にセレクタ２２−ａにて表面電位検出信号に応じ複数
用意したパルス幅信号の中から４種類のパルス幅の信号
を得る説明図を第７図に示す。

第７図では、Ｔｔ　’αＴｓ（第５図参照）として、６
種類の幅設定回路（パルス幅；Ｔ６１ＴＩＩＴ＋　　’
、Ｔｚ　、Ｔｚ　　’、Ｔ：＋　　’）を用意しである
。

そしてセレクター２２−ａに表面電位検知信号としてＨ
（ハイ）信号が入力されると、Ｔｏ　、Ｔ、。

Ｔｚ　、Ｔｚ　’　　（ｙ７’３　）のパルス幅の信号
が選ばれ（第７図に実線で示す）セレクタ２２−ｂに入
力される。またセレクタ２２−ｂに表面電位検知信号と
してＬ（ロー）信号が入力されると、Ｔｏ、ＴＩ’、Ｔ
ｚ’ｌＴ３’のパルス幅の信号が選ばれ（第７図に破線
で示す）、セレクタ２２−ｂに入力される。

上記説明では、２値のビーム出力信号により４階調のパ
ルス幅信号を得る例について述べたが、パルス幅設定回
路の数を増やし、且つ、表面電位検出信号のビット数を
増やすことにより、レーザービーム出力の変動や、感光
体感度の変動に対する１ドツト面積率（−階調特性）の
変化を小さくすることが出来る。

次に、本発明の他の実施例を説明する。

第８図は本発明の他の実施例を説明するレーザービーム
制御系の構成図であって、１２は感光体ドラム、１８４
．１８ｊ、１８には表面電位検出器で各別の静電潜像ｉ
、ｊ、にの部分の各表面電位を検出する。また、２０−
１．２０−２．２０−３は増幅器で、それぞれ検出信号
Ｓｉ、Ｓｊ。

Ｓｋを後段のパルス幅設定回路（第９図）に与える。

同図において、感光体ドラム１２上の非有効画像部にビ
ーム点灯時間を第１１図におけるＴ１゜Ｔ、、Ｔ３とし
たときのそれぞれの静電潜像ｉ。

ｊ、ｋを形成し、前記静電潜像ｉ、ｊ、に部の表面電位
を、それぞれ表面電位検出器１８ｉ、１８ｊ、１８にで
検知し、検出信号Ｓｉ、Ｓｊ、Ｓｋを得る。

第９図は第８図の検出信号によりパルス幅の設定値を変
更するパルス幅設定回路のブロック図であって、ＤＯ〜
Ｄ３はデイレイライン、Ｄｉ、ｐｊ、Ｄｋは遅延時間変
更回路、Ｇｏ〜Ｇ３はゲート、２２はセレクタ、２３は
ＬＤ駆動回路である。

尚、１はＬＤである。

同図において、信号■はデイレイラインＤｏ及びゲー１
−ＧＯ（ＡＮＤ回路）により形成されたパルス幅Ｏの信
号（第７図におけるＴｏ）である。

また、信号■、■、■はそれぞれデイレイラインＤ１、
デイレイラインＤ２、デイレイラインＤ３と、ゲートＧ
ｌ　〜Ｇ３　（ＡＮＤまたはＯＲ回路）により形成され
たパルス幅、Ｔ＋　、Ｔ！　、Ｔｚ　（７）信号である
。ここで、デイレイラインＤ１、デイレイラインＤ２、
デイレイ時間 ΔＴ１．ΔＴ２．　ΔＴ３はそれぞれ遅延時間変更回路
Ｄｉ、Ｄｊ、　　Ｄｋにより変更でき、それに伴い信号
の、■、■のパルス幅が変わる。そして、第８図に示し
た表面電位検出信号Ｓｔ、Ｓｊ、Ｓｋをそれぞれ遅延時
間変更回路Ｄｉ、Ｄｊ、Ｄｋに入力する構成とし、各静
電潜像ｉ、ｊ、に部の表面電位が常にある一定の範囲に
入るように、各デイレイ時間ΔＴ１　、　ΔＴ２．ΔＴ
、を制御する。

そうすることにより、感光体上に照射されるビームパワ
ーが変動したり、感光体感度が変動したりしても常に階
調特性の安定した画像が得られる。

第１０図は第９図の動作を説明するための第３図に対応
する波形図であって、（ａ）、　（ｂ）、　（ｃ）は静
電潜像ｉ、ｊ、ｋから得た表面電位検出器１８１゜工８
ｊ、１８にの出力に関連する波形図である。

同図において、表面電位が、ある値より下がったときは
パルス幅が長くなるように、表面電位がある値より大き
くなったときは、パルス幅が短くなるように、デイレイ
時間変更回路により、デイレイ時間ΔＴを変化させる。

即ち、例えばｆａｔの静電潜像ｉについて、検出信号Ｓ
ｉ（第８図）が上方設定値Ｓ　ｉ　Ｎより大のときは、
第９図の信号■のパルス幅が短くなるように、また検出
信号３　ｉが下方設定値Ｓ　ｉ　Ｌより小のときは、同
信号■のパルス幅が長くなるように、遅延時間変更回路
ＤｉによってデイレイラインＤＩの遅延時間ΔＴ１を制
御するものである。

さて、感光体上の画像状態を検出する手段として、上記
した実施例の外、形成した静電潜像を現像した後の顕像
の反射濃度を検出するようにしても良い。

以下、顕像の反射濃度を検出するようにした実施例を説
明する。

第１１図は本発明のさらに他の実施例を示す画像形成装
置の概略断面図であって、第１図と同一符号は同一部分
に対応し、２８は反射濃度検出器である。

同図において、反射濃度検出器２日は、現像点と転写点
との間の位置に感光体ドラム１２に近接して配置される
。

反射濃度検出器２８は、光源と光検出素子（例えばフォ
トダイオード）で構成された、所謂反射型フォトセンサ
のようなもので良い。光源からの光が顕像で反射したそ
の反射光量は、顕像の濃度により増減する。

例えば、トナーの付着量が多い（濃度が高い）ときは、
光が散乱される確立が高くなるので、光検出素子での受
光量が低下する。従って、反射濃度検出器２８の出力は
、顕像の反射濃度に対応したものとなる。

第１２図は反射濃度検出器を用いたレーザービーム制御
系の構成図であって、感光体ドラム１２上の有効画像部
でないところ、即ち転写紙に画像が転写されない領域、
例えば主走査方向の有効画像領域や、ある転写紙に写す
画像と、次に来る転写紙に写す画像の間の領域に、ある
一定のパターントデューティでビームを点灯させること
により静電潜像を作り、現像工程を経て、顕像ａを形成
する。この顕像ａ′からの反射光は反射濃度検出器２８
で検出され、増幅器２０で増幅された後、パルス幅設定
回路２１に供給される。

第１３図は反射濃度検出器の出力波形図である。

パルス幅設定回路２１及びその後処理については前記第
４図と同様であるので、説明は省略する。

第１４図は第１２図に示した構成におけるレーザービー
ムのパワー設定を説明するグラフで、口。

ハの各曲線は、第１３図における反射濃度検出器の出力
が、ある設定値ｖｔｈ以上以上上以下応してそれぞれ予
め求めておいて、デユーティと１ドツト面積率の関係を
示す曲線である。

ここでは、レーザービームの出力強度に応じ、１ビツト
（２値）の信号を出力しく反射濃度検出器の出力信号が
、例えばｖｔｈ以上のときハイ：Ｈ出力を、ｖｔｈ以下
のときロー：Ｌを出力する）、複数のパルス幅信号の中
から４種類（４階調）のパルス幅の信号を得る場合につ
いて説明する。

反射濃度検出器２８の出力信号がｖｔｈ以上のときは、
予め求めておいたデユーティと、１ドツト面積率の関係
Ｆを参照し、４階調に対応するビーム点灯時間としてＴ
ｏ　　（＝０）、　Ｔ、、Ｔ２　。

Ｔ、を用い、反射濃度検出器の出力信号がｖｔｈ以下の
とき、デユーティと１ドツト面積率の関係Ｇを参照し、
４階調に対応するビーム点灯時間としてＴｏ　　（＝０
）、ＴＩ　　’、Ｔ２　　’、Ｔ３　　’を用いる。

第１４図において、４階調時の１ドツトの面積率として
０　（％）、　　１０　　（％）、　　３０　　（％）
、７５　（％）、１００（％）を用いたが、１ドツト面
積率は、得たい階調特性（前記第１２図に示す階調カー
ブｆｆ、ｍ、ｎ）に応じて選択する。次に、第４図のセ
レクタ２２ａにて反射濃度検出器からの信号に応じ複数
用意したパルス幅信号の中から、４種類のパルス幅の信
号を得る。

この４種類のパルス幅の信号を得るためのセレクタ２２
ａの構成は、前記第７図と同様である。

第７図に示したように、Ｔｚ　　’　＝Ｔ３　（第１４
図参照）として６種類のパルス幅設定回路（パルス幅；
　Ｔｏ、ＴＩ、ＴＩ　’　、　Ｔ２．’ｒｚ　’　、　
Ｔ３　’　）を用意しである。そして、第４図のセレク
タ２２ａに反射濃度検出信号としてＨ（ハイ）が入力さ
れると、Ｔｏ、　”ｒｌ、　Ｔｚ、　Ｔｚ　　’　　（
ユＴｚ）のパルス幅の信号が選ばれ（第７図実線）、セ
レクタ２２ｂに入力される。また、セレクタ２２ｂに反
射濃度検知信号としてＬ（ロウ）が人力されると、Ｔｏ
。

Ｔｌ　　’＋　Ｔｚ　’＋　Ｔ３　’のパルス幅の信号
が選ばれ（第７図破線）、セレクタ２２ｂに入力される
。

上記説明では２ビツトのビーム出力信号により４階調の
パルス幅信号を得る例について述べたが、パルス幅設定
回路の数を増やし、且つ反射濃度検出信号のビット数を
増やすことにより、レーザービーム出力の変動や、感光
体感度の変動に対する１ビツト面積率（＝階調特性）の
変化を小さくすることが出来る。

第１５図は反射濃度検出器を用いたレーザービームの制
御系の他の構成図であって、前記第８図における静電潜
像に替えて顕像ｉＪ、ｊＪ、ｋｒを検出対象としたもの
である。

同図に示すように、感光体上の非有効画像部にビーム点
灯時間をＴ、、Ｔ２．’ｒｉとしたときのそれぞれの静
電潜像を形成、現像により顕像ｆ　Ｊ。

ｊ’、に’を形成し、前記顕像１１．Ｖ、ｋＬ部の反射
濃度を、それぞれ反射濃度検出器２８１゜２８ｊ、２８
にで検知し、それぞれ検出信号Ｓｔ’、Ｓｊ’、Ｓｋ’
を得る。

この検出信号Ｓｉ’、Ｓｊ’、Ｓｋ’を用いてパルス幅
を設定する回路は、前記第１５図と同様であり、第９図
の入力信号Ｓｉ、Ｓｊ、Ｓｋに代えて上記検出信号Ｓｉ
’、Ｓｊ’、Ｓｋ’を用いる。第９図において、信号■
はデイレイラインＤＯ及びＡＮＤ回路により形成された
パルス幅Ｏの信号（第７図におけるＴｏ）である。また
、信号■、■、■はそれぞれデイレイラインＤｌ、デイ
レイラインＤ２、デイレイラインＤ３と、ＡＮＤまたは
ＯＲ回路により形成されたパルス幅、Ｔｌ１Ｔ！、Ｔ：
ｌの信号である。ここで、デイレイラインＤ１、デイレ
イラインＤ２、デイレイラインＤ３の遅延時間ΔＴ１．
ΔＴ２．ΔＴ３はそれぞれ遅延時間変更回路Ｄｉ、Ｄｊ
、Ｄｋにより変更でき、それに伴い信号■、■、■のパ
ルス幅が変わる。そして、第１５図に示した反射濃度検
出信号Ｓｉ’、Ｓｊ’、Ｓｋ’をそれぞれ遅延時間変更
回路Ｄｉ、Ｄｊ、Ｄｋに入力する構成とし、各顕像ｉｒ
、ｊｒ、ｋｔ部の反射濃度が常にある一定の範囲に入る
ように、各遅延時間ΔＴ１．ΔＴ２、八Ｔ３を制御する
。そうすることにより、感光体上に照射されるビームパ
ワーが変動したり、感光体感度が変動したりしても常に
階調特性の安定した画像が得られる。尚、第９図におい
て、反射’／７’Ａ度がある値より下がったときはパル
ス幅が長くなるように、反射濃度がある値より大きくな
ったときは、パルス幅が短くなるように、遅延時間変更
回路により遅延時間ΔＴを変化させる。

さて、以上は、多値化パルス幅変調についての説明であ
るが、これと同様に、２値出力の場合でも実施が可能で
ある。例えば、２値出力の場合の実施例として第１２図
、第４図の代わりに第１６図、第１７図のような構成を
とることが出来る。

第１６図は、反射濃度検出器を用いたレーザービーム制
御系のさらに他の構成図、第１７図はパルス幅設定回路
のブロック図であり、前記実施例と同一符号は同一部分
に対応し、２９は画像信号のゲートである。

また、第１８図は第１６図、第１７図の構成における反
則濃度信号生成回路のブロック図であって、３０はＡ／
Ｄコンバータ、３１はサンプル／ホールド（Ｓ／Ｈ）回
路、３２はＲＯＭである。

第１６図において、増幅器２０からパルス幅選定回路２
１に出力される反射濃度信号は、第１８図のような構成
により生成されることにより、反射濃度信号に対するパ
ルス幅の選定に自由度が増す。即ち、反射濃度検出器２
８で検出された信号は増幅器２０で増幅され、Ａ／Ｄコ
ンバータ３０でデジタルデータに変換される。Ａ／Ｄコ
ンバータ３０からの出力は、例えば、少なくとも１枚あ
るいは１ページの画像書き込み期間中は、前のデータを
保持しておくサンプルホールド回路３１で保持される。

この出力はＲＯＭ３２にアドレスデータとして与えられ
、ＲＯＭ３２から、そのデータに応じた反射濃度検出信
号を出力する。ここで、サンプルボールド回路３１に与
えられるリセット信号のタイミングは特に限定されず、
必要な補正精度に応じて各々の場合で設定すれば良い。

また上述した実施例では、１ドツト多値出力が可能なレ
ーザープリンタを対象にして説明したが、本発明は、１
ドツト２値出力のレーザープリンタについても適用し得
るものである。

以下、１ドツト２値出力のレーザープリンタの実施例を
第４図及び第９図に対応させて、第１９図及び第２０図
にブロック図として例示する。

尚、同実施例では、第４図、第９図に示した実施例から
階調信号の部分を取り除いた構成となっている。

第１９図において、Ｄ１〜Ｄｎはデイレイライン、Ｇｌ
ｘＧｎはＡＮＤまたはＯＲゲート、２２はセレクタ、２
３はＬＤ駆動回路、１は半導体レーザー、３３はアナロ
グスイッチである。

また第２０図において、Ｄはデイレイライン、ＧはＡＮ
ＤまたはＯＲゲート°、Ｄｉは遅延時間変更回路、２３
はＬＤ駆動回路、１は半導体レーザー、３３はアナログ
スイッチである。

そして第１９図、第２０図に示した実施例では、感光体
帯電電位検出信号に応じて作られたパルス幅信号を予め
発生させておき、それをアナログスイッチ３３に入力す
る。このアナログスイッチ３３は画像信号によりオン、
オフされる。つまり、画像信号に応じて設定されたパル
ス幅信号がＬＤ駆動回路２３に送られるか、或いは送ら
れないかが決定され、半導体レーザー１が変調される。

尚、前記アナログスイッチ３３に代えて、ＡＮＤゲート
のようなものも使用出来る。

また上述した説明では、パルス幅信号発生部をデイレイ
ライン、ゲート、セレクタによって構成された例として
示したが、この信号発生部は第２１図に示した他の実施
例のブロック図のように発振回路３４と基準信号発生回
路３５と比較器３６とによって構成されることも考えら
れる。この実施例では、第２２図（ａ）　、　（ｂ）の
第２１図の実施例の出力波形図に示すように、発振回路
３４から例えば三角波あるいは鋸歯状波のような時間と
共に出力が変化する波形信号が出力される。また、この
発振周波数は画素周波数である。さてパルス幅変調によ
る多値出力レーザープリンタであれば、基準信号発生回
路３５に階調信号が入力され、この信号に応じて出力信
号Ｖｒｅｆ　　（第２２図（ａｌ参照〕の出力が変化す
る。これらの両信号は比較器３６に入力され、例えば第
２２図（ｂｌに示したようなパルス幅変調された信号と
なる。また２値出力レーザープリンタの場合であれば階
調信号はないので、その代わりに半導体レーザーの変調
信号を基準信号発生回路３５に入力するような構成とす
る。

上述のようなパルス幅変調回路を使用した場合、前記第
６図、第１θ図にて説明した実施例に対応する構成は、
第２３図に示すブロック図のようなものとなる。第２３
図において、■は半導体レーザー、２３はＬＤ駆動回路
、３４は発振回路、３５は基準信号発生回路、３６は比
較回路、３７は基準信号補正回路である。この基準信号
補正回路３７では感光体帯電電位検出信号に応じて補正
信号Δ■を出力する。そして基準信号発生回路３５では
第２２図（ａ）に示したＶｒｅｆに前記補正信号Δ■を
加算し、Ｖ　’　ｒｅｆを出力する。このことにより、
感光体帯電電位検出信号に応じてパルス幅を変更するこ
とが可能となる。

尚、これまでの説明では、パルス幅変調部をデイレイラ
イン、ＡＮＤ或いはＯＲゲート、及びセレクタで構成さ
れた例を示して来たが、これに限らず、タイマ、ワンシ
ョットマルチバイブレークや電圧制御型発振器等による
構成のものでも、何ら構わない。

また、以上の説明では、感光体上に形成された顕像の反
射濃度を検出する場合について例示したが、所謂転写ベ
ルト、その他の転写体を持つ構成のプリンタでは、これ
らの上に転写された転写像の反射濃度を検出するように
反射濃度検出器を配置すれば良く、感光体上に形成され
た顕像の反射濃度を検出する方法は上記に限らない。

〔効果〕

以上説明したように、本発明によれば、レーザービーム
のパワーの劣化や感光体の感度の劣化に応じてレーザー
駆動用のパルス幅を変えて画像を構成する１ドツトの面
積率を変化させることによって、濃度変化を抑制出来る
ので、従来技術の欠点を除いた優れた機能の画像形成装
置を提供することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を説明する画像形成装置の概
略断面図、第２図は本発明の一実施例に係るレーザービ
ーム制御系の構成図、第３図は表面電位検出器の出力波
形図、第４図はパルス幅設定回路の一構成例を示すブロ
ック図、第５図はレーザービームのパワー設定を説明す
るグラフ、第６図は階調カーブの説明図、第７図は表面
電位検出信号に応じて４種類のパルス幅の信号を得るセ
レクタの説明図、第８図は本発明の他の実施例を説明す
るレーザービーム制御系の構成図、第９図は第８図の検
出信号によりパルス幅の設定値を変更するパルス幅設定
回路のブロック図、第１０図は第９図の動作を説明する
ための波形図、第１１図は本発明のさらに他の実施例を
示す画像形成装置の概略断面図、第１２図は反射濃度検
出器を用いたレーザービーム制御系の構成図、第１３図
は反射濃度検出器の出力波形図、第１４図は第１２図に
おけるレーザービームのパワー設定を説明するグラフ、
第１５図は反射濃度検出器を用いたし一ザービームの制
御系の他の構成図、第１６図は反射濃度検出器を用いた
レーザービーム制御系のさらに他の構成図、第１７図は
パルス幅設定回路のブロック図、第１８図は第１６図、
第１７図に示した構成における反射濃度信号生成回路の
ブロック図、第１９図、第２０図はパルス幅設定回路の
他の実施例を示すブロック図、第２１図はパルス幅変調
の他の例を示すブロック図、第２２図（ａ）。（ｂｌは第２１図に示した構成の出力波形図、第２３図
は第２１図に示した構成を使用したパルス幅設定回路を
示すブロック図、第２４図はレーザービームのデユーテ
ィと１ドツトの面積率の関係を示すグラフ、第２５図は
半導体レーザーを用いた書込光学系の一例を示す斜視図
、第２６図は第２５図に示した光書迷光学系を備えた画
像形成装置の全体構成を説明する概略断面図、第２７図
は２ビツトの並列信号線を階調信号に割り当てて４階調
の出力を得る構成のブロック図、第２８図、第２９図は
デイレイラインとＡＮＤゲートまたはＯＲゲートにより
画素クロックから任意のパルス幅出力を得るための説明
図である。１２・・・感光体ドラム、１８・・・表面電位検出器、
２０・・・増幅器、２１・・・パルス幅設定回路、２２
・・・セレクタ、２３・・・ＬＤ駆動回路、２８・・・
反射濃度検出器、２９・・・ゲート、３０・・・Ａ／Ｄ
コンバータ、３１・・・Ｓ／Ｈ回路、３２・・・ＲＯＭ
。第　１　図第２図第３図￥！宛１１象１Ｏｎ範回時間大＃”’、’ 〇− 寸λ−丁イ　（％）第８　図境係茎壇ヨ汐娼− 第１１図第１２図第１３図鴨１１艶：ａのｆｃ目時間１第１４図千′ニーティ　（％）第１５図ｉＮ　７６図人刹艶第２０図簿螺侑昂第２２図 −を第２３図（１８１つ凍払侘号第２４図第２５図第２６図４１×　　　　　　　　　養−× ツー　　　　　　　　　　　＠。０＠―Ｑ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）画像形成信号に対応して変調されたレーザービー
ムを感光体上に照射し、該感光体上に静電潜像を形成し
、この静電潜像を現像手段により顕像化し、この顕像を
転写紙に転写する電子写真方式の画像形成装置において
、前記感光体上に形成される画像の状態を検出する検出
手段と、画像形成信号に対応して変調されたパルス幅の
設定値を変更するパルス幅変更手段とを備え、上記検出
手段の検出出力信号により上記パルス幅変更手段を制御
して前記感光体上に形成された画像の状態に応じて上記
パルス幅の設定値を変更することを特徴とする画像形成
装置。
（２）前記検出手段が前記感光体上の表面電位を検出す
る表面電位検出手段であることを特徴とする請求項（１
）記載の画像形成装置。
（３）前記検出手段が前記感光体上の顕像の反射濃度を
検出する反射濃度検出手段であることを特徴とする請求
項（１）記載の画像形成装置。