JPH024284A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JPH024284A
JPH024284A JP63155900A JP15590088A JPH024284A JP H024284 A JPH024284 A JP H024284A JP 63155900 A JP63155900 A JP 63155900A JP 15590088 A JP15590088 A JP 15590088A JP H024284 A JPH024284 A JP H024284A
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JP
Japan
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circuit
signal
frequency
paper
output
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JP63155900A
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English (en)
Inventor
Tomoyuki Yamaguchi
山口 友行
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、レーザプリンタ等の画像形成装置に関する。
〔従来の技術〕
一般に、電子写真複写装置、プリンタ、ファクシミリ装
置等の画像形成装置において、書込み画像に応じた光ビ
ームによって感光体上を走査して画像を形成するものが
ある。ところが、このような画像形成装置においては、
形成する画像の画素密度を一定値に固定しているために
、画素密度をたとえば240dρ1から300dpiに
変更するには、蓋を外して光書込み装置の240 dp
i用のシリンダレンズを300doi用に交換し、ビー
ム径を調整しながらシリンダレンズの配置位置を決定し
ている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、上記ビーム径の調整には熟練を要すると
ともに時間がかかり、画素密度の変更を難しく煩雑なも
のにしているという問題点があった。
〔課題を解決するための手段〕
そこで本発明は、上記課題を解決するため、書込み画像
に応じた光書込み装置からの光ビームによって感光体上
を走査して画像を形成する画像形成装置において、前記
光書込み装置を構成する発光素子とシリンダレンズをカ
ートリッジ内に収納し、このカートリッジを交換するこ
とにより画素密度を変更可能とした構成としたものであ
る。
〔作 用〕
このような構成の画像形成装置によれば、光書込み装置
を構成する発光素子とシリンダレンズをカートリッジ内
に収納し、このカートリッジを交換することにより画素
密度を変更可能としたため、熟練を要することなく、短
時間で容易に画素密度の変更を行うことができる。すな
わち、発光素子とシリンダレンズをカートリッジ内に収
納する際に、ビーム径がI&適になるよう予め調整され
ているためである。
〔実施例〕
以下、この発明の一実施例に基づいて具体的に説明する
第1図はこの発明を実施した画像形成装置としてのレー
ザプリンタの一例を示す外観斜視図である。
とのレーザプリンタは、図示しないホスト、例えばワー
ドプロセッサ、パーソナルコンピュータ、オフィスコン
ピュータ、データグロセ・yす、ワークステーション、
画@編集処理装置等の各種情報処理装置からの文字コー
ドやイメージデータで与えられる画像情報及びその他の
制御情報に基づいてシート用紙や封筒等の各種の用紙上
に画像を形成(プリント)する機能を有している。
そして、このレーザプリンタは、上ユニット1及び下ユ
ニット2に分割し、上ユニ・yト1のカバー3内及び下
ユニット2のカバー4内には詳細は後述するが画像を形
成するための機構部やこの機構部を制御する制御部を収
納している。
その上ユニット1のカバー3には、前面に操作パネル5
を付設し、また右側面奥部にフォントカートリッジ挿入
口6及びエミュレーションカード挿入ロアを形成し、更
に上部の一部に排出された用紙をストックする上部排紙
トレイ8を形成している。
なお、操作パネル5にはこのプリンタに対して用紙サイ
ズを指示するロータリタイプの用紙サイズ選択スイッチ
10及びその他の各種の指示を与えるスイッチ群11並
びに感光体交換、ベーパエンド、ジャム、トナーエンド
等の各種のエラーステータ−スや用紙サイズ等を表示す
る発光ダイオード(LED)等からなる表示器12を付
設している。また、フォントカートリッジ挿入口6は文
字フォントを格納したRAMあるいはROM等を有する
フォントカートリッジを差込むためのものであり、更に
エミュレーションカード挿入ロアはホストの種類に応じ
て当該ホストとこのプリンタとの間の整合を図るための
エミュレーションカードを差込むためのものである。
また、下ユニット2の右側面には用紙を載置保持する給
紙トレイ13を取外し自在に装着し、更に前面左側には
排紙方向としてプリンタの外部左方向(矢示A方向)及
び上部排紙トレイ8のいずれかに切換えるための排紙切
換ツマミ14を備えている。
これ等の上ユニット1と下ユニット2とは背部でヒンジ
結合して、手前側でロヅクI!構によって互いに固定保
持し、カバー3の前面から突出したロックレバ−ツマミ
15を押上げることによってロックn横が解除されて第
2図に示すように上ユニット1を下ユニット2から回動
して持上げることができるようにし、保守作業や部品交
換を容易に行なうことができるようにしている。
第3図はこのレーザプリンタの画像形成機構部を示す構
成図である。
このレーザプリンタは、プリントスタートによって下ユ
ニット2の略中央部に配置したドラム状感光体21を図
示しないメインモータによって矢示方向に回転させる。
このとき、まず帯電チャージャ22に感光体21と平行
に張設したチャージワイヤ23からの放電によって感光
体21の表面を一様に帯電した後、詳細は後述するレー
ザ書込み装置24(光書込み装置)によって書込み画像
に応じたレーザビーム(光ビーム)を第2シリンダレン
ズ108を介して感光体21上に射出して感光体21上
を走査(主走査)し、このレーザビーム(走査ビーム)
による感光体21の走査と感光体21の矢示方向への回
転(副走査)によって、感光体21上に書込み画像に応
じた静電潜像を形成する。
そして、現像装置26によって感光体21上の静電潜像
にトナー27を付着してトナー像として顕像化する。こ
の現像装置26はトナー収容タンク28内に収容してい
るトナー27を矢示方向に回転するトナー補給ローラ2
9によって現像ローラ30に補給し、トナー層厚制御ブ
レード32によって現像ローラ30の表面のトナー層厚
を一定厚に規制した状態で、この現像ローラ30か感光
体21に軽く接触しなから矢示方向に回転してトナー2
7を感光体21上に付着する接触現像方式の現像装置で
ある。なお、この現像装置26はトナー収容タンク28
内に収容しているトナー27を撹拌する攪拌板33を備
え、また上部にはトナーカートリッジ34を装着してい
る。
一方、給紙トレイ13上に載置した例えばシート状の用
紙36の内の最上位の用紙を、矢示方向に回転する給紙
ローラ37及びフリクションパッド38によって分離し
て下搬送ローラ39及び下搬送ローラ40のニップ部へ
送り込み、更にこれ等の下搬送ローラ39及び下搬送ロ
ーラ40によって搬送面41を介して転写位置へと搬送
する。
そして、この用紙を転写位置で感光体21に接触させて
トナー像に重ね合わせ、所定のタイミングで転写チャー
ジャ43に所定の電圧を印加してトナーを用紙側に引付
けて、感光体21上のトナー像を用紙上に転写する。こ
の転写工程終了直後に転写チャージャ43の後流側に配
設した発光ダイオード(LED)からなる除電ラング4
4によって用紙及び用紙を通して感光体21を照射して
感光体21上の残留電荷及び用紙通過時の用紙の帯電電
荷を除電して、用紙が自重によって感光体21から分離
するようにする。
その後、感光体21から自重分離した用紙を搬送面47
を介して定着装置48の加熱ローラ50及び加圧ローラ
51との間に送り込む、この加熱ローラ50の内部には
ヒータ52が設けて表面を加熱して、この加熱ローラ5
0と加圧ローラ51とで用紙及びトナー像を加熱しなが
ら加圧することによって、トナー像を用紙上に溶融定着
する。なお加熱ローラ50は表面をテフロン等のローラ
下地にカーボンを混ぜた導電性材料で形成して、定着時
に、用紙上の電荷を除電することによって排紙後のスタ
ック性を向上させている。
この定着処理した用紙を剥離爪53によって加熱ローラ
50から剥離して排紙ローラ55へと送る。この排紙ロ
ーラ55の後流位置には排紙切換爪56を配設している
。この排紙切換爪56は第1図に示す排紙切換ツマミ1
4に連動して、この排紙切換ツマミ14を回すことによ
って排紙切換爪56が実線図示の位置と破線図示の位置
との間で回動する。そして、排紙切換爪56が実線図示
の位置にあるときには、排紙ローラ55から排出された
用紙は排紙ガイド部材57と排紙ガイド部材58.59
とによって形成される搬送路60を介して反転された状
態で上排紙ローラ61によって上部排紙トレイ8上に排
紙される(フェースダウン排紙)、また、排紙切換爪5
6が破線図示の位置にあるときには、排紙ローラ55か
ら排出された用紙はそのまま矢示A方向に排紙される(
フェースアップ排紙)。
なお、いずれの排紙態様を選択するかは自由であるが、
ページ順にスタックされるフェースダウン排紙は普通紙
に適し、逆ページでスタックされるフェースアップ排紙
は普通紙の場合は勿論封筒等の比教的腰の強い用紙を使
用する場合に適している。
一方、転写工程の終了した感光体21はクリーニングブ
レード63によって表面に残留しているトナーが除去さ
れて次の画像形成プロセスにOMえる。なお、感光体2
1上から除去された残留トナーはトナー回収ローラ64
によってトナー回収タンク65内に送られて収納される
第4図は上ユニット1の要部分解斜視図である。、上述
した第3図をも参照して、この上ユニット1のカバー3
内に設けた上ユニツトフレーム70には、底面にレーザ
書込み装置24及び後述する第2シリンダレンズ108
並びにオゾン送風ファン71及び吸引ファンユニット7
2を取付け、また手前側前面にはロックレバ−73を取
付け、更に前面には排紙ガイド部材57を取付けている
また、この上ユニット1のカバー3内には上ユニツトフ
レーム70の上方に電装シャーシ74を取付け、この電
装シャーシ74内にプリンタの制御部をなすメインコン
トローラを形成したメインコントロール基板75及びキ
ャラクタコントローラを形成したキャラクタコントロー
ル基板76を取付けている。
第5図及び第6図はレーザ書込み装置24の平面図及び
要部斜視図である。
このレーザ書込み装置24は、ケース100の側面に取
付けなレーザダイオード(LD)ユニット101と、底
面中央付近に取付けた第1シリンダレンズ102.第1
ミラー103.スフエリカルレンズ104と、底面後部
に取付けたポリゴンモータ105によって矢示方向に回
転されるポリゴンミラー106と、前側に取付けた第2
ミラー107と、底面側部に取付けた第3ミラー110
と、側面に取付けた第3シリンダレンズ111及び光フ
ァイバ112とを備えている。
そのレーザダイオード(LD)ユニット101は、内部
にレーザダイオード(LD、発光素子)と、このレーザ
ダイオードから射出される発散性光束を平行光束化する
コリメートレンズと、このコリメートレンズを通過した
レーザ光の光束形状を走査方向に長く副走査方向に短い
形状に整形するアパーチャ部材とを一体的に組込むと共
に、LDの出力を制御する自動出力制御回路(APC)
の一部を形成したプリント基板を備えたものである。な
お、レーザダイオード(L−D)にはこのレーザダイオ
ード(LD)から後方に射出されるレーザ光を受光する
モニタ用フォトダイオードが一体的に組込まれている。
また、第1シリンダレンズ102はLDユニット101
から射出されたレーザ光を感光体21上において副走査
方向に整形させる機能を果す、スフエリカルレンズ10
4は第1ミラー103で反射されたレーザ光を絞り込ん
でレーザビームとなして更に斜め上方へ約5°屈折させ
てポリゴンミラー106のミラー面106aに入射させ
る。ポリゴンミラー106は各ミラー面106aを湾曲
させて形成したアールポリゴンミラーを使用して、従来
第2ミラー107との間に配置されるfθレンズを使用
しないポストオブジェクト型光偏光器(光ビームを集光
光束とした後に偏向器を配置する型式の光偏光器)とし
ている。第2ミラー107はポリゴンミラー106で反
射されたレーザビーム(走査ビーム)を感光体21上に
向けて反射する。
更に、第3ミラー110はポリゴンミラー106で反射
されたレーザビームによる感光体21上の走査領域外に
配置され、入射されたレーザビームを光ファイバ112
tlllに向けて反射する。
光ファイバ112は他端を第4図に示すメインコントロ
ール基板75上に取付けたファイバコネクタ115に接
続され、第3ミラー110で反射されて第3シリンダレ
ンズ111を介して入射されたレーザ光をメインコント
ロール基板75上に設けた後述するフォトダイオードか
らなる同期検知センサに導く、これ等によって走査開始
位置を一定に保つための同期検知機構を構成している。
このレーザ書込み装置24においては、LDユニット1
01のレーザダイオード(LD)から書込み情報に応じ
て射出されたレーザ光が内部のコリメートレンズで平行
光束化されてアパーチャ部材で整形されて射出され、こ
のLDユニット101から射出されたレーザ光は第1シ
リンダレンズ102を通過して第1ミラー103で反射
されてスフエリカルレンズ104で集光されると共に上
方に屈折されたポリゴンミラー106のミラー面106
aに入射される。
そして、このポリゴンミラー106のミラー面106a
で反射されたレーザビームは、更に第2ミラー107で
反射されて第2シリンダレンズ108を介して感光体2
1上に照射される。このときポリゴンミラー106の矢
示方向への回転によってレーザビームは感光体21上を
矢示B方向に走査(主走査)する走査ビームとなり1.
この走査ビームによる感光体21上の走査(主走査)が
ポリゴンミラー106の各ミラー面106a毎に繰返さ
れ、同時に感光体21が前述したように主走査方向と直
交する方向(副走査方向)に回転することによって、感
光体21上に書込み画像に応じた静電潜像が形成される
また、ポリゴンミラー106で反射された走査ビーム(
レーザビーム)は感光体21上を走査する前に第3ミラ
ー110に入射されて第3シリンダレンズ111を介し
て光ファイバ112に入射されてメインコントロール基
板75上の同期検知センサに導かれ、この同期検知結果
に基づいて走査開始タイミングが制御される。
このように、このレーザ書込み装置24は、斜め方向か
らレーザ光を感光体の幅方向中心位置とポリゴンミラー
の回転中心とを結ぶ線上に射出して、更にそこからポリ
ゴンミラーの回転中心に向ってレーザ光を反射すると共
に上方に屈折させてポリゴンミラーのミラー面に斜め下
方から入射し、ポリゴンミラーで反射されたレーザ光を
ミラーを介して感光体上に導くように構成しているので
、ポリゴンミラーに対する入射レーザ光とポリゴンミラ
ーからの反射レーザ光とがいわば立体交差して交錯する
ことがなく、書込み装置の小型化及び書込み精度の向上
を図ることができる。
また、レーザ書込み装置24のハウジング24aには第
7図に示すように開口25が形成され、この間口25に
はW31が開閉自在に設けられている。ハウジング24
aの開口25の内側にはカートリッジ35(画素密度変
換ユニット)が配置されており、このカートリッジ35
には第8図に示すように前記LDユニット101と第1
シリンダレンズ102が収納されている。LDユニット
101は第9図に示すように第1シリンダレンズ102
側にアパーチャ42(開口)が形成されており、その内
部に設けられたコリメートレンズ45により平行光束化
されたレーザビームを、アパーチャ42から第1シリン
ダレンズ102に向かって射出する。このように射出さ
れたレーザビームは第1シリンダレンズ102により整
形され、次に第1ミラー103にぶつかり反射されてス
フエリカルレンズ104に向かう。
カートリッジ35内のLDユニット101と第1シリン
ダレンズ102は支持体46上に位置決めされて固定さ
れるとともに、外装部品に囲まれている。カートリッジ
35はその第1シリンダレンズが、たとえば240dp
i 、 300dDi 。
400dpi等の各種の画素密度のものが用意され、そ
れらに応じてビーム径が最適になるようLDユニット1
01との位置関係が予じめ調整されて支持体46上に固
定されている。そしてプリントするオリジナルの画質に
応じた画素密度の第1シリンダレンズが固定されたカー
トリッジ35が選択されてレーザ書込み装置24に組込
まれ、装着されるようになっている。各カートリッジ3
5には画素密度データが表示されていて、カートリッジ
交換時の便宜を図っている。
たとえば画素密度が240dpiの時の最大ビーム径は
約150〜160μmであり、画素密度が300dpi
の時の最大ビーム径は約130〜140μmである。そ
して、最小ビーム径は画素密度が240dpiのときも
300dpiのときもいずれも90〜100μmである
。カートリッジ35の外装部品および支持体46は台座
部49上に固定されており、この台座部49を介してカ
ートリッジ35はレーザ書込み装置24内に設けられる
ビーム径が精度良く設定されるためには、カートリッジ
の位置決めが正確、精密でなければならない。このため
、台座部49は位置決めピン54を介して他の第1ミラ
ー103等との位置関係を位置決めされる。このように
してカートリッジ35は、台座部49を介してレーザ書
込み装置内に着脱自在にネジ止めされている。第1シリ
ンダレンズ102は第9図に示すようにレンズ支持体6
2に取付けられて1支持されており、その形状は上下方
向において中間部が膨出するような曲率を有するかまぼ
こ形であって、ビーム形が縦長になるよう設計されてい
る。
第10図はこのレーザプリンタの制御部を示すブロック
図である。
まず電源系について述べると、ACプラグ121を介し
て商用電源から電源入力部122に電源電圧を入力する
。この電源入力部122は入力された電圧をメインスイ
ッチ123及びノイズフィルタ124を介してノイズを
除去した後、上ユニット1を下ユニット2から分離して
持ち上げたときにメイン電源を切断するためのインタロ
ックスイッチ125を介してメインコントローラ用電流
ユニット126に供給し、また直接キャラクタコントロ
ーラ用電源ユニット127に供給する。
メインコントローラ用電源ユニット126は、ノズルフ
ィルタ130と、入力電圧をAC/DCC/上て定電圧
を生成する定電圧回路131と、定着装置48の定着温
度制御のために加熱ローラ50内に設けたし−タ52へ
の給電をオン・オフ制御するためのスイッチング素子と
しての高速ソリヅドステートリレー(SSR)132等
とを備えている。また、キャラクタコントローラ用電源
ユニット127は、ノイズフィルタ133及び入力電圧
をAC/DCC/上て定電圧を生成する定電圧回路13
4等を備えている。
そして、メインコントローラ用電源ユニット126はメ
インコントロール基板75上に形成したメインコントロ
ーラ135と、帯電チャージャ22及び現像バイアス用
パワーバック(帯電・現像パワーバック)137と、転
写チャージャ43用パワーバツク(転写パワーバック)
138と、メインモータ139のドライバ、定速制御用
の基準信号発生のための水晶発振器、エンコーダ、パワ
ー回路、サーボ゛回路等を含むメインモータユニット1
40と、各種動作機器群141と、オゾン送風ファン7
1及び図示しない吸引ファンと、定着装置48のし−タ
ラ2等に対する電源電圧を供給する。また、キャラクタ
コントローラ用電源ユニット127はキャラクタコント
ロール基板76上に形成したキャラクタコントローラ1
36に対して電源電圧を供給する。
なお、各種動作機器群141は、給紙ローラ37の回転
を制御するための給紙クラッチ142と、下搬送ローラ
40の回転を制御するための紙搬送りラッチ143と、
図示しないプリント枚数を表示するトータルカウンタを
カウントアツプするためのトータルカウンタソレノイド
144と、吸引ファンユニット72に設けたラッチング
ソレノイド145とで構成される。
次に、制御系について述べる。キャラクタコントローラ
136は、ホストドITとの間のインタフェース151
と、CPU、ROM、RAM及びIlo等からなるマイ
クロコンピュータ(以下単にrCPU、と称する)15
2等とからなる。
インタフェース151はホストドITから送られてくる
キャラクタ情報の受領やホスト)[Tに対するステータ
ス情報の送出等を司る。CPU152はインタフェース
151を介してホストHTから受領したキャラクタ情報
をフォントカートリッジ挿入[16を介して装着された
フォントカートリッジ(あるいは内部のフォントカート
リッジ)153を使用して文字フォント情報に変換して
メインコントローラ135に送出し、また操作パネル5
のスイッチ群11の各スイッチからの指示情報を取込む
と共に表示器群12を構成する表示器12^の点灯制御
をする。
メインコントローラ135は、キャラクタコントローラ
136との間に介在するビデオインタフェース161と
、CPU、ROM、RAM及びIlo等からなるマイク
ロコンピュータ(以下単にrcPU、と称する)162
と、書込み制御部163と、表示ドライバ164と、同
期検知回路165と、ポリゴンモータドライバ166等
とを幅えている。
ビデオインタフェース161はキャラクタコントローラ
136からの文字フォント情報の授受やキャラクタコン
トローラ136に対する制御の基準となるクロック信号
の送出等を司る。
CPU162は帯電、露光、現像、転写、給紙、定着等
の画像形成プロセスの制御を司る。つまり、このCPU
162は書込み制御部163からの画像クロック(画素
クロック)に基づいてキャラクタコントローラ136か
ら受領した文字フォント情報に応じた書込みデータを書
込み制御部163に対して書込みデータを送出して画像
の書込みを行なわせる。また、この表示ドライバ164
を介して操作パネル5に設けた表示器群12を構成する
表示器群12Bの点灯制御をなすと共に用紙サイズ選択
スイッチ10からのサイズ選択情報を取込む。
更に、このCPU162は帯電・現像パワーバック13
7、転写パワーバック138、メインモータドライバ1
40、各種動作機器群141及び定着制御用5SR13
2等の制御を行なう。
更にまた、このCPU162は各々透過型フォトセンサ
等からなるレジストセンサ171、排紙センサ172、
トナーオーバセンサ173、ベーパエンドセンサ174
、ラッチセンサ175と、マイクロスイッチ等からなる
トナーエンドセンサ176及びサーミスタからなる定着
温度センサ177等からの各種検知情報を入力する。
なお、各センサ取付は位置等について第3図をも参照し
て説明すると、レジストセンサ171は搬送ローラ39
,40の前流位置に配置して搬送ローラ39,40間に
用紙が送り込まれたか否かを検知し、このレジストセン
サ171が用紙を検知したタイミングに基づいて下搬送
ローラ40の始動を制御する。排紙センサ172は定着
装置48の出口付近に配置して定着装置48から用紙が
送出されたか否かを検知する。トナーオーバセンサ17
3はトナー回収タンク65の上部に設けられたトナーが
満杯になったときに持上げられるフィシ178の上方に
配置してトナー回収タンク65のトナーオーバを検知す
る。ベーパエンドセンサ174は給紙トレイ13の先端
に配置して給紙トレイ13上の用紙の有無を判定する。
また、ラッチセンサ175はラッチソレノイド145の
上方に配置してこのラッチソレノイド145の作動状態
を検知する。トナーエンドセンサ176は現像装置26
のトナー収容タンク28のトナー無しを検知する。定着
温度センサ177は定着装置48の加熱ローラ50の表
面温度を検知する。
書込み制御部163は、CPU162からの書込みデー
タに基づいてレーザ書込み装置24のレーザダイオード
(LD)をLD駆動回路180を介して駆動制御して、
書込みデータに応じたレーザ光を射出させ、またレーザ
書込み装置24から光ファイバ112を介して入射され
るレーザ光に基いて同期検知回路165から出力される
同期検知信号に応じてレーザ書込み装置24のレーザダ
イオード(LD)の駆動開始タイミングを制御し、更に
ポリゴンモータドライバ166を介してレーザ書込み装
置24のポリゴンモータ105の駆動制御すなわちポリ
ゴンミラー106の回転制御をする。
なお、このメインコントローラ135内には三端子レギ
ュレータ及びDC/DCコンバータ等からなる2つの電
圧変換回路168,169を設けている。これ等の電圧
変換回路168,169によって各種の電圧を発生ずる
第11図はこの制御部における書込み制御部163の詳
細を示すブロック図である。
書込み制御IC201はレーザ書込み装置24に係わる
制御を司る回路を1チツプLSI化したものであり、発
振周波数20 M Hzの水晶振動子202を備えて内
部で基準クロックを生成すると共に、CPU162から
の書込みデータWDATAを入力する。
また、書込み制御IC201は、画素クロック発生回路
の一部をなす電圧制御型発振器(VCO)203から出
力される画素クロック(画像走査クロック又は画像クロ
ックないし書込みタロツクとも称される>WCL、K、
同期検知回路165から出力される同期検知信号DET
P、LDユニット101内のレーザダイオード(LD>
210の発光強度を基準値に設定する基準値設定回路の
一部をなすモニタ回路204から出力されるモニタ信号
(この信号は後述するように内部のアップ/ダウンカウ
ンタのカウントモード切換信号となる)及びフィードバ
ック信号生成回路205からのフィードバック信号FG
等を入力する。
その電圧制御発振器(VCO)203は書込み制御IC
201から与えられる制御電圧信号OU T Dに応じ
た周波数の画素クロックWCLKを発生して書込み制御
IC201に出力すると共に、その画素クロックWCL
Kを反転した画素クロックWCLKをも発生する。同期
検知回路165はレーザ書込み装置24から光ファイバ
112を介して導かれた同期検知用のレーザ光を受光す
るフォトダイオード165Aの出力に基づいて同期検知
信号DETPを書込み制御IC201に出力する。モニ
タ回路204はレーザダイオード(LD)210から後
方に射出されたレーザ光を受光するモニタ用フォトダイ
オード211の出力に基づいてモニタ信号(アップ/ダ
ウン切換信号)を書込み制御IC201に出力する。フ
ィードバック信号生成回路205はポリゴンモータ10
5からのフィードバック信号FG1、FG2に基づいて
フィードバック信号FGを生成して書込み制御IC20
1に出力する。
そして、書込み制御IC201は、電圧制御型発振器2
03から入力された画素クロックWCLKを書込みデー
タの転送と同期をとるためにCPU162に対して送出
する。また、レーザダイオード210の発光強度を制御
するパワー変調回路の一部をなす基準値用D/A変換器
215に対してレーザダイオード210の発光強度を基
準値に制御するための基準値データを出力し、同じくパ
ワー変調回路の一部をなす補正用D/A変換器216に
対してレーザダイオード210の発光強度を走査速度に
応じて補圧制御するための補正データを出力する。更に
変調回路218に対して書込みデータWDATAに応じ
た変調データ(画像データ)VIDOBを出力し、更に
またポリゴンモータドライバ166に対してドライブデ
ータを出力してポリゴンモータ105の回転速度すなわ
ち走査速度を制御する。
その2個の基準値用D/A変換器215及び補f Jf
J D / A変換器216は、それぞれ書込み制御I
C201から与えられた基準値データ及び補正データを
D/A変換してアナログの基準値信号及び補正信号に変
換し、この基準値信号及び補正信号を加算して発光強度
信号としてレーザダイオード(LD)210を駆動する
半導体レーザ(LD)駆動回路217に出力する。変調
回路218は書込み制御IC201からの変調データV
I DEOBに基づいて変調信号VIDEOを生成して
半導体レーザ駆動回路217に出力する。
この半導体レーザ駆動回路217は基準値用D/A変換
器215及び補正用D/A変換器216から与えられた
発光強度信号に応じた駆動電流をレーザダイオード(L
D>210に供給すると共に、変調回路218からの変
調信号VIDEOに応じてレーザダイオード(LD)2
10に流す電流をオン・オフ制御する。
ここで、変調回路218の一例について第12図及び第
13図を参照して説明する。
この変調回路218はD型フリップフロップ回路(以下
rD−FF回路」と称する)221゜222と、遅延素
子223及びナンド回路224とからなる。
D −F F゛回路221は、書込み制御IC201か
らの画素データ(変調データ)VIDEOBを入力端子
りに入力し、電圧制御型発振器(VCO)203からの
画素クロックWCLKをクロック端子CKに入力する。
D −F’ F回路222は、D−FF回路221のQ
出力を入力端子りに入力し、電圧制御型発振器(VCO
)203からの画素クロックWCLKを反転した反転画
素クロックWCLKをクロック端子CKに入力する。
遅延素子223はD−FF回路221のQ出力を所定の
遅延時間tdだけ遅延させて出力する。
この遅延時間tdは画素クロックWCLKのパルス幅を
tとしたときにO<td<tの関係にある時間である。
ナンド回路224はD−FF回路222のQ出力と遅延
素子223の出力との論理積をとって反転した信号を変
調信号VIDEOとして出力する。
したがって、この変調回路218においては、第13図
をも参照して、同図(ロ)に示す画素データ(変調デー
タ)VIDEOBは、D−FF回路221によって同図
(イ)に示す画素クロックWCLKと同期をとられ、D
−FF回路222によって画素クロックWCLKの半り
ロック分(パルス幅t)だけ遅延され反転されて、同図
(ホ)に示すD−FF回路222のQ出力としてナンド
回路224に入力される。
一方、画素データ(変調データ) V I DEOBを
画素クロックWCLKと同期をとって反転した信号であ
る同図(ハ)に示すD−FF回路221のQ出力が遅延
素子223に入力されて同図(ニ)に示すように遅延時
間tdだけ遅延されてナンド回路224に入力される。
それによって、ナンド回路224はD−FF回路222
のQ出力と遅延素子223の出力との論理積をとって反
転するので、ナンド回路224からは同図(へ)に示す
ように点灯時間が画素データ長よりも時間Δtだけ短く
なる変調信号VI DEOが出力される。
これによって、後述するように光走査fθレンズを使用
しないで画素クロックWCLKの周波数を変化させて書
込みの等速性を実現する場合における一画素内での光源
(レーザダイオード)のオン/オフ比を向上させること
ができる6例えば画素クロックWCLKの周期Tkを’
r’1〜’r。
のn段階に変化させるとき、各周期の画素クロックのデ
ユーティ比を50%、パルス幅をtk=tk−1/2 
(k=1〜n)としたとき、レーザダイオード210の
オン/オフ比は、 ’rk −(tk −td) /Tk =50%+td
/’f’にと与えられる。
例えば、T1=400ns、To=600nsでレーザ
ダイオード210のオン/オフ比70%を実現するとき
、td=96nsとなって、T1〜Tnにおけるレーザ
ダイオード210のオン/オフ比は70±4%になり、
オン/オフ比の精度が高くなる。
第11図に戻って、また書込み制御IC201の端子P
1は画素密度を指定するためにジャンパ線JPIを介し
てアースに接続し、このジャンパ線JPIの有無によっ
て端子P1に入力されるレベルを画素密度情報として使
用する。つまり、このジャンパaJP1を接続して端子
P1をアースレベルすなわちローレベル“L”にしたと
き例えば画素密度として240dpiが指定され、ジャ
ンパ線JPIを切断して端子P1をハイレベル“H”に
したときに例えば画素密度として300dpiか指定さ
れるようにしている。なお、画素密度としてはこのfl
!! 180dl)i / 200dpi、400do
r /480dpiの切換えあるいはこれ等を組合わせ
て行なうこともできる。
同様に、書込み制御IC201の端子P2にはレーザダ
イオード210のパワー(出力)を設定するときに使用
するスイッチSWIを装着している。また、書込み制御
IC201の端子P3゜P4は後述するレーザダイオー
ド210の出力変調の動作開始タイミングを指定するた
めにジャンパ線JP3.JP4を介してアースに接続し
ている。
更に、書込み制御IC201の端子P5は印字速度(線
速)を指定するためにジャンパ線JP5を介してアース
に接続して、このジャンパ線JP5の有無によって端子
P5に入力されるレベルを線速情報として使用する。つ
まり、このジャンパ線JP5を接続して端子25をアー
スレベルすなわちローレベル“L”にしたときに例えば
線速として48mm/?i0Cが指定され、ジャンパ線
JP5を切断して端子P5をハイレベル“H″にしたと
きに例えば線速として36 m / SeCが指定され
るようにしている。
更にまた、書込み制御IC201の端子P6は主走査方
向の画素密度を指定するためにジャンパ線JP6を介し
てアースに接続して、このジャンパ線JP6の有無によ
って端子P6に入力されるレベルを主走査方向画素密度
情報として使用する。
また、この書込み制御部163の各部から出力される信
号、すなわちここでは書込み制御IC201からの同期
検知信号DETP、画素クロック発生回路(フェーズ・
ロックド・ループ回路)の一部をなす内部の分周器から
出力されるクロックCLKA、画素クロックWCLKを
8分周したクロックWCLK8、変調データ(画像デー
タ)VI DEOB、書込み位置(印字開始)信号LG
ATE、電圧制御型発振器203に対する電圧信号0U
TDとモニタ回路204からのモニタ出力L D E 
CTとを、第4図に示すメインコントロール基板75上
に設けたチエツクコネクタ225〜227にグループ化
して出力している。このようにチエツクピンをコネクタ
にすることによってチエツクを簡単に行なうことができ
るようになる。
第14図はこの書込み制御IC201内部構成を具体的
に示すブロック図である。
発振器231は水晶振動子202によって周波数f。の
基準クロックfnを発生する。
分周器232は分周比設定回路233で設定された分周
比Li″′C″発振器231からの基準クロックfnを
分周して周波数f。/ L iのクロックf1を出力す
る。ポリゴンモータ駆動回路(ポリゴンモータドライバ
)166は分周器232からの周波数f/Liのクロッ
クf[に応じな速度でポリゴンモーター05を回転駆動
して、ポリゴンミラー106を所定の速度で回転させる
分周器235は分周比設定回路236で設定された分周
比N1で発振器231からの基準クロックfRを分周し
て周波数f。/ N iの位置制御用クロックfNを出
力する0分周比設定回路236は後述する周波数変調用
アップ/タウンカウンタ241のカウント値に応じて分
周器235の分周比Niを設定する。
分周器237は分周比設定回路238で設定された分周
比Miで分周器235からの位置制御用クロックfNを
分周して周波数f。/(Ni・ML)のタロツクf+を
出力する。分周比設定回路236は後述する周波数変調
用アップ/ダウンカウンタ241のカウント値に応じて
分周器237の分周比Miを設定する。
強度変調用アップ/ダウンカウンタ240は後述する変
調動作管理回路244からのイネーブル信号ENによっ
てイネーブル状態になったときに、後述するアップ/ダ
ウン書換回路242からのアップ/ダウン切換信号U/
Dに応じた動作モードで、分周器237からのクロック
fHをアップカウント又はダウンカウントし、このカウ
ント値を走査速度の変化に応じてレーザダイオード21
0の発光強度を補正する補正データとして補正用D/A
変換器216に出力する。また、この強度変調用アップ
/タウンカウンタ240は後述する基準値設定回路25
1からのモード設定信号が入力されたときに補正データ
を「0」にする。
周波数変調用アップ/ダウンカウンタ241は後述する
変調動作管理回路244からのイネーブル信号ENによ
ってイネーブル状態になったときに、後述するアップ/
ダウン切換回路242からのアップ/ダウン切換信号U
/Dに応じた動作モードで、分周器237からのクロッ
クfsをアップカウント又はダウンカウントし、このカ
ウント値を分周比設定回路236,238及びアップ/
ダウン切換回路242に出力する。
アップ/ダウン切換回路242は周波数変調用アップ/
ダウンカウンタ241のカウント値に応じて、つまり走
査速度の極値近傍で強度変調用アップ/ダウンカウンタ
240及び周波数変調用アップ/ダウンカウンタ241
のカウントモードをアップモードからダウンモード又は
ダウンモードからアップモードに切換えるためのアップ
/ダウン切換信号U/Dを出力する。
位置制御用カウンタ243は分周器235からの位置制
御用クロックfNをカウントする。変調動作管理回路2
44は位置制御用カウンタ243のカウント値及び前述
した同期検知回路165からの同期検知信号DETPに
基づいて、つまり同期検知信号D E ’r” Pに基
づいて一定のタイミングで強度変調用アップ/ダウンカ
ウンタ240及び周波数変調用アップ/ダウンカウンタ
241をイネーブル状態にし走査終了時にディセーブル
状態にするためのイネーブル信号ENを出力する。
フェーズ・ロックド・ループ回路(以下rPLL回路」
と称する)245の位相検波回路(PD)246は、分
周器235からの位置制御用クロックfNと内部の分周
器249からのタロツクCLKAどの位相を比較して、
その位相差をパルス信号としてローパスフィルタ(LP
F)247に出力する。LPF247はPD246から
のパルス信号の内の低帯域周波数の信号を通過させて電
圧信号OU T Dとして電几制御型発振器(VCO)
203に出力する。VCO203はLPF247の出力
電圧に応じた周波数のタロツクを発生し、このタロツク
を画素クロックWCLKとして出力する0分周器249
はVCO203からの画素クロックWCLKを分周比で
分周したクロックCLKAを出力する。
データ書込み位置制御回路250は、位置制御用カウン
タ243のカウント値及びPLI、回路245からのク
ロックCLKA及びポリゴンモータ105からのフィー
ドバック信号に基づいて書込み位置信号(印字スタート
信号)LGATEを出力する。
基準値設定回路251はモニタ用フォトダイオード21
1の出力信号等に基づいて基準値用D/A変換器(DA
C)215にレーザダイオード210の発光強度を基準
値に制御するための基準値データを出力する。
加算器252はD/A変換器216からのアナログの補
IF信号とD/A変換器215からのアナログの基準値
信号とを加算して発光強度信号としてレーザダイオード
(L D )駆動回路217に与える。なお、この加算
器252は概念的なものであり、D/A変換器216の
出力端子とD/A変換器215の出力端子とを接続すれ
ば補正信号と基準信号との加算値が得られる。
書込みモード設定回路253は入力された画素密度情報
及び線速情報に基づいて分周比設定回路233,236
,238及び変調動作管理回路244並びにデータ書込
み位置管理回路250に対して書込みモード設定情報を
出力する。分周比設定回路233はこの書込みモード設
定情報に応じて分周比Liを切換える0分周比設定回路
236はこの書込みモード設定情報に応じて分周比Ni
の切換モードを切換える0分周比設定回路238はこの
書込みモード設定情報に応じて分周比Miの切換モード
を切換える。変調動作管理回路244はこの書込みモー
ド設定情報に基づいて変調動作の管理モードを切換える
。データ書込み位置管理回路250はこの書込みモード
設定情報に応じて書込み開始を切換える。
なお、この書込みモード設定回路253に対する画素密
度情報及び線速情報の入力は、この実施例においては前
述したようにジャンパ線JPIJP5の有無によって行
なうようにしているが、例えばDIRスイッチ等のスイ
ッチによって入力したり、CPU162あるいはホスト
H′rから入力するようにしなり、またフォントカート
リッジ153が装着されたときにその文字フォントの種
類に応じた情報が入力されるようにすることもできる。
またさらに、画素密度を変換するために前述のようにカ
ートリッジ35を交換することによっても行なうことか
でき、この場合はカートリッジ35を交換するたけでな
く、制御用のメインボードの水晶振動子202の発振パ
ルス信号や、レーザビームの走査速度を変換するために
ポリゴンミラー106の回転速度等の切換も必要であり
、操作パネル5からの信号で電気的に変換が可能になる
ように回路設計が行なわれる。
第15図は基準値設定回路251を示すブロック図であ
る。
比教器262はモニタ用フォトダイオード211の検知
出力をアンプ261で増幅したモニタ電圧VHと基準値
VR[Fとを比較し、この比較結果に応じてアップ/ダ
ウンカウンタ270に対してアップ/ダウン切換信号U
/Dとして、VHく■R[Fのときにはアップモードを
指示する信号を、VH≧” REFのときにはダウンモ
ードを指示する信号を出力する。
エツジ検出回F#1263は比較器262からのアップ
/ダウン切換信号U/Dの立上り(又は立下り)を検出
したときにリセット信号をS−R型フリップフロップ回
路268に出力する。
エツジ検出回路264はフレーム同期信号FSYNCの
立上りエツジを検出し、この検出信号をオフ回路265
を介してアンド回路266でフレーム同期信号FSYN
Cとの論理積をとって79717971回路268に対
してセット信号として出力する。出力設定タイミング発
生回路267はフレーム同期信号5YNCを入力してス
タンバイモードで作動し、一定周期でオア回路265に
対して出力設定タイミング信号を出力する。
79717971回路268はセット/リセット状態に
応じてモード設定信号MDを出力する。アンド回#I2
69はこのフリップフロップ回路268からのモード設
定信号と非走査信号との論理積をとってアップ/ダウン
カウンタ270にイネーブル信号を出力する。
アップ/ダウンカウンタ270はアンド回路269の出
力によってイネーブル状態になったときに、比較器26
2からのアップ/ダウン切換信号U/Dに応じたカウン
トモードでクロックをアップカウント又はダウンカウン
トし、このカウント値を基準値データとしてD/A変換
器215に出力する。
なお、このアップ/ダウンカウンタ270のキャリイ/
ボロウ端子からのキャリイ信号及びボロウ信号を発光ダ
イオード271に印加し、レーザダイオード210の劣
化判定を表示するようにしている。この発光ダイオード
2711i第4図に示すようにメインコントロール基板
75上に設けている。
次に、このように構成したこの実施例の作用について第
16図以降をも参照して説明する。
このプリンタのレーザ書込み装置24のようにポリゴン
ミラー106としてミラー面106aが湾曲したアール
ポリゴンミラーを使用して従来使用されていたfθレン
ズを使用しない場合には、走査ビームによる感光体面の
走査速度が一定にならない、この場合、走査ビームをオ
ン・オフするためのクロック信号としての画素クロック
WCLKの周波数fKは一画素の書込みに割当てられる
時間を′rとしたときに1/Tで与えられる。
そして、fθレンズを使用しないときには走査ビームに
よる感光体面上の走査速度は一定とならないので、画素
クロックWCLKの周波数fにを一定にすると書込み情
報に歪が生じる。
つまり、第16図を参照して、ポリゴンミラー106の
角速度をω。(一定)としたとき、走査ビームの角速度
はdθ/dt=2ω0= ω(一定)であるから、感光
体21上の距離り間における走査速度d h/d tは
、ポリゴンミラー106の反射点から感光体21までの
距離を1とし、距ah間の角度をθとしたときに、d 
h/d t =jω・] / c o s 2θ=1ω
(1+h2/j 2) となる。
ここで感光体21上の走査領域幅を2Hとし、H+ h
 = h ′とすると、感光体21上の距mh間におけ
る走査速度d h/d tは、 d h/d t = 1ω(1−1−(h’−H)2/j 2+となる。
ここで、この走査領域幅2 H内に2m個の画素がある
とすると、走査領域の左側の走査開始側から敢えて、n
番目の画素における走査速度V。
は、1画素の幅をdとしたとき、 V  =jω(1+(nd−md)2/j2)である。
そして、画素クロックWCLKの周波数fKは、その定
義からしてこの場合V。/dであるから、 f、(n)= (j ω/d) ・(1+(nd−md
)  /j  l   ・・・(1)となる。
したがって、画素クロックWCLKの周波数fkを一画
素毎に(1)式に従って変化させればfθレンズを使用
しない場合でも情報の書込みに歪を生じることがなくな
る。
そこで、第14図を参照して画素クロックWCLKの発
生及び周波数fにの制御について説明する。
まず、発振器231からの周波数f。の基準タロツクf
nを分周器235で1 / N iに分周して周波数f
/Niの位置制御用クロックfNを生成する。
この位置制御用クロックfNはP L L回路245に
与えられ、このPLL回路245の位相検波回路246
から位置制御用クロックfsと分周器249からのクロ
ックCLKAとの位相差に応じた電圧信号0UTDがL
PF247を介してVC0203に与えられて、VC0
203から入力された電圧信号0UTDに応じた周波数
fKの画素クロックWCLKが出力され、この画素クロ
ックWCLKは分周器249で分周されて位相検波回!
246に与えられる。
この場合、VC0203から出力される画素クロックW
CLKの周波数fKは位相検波回路246で位相比教す
る位置制御用クロックfNとクロックCLKAとの間に
位相差がないときには変化しない(PLLの平衡状態)
このとき、位置制御用クロックfNは周波数f。/ N
 iであり、平衡状態ではクロックCLKAの周波数も
f。/ N iになるから、この状態でVC0203か
ら出力される画素クロックWCLKの周波数fKは、分
周器249の分周比をMとしたとき、 f  =f  ・(1/Ni)・M=f  −M/N1
Ko           。
である。
したがって、分周器235の分周比Niを分周比N か
ら連続的に分周比N、まで変化させることによって、画
素クロックWCLKの周波数f  IJf  −M/N
  からf  −M/NPまで連に    o    
     2       。
続的にかつ単調に変化することになる。このように、分
周器235の分周比Niを変化させることによって画素
クロックWCLKの周波数fにを変化させることができ
る。
そして、ここでは操作領域をに個のブロックBLi  
(i=1〜K)に分割して、書込み走査の際に予め定め
た有限列数Mi (i=1〜K)に基づいて、1番目の
ブロックにおいては位置制御用クロックfNをMi個カ
ウント(計数)する毎に分周比Niを切換えるようにし
ている。
つまり、分周比Niの初期値をN。とじたとき、位置制
御用クロックfNの周波数はf。/N であり、第1ブ
ロツクBL1ではこの位置制御用クロックf をM1個
カウントしたときに分層比NiをN からN  (N 
 =N  +ΔN1)に切換える。それによって位置制
御用クロックf の周波数はf  /N1に切換わる。
この新たN            。
な周波数f  /Hの位置制御用クロックfNをM 個
カウントすると、更に分周比NiをN1からN  (N
  =N  十ΔN2)に切換える。この動作を第1ブ
ロツクBL1について予め定めたn 回繰返した後、第
2ブロツクBL2では位置制御用クロックfsをM2個
カウントする毎に分周比Niを切換える動作を予め定め
たn2回行なう、このようにして、第1ブロツクBL1
では分周比Niを、位置制御用クロックf14をMi個
カウントする毎にni回切換える。
この処理を第14図を参照して説明すると、ます分周器
235から出力された位置制御用クロックfNは分周器
237によって分周比MLで分周される。つまり、分周
器237からは位置制御用クロックfNをMi個カウン
トする毎に1個のクロックMiを出力する。
このとき、変調動作管理回路244からのイネーブル信
号ENが出力されて周波数変調用アップ/ダウンカウン
タ241がイネーブル状態にあると、この周波数変調用
アップ/ダウンカウンタ241はアップ/ダウン切換回
路242で指定されたカウントモードで分周器237か
らのクロッりfHをカウントし、このカウント値が分周
比設定回路236,238及びアップ/ダウン切換回路
242に与えられる。
この分周比設定回路236は周波数変調用アップ/ダウ
ンカウンタ241のカウント値が「1」ずつ変化する毎
に分周比Niを変化量へNiだけ変化させる。なお、こ
こでは、各ブロックB[、における分周比N1の変化量
ΔNiは一定としているが、これを各ブロックについて
異ならせてもよい。また、分周比設定回路238は周波
数変調用アップ/ダウンカウンタ241のカウント値が
各ブロックBLiで定めた分周比Niの切換回数niに
なる毎に分周比Miを変化量ΔMiだけ変化させる。更
に、アップ/ダウン切換回路242は周波数変調用アッ
プ/ダウンカウンタ241のカウント値が走査速度の極
限値近傍になる毎にアップモードからダウンモード又は
ダウンモードからアップモードに切換えるアップ/ダウ
ン切換信号U/Dを出力する。
それと共に、分周比設定回路236.238は書込みモ
ード設定口u253からの書込みモード信号、すなわち
画素密度情報や線速情報に応じて分周比Ni及び分周比
Miを変える0画素密度300dpi 、 24 od
piにおけるブロック数及びタロツクfHのカウント数
(分周比Mi)及び分周比Niの段階と位置制御用クロ
ックfNとの関係の一例を、第17図に示すように0点
を中心とするアール面を有して回転中心Oと各面との長
さがAである形態を有するポリゴンミラー106を使用
した場合(回転角αに対して偏向角2θか、sinθ=
 l −A/R−Sin aで与えられる)を例にして
、第18図及び第19図に示している。なお両図共に右
端を走査開始側として、対称図形の右半分のみを示して
いる。
つまり、300 clpiのときには第18図に示すよ
うに、走査領域を7個の第1ブロツクBL1〜第7ブロ
ツクBL7に分割し、第1ブロツクBL  (第7ブロ
ツクB L 7も同じ)では位置制御用クロックfNを
5個カウント(Mi=5)する毎に分周比Niを段階的
に6段階切換え(ni=6)、第2ブロツクBL2(第
610ツクBL(、も同じ)では位置制御用クロックf
Nを6個カウント(Mi=6)する毎に分周比Niを段
階的に9段階切換え(ni=9)、第3ブロツクBL 
 (第5ブロツクB L sも同じ)では位置制御用ク
ロックfNを10個カウント(Mi=10)する毎に分
周比Niを段階的に3段階切換え(ni=3>、第4ブ
ロツクBL4では位置制御用クロックfNを16個カウ
ント(Mi=16)する毎に分周比Niを段階的に5段
階切換える( rt i = 5 ) 。
また、240dpiのときには第19図に示すように、
走査領域を9個の第1ブロツクBL1〜第9ブロツクB
L9に分割し、第1ブロツクBL  (第9ブロツクB
 L 9も同じ)では位置制御用クロックf8を2個カ
ウント(Mi=2)する毎に分周比Niを段階的641
0段階切換え(ni=10)、第2ブロツクBL2(第
8ブロツクBL  も同じ)では位置制御用クロックf
Nを3個カウント(Mi=3)する毎に分周比Niを段
階的に11段階切換え(ni=11)、第3ブロツクB
L  (第7ブロツクBLIも 同じ)では位置制御用
クロックfNを4個カウント(M i =4 >する毎
に分周比Niを段階的に5段階切換え(ni=5>、第
4ブロツクBL4 (第6ブロツクBL6も同じ)では
位置制御用クロックfxを7個カウント(Mi=7)す
る毎に分周比Niを段階的に5段階切換え(ni=5)
、第5ブロツクB L sでは位置制御用クロックfN
を16個カウント(Mi=16>する毎に分周比Niを
段階的に3段階切換える(ni=3)。
このようにすることによって理想上の画素クロックWC
LKの変化(図中のia)に近似した位置制御クロック
ft+の変化が得られ、位置制御用クロックfNの周波
数が段階的に変化するにもかかわらず、PLL回路の作
用によって現実の画素クロックWCLKの周波数f、は
連続的に変化して理想的な画素クロックが得られるよう
になる。
これによって、例えば第20図に示すように、同図(イ
)に示す同期検知信号DETPのタイミンクで分周設定
回路236,238が初期化され、またこの同期検知信
号DETPから所定時間Taが経過した時点で変調動作
管理回路243からの同図(ト)に示すイネーブル信号
ENが周波数変調用カウンタ241に入力されてイネー
ブル状態になり、走査時間T後、所定時間Tb経過した
時に変調動作管理回路243からのイネーブル信号EN
の出力が停止されて周波数変調用カウンタ241かディ
セーブル状態になり、分周比が初期値に固定される。
このとき、分周比Niが同図(ハ)に示すように変化し
て、位置制御用クロックft+の周波数f/Niか同図
(ニ)に示すように変化するので、画素クロックWCL
Kの周波数fにか同図(ホ)に示すように変化し、これ
は同図(ロ)に示す走査速度の変化に対応したものとな
る。
次に、このように画素クロックWCLKの周波数fKを
変化させた場合、この周波数は一画素の書込みに割当て
られた時間Tの逆数であるから、周波数f、の変化に従
って時間1゛も変化し、このとき走査光(走査ビーム)
の強度が一定であると、走査速度が大きくて時間Tの短
いところと走査速度が小さくて時間Tの長いところでは
、−画素当りの光エネルギが異なって画像に濃度ムラが
生じることになる。そのため、画素クロックWCLKの
周波数f、に応じてレーザダイオード210の出力(発
光強度)をも変化させるようにしている。
このレーザダイオード(LD)210の発光強度の制御
について説明する。
まず、レーザダイオード210の発光強度を基準値に設
定するための動作について第15図及び第21図を参照
して説明する。
レーザダイオード210から後方に射出されたレーザ光
はモニタ用フォトダイオード211で受光されて、この
フォトダイオード211からはレーザ光の受光景すなわ
ちレーザ光の発光強度に応じた電流が出力されて増幅器
261で増幅されると共に電圧V8に変換されて比較器
262に入力され、基準値■84.と比較される。
そして、この比較器262の比較結果がVHくVR[F
のときにはアップ/ダウンカウンタ270がアップカウ
ントモードになり、VH≧■RE[のときにはアップ/
ダウンカウンタ270がダウンカウントモードとなる。
一方、エツジ検出回路264でフレーム同期信号FSY
NCの立上りエツジが検出されて、アンド回路266で
このエツジ検出信号とフレーム同期信号FSYNCとの
論理積がとられ、このアンド回路266の出力によりス
タンバイモードの始めにフリップフロップ回路268が
セットされてそのQ出力かハイレベル“H”になり、ア
ンド回路269でこのQ出力と非走査信号との論理積が
とられてQ出力がハイレベル“’ H”で非走査信号が
入力されているときにアップ/ダウンカウンタ270に
対してイネーブル信号ENが出力される。
それによって、アップ/ダウンカウンタ270がクロッ
クをアップ又はダウンカウントする。そしてこのアップ
/ダウンカウンタ270のカウント値である基準値デー
タがD/A変換器215でD/A変換されてアナログの
基準値信号となり、加算器252を介してLD駆動回路
217に与えられ、LD駆動回路217は基準値信号に
応じた駆動電流をレーザダイオード210に供給する。
したがって、アップ/ダウンカウンタ270のカウント
値が増加するに従ってレーザダイオード210の発光強
度も増加し、アップ/ダウンカウンタ270のカウント
値が減少するに従ってレーザダイオード210の発光強
度も減少する。
そして、レーザダイオード210の発光強度の変化によ
るフォトダイオード211の出力に応じた電圧vHの変
化によって基準riVR[、との大小関係が反転したと
きに、比較器262からのアップ/ダウン信号も反転す
る。この比較器262からのアップ/ダウン信号の立上
り又は立下りエツジがエツジ検出回路263で検出され
てフリップフロップ回路268に、リセット信号が入力
され、フリップフロップ回路268のQ出力がローレベ
ル“L”になってアップ/ダウンカウンタ270に対す
るイネーブル信号ENの出力が停止され、アップ/ダウ
ンカウンタ270はディセーブル状態になって比較器2
62の出力反転時のカウ、ント値を保持する。したがっ
て、レーザダイオード210の発光強度は基準値VRE
、に対応した基準強度に保持される。
なお、エツジ検出回路263は比較器262の出力がロ
ーレベル°“L ”からハイレベル“H”に反転したと
きにのみアップ/ダウンカウンタ270をディセーブル
状態にするように構成してもよい。この場合には、比較
器262の出力がハイレベル“H”からローレベル“L
″′に反転するときには上述した説明と同様であるが、
比較器262の出力がローレベル“L″からハイレベル
“H””に反転するときには、アップ/ダウンカウンタ
270はディセーブル状態が解除されたままアップカウ
ンタとして動作し、レーザダイオード210の発光強度
が増加し、比較器262の出力がローレベル“L”から
ハイレベル′H″に反転すると、アップ/ダウンカウン
タ270はディセーブル状態になってそのカウント値を
保持することになる。
また、アップ/ダウンカウンタ270は比較器262の
出力がローレベル“L IIのときにアップカウンタと
して動作し、ハイレベル“ト■”のときにダウンカウン
タとして動作するように構成して、そのカウント値とレ
ーザダイオード210の駆動電流が反比例するようにし
てもよい。
そして、感光体21上を走査するときには非走査信号が
ローレベル“L ”になってアップ/ダウンカウンタ2
70はディセーブル状態になり、レーザダイオード21
0がスタンバイ状態の走査時には駆動されず、レーザダ
イオード210の出力設定が未了であれば中断され、非
走査時になったときに出力設定が再開される。
なお、上述のようにしてレーザダイオード210の出力
を基準値に設定しようとする場合において、レーザダイ
オード210が劣化したときにはいくら駆動電流を変化
させても発光強度が変化せず、したがってアップ/ダウ
ンカウンタ270のカウント値がrFF、、J又は[0
0]1」になってカウントアツプしたにもかかわらず比
較器262の出力が反転しなくなり、このときにアップ
/ダウンカウンタ270は再度初期値からカウントを開
始することになり、このカウントアツプによってキャリ
イ信号又はボロウ信号が出力され、この信号が発光ダイ
オード271に印加される。
したがって、発光ダイオード271はレーザダイオード
210が劣化したときに点滅を繰返すことになり、それ
によってレーザダイオード210の劣化を容易に知るこ
とができる。
また、フリップフロ71回路268からのモード設定信
号MDによって強制的に後述する強度変調用アップ/ダ
ウンカウンタ240からの強度変調の補正値が「0」に
なって基準値設定に影響が及ばないようにしている。
次に、画素クロックWCLKの周波数fにの変化に伴な
うレーザダイオード210の出力(発光強度)の補正に
ついて説明する。
強度変調用アップ/ダウンカウンタ240は、上述した
画素クロックWCLKの周波数切換のための使用した周
波数変調用アップ/ダウンカウンタ241と同様に、分
周器237からのクロックf14を入力し、周波数変調
用アップ/ダウンカウンタ241のカウント値に基づい
てアップ/ダウン切換回路242から出力されるアップ
/ダウン切換信号U/Dに応じてカウントモードが切換
えられ、更に変調動作管理回路244からのイネーブル
信号ENに応じて動作を制御される。つまり、ここでは
強度変調用アップ/ダウンカウンタ240と周波数変調
用アップ/ダウンカウンタ241とに分けているが1個
のアップ/ダウンカウンタで共用することもできる。
したがって、この強度変調用アップ/ダウンカウンタ2
40による分周器237からのクロツりfHをカウント
したカウント値の変化は周波数変調用アップ/ダウンカ
ウンタ241のカウント値の変化と同じになり、このカ
ウント値が補正データとしてD/A変換器216に出力
された補正信号に変換される。
つまり、強度変調用アップ/ダウンカウンタ240から
出力される補正データは、第20図(へ)に示すように
同図(ロ)に示す走査速度に応じて段階的に変化し、し
たがってこの補正データをD/A変換したD/A変換器
216からの補正信号も走査速度に応じて変化すること
になる。
そこで、このD/A変換器216からの補正信号と前述
したD/A変換器215からの基準値信号とを加算し、
この加算値を発光強度信号としてLD駆動回路217に
入力することによって、L D駆動回路217からレー
ザダイオード210に供給する駆動電流は走査速度に応
じた電流値になり、したがってレーザダイオード210
の発光強度は走査速度に応じて変化する。
それによって、画素クロックWCLKの周波数fKを変
化させても一画素当りの光量を時間−にすることができ
、画像の濃度ムラを抑制することができる。
なお、D/A変換器216からの補正信号とD/A変換
器215からの基準値信号との演算は、補正信号が走査
速度の変化と比例的に対応しているとき(上述したよう
な場合)には加算あるいは乗算して発光強度信号とすれ
ばよいし、また補正信号が走査速度の変化と反比例的に
対応しているときには減算あるいは除算して発光強度信
号とすればよい。
また、上述したようにこの実施例においては画素密度や
線速度に応じて画素クロックWCLKの周波数f、を変
化させるので、場合によっては変調回路218の遅延素
子223を複数種類用意してスイッチで切換えられるよ
うにし、画素密度や線速度に応じて遅延素子223を切
換えてより一画素内での光源のオン/オフ比を向上させ
ることもできる。
また、上述したように本実施例は、LDユニット101
と第1シリンダレンズ102をカートリッジ35内に収
納し、このカートリッジ35を交換することにより画素
密度を変更可能としたため、熟練を要することなく、短
時間で容易に画素密度を変更することができる。またこ
のとき、カートリッジ35を交換するだけでなく、制御
用のメインボードの水晶振動子202の発振パルス信号
や、レーザビームの走査速度を変換するためにポリゴン
ミラー106の回転速度等を切換える必要があるが、そ
のような切換操作は上述のように、操作パネル5からの
信号で電気的に行なうことができる。
なお、上記実施例においては、この発明をレーザプリン
タに実施した例について述べたが、これ以外の複写装置
やファクシミリ装置の印刷装置等の画像形成装置にも実
施することができる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、この発明によれば、熟練を要する
ことなく短時間で容易に画素密度を変更することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明を実施した画像形成装置の一例を示す
外観斜視図、 第2図は同じくその上ユニットを開いた状態を示す斜視
図、 第3図及び第4図は同じく画像形成機構部の構成図及び
その要部斜視図、 第5図及び第6図は同じくレーザ書込み装置の平面図及
び斜視図、 第7図は同じくレーザ書込み装置の斜視図、第8図は同
じ<LDユニットと第1シリンダレンズを組込んだカー
トリッジの透視斜視図、第9図は同じく支持体上に配室
されたLDユニットと第1シリンダレンズの斜視図、第
10図は同じくその制御部及び電源部のブロック図、 第11図は同じくその書込み制御部の詳細を示すブロッ
ク図、 第12図及び第13図は同じくその変調回路の一例を示
すブロック図及びその動作説明に供するタイミング図、 第14図及び第15図は同じくその書込み制御ICの内
部構成を示すブロック図及びその基準値設定回路を示す
ブロック図、 第16図乃至第21図は同じく各部の動作説明に供する
説明図である。 1・・・上ユニット   2・・・下ユニット3.4・
・・カバー   5・・・操作パネル6・・・フォント
カートリッジ挿入ロ ア・・・エミュレーションカード挿入口8・・・上部排
紙トレイ 10・・・用紙サイズ選択スイッチ 11・・・スイッチ群   12・・・表示器13・・
・給紙トレイ   14・・・排紙切換ツマミ15・・
・ロックレバ−ツマミ   21・・・感光体22・・
・帯電チャージャ  23・・・チャージワイヤ24・
・・レーサ書込み装置(光書込み装置)25・・・開 
口     26・・・現像装置27・・・トナー  
   28・・・トナー収容タンク29トナー補給ロー
ラ  30・・・現像ローラ31・・・蓋   32・
・・トナー層厚制御ブレード33・・・撹拌板   3
4・・・トナーカートリッジ35・・・カートリッジ(
画素密度変換ユニット)36・・・川 紙   37・
・・給紙ローラ38・・・フリクションパッド 39・
・・下搬送ローラ40・・・下搬送ローラ   41・
・・搬送面42・・・アパーチャ   43・・・転写
チャージャ44・・・除電ランプ   45・・・コリ
メートレンズ46・・・支持体     47・・・搬
送面48・・・定着装置     49・・・台座部5
0.51・・・加熱ローラ   52・・・ヒータ53
・・・剥離爪     54・・・位置決めピン55・
・・排紙ローラ   56・・・排紙切換爪57・・・
排紙ガイド部材 58.59・・・排紙ガイド部材  60・・・搬送路
61・・・上排紙ローラ   62・・・レンズ支持体
63・・・クリーニングブレード 64・・・トナー回収ローラ 65・・・トナー回収タンク 70・・・上ユニツトフレーム 71・・・オゾン送風ファン 72・・・吸引ファンユニット 73・・・ロックレバ
−74・・・電装シャーシ 75・・・メインコントロール基板 76・・・キャラクタコントロール基板100・・・ケ
ース 101・・・レーザダイオード(LD)ユニット102
・・・第1シリンダレンズ 103・・・第1ミラー 104・・・スフエリカルレンズ 105・・・ポリゴンモータ 106・・・ポリゴンミラー  107・・・第2ミラ
ー108・・・第2シリンダレンズ 110・・・第3ミラー 111・・・第3シリンダレンズ 112・・・光ファイバ 115・・・ファイバコネク
タ121・・・ACプラグ   122・・・電源入力
部123・・・メインスイッチ 124・・・ノイズフィルタ 125・・・インタロックスイッチ 126・・・メインコントローラ用電流ユニット127
・・・キャラクタコントローラ用電源ユニット130・
・・ノズルフィルタ  131・・・定電圧回路132
・・・高速ソリッドステートリレー(SSR)133・
・・ノイズフィルタ  134・・・定電圧回路135
・・・メインコントローラ 137・・・現像バイアス用パワーパック(帯電・現像
パワーパック) 138・・・転写チャージャ用パワーパック(転写パワ
ーパック)      139・・・メインモータ14
0・・・メインモータユニット 141・・・各種動作機器群 142・・・給紙クラッ
チ143・・・紙搬送りラッチ 144・・・トータルカウンタソレノイド145・・・
ラッチングソレノイド 151・・・インタフエース 152 162・・・マイクロコンピュータ(cpu)
153・・・フォントカートリッジ 161・・・ビデオインタフェース 163・・・書込み制御部  164・・・表示ドライ
バ165・・・同期検知回路 166・・・ポリゴンモータドライバ 168.169・・・電圧変換回路 171・・・レジストセンサ  172・・・排紙セン
サ173・・・トナーオーバセンサ 174・・・ペーパエンドセンサ 175・・・ラッチセンサ 176・・・トナーエンドセンサ 177・・・定着温度センサ  178・・・フイラ1
80・・・LD駆動回路 201・・・書込み制御IC202・・・水晶振動子2
03・・・電圧制御型発振器(VCO)204・・・モ
ニタ回路 205・・・フィードバック信号生成回路210・・・
レーザダイオード(LD)211・・・モニタ用フォト
ダイオード215・・・基準値用D/A変換器 216・・・補正用D/A変換器 217・・・半導体レーザ(L、 D )駆動回路21
8・・・変調口1!3  221.222・・・D型フ
リップフロツ1回路(D−PF回路) 223・・・遅延素子    224・・・ナンド回路
225〜227・・・チエツクコネクタ231・・・発
振器 232.235,237.249・・・分周器233.
236.238・・・分周比設定回路240・・・強度
変調用アップ/ダウンカウンタ241・・・周波数変調
用アップ/ダウンカウンタ242・・・アップ/ダウン
書換回路 243・・・位置制御用カウンタ 244・・・変調動作管理回路 245・・・フェーズ・ロックド・ループ回路(PLL
回路) 246・・・位相検波口R(PD) 247・・・ローパスフィルタ(LPF)250・・・
データ書込み位1制御回路251・・・基準値設定回路
   252・・・加算器253・・・書込みモード設
定回路 261・・・アンプ   262・・・比較器263.
264・・・エツジ検出回路 265・・・オフ回路   266・・・アンド回路2
67・・・出力設定タイミング発生回路268・・・S
−R型フリップフロップ回路269・・・アンド回路 270・・・アップ/ダウンカウンタ 271・・・発光ダイオード 特許出願人  株式会社 リ コ − 第5図 第8 図 第9図 第12図 第」3囚 (へ)VIDEQ  rAsr 点灯 L−」 第16図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 書込み画像に応じた光書込み装置からの光ビームによっ
    て感光体上を走査して画像を形成する画像形成装置にお
    いて、前記光書込み装置を構成する発光素子とシリンダ
    レンズをカートリッジ内に収納し、このカートリッジを
    交換することにより画素密度を変更可能としたことを特
    徴とする画像形成装置。
JP63155900A 1988-06-23 1988-06-23 画像形成装置 Pending JPH024284A (ja)

Priority Applications (1)

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JP63155900A JPH024284A (ja) 1988-06-23 1988-06-23 画像形成装置

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