JPH03165176A - 画像記録装置 - 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】 〔産業上の利用分野１ この発明はレーザプリンタやファクシミリ等の電子写真
方式の画像記録装置に関する。

〔従来の技術〕

従来から、電子写真方式の画像記録装置においては、画
素情報に基いて発生されるレーザ光により、感光体上に
情報を書き込む画素書込密度は、通常レーザ光による画
素書込周波数と、レーザ光を感光体上に結像して走査す
るためのポリゴンミラーを回転するスキャナモータの回
転速度によって決められる。

これらの画素書込周波数及びスキャナモータの回転速度
は製造段階における回路構成によって変更することがで
きる。

しかしながら、その変更に伴ってドツト間ピッチが変化
するので、それぞれの画素書込密度に応じた最適のビー
ム径にする必要がある。

すなわち、第８図に示すように３個のドツト１により線
画像を形成する場合に、同図（ａ）に示すようにドツト
間ピッチＰに対して露光するビーム径りが適切であれば
良好な線画像が得られるが、同図（ｂ）に示すようにド
ツト間ＰピッチＰに対してビーム径りが小さい場合は、
ドツト１が連続せず画像品質が低下する。

同様に多数個のドツト１により黒ベタ画像を形成する場
合に、第８図（ｃ）に示すようにドツト間ピッチＰに対
してビーム径りが適切であれば良好な黒ベタ画像が得ら
れるが、同図（ｄ）に示すようにドツト間ピッチＰに対
してビーム径りが小さいと、各ドツト間が埋まらずに白
すじＷＬが発生して画像品質が低下する。

この問題を解決するために、従来は、光源から出射され
るビームを整形するために光路上に設けたスリットの幅
を、画素書込密度に応じて選択できるようにしてビーム
径を変更していた。

また、微妙な画素濃度を調整するために、ビーム強度（
露光エネルギー）を変える場合もあった。

なお、下記の表に各画素書込密度におけるドツト間ピッ
チＰと、そのときの最適ビーム径りとの関係の一例を示
す。

表 〔発明が解決しようとする課題〕 近年、レーザプリンタ等の電子写真方式の画像記録装置
が普及するにつれて、使用者が出力したい画像または用
途に応じて画素書込密度を自由に変更できることが要求
されつつある。

しかしながら、従来の画像記録装置では画素書込周波数
とスキャナモータの回転速度は製造段階で決められて出
荷されるため、使用者がこれらを変更すること、すなわ
ち画素書込密度を変更することはできなかった。

同様に１画素書込密度に適合したビーム径の設定も製造
段階で行なわれ、このビーム径の変更をｆ酊者が行なう
ことは困難であった。

この発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、電
子写真方式の記録装置において、画素書込密度を任意に
変更できるようにすると共に、画素書込密度を変更して
も常に良好な画像を記録できるようにすることを目的と
する。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は上記目的を達成するため、上述のような画像
記録装置において、レーザ光による画素書込密度を変更
する手段と、その画素密度に応じて現像バイアス電位を
選択する手段とを設けたものである。

〔作　用〕

この発明による画像記録装置は上記の構成により、記録
したい画像の種類や用途に応じて画素密度を任意に変え
ることができ、その画素書込密度に応じて現像バイアス
電位を選択することにより、感光体上に入射されるビー
ム径が一定であっても。

形成される静電潜像径を増減させることができるので、
画素書込密度に係わらず常に良好な画像を記録すること
が可能になる。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図及び第２図はこの発明による画像記録装置の一実
施例であるレーザプリンタの感光体ドラム回りの構成及
びレーザ書込部の斜視図である。

第２図のレーザ書込部において、半導体レーザ２より出
射された光ビームは、コリメートレンズ３により平行光
束とされ、スリットが形成されたアパーチャ４により整
形される。

そのアパーチャ４により整形された平行光束は、レンズ
５を通ってポリゴンミラー６上に集光され、ポリゴンミ
ラー８の回転によって偏向走査され、さらにＦθレンズ
７を通ったレーザビームＬＢが、反射ミラー８．シリン
ドリカルレンズ９を介して感光体１０上に所定ビーム径
でスポット状に結像される。

この実施例においては、画素書込密度が最も高密度のと
きの解像度を確保するため、それに応じたビーム径に設
定している。

なお、１日はフォトトランジスタ等の同期センサであり
、感光体ドラム１０上を走査する直前のレーザビームＬ
Ｂをミラー１７及びレンズ１８を通して入射して検知す
る。

第１図において、感光体ドラム１０は矢印Ａで示す方向
に回転し、帯電器１１により表面が一様に電位ＶＤに帯
電される。

そして、第２図に示す光書送部からのレーザビームＬＢ
により画像情報に応じて露光され、露光された部分のみ
が除電されて静電潜像を形成する。

この静電潜像が形成された部分の感光体ドラム１０の表
面電位は潜像電位ＶＬとなる。

一方、現像器１２内にはトナーを感光体ドラム１０の表
面に供給するための現像ローラ１３が設けられており、
その現像ローラ１３は電圧調整可能な電源１４により、
現像バイアス電位ｖｔｈが与えられている。

そして、この現像ローラ１３はトナーを一様に保持し、
感光体ドラム１０の潜像電位ｖＬと現像バイアス電位ｖ
ｔｈの電位差により、そのトナーが感光体ドラム１０の
表面に吸引されて付着する。

その付着したトナーは転写器１５により帯電された用紙
１６上に転写される。

次に、この実施例の作用を第３図乃至第５図を参照して
説明する。

第３図は、感光体ドラム１０を照射するビームスポット
の光量Ｅの分布と、このビームスポットにより形成され
る潜像電位ＶＬの分布とを示す線図である。

この第３図から明かなように、ビームスポットの光量Ｅ
がＥｌ　ｙＥ２　＋Ｅ３と大きくなるに従って、感光体
ドラム１０の表面電位ＶＤに対して潜像電位ＶＬは順次
低くなる。

そして、トナーは概略潜像電位ＶＬの分布曲線を現像バ
イアス電位ｖｔｈで区切った領域内に付着する。この領
域の幅を潜像径りと称し、第３図ではスポット光量がＥ
ｌで現像バイアス電位がｖｔｈ２のときの潜像径Ｄ２を
示している。

第４図は、現像バイアス電位ｖｔｈと潜像径りとのｇ係
を示す。

この第４図から明かなように、例えばビームスポットの
光量がＥｌのとき、電源１４の電圧を調整して現像バイ
アス電位をＶｔｈｌ、Ｖｔｈｚ　、Ｖｔｈ３と順次高く
していくことにより、潜像径をＤｉ　。

Ｄ２．Ｄ３と順次大きくすることができる。

第５図は、４ドツトで構成されるビームスポットにより
実線を画いた場合の潜像電位ＶＬとその等電位線を示し
ている。

ここで、ドツト間ピッチは前述したように画素書込密度
により決定されるので、高密度時に対応してビーム径を
最も小さく設定した場合、低密度による書込時にドツト
間が連がらず、δで示す間隙が発生して画像品質上問題
となるが、現像バイアス電位をＶｔｈｘからＶｔｈ３に
高めることにより、ドツト間が連続して良好な画像が得
られる。

すなわち１画素書込密度に応じて現像バイアス電位ｖｔ
ｈを最適に設定することにより、ビーム径が一定でも良
好な画像を得ることができる。

また、露光エネルギーを画素密度に応じて変化させる手
段を付加すれば、さらに良好な画像が得られることは云
うまでもない。

第６図及び第７図は、この実施例に設けられた画素書込
密度に応じてスキャナモータの回転数変換する回路と、
レーザ光による画素書込周波数変換回路の例を示すブロ
ック図である。

第６図の回転数変換回路において、ＣＰＵ２０は画素密
度信号に応じてパルス発生器２１から出力する基準クロ
ック信号のパルス幅を設定する。

基準クロック発生器２１は、ＣＰＵ２０により設定され
たパルス幅を発振器２２の出力クロックをカウントする
ことにより生成して、基準クロック信号をＰＬＬ回路２
８の位相検波回路２３へ出力する。

位相検波回路２３は、ＦＧ信号発生器２４がら出力され
るＦＧ倍信号基準クロック発生器２１から出力された基
準クロック信号との位相を比較し、その位相差に応じた
信号をローパスフィルタ２５へ出力する。

ローパスフィルタ２５は、入力された信号をＤＣ電圧に
変換してモータ駆動回路２６に出力し、その出力電圧に
応じてスキャナモータ２７を即動する。

そして、ＦＧ信号発生器２４がこのスキャナモータ２７
の回転数に応じたパルス信号であるＦＧ倍信号発生し、
それを前述したように位相検波回路２３へ出力する。

このようにして、位相検波回路２３．ローバスフィルタ
２５．モータ駆動回路２Ｂ、及びＦＧ信号発生器２４に
よりＰ　Ｌ　Ｌ　（Ｐｈａｓｅ　Ｌｏｃｋ、　Ｌｏｏｐ
）回路２８を構成して、画素書込密度に応じてＣＰＵ２
０が設定するパルス帳により、基準クロック発生器２１
が出力する基準クロック信号に応じた回転数でスキャナ
モータ２７を回転させる。

また第７図の画素書込周波数変換回路において、ＣＰＵ
２０は画素密度信号に応じて分周比Ｎｉを設定する。そ
して、分周回路２日は発振器２２の出力クロックをＣＰ
Ｕ２０で設定された分周比Ｎｉで分周して源画素クロッ
クＷＣＬＫＯを発生し、それを位相同期回路３０へ入力
させる。

位相同期回路３０は、源画素クロックＷＣＬＫＯと同一
周期で位相を少しずつずらした多数のクロックを成牛し
、その中から同期センサ１９から入力する同期パルスと
位相の合ったクロックを画素クロックＷＣＬＫとして出
力する。

この画素クロックＷＣＬＫに同期して、レーザ光を画素
情報に応じて点滅変調させて感光体ドラム１０上への書
込みを行なう。したがって、画素書込密度に応じて画素
書込周波数が変化する。

この実施例によれば、レーザプリンタの画素書込密度を
任意に変えることができ、その画素書込密度に応じた現
像バイアス電位を選択することにより、ビームスポット
径が一定であっても感光体表面に形成される潜像径を可
変することができ、それによって常に良好な画像を記録
することが可能になる。

〔発明の効果〕

以上説明してきたように、この発明によれば、電子写真
方式の画像記録装置において、画素書込密度を任意に変
更することができ、その画素書込密度に応じた現像バイ
アス電位を選択することにより、ビームスポット径が一
定であっても、画素書込密度にかかわらず常に良好な画
像を記録することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すレーザプリンタの感
光体ドラム回りの構成図、 第２図は同じくそのレーザ書込部の斜視図、第３図は感
光体ドラム上の光量分布と潜像電位分布との関係を示す
線図、 第４図は現像バイアス電位と潜像径との関係を示す線図
、 第５図は潜像電位とその等電位線を示す線図、第６図は
スキャナモータの回転数変換回路の一例を示すブロック
図、 第７図は画素書込周波数変換回路の一例を示すブロック
図、 第８図はドツト間ピッチとビーム径の関係を示す説明図
である。 ２・・・半導体レーザ　　　６・・・ポリゴンミラー１
０・・感光体ドラム　　１１・・・帯電器１２・・・現
像器　　　　　１３・・・現像ローラ１４・・・現像バ
イアス用電源（現像バイアス電位選択手段　　　　　１
５・・・転写器 １６・・・用紙　　　　　　ｖｔｈ・・・現像バイアス
電位ｌ１ 図 １ ｓ２図 第３図 ！ｉ４Ｔ！ｇＪ ｔｈ１ Ｖ＋ｈｚ ｔｈｉ ３ｊＥ［バイアス１泣ｖｔｈ ５５図 第６ 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　画素情報に基いて発生されるレーザ光を、表面が一
   様に帯電された感光体上に順次結像走査して静電潜像を
   形成し、この静電潜像を所定の現像バイアス電位に保た
   れたトナーにより顕像化して用紙上に転写する画像記録
   装置において、 前記レーザ光による画素書込密度を変更する手段と、そ
   の画素書込密度に応じて前記現像バイアス電位を選択す
   る手段とを設けたことを特徴とする画像記録装置。