JPH0631976A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光検出器に入射するレーザビームの光量が変
化するような場合であっても、感光体に対する画像信号
の走査開始のタイミングを正確に設定する。 【構成】 ポリゴンミラーによって反射されたレーザビ
ームは感光体ドラムをスキャンするが、その前にレーザ
ビームが光検出器４１に入射する。ピーク値検出回路１
３３は光検出器４１の出力のピークを検出し、その大小
に応じてコンパレータ１３４の閾値Ｖ_thを変化させる。
コンパレータ１３４からは感光体における画像の形成開
始を示すＳＯＳ信号６１が正確なタイミングで出力され
ることになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はある種の複写機あるいは
レーザプリンタのようにレーザビームを感光体上で走査
して画像情報に応じた静電潜像の形成を行う画像形成装
置に係わり、特に感光体の画像走査領域外でレーザビー
ムの検出を行い画像の走査タイミングを設定するように
した画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】感光体に静電潜像を形成して画像の記録
や表示を行う画像形成装置は、高画質の画像を高速で得
ることができ、複写機やレーザプリンタあるいは情報を
ディスプレイ上に表示する表示装置等として広く用いら
れている。

【０００３】図１２は、このような装置の一例としての
レーザプリンタの概要を表わしたものである。このレー
ザプリンタ１１は、ワークステーションやコンピュータ
に代表されるプリンタ制御装置１２とケーブル１３で接
続されており、画像データの供給を受け、画像のプリン
トアウトを行うようになっている。

【０００４】このようなレーザプリンタ１１の多くは一
定の速度で回転する感光体ドラム１５を備えている。感
光体ドラム１５の周囲には、ドラム表面を一様に帯電さ
せるためのチャージコロトロン１６と、静電潜像の現像
を行う現像装置１７と、現像によって得られたトナー像
を記録用紙１８に転写するトランスファコロトロン１９
と、転写後のドラム表面を除電するディスチャージコロ
トロン２１と、ドラム表面に残留したトナーを除去する
ためのクリーニング装置２２が備えられている。半導体
レーザ制御装置２４は画像データに応じて半導体レーザ
２５Ａのオン・オフ制御（変調）を行うようになってい
る。半導体レーザ２５Ａから出力されるレーザビーム２
６は、レンズ等からなる整形光学系２７を経てポリゴン
ミラー２８に入射し、ここで反射された後、結像光学系
２９を経て感光体ドラム１５上に結像するようになって
いる。

【０００５】ポリゴンミラー２８は、ポリゴンミラー駆
動モータ３１によって高速回転しているので、これから
反射されたレーザビームは偏向され、チャージコロトロ
ン１６と現像装置１７の間のドラム表面をライン単位で
走査することになる。この結果として、感光体ドラム１
５の表面には画像データに対応した静電潜像が形成さ
れ、これが現像装置１７によって現像されることにな
る。

【０００６】半導体レーザ制御装置２４は、このレーザ
プリンタ１１の全体を制御するための装置制御部３３に
よって制御される。このレーザプリンタ１１の給紙系も
同様の制御を受ける。すなわち、カセットトレイ３５に
収容された記録用紙１８は、送りロール３６によって１
枚ずつ送り出され、点線で示した経路を進行する。そし
て、まず感光体ドラム１５とトランスファコロトロン１
９の間を通ってトナー像の転写を受け、１対のロールか
らなる定着装置３７の間を通過して熱または圧力によっ
てトナー像の定着が行なわれる。このようにして得られ
た記録済みの記録用紙は排出ロール３８から排出され、
排出トレイ３９内に排出されるようになっている。

【０００７】このようなレーザプリンタに代表される画
像形成装置は、例えば図１２に示したプリンタ制御装置
１２のような画情報源と１対１に接続されて使用される
こともあれば、イーサネットに代表されるローカルエリ
アネットワーク等を介して各種の画情報源と選択的に接
続される場合もある。特に後者のように複数の画情報源
と選択的に接続されるような場合には、画情報源に応じ
て画素密度を切り替えて画像の形成を行う必要が生じて
くる。

【０００８】そこで、特開昭５２−１１９９３８号公報
に示された装置では、レーザビームを偏向するためのポ
リゴンミラーの回転速度を変更すると共に、画像信号の
周波数を変更することで、画素密度の変更を行うように
している。また、特開昭５９−１９８０７６号公報およ
び特開昭６０−２９７２０号公報には、画像密度に応じ
てポリゴンミラーの利用面数を制御するようにしてい
る。

【０００９】このうち特開昭５９−１９８０７６号公報
の方では、偏向後のレーザビームの走査開始位置を検出
するＳＯＳ（Start of Scan ）信号を走査密度に応じて
適宜無視して画像信号の変調を行うようにしており、特
開昭６０−２９７２０号公報の方ではポリゴンミラーの
使用面自体の制御を行っている。

【００１０】このように画素密度の変更あるいは切り替
えを行うと、これに伴って感光体上に照射するレーザビ
ームの各画素に対応する実効上の径が変更される必要が
ある。感光体の照射部分の単位面積に対するレーザビー
ムのエネルギ密度は、走査密度に依存するべきである。
したがって、レーザビームの実効上の径を変更するた
め、レーザビームの出射光量をこれに応じて変化させる
必要がある。

【００１１】図１３は、ある感光体について走査密度と
必要エネルギ密度との関係を表わしたものである。横軸
は走査密度（spi ；スキャン／インチ）を示しており、
縦軸はレーザビームについてのエネルギ密度を“０”か
ら“１”までの相対値として表わしている。この図から
分かるように、走査密度が高いほど必要エネルギ密度は
小さい。この図では走査密度が２４０ｓｐｉのときの必
要エネルギ密度を“１”に設定している。この場合、走
査密度が６００ｓｐｉになると必要エネルギ密度は
“０．３５”程度にまで低減する。

【００１２】図１４は、レーザビームがＳＯＳセンサと
感光体の双方を走査する様子を原理的に表わしたもので
ある。半導体レーザ２５Ａから出力されるレーザビーム
２６はポリゴンミラー２８によって反射され、所定角度
で偏向する。このとき、まずレーザビームは感光体ドラ
ム１５の近傍に配置された光検出器（ＳＯＳセンサ）４
１を横切り、続いて感光体ドラム１５を矢印４２方向に
走査される。ポリゴンミラー２８は、それぞれの面の加
工上の微妙な誤差や各面の回転速度のバラツキによって
レーザビーム２６を偏向するタイミングが微妙に異なっ
てくる。したがって、光検出器４１の検出タイミングで
同期信号を作成し、各走査ラインの開始タイミングを設
定することにしている。

【００１３】なお、画像形成装置によっては走査ライン
の終了を検出するために他の光センサ（ＥＯＥ（End Of
Scan ）センサ）を併用する場合もある。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】このようにポリゴンミ
ラー２８等の偏向手段によって偏向したレーザビーム
は、光検出器４１等の光検出器と感光体ドラム１５ある
いは感光体ベルト等の感光体の双方に入射されることに
なる。そして、画素密度の変更あるいは切り替えに伴っ
て半導体レーザ２５Ａの射出するレーザビーム２６の光
量を変化させるようにしている。

【００１５】図１５は光検出器への入射光量の変化の様
子を表わしたものである。この図で横軸は図１３で示し
たものと同一である。図で示した上側の曲線５１は、画
像密度を比較的粗くするためにポリゴンミラー２８を隔
面で走査した場合の光検出器４１に入射する光量を示し
ている。これに対して、下側に示した曲線５２は、画像
密度を比較的密にするためにポリゴンミラー２８の全面
で走査した場合の光検出器４１に入射する光量を示して
いる。この例では、画像密度に応じて隔面走査と全面走
査の切り替えを行うので、実線部分が光検出器４１に入
射する光量となる。

【００１６】このように画像密度の切り替えを行うよう
にすると、光検出器４１側ではレベル的に大きく変化す
る入射光量を検出する必要があり、同期信号の作成時の
精度が低下するといった問題が発生する。

【００１７】図１６は従来から使用されている同期信号
作成回路を表わしたものである。レーザビーム２６Ａの
入射による光検出器４１の検出出力は、増幅器（ＡＭ
Ｐ）５５によって増幅され、検出信号５６としてコンパ
レータ（ＣＯＭＰ）５７の比較端子側に入力されるよう
になっている。コンパレータ５７の他方の端子には、２
つの分圧抵抗５８、５９によって分圧された電圧Ｖ_THが
閾値として入力されるようになっている。コンパレータ
５７は、この比較結果をＳＯＳ信号６１として出力する
ようになっている。

【００１８】図１７は、このような同期信号作成回路を
使用した場合における従来の問題点を説明するためのも
のである。同図（イ）は、光検出器４１（図１４）の入
射光量を表わしており、図１７（ロ）は図１６に示した
コンパレータ５７に入射する信号レベルを表わしてい
る。また、図１７（ハ）はＳＯＳ信号６１を表わしてい
る。これらの図で左側の波形（ａ）は、レーザビーム２
６（図１４）の走査密度が６００spi の場合であり、入
射光量は一番少なくなっている。右側の波形（ｃ）は２
４０spi の場合であり、入射光量は一番大きくなってい
る。中央の波形（ｂ）は４００spi の場合であり、入射
光量はこれらの中間の値となっている。

【００１９】更に、同図（イ）に示した３種類の波形
（ａ）〜（ｃ）のうちそれぞれ最初の小さなパルス状の
波形７１の部分は本来のレーザビームの受光ではなく、
なんらかの原因で迂回して受光された迷光を表わしてい
る。それに続く相対的に大きなパルス状の波形７２の部
分が本来のレーザビームの受光を示している。この波形
７２の先端部分７２Ａは、光検出器４１の表面の傷等に
よって検出素子に到達すべきビームの一部が到達しない
現象（受光傷）を表わしている。

【００２０】このような入射光量の変化によって図１７
（ハ）に示したような検出信号５６がそれぞれコンパレ
ータ５７の一方の端子に入力されることになる。すなわ
ち、それぞれの検出信号５６は電源電圧Ｖ_CCを上限値と
するが、下限値に向かっての信号レベルが入力光量に応
じて変化している。電圧Ｖ_THを同図（ｂ）の４００spi
の場合に適するように設定しておくと、この結果として
同図（ａ）の場合には受光傷の部分でＳＯＳ信号６１の
立ち上がりがばらついてしまい、同図（ｃ）の場合には
迷光の部分の波形７１でＳＯＳ信号６１が立ち上がって
しまうという問題を発生させる。

【００２１】なお、感光体と光検出器の感度の違いに対
するこのような問題を解決するものとして、特公平３−
７７５０６号公報と特公平４−９２８５公報に記載され
た技術が存在している。このうち特公平３−７７５０６
号公報には、ポリゴンミラーと感光体の間に所定の減衰
率を有する光強度減衰手段を配置することで、光検出器
に入射する光量を相対的に増加させ、両者に最適な強度
のレーザビームを入射させるようにしている。

【００２２】また、特公平４−９２８５公報に記載され
た技術では、レーザビームがポリゴンミラーによって偏
向する際にその強度を変更するようにして、感光体を走
査するレーザビームと光検出器に入射するレーザビーム
の強度をそれぞれ最適なものに設定するようにしてい
る。

【００２３】しかしながら、これら２つの公報に記載さ
れた技術は感光体上を走査されるレーザビームの強度が
１種類であることを前提としており、感光体に対するレ
ーザビームの強度を変化させる場合に生じる光検出器の
検出精度の低下の問題を解決することはできない。

【００２４】以上、光検出器４１（図１４）に入射する
光量の範囲を大幅に設定した場合に、同期信号としての
ＳＯＳ信号６１の検出精度が低下するという問題があ
り、これを図１７を用いて説明した。このような画像形
成装置で、図１５に説明したように低画素密度で隔面走
査を行い、高画素密度で全面走査を選択するようになる
と、光検出器４１への入射光量の変化範囲が広がり、同
期信号の検出精度は更に低下することになる。

【００２５】一方、光検出器４１のジッタ抑制方法に関
する技術が、特開昭６３−２６７９０８号公報に開示さ
れている。ここでは、閾値（スレッショルドレベル）ま
たは増幅率の制御によってジッタを抑制している。ま
た、特開昭６３−２５６９１８号公報および特開昭６３
−４４６１８号公報には、ポリゴンミラーの面ごとのピ
ーク光量から閾値を設定する方法が開示されている。更
に特開昭６１−２３２７６５号公報には、光検出器で検
出されるビームの強度に基づいてこの光検出器の増幅率
を制御する技術が開示されている。しかしながら、これ
らの技術はそれぞれ本願発明とは問題点が異なるもので
あり、本願発明の問題点を解決することはできない。

【００２６】そこで本発明の目的は、画像密度の切り替
えを行う場合のように光検出器に入射するレーザビーム
の光量が変化するような場合であっても、画像信号の走
査開始のタイミングを正確に設定することのできる画像
形成装置を提供することにある。

【００２７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、（イ）レーザ発振器と、（ロ）このレーザ発振器か
ら出力されたレーザビームを入射し、偏向させるポリゴ
ンミラー等の偏向手段と、（ハ）その表面を相対的に一
定速度で移動させ、偏向手段による偏向後のレーザビー
ムを走査して静電潜像の形成を行う感光体ドラム等の感
光体と、（ニ）偏向後のレーザビームを検出する光検出
器と、（ホ）光検出器の出力のピーク値を検出するピー
ク検出回路と、（ヘ）ピーク検出回路の検出したピーク
値に応じた閾値を設定され、光検出器の出力がこの閾値
を越えたとき感光体に対する画像信号の走査開始のタイ
ミングを設定するコンパレータとを画像形成装置に具備
させる。

【００２８】すなわち請求項１記載の発明では、光検出
器の出力のピーク値をピーク検出回路で検出し、コンパ
レータの閾値をこのピーク値に応じて調整することにし
て、画像信号の走査開始のタイミングを正確に設定する
ことができるようにしている。

【００２９】請求項２記載の発明では、（イ）レーザ発
振器と、（ロ）このレーザ発振器から出力されたレーザ
ビームを入射し、偏向させるポリゴンミラー等の偏向手
段と、（ハ）その表面を相対的に一定速度で移動させ、
偏向手段による偏向後のレーザビームを走査して静電潜
像の形成を行う感光体ドラム等の感光体と、（ニ）偏向
後のレーザビームを検出する光検出器と、（ホ）光検出
器の出力のピーク値を検出するピーク検出回路と、
（ヘ）ピーク検出回路の検出したピーク値が大きいほど
増幅率を低下させるように光検出器の出力を増幅する増
幅器と、（ト）所定の閾値を有し、光検出器の出力がこ
の閾値を越えたとき感光体に対する画像信号の走査開始
のタイミングを設定するコンパレータとを画像形成装置
に具備させる。

【００３０】すなわち請求項２記載の発明では、光検出
器の出力のピーク値をピーク検出回路で検出し、このピ
ーク値が大きいほど増幅率を低下させるように光検出器
の出力を増幅し、この増幅後の光検出器の出力をコンパ
レータの固定された閾値で比較し、画像信号の走査開始
のタイミングを正確に設定することができるようにして
いる。

【００３１】請求項３記載の発明では、（イ）レーザ発
振器と、（ロ）このレーザ発振器から出力されたレーザ
ビームを入射し、偏向させる偏向手段と、（ハ）その表
面を相対的に一定速度で移動させ、偏向手段による偏向
後のレーザビームを走査して静電潜像の形成を行う感光
体と、（ニ）偏向後のレーザビームを検出する光検出器
と、（ホ）この光検出器の出力を所定の閾値と比較して
この閾値を越えたとき感光体に対する画像信号の走査開
始のタイミングを設定するコンパレータと、（ヘ）画像
の形成前の第１段階でこのコンパレータの閾値を変化さ
せて走査開始のタイミングが１走査ラインごとに正しく
設定される閾値の許容範囲を調べる閾値許容範囲判別手
段と、（ト）画像の形成前の第２段階でコンパレータの
閾値をこの許容範囲内の所望の値に設定する閾値設定手
段とを画像形成装置に具備させる。

【００３２】すなわち請求項３記載の発明では、画像の
形成前の第１段階で例えば複数走査ラインごとにコンパ
レータの閾値を順に増大または減少させていき、閾値が
どの範囲のときに走査開始のためのタイミングが正しく
設定されるかの判別を行う。そして、閾値の許容範囲の
例えば中央の値に閾値を設定するようにして、例えば１
ページの画像ごとに光検出器に入射する光量が変化する
ような場合にもこれに適切に対応するようにしている。

【００３３】請求項４記載の発明では、（イ）レーザ発
振器と、（ロ）このレーザ発振器から出力されたレーザ
ビームを入射し、偏向させる偏向手段と、（ハ）その表
面を相対的に一定速度で移動させ、偏向手段による偏向
後のレーザビームを走査して静電潜像の形成を行う感光
体と、（ニ）偏向後のレーザビームを検出する光検出器
と、（ホ）この光検出器の出力を増幅する増幅器と、
（ヘ）この増幅器の出力を所定の閾値と比較してこの閾
値を越えたとき前記感光体に対する画像信号の走査開始
のタイミングを設定するコンパレータと、（ト）画像の
形成前の第１段階で増幅器の増幅率を変化させて走査開
始のタイミングが１走査ラインごとに正しく設定される
増幅率の許容範囲を調べる増幅率許容範囲判別手段と、
（チ）画像の形成前の第２段階で増幅器の増幅率をこの
許容範囲内の所望の値に設定する閾値設定手段とを画像
形成装置に具備させる。

【００３４】すなわち請求項４記載の発明では、画像の
形成前の第１段階で例えば複数走査ラインごとに光検出
器の出力側に配置された増幅器の増幅率を順に増大また
は減少させていき、増幅率がどの範囲のときに固定の閾
値を有するコンパレータから出力される走査開始のため
のタイミングが正しくなるかの判別を行う。そして、増
幅率の許容範囲の例えば中央の値に増幅器の増幅率を設
定するようにして、例えば１ページの画像ごとに光検出
器に入射する光量が変化するような場合にもこれに適切
に対応するようにしている。

【００３５】

【実施例】以下実施例につき本発明を詳細に説明する。

【００３６】図１は本発明の一実施例の画像形成装置と
して、レーザプリンタの回路構成の概要を表わしたもの
である。図１２または図１４と同一分には同一の符号を
付しており、これらの説明を適宜省略する。この実施例
のレーザプリンタは、画素密度の制御を行う画素密度制
御回路８１を備えている。本実施例では画素密度制御回
路８１は、画素密度を２４０spi 、３００spi 、４００
spi 、４８０spi および６００spi の５段階で切り替え
るのに必要な制御を行うようになっているが、特に３０
０spi と６００spi の切り替えについて説明する。

【００３７】画素密度制御回路８１は、５種類の信号８
２〜８６を作成し、それぞれ対応する回路に供給するよ
うになっている。レーザビームはポリゴンミラー２８で
反射された後、ｆθレンズ８９を経て感光体ドラム１５
に到達するようになっている。これ以外のレーザビーム
の一部は、反射ミラー９０で反射され、光検出器４１に
入射されるようになっている。光検出器４１の出力は、
図１６に示したような波形成形回路９１に入力され、こ
こからＳＯＳ信号６１が出力されるようになっている。

【００３８】ＳＯＳ信号６１は、ＳＯＳゲート発生回路
９２とカウンタ９３の双方に入力されるようになってい
る。ＳＯＳゲート発生回路９２は、ＳＯＳインターバル
信号８２とＳＯＳ信号６１の立ち上がりからＳＯＳ検出
用のＳＯＳゲート信号９４を出力し、これを２入力オア
ゲート９５の一方の端子に供給するようになっている。
２入力オアゲート９５の他方の入力端子には、イメージ
バッファ９７から画像情報に対応したビデオ信号９８が
供給される。すなわち、２入力オアゲート９５は、ＳＯ
Ｓゲート信号９４とビデオ信号９８を合成し、これをビ
デオデータ９９としてレーザ発振器２５に供給すること
になる。

【００３９】一方、画素密度制御回路８１から出力され
る１番目の信号としてのモータ・コントロール信号８３
は、ポリゴンミラー駆動モータ３１に供給されるように
なっている。ポリゴンミラー駆動モータ３１は、ポリゴ
ンミラー２８の回転速度を切換制御するようになってい
る。

【００４０】画素密度制御回路８１から出力される２番
目の信号としてのインテンシティ信号８４は、レーザ発
振器２５に供給されその光量を制御するようになってい
る。感光体ドラム１５上における画素密度と光量との関
係は、例えば図１３に示したようになるので、このよう
な光量調整を後に説明する可変減衰器８８とインテンシ
ティ信号８４によって決まるレーザ発振器２５の出力光
量が行うことになる。

【００４１】画素密度制御回路８１から出力される３番
目の信号としてのセット・カウンタ信号８５は、カウン
タ９３に供給されこれをプリセットするようになってい
る。カウンタ９３はＳＯＳ信号６１が供給されるたびに
プリセットされた値をカウントダウンし、その値が零に
なると次のＳＯＳ信号６１の到来によって再びプリセッ
ト値に戻るといった動作を繰り返すようになっている。
そして、カウント値が零になっている状態では、クロッ
クジェネレータ１０１からビデオクロック１０２が出力
されるようになっている。このビデオクロック１０２
は、画素密度制御回路８１から出力される４番目の信号
としてのクロックコントロール信号８６に基づき画素密
度に対応した周期となっており、イメージ・バッファ９
７に供給されるようになっている。

【００４２】イメージ・バッファ９７は、図示しない回
路からプリントデータの供給を受け、これを順次格納す
るようになっている。そして、ビデオクロック１０２の
供給が開始されると、これに同期してビデオ信号９８が
１ライン分読み出されることになる。読み出されたビデ
オ信号９８は、２入力アンドゲート９５を通過してレー
ザ発振器２５に供給される。

【００４３】この結果として、例えば画素密度が６００
spi のときにはＳＯＳ信号６１の発生するたびに２入力
オアゲート９５から１ライン分ずつのビデオデータ９９
が出力され、ポリゴンミラー２８は１面ずつ順にライン
単位で画像の走査を行うことになる。また、画素密度が
その半分の３００spi のときには、ＳＯＳ信号６１が１
回置きに無視されることになる。

【００４４】有効とされた走査ラインでイメージ・バッ
ファ９７から読み出されたビデオ信号９８は、２入力オ
アゲート９５からビデオデータ９９として出力され、レ
ーザ発振器２５に送られて変調される。このようにして
画素密度が３００spi のときには、ポリゴンミラー２８
は隔面走査されることになる。

【００４５】図１でも明らかなように、ポリゴンミラー
２８が回転するとこれによって反射されたレーザビーム
が感光体ドラム１５の軸方向における全長を走査できる
ようになる。受光器１１３は、感光体ドラム１５に入射
するレーザビームの妨げにならず、かつポリゴンミラー
２８の回転によるレーザビームの走査範囲に配置されて
いる。受光器１１３には、各走査ラインごとにレーザビ
ーム２６が入射するようになっており、感光体ドラム１
５に実際に送り出されるビームの強さがここで検出され
ることになる。すなわち、受光器１１３には、走査密度
の切り換えに基づいて強さが大幅に相違するレーザビー
ムが入射するようになっている。

【００４６】図２は、本実施例のレーザプリンタに採用
されているポリゴンミラーの面数切替制御の論理を表わ
したものである。ポリゴンミラー２８は、画像密度が２
００spi から４００spi までは隔面走査され、これ以上
の場合には全面走査される。このような制御は、図１に
示したセット・カウンタ信号８５の供給を受けるカウン
タ９３によって行われる。

【００４７】図３はレーザプリンタの回路の画素密度制
御回路とその周辺を具体的に表わしたものである。レー
ザ発振器（半導体レーザ）２５から出力されるレーザビ
ームは、所定のタイミングで光検出器４１によって検出
され、波形成形回路９１で成形された後、ＳＯＳ信号６
１となる。このＳＯＳ信号６１はＣＰＵ（中央処理装
置）１１１に供給され、ここから図１に示したカウンタ
９３に伝達されるようになっている。

【００４８】ＣＰＵ１１３は、画像の記録を行うための
ビデオデータ１１２と解像度を指示する解像度データ１
１３の供給を受けるようになっている。このうちビデオ
データ１１２は図１にも示したイメージバッファ９７に
展開され、ここから読み出されたビデオ信号９８はスイ
ッチング回路としての２入力オアゲート９５に供給され
て、レーザ発振器２５のオン・オフ制御を行うためのイ
ンテンシティ信号８４が作成されることになる。

【００４９】なお、このインテンシティ信号８４のレベ
ルは、ＣＰＵ１１１が強度指示信号１１５として指示す
るようになっている。Ｄ／Ａ変換器１１６は、この指示
をアナログレベルに直し、強度コントロール信号１１７
として定電流源１１８に供給し、これにより所望のレベ
ルに調整された定電流１１９が２入力オアゲート９５に
供給されるようになっている。

【００５０】一方、波形成形回路９１は光検出器４１の
出力を入力し、ＣＰＵ１１１から供給される閾値データ
１２１を用いて前記したＳＯＳ信号６１を作成する。ま
た、閾値データ１２１の基礎となるデータとして光検出
器４１の出力のピークを検出し、これをピークデータ１
２２としてＣＰＵ１１１に供給するようになっている。
ＣＰＵ１１１は、例えばピークデータ１２２をアドレス
情報として最適の閾値を設定するためのデータを図示し
ないルックアップテーブルから読み出し、これを閾値デ
ータ１２１として波形成形回路９１に送出することにな
る。なお、レーザ発振器２５から出力されるレーザビー
ムの一部はモニタ用ダイオード１２５によって検知され
るようになっている。この検知出力１２６はＣＰＵ１１
１にフィードバックされて、レーザ発振器２５から出力
されるレーザビームの強度が所望の値に維持されるよう
になっている。

【００５１】図４は、光検出器を接続した波形成形回路
を具体的に表わしたものである。波形成形回路９１は、
光検出器４１の出力を増幅する増幅器１３１と、この増
幅器１３１の出力信号１３２を入力してそのピークを検
出するピーク値検出回路１３３と、出力信号１３２を一
方の入力端子に入力させるコンパレータ１３４と、この
コンパレータ１３４の他方の入力端子に出力側を接続さ
れたＤ／Ａ変換器１３５と、ピーク値検出回路１３３の
出力側に配置されたＡ／Ｄ変換器１３６とにより構成さ
れている。

【００５２】ピーク値検出回路１３３からは、出力信号
１３２のピーク値を表わしたピーク信号１３８が出力さ
れる。Ａ／Ｄ変換器１３６はこれをディジタル信号とし
てのピークデータ１２２に変換してＣＰＵ１１１に供給
することになる。また、ＣＰＵ１１１から送られてくる
閾値データ１２１はＤ／Ａ変換器１３５によってアナロ
グレベルに変換され、比較のための閾値信号１３９とし
てコンパレータ１３４に供給される。この閾値信号１３
９は、例えばピーク信号１３８の信号レベルの半分程度
の電圧レベルに設定されるようになっている。

【００５３】図５および図６は、ピーク値の変化に伴う
ＳＯＳ信号の作成状況を説明するためのものである。こ
のうち図５は、高解像度の画像記録が選択されピーク信
号１３８の信号レベルＶ_peakが電源電圧Ｖ_CCに比較的近
い状態を示している。この場合、閾値信号１３９の信号
レベルＶ_thは、電源電圧Ｖ_CCと信号レベルＶ_peakのほぼ
中間となるので、出力信号１３２に図１７で説明した迷
光や受光傷の部分が存在しても、これらの部分でＳＯＳ
信号６１が間違って作成されることはない。

【００５４】図６は、低解像度の画像記録が選択された
場合を示している。このとき、ピーク信号１３８の信号
レベルＶ_peakは電源電圧Ｖ_CCとレベル的に大きく離れて
いる。この場合にもＣＰＵ１１１は、閾値信号１３９の
信号レベル（閾値）Ｖ_thを、電源電圧Ｖ_CCと信号レベル
Ｖ_peakのほぼ中間の値に設定する。このため、図５と比
べると信号レベルＶ_thが低下することなり、出力信号１
３２に図１７で説明した迷光や受光傷の部分が存在して
も、これらの部分でＳＯＳ信号６１が間違って作成され
ることはない。

【００５５】第１の変形例

【００５６】図７は、図４に対応するもので光検出器を
接続した波形成形回路の変形例を表わしたものである。
先の実施例ではＣＰＵ１１１が閾値データ１２１を出力
して閾値Ｖ_thの設定を行わせた。図７に示した変形例で
は、ピーク値を保持するピークホールド回路１３３Ａの
出力側を２つの抵抗１４１、１４２の直列回路を介して
電圧Ｖ_CCの電源ライン（図示せず）に接続している。そ
して、これらの抵抗１４１、１４２によって分圧された
電圧を閾値Ｖ_thとしてコンパレータ１３４に入力してい
る。

【００５７】すなわちこの変形例では、２つの抵抗１４
１、１４２によって分圧された電圧が閾値Ｖ_thとなる。
したがって、ＣＰＵ１１１の介入無しに信号レベルＶ
_peakの変動に対応した閾値Ｖ_thが設定されることにな
る。

【００５８】第２の変形例

【００５９】図８は、本発明の第２の変形例として光検
出器を接続した波形成形回路の他の例を表わしたもので
ある。この第２の変形例では先の実施例と同様にピーク
値検出回路１３３でピーク信号１３８を検出し、これを
図示しないＡ／Ｄ変換器を介してＣＰＵ１１１（図３参
照）に送出するようになっている。ＣＰＵ１１１は、こ
のピーク値が所定の信号レベルになるようにゲイン信号
１５１を作成し、これを図示しないＤ／Ａ変換器で変換
した後に増幅器１３１に供給して、光検出器４１に入射
する光量の初期的なピーク値に基づいてその増幅率を調
整するようになっている。

【００６０】このため、この変形例の波形成形回路で
は、コンパレータ１３４の閾値Ｖ_thは２つの抵抗１５
２、１５３の分圧値となっており、固定されている。各
波形成形回路ごとの閾値Ｖ_thの変動分は、画像形成装置
のＣＰＵ１１１側で補正することができる。もちろん、
これらの抵抗１５２、１５３の一方または双方を可変抵
抗にすることは可能である。

【００６１】第３の変形例

【００６２】以上説明した実施例および変形例では、光
検出器の出力のピークがどの程度のときには閾値や増幅
器の増幅率がどのような値になるべきかが分かってお
り、現実に測定したピークを基にして閾値や増幅器の増
幅率を適切な値に設定するようになっていた。本発明の
第３の変形例では、コンパレータを各種の条件の下で実
際に動作させ、これを基にしてコンパレータの閾値を適
切な値に設定しようとするものである。

【００６３】図９は、この第３の変形例における印字の
ための作業の流れを表わしたものである。図３に示した
ＣＰＵ１１１は印字データが受信されると（ステップＳ
１０１；Ｙ）、その制御データを解読し（ステップＳ１
０２）、解読した解像度に設定して画像の走査前のレー
ザビームの予備的なスキャン（プリスキャン）を開始さ
せる。この段階でＣＰＵ１１１は閾値Ｖ_thとして予想で
きる最低の値を初期値として設定する（ステップＳ１０
４）。

【００６４】この状態で、ＣＰＵ１１１はＳＯＳ信号６
１（図１参照）が出力されてから次のＳＯＳ信号６１が
出力されるまでの間隔をクロックで計数する。この計数
は複数ライン分の時間にわたって行われ、これによって
得られた各カウント値がそのときの閾値Ｖ_thに対応させ
て図示しないＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）に
記憶される（ステップＳ１０５）。

【００６５】図１０は、ＳＯＳ信号とカウント値の関係
を説明するためのものである。同図（ａ）で丸付き数字
は、レーザビームの照射されるポリゴンミラー２８（図
１参照）の面の番号を表わしている。ここではから
の６面構成のポリゴンミラー２８が使用されている。同
図（ｂ）の前半では、前記したコンパレータ１３４の閾
値Ｖ_thが適切でＳＯＳ信号６１が正規に出力されている
状態を表わしている。この場合には、例えば第１面に
ついてＳＯＳ信号６１が出力された時点（ここではＳＯ
Ｓ信号６１を負論理で表示している。）から同図（ｃ）
に示したようにカウンタコントロール信号がＨ（ハイ）
レベルとなる。

【００６６】これにより、カウンタ９３（図３参照）が
クロックジェネレータ１０１から出力されるビデオクロ
ック１０２（図１０（ｄ））のカウントを開始させる。
カウンタ９３のカウント動作は次のＳＯＳ信号６１の発
生まで継続する。この図１０に示した例ではその前半で
ＳＯＳ信号６１が正規に発生しているので、ポリゴンミ
ラー２８の第２面の頭におけるＳＯＳ信号６１の発生
まで継続することになる。ＣＰＵ１１１はこのカウント
値を前記したＲＡＭに書き込むことにになる。

【００６７】第２面の先頭で発生したＳＯＳ信号６１
はビデオクロック１０２のカウントの停止に用いたの
で、次のカウント開始はポリゴンミラー２８の第３面
の頭からとなる。このようにして図１０に示した例では
ポリゴンミラー２８の奇数面、、、、……につ
いてのそれぞれのカウント値がＲＡＭに格納されること
になる。なお、この図１０の後半ではポリゴンミラー２
８の第１面と第２面で連続してビデオクロック１０
２が発生しているが、これは閾値Ｖ_thが不適切なために
ＳＯＳ信号６１が第２面の先頭で発生していない例を
示している。

【００６８】図９に戻って説明を続ける。所定ライン数
にわたってカウント値を求めそれらの値を閾値Ｖ_thに対
応付けてＲＡＭに格納したら、ＣＰＵ１１１は閾値Ｖ_th
をΔ _thだけ増大させる（ステップＳ１０６）。そして、
この増大後の閾値Ｖ_thが予定される最大の閾値Ｖ
_th(max) を越えていない限り（ステップＳ１０７；
Ｎ）、ステップ１０５に戻ってその増大した閾値Ｖ_thで
同様にカウント値を求めてＲＡＭに格納する。

【００６９】このようにして最大の閾値Ｖ_th(max) まで
の各閾値Ｖ_thとこれらに対応するカウント値をＲＡＭに
格納したら（ステップＳ１０７；Ｙ）、ＣＰＵ１１１は
ＲＡＭに格納されている各カウント値を本来の１ライン
分に相当するカウント値と比較して、エラーの生じた閾
値Ｖ_thを取り去って、正しいカウント値が得られている
閾値Ｖ_thの範囲（許容範囲）を判別する（ステップＳ１
０８）。そして、これらの許容範囲における閾値Ｖ_thの
最大値と最小値の平均値を求め、これを今回の画像形成
の際の閾値Ｖ_thに設定する（ステップＳ１０９）。すな
わち、この閾値Ｖ_thを示す閾値データ１２１を出力して
コンパレータ１３４の閾値Ｖ_thの設定を行わせる。そし
て、これを基にして印字作業を実行することになる（ス
テップＳ１１０）。

【００７０】第４の変形例

【００７１】図１１は、第３の変形例で閾値Ｖ_thの調整
を行った代わりに増幅率の調整を行うようにした変形例
における印字のための作業の流れを表わしたものであ
る。図３に示したＣＰＵ１１１は印字データが受信され
ると（ステップＳ２０１；Ｙ）、その制御データを解読
し（ステップＳ２０２）、解読した解像度に設定して画
像の走査前のレーザビームの予備的なスキャンを開始さ
せる。この段階でＣＰＵ１１１は図８に示した増幅器１
３１の増幅率Ｂとして予想できる最低の値を初期値とし
て設定する（ステップＳ２０４）。

【００７２】この状態で、ＣＰＵ１１１はＳＯＳ信号６
１（図１参照）が出力されてから次のＳＯＳ信号６１が
出力されるまでの間隔をクロックで計数する。この計数
は複数ライン分の時間にわたって行われ、これによって
得られた各カウント値がそのときの増幅率Ｂに対応させ
て前記したＲＡＭに記憶される（ステップＳ２０５）。
なお、この第４の変形例ではコンパレータ１３４の閾値
Ｖ_thは図８で示したと同様に固定されている。

【００７３】この後、ＣＰＵ１１１は増幅率ＢをΔ_B だ
け増大させる（ステップＳ２０６）。そして、この増大
後の増幅率Ｂが予定される最大の増幅率Ｂ_max を越えて
いない限り（ステップＳ２０７；Ｎ）、ステップ２０５
に戻ってその増大した増幅率Ｂで同様にカウント値を求
めてＲＡＭに格納する。

【００７４】このようにして最大の増幅率Ｂまでの各増
幅率Ｂとこれらに対応するカウント値をＲＡＭに格納し
たら（ステップＳ２０７；Ｙ）、ＣＰＵ１１１はＲＡＭ
に格納されている各カウント値を本来の１ライン分に相
当するカウント値と比較して、エラーの生じた増幅率Ｂ
を取り去って、正しいカウント値が得られている増幅率
Ｂの範囲（許容範囲）を判別する（ステップＳ２０
８）。そして、これらの許容範囲における増幅率Ｂの最
大値と最小値の平均値を求め、これを今回の画像形成の
際の増幅器１３１の増幅率Ｂに設定する（ステップＳ２
０９）。そして、これを基にして印字作業を実行するこ
とになる（ステップＳ２１０）。

【００７５】なお、以上説明した実施例および変形例で
はレーザプリンタを中心とした画像形成装置について説
明を行ったが、これ以外の画像形成装置に本発明を適用
することができることは当然である。

【００７６】

【発明の効果】このように請求項１記載の発明によれ
ば、感光体に照射するレーザビームを光検出器が検出
し、そのピーク値に応じてＳＯＳ信号発生用のコンパレ
ータの閾値を設定するようにしたので、解像度の切り換
え等のためにレーザビームの強度が変更された場合のみ
ならず、レーザ発振器の経年変化等に対しても画像信号
の走査開始のタイミングを正確に設定することができる
という効果がある。

【００７７】また、請求項２記載の発明によれば、感光
体に照射するレーザビームを光検出器が検出し、そのピ
ーク値に応じてコンパレータに入力する光検出器の出力
信号の増幅率を調整するようにした。したがって、コン
パレータの閾値を固定化することができ、回路構成を簡
略化することができる。

【００７８】更に請求項３記載の発明によれば、コンパ
レータの閾値を実際に変化させてその許容範囲を求め、
適切な閾値を設定するようにしたので、各回路素子の特
性が変化しても画像信号の走査開始のタイミングを精度
良く設定することができるという効果がある。

【００７９】また請求項４記載の発明によれば、光検出
器の出力を入力する増幅器の増幅率を実際に変化させて
コンパレータの閾値に対する許容範囲を求め、適切な増
幅率を定めるようにしたので、各回路素子の特性が変化
しても画像信号の走査開始のタイミングを精度良く設定
することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例におけるレーザプリンタの回
路構成の概要を表わした説明図である。

【図２】 本実施例のレーザプリンタに採用されている
ポリゴンミラーの面数切替制御の論理を表わした説明図
である。

【図３】 本実施例のレーザプリンタの回路の画素密度
制御回路とその周辺を具体的に表わした回路図である。

【図４】 本実施例の光検出器を接続した波形成形回路
を具体的に表わしたブロック図である。

【図５】 本実施例でピーク値が高い場合の閾値の設定
状態を表わした波形図である。

【図６】 本実施例でピーク値が低い場合の閾値の設定
状態を表わした波形図である。

【図７】 本発明の第１の変形例としての光検出器を接
続した波形成形回路の回路図である。

【図８】 本発明の第２の変形例としての光検出器を接
続した波形成形回路の回路図である。

【図９】 本発明の第３の変形例における印字のための
作業の流れを表わした流れ図である。

【図１０】 本発明の第３の変形例でＳＯＳ信号とカウ
ント値の関係を説明するための各種波形図である。

【図１１】 本発明の第４の変形例における印字のため
の作業の流れを表わした流れ図である。

【図１２】 画像形成装置の一例としてのレーザプリン
タの概要を表わした概略構成図である。

【図１３】 ある感光体について走査密度と必要エネル
ギ密度との関係を表わした特性図である。

【図１４】 レーザビームがＳＯＳセンサと感光体の双
方を走査する様子を原理的に表わした斜視図である。

【図１５】 隔面走査と全面走査の双方について光検出
器への入射光量の変化の様子を表わした特性図である。

【図１６】 従来から使用されている同期信号作成回路
を表わした回路図である。

【図１７】 図１６に示した同期信号作成回路の各種動
作を説明するための波形図である。

【符号の説明】

１５…感光体ドラム、２５…レーザ発振器、２５Ａ…半
導体レーザ、２６、２６Ａ、２６Ｂ…レーザビーム、２
８…ポリゴンミラー、４１…光検出器、８１…画素密度
制御回路、９０…反射ミラー、９３…カウンタ、９９…
ビデオデータ、１１１…ＣＰＵ、１３１…増幅器、１３
３…ピーク値検出回路、１３３Ａ…ピークホールド回
路、１３４…コンパレータ、１３５…Ｄ／Ａ変換器、１
３６…Ａ／Ｄ変換器

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザ発振器と、 このレーザ発振器から出力されたレーザビームを入射
   し、偏向させる偏向手段と、 その表面を相対的に一定速度で移動させ、偏向手段によ
   る偏向後のレーザビームを走査して静電潜像の形成を行
   う感光体と、 偏向後のレーザビームを検出する光検出器と、 光検出器の出力のピーク値を検出するピーク検出回路
   と、 ピーク検出回路の検出したピーク値に応じた閾値を設定
   され、前記光検出器の出力がこの閾値を越えたとき前記
   感光体に対する画像信号の走査開始のタイミングを設定
   するコンパレータとを具備することを特徴とする画像形
   成装置。
2. 【請求項２】 レーザ発振器と、 このレーザ発振器から出力されたレーザビームを入射
   し、偏向させる偏向手段と、 その表面を相対的に一定速度で移動させ、偏向手段によ
   る偏向後のレーザビームを走査して静電潜像の形成を行
   う感光体と、 偏向後のレーザビームを検出する光検出器と、 光検出器の出力のピーク値を検出するピーク検出回路
   と、 ピーク検出回路の検出したピーク値が大きいほど増幅率
   を低下させるように前記光検出器の出力を増幅する増幅
   器と、 所定の閾値を有し、前記光検出器の出力がこの閾値を越
   えたとき前記感光体に対する画像信号の走査開始のタイ
   ミングを設定するコンパレータとを具備することを特徴
   とする画像形成装置。
3. 【請求項３】 レーザ発振器と、 このレーザ発振器から出力されたレーザビームを入射
   し、偏向させる偏向手段と、 その表面を相対的に一定速度で移動させ、偏向手段によ
   る偏向後のレーザビームを走査して静電潜像の形成を行
   う感光体と、 偏向後のレーザビームを検出する光検出器と、 この光検出器の出力を所定の閾値と比較してこの閾値を
   越えたとき前記感光体に対する画像信号の走査開始のタ
   イミングを設定するコンパレータと、 画像の形成前の第１段階でこのコンパレータの閾値を変
   化させて前記走査開始のタイミングが１走査ラインごと
   に正しく設定される閾値の許容範囲を調べる閾値許容範
   囲判別手段と、 画像の形成前の第２段階で前記コンパレータの閾値をこ
   の許容範囲内の所望の値に設定する閾値設定手段とを具
   備することを特徴とする画像形成装置。
4. 【請求項４】 レーザ発振器と、 このレーザ発振器から出力されたレーザビームを入射
   し、偏向させる偏向手段と、 その表面を相対的に一定速度で移動させ、偏向手段によ
   る偏向後のレーザビームを走査して静電潜像の形成を行
   う感光体と、 偏向後のレーザビームを検出する光検出器と、 この光検出器の出力を増幅する増幅器と、 この増幅器の出力を所定の閾値と比較してこの閾値を越
   えたとき前記感光体に対する画像信号の走査開始のタイ
   ミングを設定するコンパレータと、 画像の形成前の第１段階で前記増幅器の増幅率を変化さ
   せて前記走査開始のタイミングが１走査ラインごとに正
   しく設定される増幅率の許容範囲を調べる増幅率許容範
   囲判別手段と、 画像の形成前の第２段階で前記増幅器の増幅率をこの許
   容範囲内の所望の値に設定する閾値設定手段とを具備す
   ることを特徴とする画像形成装置。