JPH1158817A - 画像形成装置 - Google Patents
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- JPH1158817A JPH1158817A JP10114781A JP11478198A JPH1158817A JP H1158817 A JPH1158817 A JP H1158817A JP 10114781 A JP10114781 A JP 10114781A JP 11478198 A JP11478198 A JP 11478198A JP H1158817 A JPH1158817 A JP H1158817A
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Abstract
を変えることなく単独ドットでも良好な画像形成を行な
える画像形成装置を提供する。 【解決手段】 レーザ書き込み手段と書き込み制御手段
とを備え、この書き込み制御手段によってレーザの走査
速度を変更して画素密度を切り替えて画像を形成させる
画像形成装置において、前記書き込み制御手段は、低密
度の画素密度で印字する場合よりも高密度の画素密度で
印字する場合の方がレーザの発光パワーが大きくなるよ
うにレーザ発光手段を制御する。その際、前記書き込み
制御手段は、低密度の画素密度をa、そのときのレーザ
発光手段の発光パワーをPa、高密度の画素密度をb、
そのときのレーザ発光パワーをPbとしたときに、1<
Pb/Pa≦b/aとなるように発光パワーを制御す
る。
Description
能、FAX機能、プリンタ機能などの複数の機能を有す
る複合機に好適な電子写真方式の画像形成装置に係り、
特に、レーザ書き込み制御に特徴のある画像形成装置に
関する。
て画像を形成する画像形成装置は種々知られている。そ
のうち、画素密度を切り替え可能にして、複数の画素密
度で画像を記録できるように構成されたものとして、例
えば、特開平2−79060号公報、特開平5−197
263号公報、あるいは特公平4−19551号公報記
載の画像形成装置が公知である。
切り替えは、基本的には、特開平5−197263号公
報に開示されているように、画素クロックの周波数と、
ポリゴンミラーの回転速度、すなわち、画像の露光走査
速度と感光体の回転速度の組み合わせをに変更すること
によって行なうことができる。これらの変更に際して
は、前記公知例では、いずれも画素密度を切り替えても
露光エネルギが一定になるように制御していた。この露
光エネルギが一定とは、例えば、画素密度切り替えのた
めに感光体の回転速度を1/2にした場合、光量も1/
2にしたり、また、回転体の回転速度は変化させずに画
像の露光速度のみを変化させた場合には、露光エネルギ
は変化しないので光量一定というような制御である。
で中間調もきれいに再現することが求められているの
で、1ドット多値画像を形成するように設定されてい
る。
いに出力することが求められているので、画素密度を例
えば通常400dpiであるところを600dpi程度
に高密度化した2値画像を形成するように設定されてい
る。
数の機能を有する一般的な複合機では、複写機と同様に
主に中間調がきれいに再現されるように2値画像形成時
の感光体の露光量を1ドット多値画像を形成するときの
感光体の露光量に揃えている。
光電位が帯電電位の1/5〜1/10になる露光量であ
る。図2は感光体の光減衰特性を表す特性図であるが、
この図においてA点で示される4erg/cm2が最高の露光
エネルギとなるように書き込み装置内のレーザ光の光量
を制御すると、感光体の露光電位が帯電電位の1/5〜
1/10となる。
dpiの画素密度で画像を形成している画像形成装置に
おいて、LD走査速度と画周波数を1.5倍にして60
0dpiの画素密度で画像形成する場合には、光量を変
えなくとも露光エネルギが一定なので、ベタ露光時に同
じような表面電位となり、ほぼ同程度の画像濃度を得る
ことができる。しかし、単独ドットでみると、エネルギ
量は2/3になり、ピーク強度も弱くなるので、1ドッ
ト独立画像や1ドットラインなどは薄い、貧弱な画像と
なる。
600dpiでビーム径を変え、しかも、露光エネルギ
が一定となるように露光量を変えればよいが、ビーム径
を変更することができるようにするとコストが高くな
り、実機に使用することはできなかった。
点で示されるような露光エネルギを用いて露光したので
は、少しの光量変動や感光体の光減衰特性の変動で露光
電位が変化してしまい、安定性に欠けることになる。
鑑みてなされたもので、その第1の目的は、画素密度を
高密度に変更したときにビーム径を変えることなく単独
ドットでも良好な画像形成を行なえる画像形成装置を提
供することにある。
2値画像形成時のいずれにおいても高品位な画像を得る
ことができる画像形成装置を提供することにある。
るため、第1の手段は、レーザ書き込み手段と書き込み
制御手段とを備え、この書き込み制御手段によってレー
ザの走査速度を変更して画素密度を切り替えて画像を形
成させる画像形成装置において、前記書き込み制御手段
は、低密度の画素密度で印字する場合よりも高密度の画
素密度で印字する場合の方がレーザの発光パワーが大き
くなるようにレーザ発光手段を制御することを特徴とし
ている。
書き込み制御手段が、低密度の画素密度をa、そのとき
のレーザ発光手段の発光パワーをPa、高密度の画素密
度をb、そのときのレーザ発光パワーをPbとしたとき
に、 1<Pb/Pa≦b/a となるように発光パワーを制御することを特徴としてい
る。
書き込み制御手段が、主走査方向に2ドット以上連続し
て書き込む場合には、低密度の画素密度で印字する発光
パワーをPa、高密度の画素密度で印字する場合の発光
パワーをPbとしたときに、 Pb/Pa=1 として書き込むことを特徴としている。
書き込み制御手段が、高密度の画素密度で印字するとき
の1ドットのレーザの発光幅が、画素密度から算出され
る正規幅よりも短くなるように書き込むことを特徴とし
ている。なお、第1および第2の手段において、レーザ
発光手段としては例えばレーザダイオードが使用され
る。
段は、レーザ書き込み手段と書き込み制御手段とを備
え、この書き込み制御手段によって1ドット多値画像と
2値画像とで光量を変更して画像を形成させる画像形成
装置において、前記書き込み制御手段は、1ドット多値
画像を形成するときには、感光体の光減衰特性上での露
光電位が帯電電位の1/5〜1/10になる光量で、2
値画像を形成するときには前記1ドット多値画像を形成
するときよりも光量を多くして前記感光体の光減衰特性
上での露光電位が帯電電位の1/8〜1/16となる光
量でそれぞれ露光するようにレーザ発光手段を制御する
ことを特徴とする。
レーザ発光手段がレーザダイオードであり、前記書き込
み制御手段は前記1ドット多値画像を形成するときに
は、前記レーザダイオードを最大4erg/cm2の光量で発
光させ、前記2値画像を形成するときには、前記レーザ
ダイオードを最大8erg/cm2の光量で発光させることを
特徴とする。
書き込み制御手段は、前記1ドット多値画像と前記2値
画像を出力可能な複写モードと、前記2値画像を出力可
能なプリンタモードのモード設定機能をさらに有し、前
記複写モードに設定したときには、感光体の光減衰特性
上での露光電位が帯電電位の1/5〜1/10になる光
量で、前記プリンタモードに設定したときには、感光体
の光減衰特性上での露光電位が帯電電位の1/8〜1/
16になる光量でそれぞれ露光するようにレーザ発光手
段を制御することを特徴とする。
レーザ発光手段がレーザダイオードであり、前記書き込
み制御手段は前記複写モードに設定されているときに
は、前記レーザダイオードを最大4erg/cm2の光量で発
光させ、前記プリンタモードに設定されているときに
は、前記レーザダイオードを最大8erg/cm2の光量で発
光させることを特徴とする。
施形態について説明する。
の実施形態に係る画像形成装置の画像形成部分を模式的
に示す概略構成図である。同図において、画像形成装置
20は、符号AOで示す方向に回転する像担持体として
のドラム状の感光体、いわゆる感光体ドラム2と、この
感光体ドラム2の外周にドラムの回転方向に沿って、電
子写真作像プロセスを実行するための帯電装置21、レ
ーザ書き込み手段としての書き込み装置(図では、模式
的に光ビームを示す矢印で代表している。)22、現像
装置1、転写装置23、クリーニング装置24およびラ
ンプからなる除電装置25等の作像要素が配置されてい
る。なお、符号30は、書き込み装置22を含む画像形
成装置の制御を司る制御装置である。
0では、帯電装置21によって一様帯電された感光体ド
ラム2に対して図示しないレーザ光源、例えば、レーザ
ダイオードを有する書き込み装置22から出射される光
ビームによって静電潜像が形成され、その静電潜像が現
像装置1によって可視像化処理される。したがって、こ
の実施形態では、レーザ光源としてのレーザダイオード
がレーザ発光手段として機能する。なお、可視像化処理
された可視像は、図示しない給紙装置から繰り出され、
レジストローラ26によって転写タイミングを設定され
た上で転写装置23に給送される転写紙Sに静電転写さ
れ、次いで、図示しない定着装置によって転写紙S上に
定着される。転写を終えた感光体ドラム2は、クリーニ
ング装置24によって残留トナーが除去され、さらに除
電装置25によって残留電荷が除去されて次の作像に備
える。なお、符号27は感光体ドラム2上の残留トナー
濃度を検出するためのセンサである。
は、帯電装置21による帯電極性は負極であり、現像装
置2において用いられる現像剤が負極性に帯電したトナ
ーと、このトナーが静電的に付着するキャリアとを混合
した2成分系現像剤であり、さらに、転写装置23にお
いて印加される転写バイアスは正極に設定されている。
減衰特性を示す特性図である。この実施形態では画素密
度が400dpiのとき、4.0erg/cm2の露光エネル
ギで書き込みを行なっている。また、ビーム径は主走査
方向が72μm、副走査方向が89μmである。なお、
これらの書き込み制御および画像形成のための制御は、
前記制御装置30内のROMに書き込まれたプログラム
に沿ってCPUが実行する。したがって、前記制御装置
30は書き込み制御手段として機能している。
る画像形成装置における発光パワーと書き込み幅の関係
をシミュレートした結果を示す。図3(a)ないし
(d)は独立1ドットの潜像の電位分布を示す図、図4
(a)ないし(d)は1ドット横ライン、図5(a)な
いし(d)は1ドット縦ライン、図6(a)ないし
(d)はベタ画像の潜像電位分布をそれぞれ示す。な
お、図3ないし図6において、(a)ないし(c)は画
素密度600dpiで、(a)はパワーを1.5倍、幅
2/3とした場合、(b)はパワーのみ1.5倍で幅は
同幅の場合、(c)はパワーも幅も同一、すなわち従来
の場合を示し、(d)は400dpiの画素密度の場合
を示す。これらの図において、括弧内にある主、副、お
よびピーク値の値は、それぞれ現像バイアス−550V
を閾値としてみた場合の主走査方向の潜像径、副走査方
向の潜像径およびピーク電位を示している。
うなことがわかる。独立ドットの場合、図3(d)の4
00dpi時と同一条件で600dpiの印字を行なう
と、同図(c)に示すようにピーク電位がかなり高くな
り(−141V→−228V)、貧弱(Poor)な画
像になることが分かる。これに対し、発光パワーを1.
5倍にすると、同図(b)に示すようにピーク電位はほ
とんど変わらないので(−141V→−158V)、1
ドットがしっかりと現像されると予想できる。そして、
さらに幅を2/3にすると同図(a)に示すように、ピ
ーク電位が−158V→−203V、主走査方向の幅は
71.7μm→56.5μmとなり、シャープ性が改善
される。
(d)の400dpi時と同一条件で600dpiの印
字を行なうと、同図(c)に示すようにピーク電位がか
なり高くなり(−135V→−177V)、ドットとし
ては貧弱になるが、主走査方向の画像は明確に印字され
ることがわかる。発光パワーを1.5倍にすると、同図
(b)に示すようにピーク電位は変わらないので(−1
35V→−135V)、1ドットがしっかりと現像さ
れ、ドット幅は大きくなるが、主走査方向の印字画像は
明確なものとなる。そして、さらに幅を2/3にすると
同図(a)に示すように、ピーク電位が−135V→−
173V、主走査方向のライン幅は79.1μm→6
8.7μmとなる。しかし、同図(c)の場合と、主走
査方向のライン幅も、ピーク電位もほとんどかわらない
ので、この場合には、発光パワーは同一で十分であると
いうことができる。
(d)の400dpi時と同一条件で600dpiの印
字を行なうと、同図(c)に示すようにピーク電位がか
なり高くなり(−139V→−175V)、貧弱(Po
or)な画像になることが分かる。これに対し、発光パ
ワーを1.5倍にすると、同図(b)に示すようにピー
ク電位はほとんど変わらないので(−139V→−13
4V)、1ドットがしっかりと現像されると予想でき
る。そして、さらに幅を2/3にすると同図(a)に示
すように、ピーク電位が−134V→−159V、副走
査方向のライン幅は78.8μm→64.0μmとな
り、シャープ性が改善される。
00dpi時と同一条件で600dpiの印字を行なう
と、同図(c)に示すようにピーク電位が少し高くなり
(−132V→−144V)、若干貧弱(Poor)な
画像になることが分かる。これに対し、発光パワーを
1.5倍にすると、同図(b)に示すようにピーク電位
は下がり(−132V→−123V)、1ドットがしっ
かりと現像されると予想できる。そして、さらに幅を2
/3にすると同図(a)に示すように、ピーク電位が−
132V→−142Vと少し高くなり、(c)とほとん
ど差がないような印字となる。
iで画像形成する画像形成装置において、レーザダイオ
ードの走査速度と画周波数を1.5にして600dpi
の画像を形成する場合、光量を変えなくとも露光エネル
ギが一定なのでベタ露光時同じような表面電位となり、
ほぼ同程度の画像濃度を得ることができる。しかし、単
独ドットで見るとエネルギ量は2/3になり、かつ、図
3ないし図5の(c)に示すようにピーク強度が弱くな
るので、1ドット画像や1ドットラインは、非常にプア
な弱い点や線の画像となってしまう。
うに、低密度の画素密度(ここでは400dpi)で印
字する場合よりも高密度の画素密度(ここでは600d
pi)で印字する場合の方がレーザの発光パワーが大き
くなるようにレーザ発光手段を制御すると、高い画素密
度で印字する場合において、はっきりともしくはしっか
りと単独ドットおよび1ライン画像を形成することがで
きる。その際、高密度(600dpi)時の発光パワー
をピーク強度が同程度となる1.5程度に抑えると、図
6(b)に示すようにベタ画像(露光)時と図3ないし
図5の(b)に示すような1ドット画像(露光)時とに
おいて、バランスのとれた画像を形成することができ
る。
ときのレーザ発光手段の発光パワーをPa、高密度の画
素密度をb、そのときのレーザ発光パワーをPbとした
ときに、 1<Pb/Pa≦b/a となるように発光パワーを制御すればよいことが、前記
シミュレーションにおいて確認することができた。
書き込む場合には、400dpiから600dpiに変
更したときでも発光パワーを同一で書き込むと、ベタ画
像濃度は400dpiと同程度で1ドット画像はしっか
りと形成されることが図4(c)と図6(c)から分か
る。
ーザの1ドットの発光幅を画素密度から算出される正規
幅よりも短くすると、ここでは2/3とすると、ベタ画
像濃度は400dpiと同程度で1ドット画像はしっか
りとかつシャープに形成されることが図4(a)と図6
(a)から分かる。
態について説明する。なお、この第2の実施形態におい
てもハード構成自体は第1の実施形態と同様なので、同
等な各部には同一の参照符号を付し、重複する説明は適
宜省略する。
特性を示す特性図である。1ドット多値画像形成時また
は複写モード時には図2のA点すなわち4erg/cm2で露
光する。この露光エネルギで感光体を露光すると、帯電
電位925Vに対して露光電位が135Vとなるので、
約1/7の電位となる。また、2値画像形成時またはプ
リンタモード時には、図2のB点すなわち8erg/cm2で
露光する。この露光エネルギで感光体を露光すると、帯
電電位925Vに対して露光電位が110Vとなるので
1/8.5の電位となる。
大値がA点になるように設定すると、露光電位が徐々に
変化することになり、ハーフトーンの再現に適するよう
になる。これに対し露光エネルギの最大値がB点になる
ように設定すると、露光電位が多少変動しても、また、
感光体特性が多少変動しても露光電位はほとんど変わら
ず安定して画像を得ることができる。
値画像形成時とで、あるいはコピーモード時とプリンタ
モード時とで切り換えるときの動作について図7を参照
して説明する。制御装置30は操作者からの1ドット多
値画像形成動作またはコピー動作と、2値画像形成動作
またはプリント動作の設定にしたがってLDドライバ4
0に露光量切り換え信号を出力する。前記設定が1ドッ
ト多値画像形成動作またはコピー動作であるときには、
制御装置30はLレベル(0V)の信号をLDドライバ
40に出力し、2値画像形成またはプリント動作である
ときには制御装置30はHレベル(5V)の信号をLD
ドライバ40に出力する。書き込み装置22内のレーザ
ダイオードを駆動するLDドライバ40は、制御装置3
0から送られた露光量切り換え信号と画像信号を入力し
てレーザダイオードの発光量を制御する。
された露光量切り換え信号がHレベル(5V)のときに
はレーザダイオードを最大8erg/cm2の光量で発光させ
る。また制御装置30から入力された露光量切り換え信
号がLレベル(0V)のときにはレーザダイオードを最
大4erg/cm2の光量で発光させる。このように画像形成
装置が1ドット多値画像形成動作またはコピー動作に設
定されているときには、レーザダイオードを最大4erg/
cm2の光量で発光させることによって感光体の光減衰特
性上での露光電位が帯電電位の1/5〜1/10とな
り、最適な露光量設定で画像を形成することができる。
また、画像形成装置が2値画像形成動作またはプリンタ
動作に設定されているときには、レーザダイオードを最
大8erg/cm2の光量で発光させることによって感光体の
光減衰特性上での露光電位が帯電電位の1/8〜1/1
6となり、最適な露光量設定で画像を形成することがで
きる。
ような効果を奏する。
素密度で印字する場合よりも高密度の画素密度で印字す
る場合の方がレーザの発光パワーが大きくなるようにレ
ーザ発光手段を制御するので、ピーク電位が低くなるこ
とがなく、はっきりとした1ドット画像を低コストで得
ることができる。
応じて発光パワーを設定することによって、画素密度の
切り替え範囲内でバランスのとれたベタ画像とドット画
像を得ることができる。
に2ドット以上連続して書き込む場合には、低密度の画
素密度でも高密度の画素密度で印字する場合の同一の発
光パワーで書き込むことによって、ベタ画像とドット画
像でも同等の画像品質を得ることができる。
素密度で印字するときの1ドットのレーザの発光幅が、
画素密度から算出される正規幅よりも短くなるように書
き込むことによって、ベタ画像とドット画像でも同等の
画像品質を得ることができる。
値画像形成時と2値画像形成時とでそれぞれ最適な光量
を設定をすることによって、ハーフトーン及び文字画像
を高品位に印字することができる。
値画像形成時には、レーザダイオードを最大4erg/cm2
の光量で発光させ、2値画像を形成するときには、前記
レーザダイオードを最大8erg/cm2の光量で発光させる
ので、ハーフトーン及び文字画像を高品位に印字するこ
とができる。
時とプリンタモード時とでそれぞれ最適な光量を設定す
ることによってハーフトーン及び文字画像を高品位に印
字することができる。
に設定されているときには、レーザダイオードを最大4
erg/cm2の光量で発光させ、プリンタモードに設定され
ているときには、レーザダイオードを最大8erg/cm2の
光量で発光させるので、ハーフトーン及び文字画像を高
品位に印字することができる。
成装置の画像形成部の概略を示す図である。
性を示す特性図である。
に適用したときの潜像電位分布をシミュレートした図で
ある。
イン画像に適用したときの潜像電位分布をシミュレート
した図である。
イン画像に適用したときの潜像電位分布をシミュレート
した図である。
用したときの潜像分布電位をシミュレートした図であ
る。
示すブロック図である。
Claims (8)
- 【請求項1】 レーザ書き込み手段と書き込み制御手段
とを備え、この書き込み制御手段によってレーザの走査
速度を変更して画素密度を切り替えて画像を形成させる
画像形成装置において、 前記書き込み制御手段は、低密度の画素密度で印字する
場合よりも高密度の画素密度で印字する場合の方がレー
ザの発光パワーが大きくなるようにレーザ発光手段を制
御することを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項2】 前記書き込み制御手段は、低密度の画素
密度をa、そのときのレーザ発光手段の発光パワーをP
a、高密度の画素密度をb、そのときのレーザ発光パワ
ーをPbとしたときに、 1<Pb/Pa≦b/a となるように発光パワーを制御することを特徴とする請
求項1記載の画像形成装置。 - 【請求項3】 前記書き込み制御手段は、主走査方向に
2ドット以上連続して書き込む場合には、低密度の画素
密度で印字する発光パワーをPa、高密度の画素密度で
印字する場合の発光パワーをPbとしたときに、 Pb/Pa=1 として書き込むことを特徴とする請求項1記載の画像形
成装置。 - 【請求項4】 前記書き込み制御手段は、高密度の画素
密度で印字するときの1ドットのレーザの発光幅が、画
素密度から算出される正規幅よりも短くなるように書き
込みことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。 - 【請求項5】 レーザ書き込み手段と書き込み制御手段
とを備え、この書き込み制御手段によって1ドット多値
画像と2値画像とで光量を変更して画像を形成させる画
像形成装置において、 前記書き込み制御手段は、1ドット多値画像を形成する
ときには、感光体の光減衰特性上での露光電位が帯電電
位の1/5〜1/10になる光量で、2値画像を形成す
るときには前記1ドット多値画像を形成するときよりも
光量を多くして前記感光体の光減衰特性上での露光電位
が帯電電位の1/8〜1/16となる光量でそれぞれ露
光するようにレーザ発光手段を制御することを特徴とす
る画像形成装置。 - 【請求項6】 前記レーザ発光手段がレーザダイオード
であり、前記書き込み制御手段は前記1ドット多値画像
を形成するときには、前記レーザダイオードを最大4er
g/cm2の光量で発光させ、前記2値画像を形成するとき
には、前記レーザダイオードを最大8erg/cm2の光量で
発光させることを特徴とする請求項5記載の画像形成装
置。 - 【請求項7】 前記書き込み制御手段は、前記1ドット
多値画像と前記2値画像を出力可能な複写モードと、前
記2値画像を出力可能なプリンタモードのモード設定機
能をさらに有し、 前記複写モードに設定したときには、感光体の光減衰特
性上での露光電位が帯電電位の1/5〜1/10になる
光量で、前記プリンタモードに設定したときには、感光
体の光減衰特性上での露光電位が帯電電位の1/8〜1
/16になる光量でそれぞれ露光するようにレーザ発光
手段を制御することを特徴とする請求項5記載の画像形
成装置。 - 【請求項8】 前記レーザ発光手段がレーザダイオード
であり、前記書き込み制御手段は前記複写モードに設定
されているときには、前記レーザダイオードを最大4er
g/cm2の光量で発光させ、前記プリンタモードに設定さ
れているときには、前記レーザダイオードを最大8erg/
cm2の光量で発光させることを特徴とする請求項7記載
の画像形成装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10114781A JPH1158817A (ja) | 1997-05-26 | 1998-04-24 | 画像形成装置 |
| US09/083,965 US6104419A (en) | 1997-05-26 | 1998-05-26 | Image forming apparatus with a writing laser power control |
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