JPH03157677A - 光記録装置 - 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 本発明は、電子写真法に基づいて画像を形成する型式の
プリンタ、複写機、ファクシミリ等に利用される光記録
装置に関する。

従来の技術 従来、レーザーダイオード等の光源から照射されたビー
ム光をポリゴンミラーにより感光体の長平方向に走査す
る光記録装置において、２値出力により中間調を表現す
る場合、デイザ法、濃度パターン法等の面積階調を用い
ている。しかし、これらの方法では、一定面積中の記録
ドツト数によって中間調を表現するため、画素のサイズ
が大きくなり解像度が低下してしまう。この解像度を向
上させるために、ドツトのサイズを小さくして記録密度
を高めることが要求されるが、この要求を満たすために
は光源からのビーム光のスポット径を微小化し、画素ク
ロックの高周波数化が必要となり、非常にコストが高く
なる。このため、近年では、光源の出力を多値化して中
間調を表現する方法がある。この方法には、光源の駆動
電流を何段階かに変化させる強度変調方法と、駆動電流
を一定にして光源の点灯時間を変化さゼるパルス幅変調
方法とがある。第７図は強度変調方法による画像を示し
、第８図はパルス幅変調方法による画像を示すが、矢印
Ｘは主走査方向、Ｙは副走査方向、ｐは副走査方向のビ
ッヂ、ずなわち、１画素列のピッチである。

また、特開昭６３−１６７５５９号公報に記載されてい
るように、ポリゴンミラーの各鏡面の而倒れや反射率の
バラツキがあると、高階調の画像を記録する１−で障害
となるので、ポリゴンミラーの鏡面数の整数倍である複
数回走査することにより１ｉＩＩＩｊ素列を形成し、こ
の時に、光源からのビーム光を画像情報信号に基づいて
変調する場合に、この変調のためのパルス数又はパルス
幅を、複数回の走査による合計で所定値となるように各
走査毎に配分するようにした発明がある。

さらに、感光体の駆動系に遊び等の原因により回転体の
回転数にムラが生じると、感光体上において副走査方向
の露光ピッチの乱れが生じる。このため、特開昭６３−
１９２００８号公報に記載されているように、光源とポ
リゴンミラーとの間に副走査方向に回転する回転ミラ・
−を設けて感光体上の副走査方向の走査線の位置を補正
する発明がある。

発明が解決しようとする課題 前項において説明した強度変調方法は、濃度のパターン
が主走査方向の線の太さで表され、パルス幅変調方法は
、濃度パターンが副走査方向の線の太さで表される。し
たがって、感光体の回転ムラ或いはポリゴンミラーの鏡
面の倒れ等ζごより副走査方向に露光ピッチの乱れがあ
ると、強度変調方法の場合は視覚上濃度ムラとして見え
るバンディングが発生し易い、また、特開昭６３−１６
７５５９号公報に記載された発明は、ポリゴンミラーの
鏡面の数の整数倍の走査回数で１画素を形成するため、
１画素のサイズが大きくなり、解像度が低下し、感光体
の回転ムラやポリゴンミラーの面倒れ等にＪ、るバンデ
ィングを低減することができない。感光体の回転系の遊
びを小さくして回転ムラの発生を防止すること、及び、
ポリゴンミラーの精度を高めることは困難でコストアッ
プになる。さらに、特開昭６３−１９２００８号公報に
記載されたものは、回転ミラーを回転させて感光体の回
転ムラによる走査線の位置を補正するものであるが１回
転ミラーの変位角が微小であるために制御が困難であり
、振動等により回転ミラーが動きバンディングが発生し
易く、補正するにも限度があり、しかも、回転ミラーの
支持構造も複雑化する。

このようなことから、光源からのビーム光の副走査方向
のビーム径を大きして、走査線を副走査方向にオーバー
ラツプさせることにより、バンディングを低減すること
が考えられているが、ビーム径をあまり大きくすると２
値化画像記録時の解像度が低下する。

課題を解決するための手段 画像情報信号に対応する画像濃度レベル信号に基づいて
光源の出ノＪ強度を変更する変調手段を設け、前記光源
と感光体との間にポリゴンミラーを回転自在に設け、２
値化画像記録時と連続階調画像記録時とに対応して前記
光源からのビーム光の副走査方向の径を変更するビーム
径切替手段を設ける。

作用 ２値化画像記録時には光源からのビーム径を小さくして
解像度を向上させることができ、連続階調画像記録時に
は光源の副走査方向のビーム径を大きくすることにより
、副走査方向のピッチの乱れがあっても、副走査方向で
隣接する露光点の重なり量を多くしてバンディングの発
生を抑制することができる。

実施例 本発明の一実施例を第１図ないし第６図に基づいて説明
する。第１図は斜視図、第２図は側面図で、図中、１は
光源であるレーザーダイオードで、このレーザーダイオ
ードｌから出射されたビーム光２は、コリメートレンズ
３とシリンダレンズ４とを通り、回転自在のポリゴンミ
ラー５の鏡面６により反射され、ｆθレンズ７により絞
り込まれて回転自在の感光体８の長平方向に走査される
。

９はｌ走査毎に走査線を受光して感光体８が回転するタ
イミングを設定する受光素子である。

しかして、前記コリメータレンズ３と前記シリンダレン
ズ４との間には、２値化画像記録時と連続階調画像記録
時とに対応してビーム光２の副走査方向のビーム径を変
更するビーム径切替手段１０が設けられている、このビ
ーム径切替手段１０は、複数のアパーチャ１１．１２を
有してビーム光２の光軸と平行な回転軸心をもって回転
自在に保持された円板１３と、この円板１３を駆動する
駆動部１４とよりなる。この駆動部１４は第３図に示す
ようにインターフェース回路１５の出力側に接続されて
いる。このインターフェース回路１５はモード切替信号
と画像情報信号とを入力し、その出力側にはγ補正回路
１６とＤ／Ａ変換部１７と変調手段であるレーザー変調
回路１８と前記レーザーダイオードｌとが順次接続され
ている。

このような構成において、ホストコンピュータ又はスキ
ャナからインターフェース回路１５に画像情報信号が入
力されると、この画像情報信号に含まれる画像濃度レベ
ル信号がγ補正回路１６により画像濃度に対応する信号
として補正され、Ｄ／Ａ変換部１７によりリファレンス
のアナログ信号に変換され、レーザー変調回路１８はこ
のアナログ信号に応じた強度でレーザーダイオードｌを
発光させる。これにより、感光体８に対する露光量は、
第５図に示すように、２値化画像記録時では画像濃度の
飽和域であるＥｄに設定され、連続階調画像記録時では
画像濃度レベル信号（Ｄ／Ａ変換１７からのリファレン
スな信号）に応じてＥｉ＋ｉｎ、〜Ｅｍａｘ、の間で制
御される。

また、インターフェース回路１５には２値化画像又は連
続階調画像を判別するモード切替信号が入力されるため
、このモード切替信号に応じて駆動部１４が円板１３を
回転させ、アパーチャ１１゜１２の何れかをビーム光２
の光軸上に位置させる。

副走査方向の開口幅が大きいアパーチャ１１は副走査方
向のビーム径を小さくする２値化画像記録時に使用し、
副走査方向の開口幅が小さいアパーチャ１２は副走査方
向のビーム径を大きくする連続階調画像記録時に使用す
る。第４図はレーザ、−ダイオードｌの出力強度と副走
査方向への広がりとの関係を示す分布で、点線で示すよ
うに連続階調画像記録時の副走査方向のビーム径は、実
線で示す２値化画像記録時のビーム径より大きい。

ここで、第６図（ａ）（ｂ）（ｃ）において、左側に感
光体８に対するビーム２の露光状態を示し、中央に露光
エネルギーの分布を示し、右側に画像濃度分布を示す。

何れも、２値化画像記録時の分布を実線により示し、連
続階調画像記録時の分布を点線により示す。第６図（ａ
）は、ビーム径が小さく、副走査方向の露光ピッチが一
定の状態である。

したがって、画像情報信号に忠実な画像を形成すること
ができる。第６図（ｂ）は、ビーム径が小さく、副走査
方向の露光ピッチが正規のｄに対してΔｄ程プラス及び
マイナス方向に乱れた状態を示す。ここでは、実線で示
す２値化画像記録時の露光エネルギーは飽和領域のＥｄ
を使用しているので、走査線間のピッチの乱れによる露
光のムラは余り画像濃度に影響しないが、点線で示す連
続階調画像記録時は、無視できない露光ムラによって画
像濃度にムラΔＤを生じ、したがって、バンディングが
生じることが分かる。このことから、連続階調画像記録
時には光軸−■−にアパーチャ１２を位置させて副走査
方向のビーム径を大きくする。

これにより、第６図（ｅ）に示すように、副走査方向で
露光点の重なりが大きくなるので、露光量のムラが低減
され１画像濃度のムラΔＩ）も小さくなり、バンディン
グが発生しぼくなることが分かる。

連続階調画像は写真のような中間調の画像で解像度より
も階調数が画質に対して重要な因子となるため、解像度
の低Ｆは大きな問題にはならない。

なお、ビーム光２の光軸−Ｌに、ビ・−ム径切替手段と
して液晶シャッタや））　Ｌ　Ｚ　Ｔシャッタ等を設け
てもよい。

発明の効果 不発ｒｒＪ１は−Ｉ−述のように、２値化画像記録時と
連続階調画像記録時とに対応して光源からのビーム光の
副走査方向のビーム径を変更するビーム径切替り段を設
けることににす、２値化画像記録時には光源からのビー
ム径を小さくして解像度を向Ｉ−させる。二とができ、
連続階調記録時には光源の副走査方向のビーム径を大き
くすることにより、副走査方向のピッチの乱れがあって
も、副走査方向で隣接する露光点の重なり量を多くして
バンディングの発生を抑制することができる等の効果を
有する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は本発明の一実施例を示すもので、
第１図は斜視図、第２図は側面図、第３図は電子回路を
示すブロック図、第４図はビーム光の出力強度と副走査
方向のビーム径との関係を示すグラフ、第５図は画像濃
度と感光体に対する露光量との関係を示すグラフ、第６
図は副走査方向のビーム径及び副走査方向の露光ピッチ
の変化に対する露光エネルギー分布及び画像濃度分布の
変化を示す説明図、第７図及び第８図は先行技術を示す
もので、第７図は強度変調により形成された画像を示す
説明図、第８図はパルス幅変調により形成された画像を
示す説明図である。 ｌ・・・光源、２・・・ビーム光、５・・・ポリゴンミ
ラー８・・・感光体、１０・・・ビーム径切替手段、１
８・・・変調手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 画像情報信号に対応する画像濃度レベル信号に基づいて
   光源の出力強度を変更する変調手段と、前記光源と回転
   自在の感光体との間に回転自在に設けられたポリゴンミ
   ラーと、２値化画像記録時と連続階調画像記録時とに対
   応して前記光源からのビーム光の副走査方向のビーム径
   を変更するビーム径切替手段とよりなることを特徴とす
   る光記録装置。