JPH08164634A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JPH08164634A
JPH08164634A JP33329794A JP33329794A JPH08164634A JP H08164634 A JPH08164634 A JP H08164634A JP 33329794 A JP33329794 A JP 33329794A JP 33329794 A JP33329794 A JP 33329794A JP H08164634 A JPH08164634 A JP H08164634A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
laser light
light source
image forming
light beam
Prior art date
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Pending
Application number
JP33329794A
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English (en)
Inventor
Seita Masano
清太 正能
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 種々の画像情報に適したスポット径で画像形
成を行なうことができる画像形成装置を得ること。 【構成】 レーザ光源手段12からの光変調を受けた光
ビームを偏向手段8で偏向反射させた後、結像手段9を
介して被走査面10上に導光して画像形成を行なう画像
形成装置において、該レーザ光源手段は発振波長が異な
る複数個のレーザ光源2,3を有し、該複数個のレーザ
光源のうち発振波長が長いレーザ光源を用いて多階調画
像を形成し、それよりも発振波長が短いレーザ光源を用
いて文字画像を形成するようにしたこと。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は画像形成装置に関し、特
に発振波長の異なる複数個のレーザ光源(半導体レー
ザ)を用い、該複数個のレーザ光源から画像情報に適し
たビームスポット径(以下単にスポット径と略す。)が
得られるレーザ光源を選択して、該レーザ光源からの光
ビームを利用して被走査面を光走査するようにした、例
えばレーザービームプリンタ(LBP)等の装置に好適
な画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来よりレーザービームプリンタ等の画
像形成装置においては、例えば図3に示すような装置が
用いられている。
【0003】同図において所望の画像形成を行なう場合
には外部(CPU)から入力された画像信号(画像情
報)に基づいて発光信号発生器31によりレーザ光源で
ある半導体レーザ(固体レーザ素子)32を所定のタイ
ミングで明滅(ON,OFF)させて光変調している。
【0004】そして半導体レーザ32から発した光ビー
ムをコリメーターレンズ33により平行な光ビームと
し、光偏向器34の偏向面34aで偏向反射させた後、
レンズ35a,35b,35cから成るf−θ特性を有
する結像レンズ系35を介して被走査面である感光ドラ
ム36面上に導光している。
【0005】そして光偏向器34を矢印A方向に一定速
度で回転させることによって感光ドラム36面上を矢印
B方向(主走査方向)に光走査し、更に該感光ドラム3
6を矢印C方向(副走査方向)に所定量ずつ回転させる
ことにより画像情報によって光変調した光ビームで順次
感光ドラム36面上を2次元的に光走査し、該画像情報
を潜像として書き込んでいる。
【0006】そして感光ドラム36の周囲に設けた不図
示の現像器、一次及び転写帯電器、定着器、そしてクリ
ーナ等により、該感光ドラム表面に形成された潜像を公
知の電子写真プロセスにより顕像化して転写材に転写し
ている。
【0007】一般に被走査面上における光ビームのスポ
ット径d0 は結像光学系のFナンバー(FNO )とレー
ザ光源の発振波長λとの積に比例する。即ちスポット径
0の大きさは次式にて表わすことができる。
【0008】 d0 ∝FNO ×λ ‥‥‥‥(1) 一般に画像情報の種類に応じて被走査面上に形成される
光ビームの最適なスポット径d0 の大きさはそれぞれ異
なっている。例えば画素密度の大きい画像情報を形成す
る場合には小さなスポット径の光ビームで被走査面上を
光走査することが良い。
【0009】又、文字画像と多階調画像を形成する場合
においても、それぞれの画像情報に応じた最適なスポッ
ト径の光ビームで被走査面上を光走査することが良好な
る出力画像を得る為に必要となっている。この為光ビー
ムのスポット径をその画像情報の種類によって容易に変
更することのできる画像形成装置が望まれている。
【0010】従来の画像形成装置においては、例えば半
導体レーザの発振波長λが一定の場合には結像光学系の
Fナンバーを変えて光ビームの光束径を変えたり、コリ
メート光学系をズーム化する等をして変化させ、これに
よってスポット径d0 の大きさを変更させていた。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】従来の画像形成装置に
おいては被走査面上において最適なスポット径を得る為
に前述のように結像光学系のFナンバーを変えたり液晶
等を用いて行なっていた。この為に装置全体が複雑化、
かつ大型になり易く、又迅速に行なうのが難しい等の問
題点があった。
【0012】特に同一画像内で異なる画像情報の種類が
混在する場合、例えば文字画像と多階調画像の形成を目
的とする場合には機械的な手段ではスポット径の変更を
高速に行なうのが難しく、又液晶等の手段を用いた場合
でも光ビームのスポット径の変更とレーザ光量の変更を
同時に行なわなければならない為、双方を精度良く制御
することは大変難しかった。
【0013】本発明は互いに発振波長の異なる複数個の
レーザ光源(半導体レーザ)をレーザ光源手段として用
い、該複数個のレーザ光源のうち発振波長の長いレーザ
光源を用いて多階調画像を形成し、それよりも発振波長
が短いレーザ光源を用いて文字画像を形成することによ
り、最適なスポット径の光ビームで被走査面を光走査
し、高画質の画像形成が可能な画像形成装置の提供を目
的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明の画像形成装置
は、レーザ光源手段からの光変調を受けた光ビームを偏
向手段で偏向反射させた後、結像手段を介して被走査面
上に導光して画像形成を行なう画像形成装置において、
該レーザ光源手段は発振波長が異なる複数個のレーザ光
源を有し、該複数個のレーザ光源のうち発振波長が長い
レーザ光源を用いて多階調画像を形成し、それよりも発
振波長が短いレーザ光源を用いて文字画像を形成するよ
うにしたことを特徴としている。
【0015】特に前記レーザ光源手段は1回の走査にお
いて、画像情報に応じて前記複数のレーザ光源のうち少
なくとも2つのレーザ光源から発振される光ビームを用
いていることを特徴としている。
【0016】
【実施例】図1は本発明の実施例1の要部概略図であ
る。
【0017】同図において11はCPUであり、形成す
る画像情報の画素密度に基づいて発光信号発生器1の動
作を制御している。発光信号発生器1はCPU11から
の画像信号に基づいてレーザ光源手段12としての互い
に発振波長が異なる2つのレーザ光源(半導体レーザ)
2,3のうち、どちらの半導体レーザに発光信号を送出
するか決めている。
【0018】本実施例では後述するように形成する画像
情報の画素密度が例えば400DPI(dot/inch)と6
00DPIの2種類の画像が任意に選択できるように構
成しており、CPU11からの画像信号に基づいて、例
えば600DPIの文字画像(2値画像)を形成する場
合には発光信号発生器1により発振波長が440nmの
光ビームを発する半導体レーザ2を駆動させて画像形成
を行ない、又400DPIの多階調画像(多値画像)を
形成する場合には発光信号発生器1により発振波長が6
60nmの光ビームを発する半導体レーザ3を駆動させ
て画像形成を行なっている。
【0019】尚、2つの半導体レーザ2,3から発する
光ビームは同一の画像信号により光変調されており、被
走査面としての感光ドラム10面上の同一位置にそれぞ
れの光ビームに基づく画像情報が結像されるように構成
している。
【0020】4,5は各々コリメーターレンズであり、
各々対応する半導体レーザ2,3から発した光ビームを
略平行光束としている。
【0021】7は反射ミラーであり、半導体レーザ3か
ら発した光ビームを反射させている。6はハーフミラー
であり、半導体レーザ2から発した光ビームを反射さ
せ、半導体レーザ3から発した光ビームを透過させてい
る。尚ハーフミラー6の代わりに回動可能な反射ミラー
より構成しても良い。
【0022】8は偏向手段としての光偏向器であり、例
えば複数の偏向面(反射面)を有する回転多面鏡より成
っており、モータ等の駆動手段(不図示)により矢印A
方向に所定の速度で回転している。
【0023】9はf−θ特性を有する結像手段(結像光
学系)であり、3つのレンズ9a,9b,9cを有して
おり、光偏向器8で偏向反射された画像情報に基づく光
ビームを被走査面としての感光ドラム10面上に結像さ
せている。
【0024】感光ドラム10はモータ等の駆動手段(不
図示)により副走査方向に所定の速度で回転し、該感光
ドラム10面上に画像情報を潜像として書き込んでい
る。又感光ドラム10の周囲には不図示の現像器、一次
及び転写帯電器、定着器、そしてクリーナ等が設けられ
ており、該感光ドラム10表面に形成された潜像を公知
の電子写真プロセスにより顕像化して転写材に転写して
いる。
【0025】本実施例においてはこのような構成によ
り、まずCPU11が形成する画像情報の画素密度の設
定を認識し、例えば画素密度400DPIの多階調画像
を形成する場合には発光信号発生器1がCPU11から
の画像信号に基づき発振波長660nmの半導体レーザ
3を所定のタイミングで明滅(ON,OFF)させて光
変調している。又画素密度600DPIの文字画像を形
成する場合には発光信号発生器1がCPU11からの画
像信号に基づき発振波長440nmの半導体レーザ2を
所定のタイミングで明滅(ON,OFF)させて光変調
している。
【0026】そして画像情報に基づいて選択された半導
体レーザ(2,3)から発した光ビームを対応するコリ
メーターレンズ(4,5)により平行な光ビームとし、
反射ミラー7又はハーフミラー6を介して光偏向器8の
偏向面8aで偏向反射させた後、結像レンズ系9を通し
て感光ドラム10面上に導光している。
【0027】そして光偏向器8を矢印A方向に回転させ
ることによって感光ドラム10面上を矢印B方向(主走
査方向)に光走査し、更に感光ドラム10を矢印C方向
(副走査方向)に所定量ずつ回転させることにより画像
情報によって光変調した光ビームで順次感光ドラム10
面上を2次元的に光走査し、画像情報を潜像として書き
込んでいる。
【0028】そして感光ドラム10の周囲に配設した不
図示の現像器、一次及び転写帯電器、定着器、そしてク
リーナ等により該感光ドラム表面に形成された潜像を公
知の電子写真プロセスにより顕像化して転写材に転写し
ている。
【0029】尚、本実施例ではCPU11からの画像情
報により発光信号発生器1が半導体レーザを切り換える
ときには、勿論その画像情報に応じて光偏向器8の回転
速度及び画像信号のタイミング等も同時に切り換えてい
る。
【0030】このように本実施例においては上述の如く
互いに発振波長が異なる複数個のレーザ光源2,3のう
ち、例えば画素密度が400DPIの多階調画像を形成
する場合には発振波長660nmの半導体レーザ3から
の光変調された光ビームを用いて画像形成を行ない、又
画素密度が600DPIの文字画像を形成する場合には
発振波長440nmの半導体レーザ2からの光変調され
た光ビームを用いて画像形成を行なうことにより、その
画像に適したスポット径で画像形成を行うことができ
る。
【0031】尚、本実施例において光偏向器の面倒れ補
正を行なう為にコリメーターレンズ(4,5)と光偏向
器8との間にシリンドリカルレンズを配したり、又はビ
ーム整形等の光学的作用を有する光学系を光路中に配し
て構成しても良い。
【0032】図2は本発明の実施例2の要部概略図であ
る。同図において図1に示した要素と同一要素には同符
番を付している。
【0033】本実施例では1回の走査中に発光させる半
導体レーザを画像情報に応じて各画素毎に適切に切換え
て同一走査中でスポット径の変更を行なうことにより、
例えば画像として形成する文字フォント中に大きさの異
なる複数のスポット径を混在させて印字することにより
印字品質を向上させている。
【0034】即ち、同図において23は画像信号分配器
であり、CPU11からの画像信号の値に応じて2つの
発光信号発生器21,22のいずれかに画像信号を加工
して送出している。各発光信号発生器21,22は画像
信号分配器23から送られてきた加工信号に基づいてそ
れぞれ対応する半導体レーザ2,3を所定のタイミング
で明滅(ON,OFF)させて光変調している。そして
前述の実施例1と同様に選択された半導体レーザ(2,
3)から発した光ビームを用いて各光学要素を介して感
光ドラム10面上に導光し画像形成を行なっている。
【0035】このように本実施例においては互いに発振
波長の異なる光ビームを発振する複数個の半導体レーザ
2,3のうちから種々の画像情報に応じた波長の光ビー
ムを発振する半導体レーザを適切に切り換えることによ
り、例えば文字フォント中に大きさの異なるスポットを
混在させて印字することにより、印字品質を向上させて
いる。又本実施例においては1回の走査中にスポット径
の変更が可能なので印字速度を落すことなく高品質の出
力画像を高速で得ることができる。
【0036】更に本実施例においては同一画像内で文字
画像と多階調画像とが混在しているとき、良好なる出力
画像が得られるようにしている。
【0037】即ち、互いに発振波長が異なる複数の半導
体レーザ2,3のうち文字画像を印字する場合には通常
スポット径より小さいスポット径を形成することのでき
る発振波長440nmの半導体レーザ2を用い、又多階
調画像を印字する場合には通常スポット径より大きいス
ポット径を形成することのできる発振波長660nmの
半導体レーザ3を用いて画像形成を行なっている。これ
により文字画像と多階調画像とが同一画像内で混在する
場合においても共に良好なる印字品質の出力画像を得て
いる。
【0038】この様に本実施例に於いては、同一画像内
で解像度を切り換えた場合でも、それぞれの解像度に最
適なスポット径に変調ができ、例えば、400DPIの
画素サイズに対応したスポット径と600DPIの画素
サイズに対応したスポット径に変えることにより、解像
度を切り換えた場合でも局所的にモアレが出たり階調の
連続性がとだえたりしない劣化のない画像を得ることが
できる。
【0039】さらに言えば、例えば文字等を再現するの
に好適な2値出力をするのに最適なスポット径と中間調
を再現するのに好適な輝度変調あるいはパルス幅変調を
するのに最適なスポット径に変えることにより高画質な
画像を得ることができる。
【0040】尚、本実施例においては波長の異なる半導
体レーザを2個用いてレーザ光源手段を構成した場合を
示したが、例えば波長の異なる3個以上の半導体レーザ
よりレーザ光源手段を構成すれば更に良好なる画像形成
が可能となる。
【0041】又、各実施例においてはハーフミラー6と
反射ミラー7を用いて各々半導体レーザ2,3を別々の
支持体より構成し、該各々半導体レーザ2,3から発振
される光ビームの光軸が一致するように各要素を構成し
たが、例えば複数の半導体レーザを同一支持体より構成
しても本発明は前述の実施例と同様に適用することがで
きる。
【0042】
【発明の効果】本発明によれば前述の如く互いに発振波
長の異なる複数個のレーザ光源(半導体レーザ)を用
い、該複数個のレーザ光源のうち発振波長の長いレーザ
光源を用いて多階調画像を形成し、それよりも発振波長
の短いレーザ光源を用いて文字画像を形成することによ
り、その画像に適したスポット径で画像形成を行なうこ
とができ、更に印字速度を落すことなく高品位の出力画
像を容易に得ることができる画像形成装置を達成するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例1の要部概略図
【図2】 本発明の実施例2の要部概略図
【図3】 従来の画像形成装置の要部概略図
【符号の説明】
1,21,22 発光信号発生器 2,3 半導体レーザ 4,5 コリメーターレンズ 6 ハーフミラー 7 反射ミラー 8 偏向手段 9 結像手段 10 被走査面 11 CPU 12 レーザ光源手段 23 画像信号分配器

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レーザ光源手段からの光変調を受けた光
    ビームを偏向手段で偏向反射させた後、結像手段を介し
    て被走査面上に導光して画像形成を行なう画像形成装置
    において、 該レーザ光源手段は発振波長が異なる複数個のレーザ光
    源を有し、該複数個のレーザ光源のうち発振波長が長い
    レーザ光源を用いて多階調画像を形成し、それよりも発
    振波長が短いレーザ光源を用いて文字画像を形成するよ
    うにしたことを特徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項2】 前記レーザ光源手段は1回の走査におい
    て、画像情報に応じて前記複数のレーザ光源のうち少な
    くとも2つのレーザ光源から発振される光ビームを用い
    ていることを特徴とする請求項1の画像形成装置。
JP33329794A 1994-12-15 1994-12-15 画像形成装置 Pending JPH08164634A (ja)

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JP33329794A JPH08164634A (ja) 1994-12-15 1994-12-15 画像形成装置

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JP33329794A JPH08164634A (ja) 1994-12-15 1994-12-15 画像形成装置

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JPH08164634A true JPH08164634A (ja) 1996-06-25

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JP33329794A Pending JPH08164634A (ja) 1994-12-15 1994-12-15 画像形成装置

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7742067B2 (en) 2007-05-14 2010-06-22 Canon Kabushiki Kaisha Image forming apparatus having a exposure control unit capable of changing an exposure ratio between a first exposure ratio and a second exposure ratio different from the first exposure ratio when a first exposure unit or second exposure unit exposes an image carrier on the basis of image data for forming an image with a certain density
US7782355B2 (en) 2007-05-14 2010-08-24 Canon Kabushiki Kaisha Image forming apparatus using a plurality of lasers with a varying exposure ratio

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7742067B2 (en) 2007-05-14 2010-06-22 Canon Kabushiki Kaisha Image forming apparatus having a exposure control unit capable of changing an exposure ratio between a first exposure ratio and a second exposure ratio different from the first exposure ratio when a first exposure unit or second exposure unit exposes an image carrier on the basis of image data for forming an image with a certain density
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