JP2003118161A - Imaging apparatus - Google Patents

Imaging apparatus

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JP2003118161A
JP2003118161A JP2001313159A JP2001313159A JP2003118161A JP 2003118161 A JP2003118161 A JP 2003118161A JP 2001313159 A JP2001313159 A JP 2001313159A JP 2001313159 A JP2001313159 A JP 2001313159A JP 2003118161 A JP2003118161 A JP 2003118161A
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JP
Japan
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spot
image
light
image forming
forming apparatus
Prior art date
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Application number
JP2001313159A
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Japanese (ja)
Inventor
Tomohito Ishida
知仁 石田
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an imaging apparatus capable of outputting a high resolution image exhibiting an excellent halftoning over the entire region from a highlight region to a high gray level region. SOLUTION: Imaging is performed by irradiating a photosensitive drum with light beams having different spot diameters in the sub-scanning direction. An image is written with a light beam having a small spot diameter in the highlight region, the light beam having a small spot diameter is then gradually combined with a light beam having a larger spot diameter, and an image is written with light beams of all spot diameters in the high gray level region. The pitch W of scanning lines, the maximum spot diameter D1 and the minimum spot diameter D2 preferably satisfy a relation D2<W<D1. Furthermore, the ratio of arbitrary spot diameters is preferably not smaller than 1.2. Spot diameter of the light beam in the main scanning direction is preferably smaller than the pitch in the sub-scanning direction or not larger than 1/2 of the pitch.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば複写機,プ
リンター,ファクシミリ,製版システムなどに用いる電
子写真方式の画像形成装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus used in, for example, a copying machine, a printer, a facsimile, a plate making system and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】高速、高画質な画像形成装置として、電
子写真方式を採用した複写機やレーザービームプリンタ
が知られている。近年、デジタルコンテンツがオフィス
や家庭で一般的なものとなったことで、このような電子
写真方式の画像形成装置の高画質化への要求はさらに高
まっている。
2. Description of the Related Art As a high-speed, high-quality image forming apparatus, a copying machine and a laser beam printer which employ an electrophotographic system are known. In recent years, digital contents have become commonplace in offices and homes, and thus the demand for higher image quality of such an electrophotographic image forming apparatus has further increased.

【0003】この電子写真画像形成装置は、像担持体に
レーザービームなどにより光を照射し、そのとき光が照
射された量により画像が記録されるもので、文字などの
2値的な画像から、写真などの中間調を含んだ画像まで
あらゆる画像を形成することができる。文字、図形など
の2値的な記録であれば、像露光をプリンターの解像度
に合わせ、600dpiや1200dpiで2値記録す
ることによって十分精細な画像が得られる。また、中間
調濃度を再現するときには、ディザ法、濃度パターン法
などを採用することにより良好な中間調濃度を再現する
ことができる。また、記録密度を低下させずに高解像度
で、各画素において中間調を形成するパルス幅変調方式
(PWM方式)の画像形成装置も提案されている。この
PWM方式の画像形成装置は、画像信号によってレーザ
ービームの照射時間を変調することにより中間調の画素
形成を行うもので、高解像度で、かつ高階調性の画像を
形成できるため、カラー画像の形成に特に適している。
すなわち、上記PWM方式によると、1画素毎にビーム
スポットにより形成されるドットの面積階調を行うこと
ができ、解像度を低下させることなく中間調を表現でき
る。ところが、上述したPWM方式の画像形成装置にお
いて、画素密度をさらに高めていくと、ビームスポット
径に対して画素が相対的に小さくなるために露光時間変
調による階調を十分に取ることができないという問題が
あった。このため、階調性を保持したまま解像度を向上
させるには、ビームスポット径をより小さくする必要が
ある。(ここでビームスポット径とは略ガウシアン分布
を有するレーザー光学スポットのピーク光量から1/e
2の光量での直径であり、以後「主走査方向の直径x副
走査方向の直径」として表記する。) 例えばスポットサイズと波長の関係は”スポットサイズ
∝K・F・λ”で表され、近年上市されている青色発光
半導体レーザー(405nm、420nm)を用いるこ
とにより、従来使用されている赤色半導体レーザー(6
80nm、780nm)に比して、従来品と同様の光学
系を用いてレーザースポット径を約1/2に絞ることが
可能となる。このとき、K:定数、F:Fナンバー、
λ:波長である。
In this electrophotographic image forming apparatus, an image carrier is irradiated with light by a laser beam or the like, and an image is recorded according to the amount of light irradiated at that time. It is possible to form any image up to an image including a halftone such as a photograph. In the case of binary recording of characters, figures, etc., a sufficiently fine image can be obtained by performing binary recording at 600 dpi or 1200 dpi by adjusting the image exposure to the resolution of the printer. Further, when reproducing the halftone density, it is possible to reproduce a good halftone density by adopting a dither method, a density pattern method or the like. Further, an image forming apparatus of a pulse width modulation system (PWM system) has been proposed which forms a halftone in each pixel with high resolution without lowering the recording density. This PWM type image forming apparatus forms halftone pixels by modulating the irradiation time of a laser beam by an image signal, and can form an image with high resolution and high gradation. Particularly suitable for forming.
That is, according to the PWM method, the area gradation of the dots formed by the beam spot can be performed for each pixel, and the halftone can be expressed without lowering the resolution. However, in the above-described PWM type image forming apparatus, when the pixel density is further increased, the pixels become relatively small with respect to the beam spot diameter, and thus it is impossible to obtain sufficient gradation by exposure time modulation. There was a problem. Therefore, in order to improve the resolution while maintaining the gradation, it is necessary to make the beam spot diameter smaller. (Here, the beam spot diameter is 1 / e from the peak light amount of a laser optical spot having a substantially Gaussian distribution.
It is a diameter at a light quantity of 2 , and will be hereinafter referred to as "diameter in the main scanning direction x diameter in the sub scanning direction". ) For example, the relationship between the spot size and the wavelength is represented by “spot size ∝K · F · λ”, and by using the blue light emitting semiconductor laser (405 nm, 420 nm) which has been put on the market in recent years, the red semiconductor laser which has been conventionally used. (6
80 nm, 780 nm), it is possible to reduce the laser spot diameter to about 1/2 by using the same optical system as the conventional product. At this time, K: constant, F: F number,
λ: wavelength.

【0004】青色発光半導体レーザーを用いることによ
り小径のレーザースポット光を形成することができ、特
にハイライトからハーフトーンにかけて忠実な面積階調
制御をおこなうことで高精細画像記録が可能となる。
By using a blue light emitting semiconductor laser, it is possible to form a laser spot light having a small diameter, and particularly by performing faithful area gradation control from highlight to halftone, high-definition image recording becomes possible.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記のようにレーザー
書込系のスポットサイズを小径化することにより、ハイ
ライトからハーフトーンにかけての画像の高精細化が実
現できるが、濃度の高い領域では図14に示すようにス
ポットサイズが小さいことにより隙間が発生し、図7の
従来例2に示すとおり高濃度領域において十分な階調性
が得られないという問題が生じる。
By reducing the spot size of the laser writing system as described above, it is possible to realize high definition of an image from highlight to halftone, but in the high density region, As shown in FIG. 14, a small spot size causes a gap, resulting in a problem that sufficient gradation cannot be obtained in the high density region as shown in Conventional Example 2 of FIG.

【0006】例えば、21x21μmφの光学スポット
を用い、600dpiの解像度で画像記録をすると、図
14に示すとおり、ハイライトからハーフトーンまでの
画像領域では忠実な面積階調制御により高精細な出力画
像が得られるが、高濃度領域では記録画素が42.3μ
m角の600dpiの1ドットを完全に埋める事ができ
ず図7の従来例2に示すとおり高濃度領域では十分な階
調性が得られない(ここで図7の従来例1はスポット径
が55x65μmφの場合を示す)。
For example, when an image is recorded at a resolution of 600 dpi by using an optical spot of 21 × 21 μmφ, as shown in FIG. 14, a high-definition output image is obtained by faithful area gradation control in the image area from highlight to halftone. Although it is obtained, the recording pixel is 42.3μ in the high density area.
One dot of 600 dpi of m square cannot be completely filled, and sufficient gradation cannot be obtained in the high density region as shown in Conventional Example 2 of FIG. 7 (here, Conventional Example 1 of FIG. The case of 55 × 65 μmφ is shown).

【0007】このとき記録解像度を2倍の1200dp
iにすると、21.2μm角の記録画素に対して、21
x21μmφのスポット光により像描画をおこなうこと
で、図15のようにハイライトから高濃度領域まで全領
域で良好な画像出力が行える。しかし、記録密度が増大
するのでスキャン回数が増えプリンターの出力スピード
が低下してしまう。
At this time, the recording resolution is doubled to 1200 dp.
When set to i, 21 for a recording pixel of 21.2 μm square
By performing image drawing with a spot light of x21 μmφ, good image output can be performed in all areas from the highlight to the high density area as shown in FIG. However, since the recording density increases, the number of scans increases and the output speed of the printer decreases.

【0008】本発明は、かかる従来技術の課題を解決す
るためになされたものであって、その目的は、ハイライ
トから高濃度までの全領域で階調性に優れた高精細画像
出力が可能な画像形成装置を提供することにある。
The present invention has been made in order to solve the problems of the prior art, and an object thereof is to output a high-definition image having excellent gradation in the entire area from highlight to high density. Image forming apparatus.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、光導電性の像担持体と、前記像担持体を均
一帯電する帯電手段と、帯電後の前記像担持体表面を像
露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像
にトナーを付着させてトナー像を形成する現像手段と、
前記トナー像を被転写材に転写する転写手段とを備えた
画像形成装置において、前記露光手段は、光ビームを出
射する発光手段と、出射された光ビームを前記像担持体
上にスポット状に結像させるとともに該スポット状の光
を走査して走査線を形成する走査結像手段とを含み、前
記像担持体上に結像される光は前記走査線ごとに異なる
スポット形状を有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides a photoconductive image carrier, a charging means for uniformly charging the image carrier, and a surface of the image carrier after charging. An exposure unit that forms an electrostatic latent image by imagewise exposure; a developing unit that attaches toner to the electrostatic latent image to form a toner image;
In an image forming apparatus including a transfer unit that transfers the toner image onto a transfer material, the exposure unit emits a light beam, and the emitted light beam is spotted on the image carrier. A scanning image forming means for forming an image and scanning the spot-shaped light to form a scanning line, wherein the light imaged on the image carrier has a different spot shape for each scanning line. Characterize.

【0010】前記発光手段は複数の光ビームを出射し、
前記走査結像手段は前記複数の光ビームを同一の前記像
担持体上にそれぞれ結像することが好適である。
The light emitting means emits a plurality of light beams,
It is preferable that the scanning image forming unit forms an image of each of the plurality of light beams on the same image carrier.

【0011】前記走査結像手段は、前記発光手段から出
射された一つの光ビームのスポット形状を前記走査線ご
とに異ならしめる手段を備えたことが好適である。
It is preferable that the scanning image forming means includes means for varying the spot shape of one light beam emitted from the light emitting means for each scanning line.

【0012】前記複数の光ビームは、前記走査線に略直
交する方向に順次像描画に使用されることを特徴とする
ことが好適である。
It is preferable that the plurality of light beams are sequentially used for image drawing in a direction substantially orthogonal to the scanning line.

【0013】前記一つの光ビームのスポット形状を前記
走査線ごとに異ならしめる手段は、前記発光手段から出
射された光ビームをデフォーカスする機能を有すること
が好適である。
It is preferable that the means for varying the spot shape of the one light beam for each scanning line has a function of defocusing the light beam emitted from the light emitting means.

【0014】前記一つの光ビームのスポット形状を前記
走査線ごとに異ならしめる手段は、前記発光手段から出
射された光ビームを導く光学手段の位置を移動させるア
クチュエータを含むことが好適である。
The means for varying the spot shape of the one light beam for each scanning line preferably includes an actuator for moving the position of the optical means for guiding the light beam emitted from the light emitting means.

【0015】前記像担持体上に結像される前記スポット
形状が異なる複数の光のうち任意の二つのスポット径の
比が1.2以上であることが好適である。
It is preferable that the ratio of any two spot diameters of the plurality of lights having different spot shapes formed on the image carrier is 1.2 or more.

【0016】前記異なるスポット形状を有する光は、前
記走査線に略直交する方向のスポット径において異なる
ことが好適である。
It is preferable that the light beams having different spot shapes have different spot diameters in a direction substantially orthogonal to the scanning line.

【0017】前記走査線のピッチWに対して、前記複数
の光ビームの最大なるスポット光のスポット径D1と最
初なるスポット光のスポット径D2とが、D2<W<D
1を満たすことが好適である。
With respect to the pitch W of the scanning lines, the spot diameter D1 of the maximum spot light of the plurality of light beams and the spot diameter D2 of the first spot light are D2 <W <D
It is preferable to satisfy 1.

【0018】前記スポット光の走査線に沿った方向のピ
ーク強度の1/e2における径が前記走査線のピッチよ
り小さいことが好適である。
It is preferable that the diameter of 1 / e 2 of the peak intensity of the spot light in the direction along the scanning line is smaller than the pitch of the scanning line.

【0019】前記スポット光の前記走査線に沿った方向
のピーク強度の1/e2における径が前記走査線のピッ
チの1/2よりも小さいことが好適である。
It is preferable that the diameter of 1 / e 2 of the peak intensity of the spot light in the direction along the scanning line is smaller than 1/2 of the pitch of the scanning line.

【0020】前記スポット光の前記走査に沿った方向の
ピーク強度の1/e2における径が記録解像度の画素サ
イズの1/2以下であることが好適である。
It is preferable that the diameter of 1 / e 2 of the peak intensity of the spot light in the direction along the scanning is equal to or less than 1/2 of the pixel size of the recording resolution.

【0021】前記スポット形状の異なるスポット光のう
ち最も小径のレーザスポットを用いてハイライト領域を
描画することが好適である。
It is preferable that the highlight region is drawn by using the laser spot having the smallest diameter among the spot lights having different spot shapes.

【0022】前記発光手段は、400nm〜500nm
の発光波長を有する青色半導体レーザーを含むことが好
適である。
The light emitting means is 400 nm to 500 nm.
It is preferable to include a blue semiconductor laser having an emission wavelength of.

【0023】本発明では、ハイライト領域では小なるス
ポット光を用いて像描画を行い、そこから除々に大なる
スポット光と組み合わせて画像形成を進め、高濃度領域
では全てのスポット光を用いて像描画をおこなうことに
より、ハイライト領域では高精細で安定した画像出力を
おこなうことができ、また、高濃度領域においても隙間
なく十分な画像濃度が得られ、ハイライトから高濃度ま
での全領域で階調性に優れた高精細画像出力が可能とな
る。
In the present invention, an image is drawn by using a small spot light in the highlight area, and image formation is advanced by combining it with a gradually increasing spot light, and all spot light is used in the high density area. By performing image drawing, high-definition and stable image output can be performed in the highlight area, and sufficient image density can be obtained without gaps even in the high-density area, and all areas from the highlight to the high density can be obtained. It is possible to output a high-definition image with excellent gradation.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施形態に
基づいて説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described below based on the illustrated embodiments.

【0025】図1は本発明の実施形態に係る画像形成装
置の露光手段の構成を示す図であり、図2は同装置にお
けるデータ処理からレーザ制御部までの流れを示す図で
あり、図3は同装置の全体構成の概略を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an exposure unit of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing a flow from data processing to a laser control unit in the apparatus, and FIG. FIG. 3 is a diagram showing an outline of an overall configuration of the same device.

【0026】まず、図3に従って本発明の実施形態に係
る画像形成装置100の概略構成について説明する。画
像形成装置100は、感光ドラム101とその周りに配
置された帯電器102、画像露光器107、現像器10
9、転写帯電器104、及び定着器105、クリーニン
グ部材106から成る電子写真記録装置である。
First, the schematic configuration of the image forming apparatus 100 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The image forming apparatus 100 includes a photosensitive drum 101, a charging device 102 arranged around the photosensitive drum 101, an image exposing device 107, and a developing device 10.
9, an electrophotographic recording device including a transfer charger 104, a fixing device 105, and a cleaning member 106.

【0027】像担持体としての感光ドラム101の表面
が帯電手段としての帯電器102によって均一に帯電さ
れ、感光ドラム101の回転方向下流側の帯電された表
面には露光手段としての画像露光器107によって走査
される光ビームが反射ミラー108を経て照射される。
光ビームによって感光ドラム101の表面には静電潜像
が形成される。静電潜像には、感光ドラム101のさら
に回転方向下流側の現像手段としての現像器109の現
像シリンダ103上に保持されたトナーが付着しトナー
像として現像される。トナー像は感光ドラム101下方
に配設された転写手段としての転写帯電器104によっ
て被転写材としての用紙110上に転写される。未定着
トナー像が転写された用紙101は定着器105に搬送
され、加熱,加圧されることにより未定着トナー像を定
着させる。感光ドラム101上に残留したトナーはクリ
ーニング部材106によって除去される。
The surface of the photosensitive drum 101 as an image carrier is uniformly charged by a charger 102 as a charging means, and the charged surface on the downstream side in the rotation direction of the photosensitive drum 101 is an image exposure device 107 as an exposing means. The light beam scanned by is emitted through the reflection mirror 108.
An electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum 101 by the light beam. Toner held on the developing cylinder 103 of the developing device 109 as a developing unit further downstream in the rotation direction of the photosensitive drum 101 is attached to the electrostatic latent image and developed as a toner image. The toner image is transferred onto a sheet 110 as a material to be transferred by a transfer charger 104 as a transfer unit arranged below the photosensitive drum 101. The sheet 101 on which the unfixed toner image is transferred is conveyed to the fixing device 105, and is heated and pressed to fix the unfixed toner image. The toner remaining on the photosensitive drum 101 is removed by the cleaning member 106.

【0028】感光ドラム101は導電性の支持基体を最
下層として、電荷発生層、電荷輸送層のように2層構造
よりなる、機能分離タイプのものや、単層型のものが使
用できる。
The photosensitive drum 101 may be of a function separation type having a two-layer structure such as a charge generating layer and a charge transporting layer with a conductive supporting substrate as the lowermost layer, or a single layer type.

【0029】帯電方式としては、ワイヤーと電界制御グ
リッドよりなるコロナ帯電器を用いたコロナ帯電方式、
像担持体に接触させた帯電ローラーに直流あるいは直流
と交流の重畳バイアスを印加して帯電するローラー帯電
方式などが挙げられる。露光手段としての光学系107
には、半導体レーザーを使用したスキャナータイプのも
のや、LEDに集光装置であるセルフォックレンズ(商
標名)を介して像露光をおこなうもの、また、EL素子
やプラズマ発光素子など、その他の光学系も使用するこ
とができる。
As the charging method, a corona charging method using a corona charger composed of a wire and an electric field control grid,
A roller charging method in which a direct current or a superimposed bias of direct current and alternating current is applied to a charging roller which is brought into contact with the image bearing member to charge the image carrier is exemplified. Optical system 107 as exposure means
There are scanner-type devices that use semiconductor lasers, those that perform image exposure on LEDs through SELFOC lens (trademark), which is a light concentrating device, and other optical devices such as EL devices and plasma light-emitting devices. Systems can also be used.

【0030】また、現像方式には磁性トナーを磁力によ
り搬送し、現像ニップにて非接触で像担持体上に飛翔現
像させる磁性1成分の非接触現像方式、あるいは現像ニ
ップで像担持体に接触させて現像処理をおこなう磁性接
触現像方式、非磁性トナーをブレードにより規制し帯電
させ、現像スリーブに担時して搬送し現像ニップにおい
て非接触でトナーを飛翔現像させる非磁性1成分の非接
触現像方式、あるいは現像ニップで像担持体に接触させ
現像処理をおこなう非磁性1成分の接触現像方式、同じ
く非磁性トナーを磁性粉体であるキャリアに混合させ同
じく現像スリーブで現像ニップまで搬送し現像処理をお
こなう2成分現像方式など様々な現像法を使用すること
ができる。
In the developing system, a magnetic one-component non-contact developing system in which magnetic toner is conveyed by magnetic force and fly-developed on the image bearing member in the developing nip without contact, or in contact with the image bearing member in the developing nip Non-contact development of non-magnetic one component in which non-magnetic toner is regulated by a blade and charged, and is carried on a developing sleeve and is carried in the developing nip in a non-contact manner to develop the toner in a non-contact manner. Method, or a non-magnetic one-component contact development method in which development is carried out by contacting the image carrier at the development nip, similarly non-magnetic toner is mixed with a carrier which is magnetic powder, and similarly conveyed to the development nip by the development sleeve for development processing. Various developing methods such as a two-component developing method for carrying out can be used.

【0031】転写方式には電気的な力、あるいは機械的
な力を利用した転写方式を使用することができる。電気
的な力を利用して転写をおこなう方法として、コロナワ
イヤーによりトナーの帯電極性と逆極性の直流バイアス
を印加して転写をおこなうコロナ転写方式。105〜1
12Ωの電気抵抗値を示す部材を表層に有するローラー
を当接させ、トナーと逆極性のバイアスを印加するロー
ラー転写方式などが挙げられる。
As the transfer method, a transfer method using electric force or mechanical force can be used. A corona transfer method that uses a corona wire to apply a DC bias that has a polarity opposite to the charging polarity of the toner is used as a method for transferring using electrical force. 10 5 ~ 1
A roller transfer method in which a roller having a member having an electric resistance value of 0 12 Ω on the surface layer is brought into contact with the roller and a bias having a polarity opposite to that of the toner is applied thereto is used.

【0032】本発明では、画像露光器107、すなわち
像露光をおこなう光学装置として、短波長光のレーザー
発振ができ、光学スポットの小径化が可能なブルーレー
ザー発光素子を用いたスキャナータイプの光学系を用い
る。図1に示すとおり、画像露光器は、発光手段として
の複数の半導体レーザー部11、12、高速回転するポ
リゴンミラー20、f−θレンズ群21からなり、該半
導体レーザー部11、12は、図2に示すように入力デ
ータ30に対して画像処理を行う画像読取装置の電算部
やパーソナルコンピュータ等の画像処理部24から出力
される時系列のデジタル画像信号の入力を受けて、該レ
ーザドライバ25,26の発光信号に応じて明滅する。
該半導体レーザー部11、12から放射されたレーザー
光束はコリメータレンズ14、15にて略平行光とさ
れ、シリンドリカルレンズ17、18によりポリゴンミ
ラー20上に集光され、一定速度で回転するポリゴンミ
ラー20上を反射、偏向されfθレンズ群21により感
光ドラム上22にスポット状に結像され、所定の方向2
3に等速度で走査される。このときの像面でのレーザー
ビームの走査は複数のレーザービームを順次副走査方向
に走査することにより行われる。
In the present invention, as the image exposure device 107, that is, as an optical device for performing image exposure, a scanner type optical system using a blue laser light emitting element capable of laser oscillation of short wavelength light and capable of reducing the diameter of an optical spot. To use. As shown in FIG. 1, the image exposure device comprises a plurality of semiconductor laser parts 11 and 12 as light emitting means, a polygon mirror 20 rotating at a high speed, and an f-θ lens group 21, and the semiconductor laser parts 11 and 12 are As shown in FIG. 2, the laser driver 25 receives the time-series digital image signals output from the image processing unit 24 of the image reading apparatus or the personal computer that performs image processing on the input data 30. , 26 according to the light emission signal.
The laser beams emitted from the semiconductor laser units 11 and 12 are made into substantially parallel light by the collimator lenses 14 and 15, and are condensed on the polygon mirror 20 by the cylindrical lenses 17 and 18, and are rotated at a constant speed. The light is reflected and deflected on the upper side, and an image is formed in a spot shape on the photosensitive drum 22 by the fθ lens group 21.
3 is scanned at a constant speed. The scanning of the laser beam on the image plane at this time is performed by sequentially scanning a plurality of laser beams in the sub-scanning direction.

【0033】本発明では複数のレーザービームにそれぞ
れスポット径の異なるスポット光を用いることを特徴と
し、例えば図4に示すように2本のレーザービームにて
像描画するときは、その大なるスポット光C1のピーク
強度から1/e2での副走査方向の径C3と、小なるス
ポット光A1のピーク強度から1/e2での副走査方向
の径A3の関係が、副走査方向の走査ピッチをWとした
とき、A3<W<C3の関係を満たすことを特徴とす
る。以上の構成を用い、図5に示すように小なるスポッ
ト光と大なるスポット光を一組としてサブマトリックス
を形成し階調描画をする。例えば記録密度400dpi
とし、小なる光スポットと大なる光スポットを有する二
本の走査線を一組とし、主走査方向に200dpiでP
WM描画をおこなう。このとき、小なるスポットを有す
る走査部位からドット成長を開始させることにより、ハ
イライト領域の高精細描画が可能となり、高濃度領域に
ついても大なるスポットで像描画できることから全濃度
領域にわたって高精細画像出力を実現するものである。
このときの該複数のスポット径を有する走査線の数は三
本以上であっても良く、またひとつのレーザービームを
走査線毎にスポット形状を変化させて像描画をおこなう
ことも可能である。さらにドット成長の方法についても
本明細書の実施形態に限定されるものではなく、ハーフ
トーン領域まで小径スポットによる像描画をおこなうこ
とももちろん可能である。特に三種類以上のスポット径
を有する複数の走査線を用いて像描画をおこなう際に
は、比較的高濃度領域まで小径のスポット光での像描画
が可能となる。
The present invention is characterized in that spot lights having different spot diameters are used for a plurality of laser beams. For example, when an image is drawn by two laser beams as shown in FIG. The relationship between the diameter C3 in the sub-scanning direction at 1 / e 2 from the peak intensity of C1 and the diameter A3 in the sub-scanning direction at 1 / e 2 from the peak intensity of the small spot light A1 is the scanning pitch in the sub-scanning direction. Is defined as W, the relationship of A3 <W <C3 is satisfied. Using the above configuration, a sub-matrix is formed by combining a small spot light and a large spot light as a set as shown in FIG. 5, and gradation drawing is performed. For example, recording density 400 dpi
And two scanning lines having a small light spot and a large light spot as a set, and P at 200 dpi in the main scanning direction.
Perform WM drawing. At this time, by starting dot growth from a scanning portion having a small spot, high-definition drawing of a highlight area becomes possible, and an image can be drawn with a large spot even in a high-density area. It realizes output.
At this time, the number of scanning lines having the plurality of spot diameters may be three or more, and it is also possible to perform image drawing by changing the spot shape of one laser beam for each scanning line. Furthermore, the method of dot growth is not limited to the embodiment of the present specification, and it is of course possible to perform image drawing with a small diameter spot even in a halftone region. In particular, when an image is drawn using a plurality of scanning lines having three or more kinds of spot diameters, it is possible to draw an image with spot light having a small diameter up to a relatively high density area.

【0034】また、上述のようにスポット径が異なる二
つのスポット光においては、スポット径の比が1.2以
上であることが望ましい。二つのスポット径の比を1.
2より小さいと、ハイライト領域と高濃度領域におい
て、二つのスポット光による機能分離を充分に行うこと
ができず、スポット径の比を1.2以上とすることによ
りこのような機能分離の効果が現われる。
Further, in the two spot lights having different spot diameters as described above, the spot diameter ratio is preferably 1.2 or more. The ratio of the two spot diameters is 1.
If it is smaller than 2, the functional separation by the two spot lights cannot be sufficiently performed in the highlight region and the high concentration region, and the effect of such functional separation is achieved by setting the spot diameter ratio to 1.2 or more. Appears.

【0035】また、スポット光の主走査方向のスポット
径は副走査方向のスポット径よりも小さいことが望まし
い。このようなスポット光の主走査方向のスポット径と
副走査方向のスポット径のバランスは、縦横方向のライ
ン幅を制御する際に重要となる。例えば、主走方向のス
ポット径と副走査方向のスポット径が同じ大きさのスポ
ット光を用い、ある画素を面積階調で埋めようとしたと
き、ある一定時間走査するためドットが横長となってし
まう。つまり、このようなスポット光で縦ラインと横ラ
インを同じデータを用いて出力すると、縦ラインの方が
太くなってしまう。このアンバランスを解消するために
は、上述のようにスポット光の主走査方向のスポット径
は副走査方向のスポット径より小さくすることが望まし
く、さらには、1/2以下であることが特に好ましい。
The spot diameter of the spot light in the main scanning direction is preferably smaller than the spot diameter in the sub scanning direction. Such a balance between the spot diameter of the spot light in the main scanning direction and the spot diameter in the sub scanning direction is important when controlling the line width in the vertical and horizontal directions. For example, when using spot light having the same spot diameter in the main scanning direction and the spot diameter in the sub-scanning direction to fill a certain pixel with area gradation, the dot becomes horizontal because it scans for a certain period of time. I will end up. In other words, if such a spot light is used to output a vertical line and a horizontal line using the same data, the vertical line becomes thicker. In order to eliminate this imbalance, it is desirable that the spot diameter of the spot light in the main scanning direction is smaller than the spot diameter in the sub scanning direction as described above, and it is particularly preferable that the spot diameter is 1/2 or less. .

【0036】また、スポット光の主走査方向のスポット
径は、副走査方向のピッチWよりも小さいことが望まし
い。なぜなら、副走査方向のピッチWよりも主走査方向
のスポット径が大きいと充分な階調再現を行うことがで
きず、副走査方向の解像度を上げた意味がなくなってし
まうからである。
The spot diameter of the spot light in the main scanning direction is preferably smaller than the pitch W in the sub scanning direction. This is because if the spot diameter in the main scanning direction is larger than the pitch W in the sub scanning direction, sufficient gradation reproduction cannot be performed, and there is no point in increasing the resolution in the sub scanning direction.

【0037】(実施例1)以下、本発明の第1の実施例
について説明する。
(First Embodiment) A first embodiment of the present invention will be described below.

【0038】本発明では像露光をおこなう光学装置に4
05nmの波長光でレーザー発振ができ、光学スポット
の小径化が可能な半導体レーザー部としてのブルーレー
ザー発光素子11、12の二本のレーザービームを用
い、且つ、図4に示す様にこれら二本のレーザービーム
の像面における副走査方向のスポット径がそれぞれ40
μm(A3)の小なるスポット光A2と87μm(C
3)の大なるスポット光C2の二本の走査線A1、C1
により像描画をおこなう。このときスポット光A2とC
2の副走査方向の径A3とC3は、所望の記録ピッチで
像描画をおこなった際に全面を埋め尽くして像露光でき
る様調整する。主走査方向について、その径は任意であ
るが副走査方向よりも小径であることが望ましく、更に
記録画素サイズの2/3以下であることが望ましい。
In the present invention, an optical device for image exposure is
Using two laser beams of blue laser light emitting elements 11 and 12 as a semiconductor laser part capable of laser oscillation with a wavelength of 05 nm and capable of reducing the diameter of an optical spot, these two laser beams are used as shown in FIG. The spot diameter in the sub-scanning direction on the image plane of each laser beam is 40
Small spot light A2 of μm (A3) and 87 μm (C
3) Two scanning lines A1 and C1 of the large spot light C2
To draw an image. At this time, spot lights A2 and C
The diameters A3 and C3 of 2 in the sub-scanning direction are adjusted so that the entire surface can be filled up and image exposure can be performed when an image is drawn at a desired recording pitch. Although the diameter in the main scanning direction is arbitrary, it is desirable that the diameter is smaller than that in the sub scanning direction, and it is further desirable that it is 2/3 or less of the recording pixel size.

【0039】出射された光束は、コリメータレンズ1
4、15で平行光にされた後、スポット調整レンズを通
過し、シリンドリカルレンズ17、18で回転偏向装置
であるポリゴンミラー20上に集光・反射され、fθレ
ンズ群21で再び集光されるとともに一定速度で像面2
2上を走査方向23に移動する。
The emitted light beam is collimator lens 1
After being collimated by the lenses 4 and 15, the light passes through the spot adjusting lens, is condensed and reflected by the cylindrical lenses 17 and 18 on the polygon mirror 20 which is a rotary deflecting device, and is condensed again by the fθ lens group 21. And image plane 2 at a constant speed
2 is moved in the scanning direction 23.

【0040】本実施例では400dpiの印字解像度
で、図5に示すように主走査方向を200dpiのPW
M駆動によりデータの印字をおこない、小なるスポット
光と大なるスポット光を一組としてサブマトリックスを
形成し、図示する順番で小なるスポットを有する走査部
位よりドット成長させることにより、ハイライト領域の
高精細描画が可能となり、高濃度領域についても大なる
スポットで像描画が可能なことから全濃度領域にわたっ
て高精細画像出力を実現するものである。図6に本実施
例を用いたときのハイライト領域における印字パターン
のイメージを示す。また、図5では画素を4分割した場
合のドット成長方式について説明したが、記録階調数お
よび成長方法はこれに限定するものではない。
In this embodiment, the print resolution is 400 dpi, and the PW of 200 dpi in the main scanning direction is set as shown in FIG.
Data is printed by M driving, a sub-matrix is formed by combining a small spot light and a large spot light as a set, and dots are grown from a scanning portion having a small spot in the order shown in the drawing to thereby create a highlight area. High-definition drawing is possible, and an image can be drawn with a large spot even in a high-density area. Therefore, high-definition image output is realized over the entire density area. FIG. 6 shows an image of the print pattern in the highlight area when this embodiment is used. Further, in FIG. 5, the dot growth method when the pixel is divided into four has been described, but the number of recording gradations and the growth method are not limited to this.

【0041】以上の構成により画像出力をした結果、従
来例に比べハイライトからハーフトーン領域まではもち
ろん、ハーフトーンから高濃度領域までも確実な面積階
調を行うことができ、図7の実施例1のような階調カー
ブを得ることが可能となった。このような階調カーブを
得ることにより、濃度の安定性が最も重要視されるハイ
ライトからハーフトーンまでの画像領域で十分な階調ラ
ティチュードを確保し、出力濃度変動の小さい高精細画
像出力を実現することができる。
As a result of outputting an image with the above-described structure, it is possible to perform reliable area gradation not only from the highlight to the halftone area but also from the halftone to the high density area as compared with the conventional example. It is possible to obtain the gradation curve as in Example 1. By obtaining such a gradation curve, sufficient gradation latitude is secured in the image area from highlight to halftone, where density stability is most important, and high-definition image output with small output density fluctuations is secured. Can be realized.

【0042】(実施例2)以下、本発明の第2の実施例
について説明する。
(Second Embodiment) A second embodiment of the present invention will be described below.

【0043】本発明では、図8に示すように、像露光を
おこなう光学装置に405nmの波長光でレーザー発振
ができ、光学スポットの小径化が可能な半導体レーザー
部としての三本のブルーレーザー発光素子11,12,
13を用い、出射された光束は、コリメータレンズ1
4,15,16で平行光にされた後、シリンドリカルレ
ンズ17,18,19で回転偏向装置であるポリゴンミ
ラー20上に集光・反射され、fθレンズ群21で再び
集光されるとともに一定速度で像面22上を走査方向2
3に移動する。ブルーレーザー発光素子11,12,1
3は、図9に示すように入力データ30に対して画像処
理を行う画像読取装置の電算部やパーソナルコンピュー
タ等の画像処理部24から出力される時系列のデジタル
画像信号の入力を受けて、該レーザドライバ25,2
6,27の発光信号に応じて明滅する。
In the present invention, as shown in FIG. 8, three blue lasers are emitted as a semiconductor laser portion capable of oscillating a laser beam having a wavelength of 405 nm in an optical device for image exposure and capable of reducing an optical spot diameter. Elements 11, 12,
13 is used to output the emitted light beam to the collimator lens 1
After being collimated by 4, 15, and 16, collimated by the cylindrical lenses 17, 18 and 19 on the polygon mirror 20 which is a rotation deflecting device, and condensed again by the fθ lens group 21, and at a constant speed. In the scanning direction 2 on the image plane 22
Move to 3. Blue laser light emitting device 11, 12, 1
As shown in FIG. 9, 3 receives an input of a time-series digital image signal output from an image processing unit 24 such as a computer unit of an image reading apparatus or a personal computer that performs image processing on the input data 30, The laser driver 25, 2
Blinks according to the light emission signals of 6, 27.

【0044】これら三本のレーザービームの像面におけ
る副走査方向のスポット径は、図10に示すように30
μm(A6)の小なるスポット光A4と50μm(B
6)の中なるスポット光B4と100μm(C6)の大
なるスポット光C4の三種類のスポット光よりなる走査
線A5、B5、C5により像描画をおこなう。このとき
スポット光A4、B4、C4の各副走査方向の径A6、
B6、C6は、所望の記録ピッチで像描画をおこなった
際に全面を埋め尽くして像露光できる様調整する。主走
査方向についてその径は任意であるが、副走査方向より
も小径であることが望ましく、更に望ましくは記録画素
サイズの1/2以下である。また三本の走査線により像
描画をおこなう際には、走査線の副走査方向の記録位置
を各走査線の有するスポット径に従い適宜調整する必要
がある。本実施例の様に小、中、大なるスポット光の副
走査方向の径がそれぞれ、A6=30μm、B6=50
μm、C6=100μmよりなる走査線の場合、例えば
その記録位置は図10に示す如く走査線A5の走査位置
は走査位置の中心との間隔A7を15μm、走査線B5
の走査位置の中心との間隔B7を13μm、走査線C5
の走査位置の中心との間隔C7を10μm、図示した方
向にずらして像描画を行うことで、高濃度領域において
も像面全面に光照射することができる。
The spot diameter of these three laser beams in the sub-scanning direction on the image plane is 30 as shown in FIG.
A small spot light A4 of μm (A6) and 50 μm (B
6) Image drawing is performed by the scanning lines A5, B5, and C5 composed of three kinds of spot light, that is, the inner spot light B4 and the large spot light C4 of 100 μm (C6). At this time, the diameters A6 of the spot lights A4, B4, and C4 in the sub-scanning direction,
B6 and C6 are adjusted so that when the image is drawn at the desired recording pitch, the entire surface is filled up and image exposure is possible. The diameter in the main scanning direction is arbitrary, but it is preferably smaller than that in the sub scanning direction, and more preferably 1/2 or less of the recording pixel size. Further, when an image is drawn with three scanning lines, it is necessary to appropriately adjust the recording position of the scanning lines in the sub-scanning direction according to the spot diameter of each scanning line. As in this embodiment, the diameters of the small, medium, and large spot lights in the sub-scanning direction are A6 = 30 μm and B6 = 50, respectively.
In the case of a scanning line consisting of .mu.m and C6 = 100 .mu.m, for example, the recording position is as shown in FIG. 10, the scanning position of the scanning line A5 is 15 .mu.m apart from the center of the scanning position at A7 and the scanning line B5.
The distance B7 from the center of the scanning position of 13 μm, the scanning line C5
By performing the image drawing while shifting the distance C7 from the center of the scanning position of 10 μm in the illustrated direction, it is possible to irradiate the entire image surface with light even in the high density region.

【0045】本実施例では400dpiの印字解像度
で、図11に示す様に主走査方向を200dpiのPW
M駆動によりデータの印字をおこない、小、中、大の三
種類のスポット光有する三本の走査線を一組としてサブ
マトリックスを形成し、図示する順番で小なるスポット
を有する走査部位よりドット成長させることにより、ハ
イライト領域の高精細描画が可能となり、高濃度領域に
ついても大なるスポットで像描画が可能なことから全濃
度領域にわたって高精細画像出力を実現するものであ
る。図12に本実施例を用いたときのハイライト領域に
おける印字パターンのイメージを示す。また、図11で
は画素を6分割した場合のドット成長方式について説明
したが、記録階調数および成長方法はこれに限定するも
のではない。その結果、従来例に比べ、ハイライトから
ハーフトーン領域まではもちろん、ハーフトーンから高
濃度領域までも確実な面積階調をおこなうことができ、
図7の実施例2のような階調カーブを得る事が可能とな
った。このような階調カーブを得ることにより、濃度の
安定性が最も重要視されるハイライトからハーフトーン
までの画像領域で十分な階調ラティチュードを確保し、
出力濃度変動の小さい高精細画像出力を実現することが
できる。
In this embodiment, the print resolution is 400 dpi, and the PW is 200 dpi in the main scanning direction as shown in FIG.
Data is printed by M drive, and a sub-matrix is formed by making a set of three scanning lines having three kinds of small, medium, and large spot light, and dots are grown from a scanning portion having a small spot in the order shown. By doing so, it is possible to perform high-definition drawing in the highlight area, and it is possible to perform image drawing in a large spot even in the high-density area. Therefore, high-definition image output is realized over the entire density area. FIG. 12 shows an image of the print pattern in the highlight area when using this embodiment. Further, in FIG. 11, the dot growth method when the pixel is divided into six has been described, but the number of recording gradations and the growth method are not limited to this. As a result, compared to the conventional example, not only from the highlight to the halftone area, but also from the halftone to the high density area, reliable area gradation can be performed,
It is possible to obtain the gradation curve as in the second embodiment of FIG. By obtaining such a gradation curve, a sufficient gradation latitude is secured in the image area from highlight to halftone where stability of density is most important,
It is possible to realize a high-definition image output with a small output density fluctuation.

【0046】(実施例3)以下、本発明の第3の実施例
について説明する。
(Embodiment 3) The third embodiment of the present invention will be described below.

【0047】本実施例では、実施例1における走査線毎
に異なるスポット径のスポット光を用いて像描画する手
段として、光学系のデフォーカス特性を利用する。具体
的には、図13に示す如く単一のレーザービームの光束
を光学手段としてのスポット径調整レンズ32をアクチ
ュエータとしての電磁誘導式のサーボモータを用いて光
束と平行に移動させることで像面上でデフォーカスさせ
スポット径の異なるスポット光を得る。
In this embodiment, the defocus characteristic of the optical system is used as a means for drawing an image using spot light having a different spot diameter for each scanning line in the first embodiment. Specifically, as shown in FIG. 13, the spot diameter adjusting lens 32 as an optical means is moved in parallel with the light flux of a single laser beam by using an electromagnetic induction type servomotor as an actuator. The above is defocused to obtain spot lights having different spot diameters.

【0048】本実施例では、主走査方向のスポット径は
30μmのまま、副走査方向の小なるスポット光の径は
40μm、大なるスポット光の径は80μmになる様調
整し、実施例1と同様の方法により像描画をおこなっ
た。
In this embodiment, the spot diameter in the main scanning direction is kept at 30 μm, the diameter of the small spot light in the sub scanning direction is 40 μm, and the diameter of the large spot light is adjusted to 80 μm. Image drawing was performed by the same method.

【0049】以上の構成により画像出力をした結果、従
来例に比べハイライトからハーフトーン領域まではもち
ろん、ハーフトーンから高濃度領域までも確実な面積階
調をおこなうことができ、図7の実施例1のような階調
カーブを得る事が可能となった。このような階調カーブ
を得ることにより、濃度の安定性が最も重要視されるハ
イライトからハーフトーンまでの画像領域で十分な階調
ラティチュードを確保し、出力濃度変動の小さい高精細
画像出力を実現することができる。
As a result of outputting an image with the above-described configuration, it is possible to perform reliable area gradation not only in the highlight and halftone regions but also in the halftone and high density regions as compared with the conventional example. It is possible to obtain the gradation curve as in Example 1. By obtaining such a gradation curve, sufficient gradation latitude is secured in the image area from highlight to halftone, where density stability is most important, and high-definition image output with small output density fluctuations is secured. Can be realized.

【0050】[0050]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ハ
イライト領域では小なるスポット光を用いて像描画をお
こない、そこから除々に大なるスポット光と組み合わせ
て画像形成を進め、高濃度領域では全てのスポット光を
用いて像描画を行うことができる。このような要領で画
像形成を行うことにより、ハイライト領域では高精細で
安定した画像出力をおこなうことができ、また、高濃度
領域においても隙間なく十分な画像濃度が得られ、ハイ
ライトから高濃度までの全領域で階調性に優れた高精細
画像出力が可能となる。
As described above, according to the present invention, an image is drawn by using a small spot light in the highlight area, and the image is formed by combining the spot light with a gradually increasing spot light to obtain a high density image. In the area, image drawing can be performed using all the spot lights. By performing image formation in this way, it is possible to perform high-definition and stable image output in the highlight area, and also to obtain sufficient image density without gaps even in the high-density area, and the It is possible to output a high-definition image with excellent gradation in all areas up to the density.

【0051】[0051]

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施形態に係る露光手段を説明する図
である。
FIG. 1 is a diagram illustrating an exposure unit according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明のデータ処理からレーザ制御部の流れを
説明する図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a flow of a laser control unit from data processing of the present invention.

【図3】本発明における画像形成装置の概略構成を示す
図である。
FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of an image forming apparatus according to the present invention.

【図4】本発明の実施形態におけるビーム描画方法を説
明する図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a beam drawing method according to the embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第1の実施例における印字手段のドッ
ト成長法を説明する図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a dot growth method of a printing unit according to the first embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施形態で像描画をおこなった際のハ
イライト領域のイメージ図である。
FIG. 6 is an image diagram of a highlight area when an image is drawn in the embodiment of the present invention.

【図7】階調データと濃度の関係を示すグラフである。FIG. 7 is a graph showing the relationship between gradation data and density.

【図8】本発明の第2の実施例における露光手段を説明
する図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating an exposure unit according to a second embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第2の実施例におけるデータ処理から
レーザ制御部の流れを説明する図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating the flow of data processing and laser control according to the second embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第2の実施例におけるビーム描画方
法を説明する図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating a beam drawing method according to the second embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第2の実施例における印字手段のド
ット成長法を説明する図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating a dot growth method of a printing unit according to the second embodiment of the present invention.

【図12】本発明の第2の実施例で像描画をおこなった
際のハイライト領域のイメージ図である。
FIG. 12 is an image diagram of a highlight area when an image is drawn in the second embodiment of the present invention.

【図13】本発明の第3の実施例における露光手段を説
明する図である。
FIG. 13 is a diagram illustrating an exposure unit according to a third embodiment of the present invention.

【図14】従来例の問題点を説明する図である。FIG. 14 is a diagram illustrating a problem of a conventional example.

【図15】従来例の問題点を説明する図である。FIG. 15 is a diagram illustrating a problem of the conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11,12,13 レーザーチップ 14,15,16 コリメータレンズ 17,18,19 シリンドリカルレンズ 20 ポリゴンミラー 21 fθレンズ群 22 像担持体 23 走査方向 24 画像処理部 25,26,27 レーザードライバ 31 焦点調整部 32 焦点調整レンズ 33 フォーカスサーボモータ 101 像担持体 102 一次帯電器 103 現像剤担持体 104 転写帯電器 105 定着器 106 クリーナー 107 像露光器 109 現像器 110 記録紙 11,12,13 Laser chip 14, 15, 16 Collimator lens 17,18,19 Cylindrical lens 20 polygon mirror 21 fθ lens group 22 Image carrier 23 scanning direction 24 Image processing unit 25,26,27 Laser driver 31 Focus adjustment section 32 Focus adjustment lens 33 Focus servo motor 101 image carrier 102 primary charger 103 developer carrier 104 Transfer charger 105 Fixer 106 cleaner 107 Image exposure device 109 developer 110 recording paper

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2C362 AA03 AA21 AA22 AA29 AA35 AA37 BA56 BA67 CA10 CA14 2H076 AB05 AB06 AB09 AB12 AB22 AB76 EA05 EA16 5C074 BB26 CC22 DD05 DD14 EE02 FF05 HH02    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F-term (reference) 2C362 AA03 AA21 AA22 AA29 AA35                       AA37 BA56 BA67 CA10 CA14                 2H076 AB05 AB06 AB09 AB12 AB22                       AB76 EA05 EA16                 5C074 BB26 CC22 DD05 DD14 EE02                       FF05 HH02

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光導電性の像担持体と、前記像担持体を
均一帯電する帯電手段と、帯電後の前記像担持体表面を
像露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜
像にトナーを付着させてトナー像を形成する現像手段
と、前記トナー像を被転写材に転写する転写手段とを備
えた画像形成装置において、 前記露光手段は、光ビームを出射する発光手段と、出射
された光ビームを前記像担持体上にスポット状に結像さ
せるとともに該スポット状の光を走査して走査線を形成
する走査結像手段とを含み、 前記像担持体上に結像される光は前記走査線ごとに異な
るスポット形状を有することを特徴とする画像形成装
置。
1. A photoconductive image carrier, a charging unit for uniformly charging the image carrier, and an exposing unit for exposing the surface of the image carrier after charging to form an electrostatic latent image. In an image forming apparatus including a developing unit that attaches toner to the electrostatic latent image to form a toner image, and a transfer unit that transfers the toner image to a transfer material, the exposure unit emits a light beam. And a scanning image forming unit that forms a scanning line by scanning the spot-like light and forming a scanning line on the image carrier with the emitted light beam. An image forming apparatus, wherein the light imaged on has a different spot shape for each scanning line.
【請求項2】 前記発光手段は複数の光ビームを出射
し、 前記走査結像手段は前記複数の光ビームを同一の前記像
担持体上にそれぞれ結像することを特徴とする請求項1
に記載の画像形成装置。
2. The light emitting means emits a plurality of light beams, and the scanning image forming means forms an image of each of the plurality of light beams on the same image carrier.
The image forming apparatus according to item 1.
【請求項3】 前記走査結像手段は、前記発光手段から
出射された一つの光ビームのスポット形状を前記走査線
ごとに異ならしめる手段を備えたことを特徴とする請求
項1に記載の画像形成装置。
3. The image according to claim 1, wherein the scanning image forming unit includes a unit that makes the spot shape of one light beam emitted from the light emitting unit different for each scanning line. Forming equipment.
【請求項4】 前記複数の光ビームは、前記走査線に略
直交する方向に順次像描画に使用されることを特徴とす
る請求項2記載の画像形成装置。
4. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the plurality of light beams are sequentially used for image drawing in a direction substantially orthogonal to the scanning line.
【請求項5】前記一つの光ビームのスポット形状を前記
走査線ごとに異ならしめる手段は、前記発光手段から出
射された光ビームをデフォーカスする機能を有すること
を特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
5. The means for varying the spot shape of the one light beam for each scanning line has a function of defocusing the light beam emitted from the light emitting means. Image forming device.
【請求項6】 前記一つの光ビームのスポット形状を前
記走査線ごとに異ならしめる手段は、前記発光手段から
出射された光ビームを導く光学手段の位置を移動させる
アクチュエータを含むことを特徴とする請求項5に記載
の画像形成装置。
6. The means for varying the spot shape of the one light beam for each scanning line includes an actuator for moving the position of an optical means for guiding the light beam emitted from the light emitting means. The image forming apparatus according to claim 5.
【請求項7】 前記像担持体上に結像される前記スポッ
ト形状が異なる複数の光のうち任意の二つのスポット径
の比が1.2以上であることを特徴とする請求項1乃至
6のいずれかに記載の画像形成装置。
7. The ratio of any two spot diameters among a plurality of lights having different spot shapes imaged on the image carrier is 1.2 or more. The image forming apparatus according to any one of 1.
【請求項8】 前記異なるスポット形状を有する光は、
前記走査線に略直交する方向のスポット径において異な
ることを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の
画像形成装置。
8. The light having different spot shapes comprises:
The image forming apparatus according to claim 1, wherein spot diameters in a direction substantially orthogonal to the scanning line are different.
【請求項9】 前記走査線のピッチWに対して、前記複
数の光ビームの最大なるスポット光のスポット径D1と
最初なるスポット光のスポット径D2とが、 D2<W<D1 を満たすことを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに
記載の画像形成装置。
9. The spot diameter D1 of the maximum spot light and the spot diameter D2 of the first spot light of the plurality of light beams with respect to the pitch W of the scanning lines satisfy D2 <W <D1. The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 8, which is characterized.
【請求項10】 前記スポット光の走査線に沿った方向
のピーク強度の1/e2における径が前記走査線のピッ
チより小さいことを特徴とする請求項1乃至9のいずれ
かに記載の画像形成装置。
10. The image according to claim 1, wherein a diameter at 1 / e 2 of a peak intensity of the spot light in a direction along a scanning line is smaller than a pitch of the scanning line. Forming equipment.
【請求項11】 前記スポット光の前記走査線に沿った
方向のピーク強度の1/e2における径が前記走査線の
ピッチの1/2よりも小さいことを特徴とする請求項1
0に記載の画像形成装置。
11. The diameter of 1 / e 2 of the peak intensity of the spot light in the direction along the scanning line is smaller than 1/2 of the pitch of the scanning line.
The image forming apparatus according to item 0.
【請求項12】 前記スポット光の前記走査に沿った方
向のピーク強度の1/e2における径が記録解像度の画
素サイズの1/2以下であることを特徴とする請求項1
乃至9のいずれかに記載の画像形成装置。
12. The diameter of 1 / e 2 of the peak intensity of the spot light in the direction along the scanning is 1/2 or less of the pixel size of the recording resolution.
10. The image forming apparatus according to any one of 9 to 9.
【請求項13】 前記スポット形状の異なるスポット光
のうち最も小径のレーザスポットを用いてハイライト領
域を描画することを特徴とする請求項1乃至12のいず
れかに記載の画像形成装置。
13. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a highlight area is drawn by using a laser spot having the smallest diameter among the spot lights having different spot shapes.
【請求項14】 前記発光手段は、400nm〜500
nmの発光波長を有する青色半導体レーザーを含むこと
を特徴とする請求項1乃至13のいずれかに記載の画像
形成装置。
14. The light emitting means is 400 nm to 500 nm.
The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a blue semiconductor laser having an emission wavelength of nm.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006053240A (en) * 2004-08-10 2006-02-23 Noritsu Koki Co Ltd Laser beam modulator
JP2006301113A (en) * 2005-04-18 2006-11-02 Ricoh Co Ltd Multi-beam light source unit, optical scanner, image forming apparatus, light beam composing element, optical system and optical equipment
US7782355B2 (en) 2007-05-14 2010-08-24 Canon Kabushiki Kaisha Image forming apparatus using a plurality of lasers with a varying exposure ratio

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