JP2003285466A - 画像記録装置 - Google Patents
画像記録装置Info
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- JP2003285466A JP2003285466A JP2002088593A JP2002088593A JP2003285466A JP 2003285466 A JP2003285466 A JP 2003285466A JP 2002088593 A JP2002088593 A JP 2002088593A JP 2002088593 A JP2002088593 A JP 2002088593A JP 2003285466 A JP2003285466 A JP 2003285466A
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- Fax Reproducing Arrangements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 青色半導体レーザーを光源として用い、微小
スポット光による像描画を可能とする画像記録装置にお
いて、ハイライトから高濃度領域まで良好な階調画像の
出力を可能とする。 【解決手段】 露光装置にスポット形状調整部を具備
し、出力画像に応じて逐次スポット形状を変化させる。
具体的には、ハイライトからハーフトーン領域は小径の
レーザースポットで像露光をおこない、ハーフトーンか
ら高濃度領域は大径のレーザースポットで像露光をおこ
なう。以上の構成によりハイライトから高濃度領域まで
良好な階調画像の出力を可能とする。
スポット光による像描画を可能とする画像記録装置にお
いて、ハイライトから高濃度領域まで良好な階調画像の
出力を可能とする。 【解決手段】 露光装置にスポット形状調整部を具備
し、出力画像に応じて逐次スポット形状を変化させる。
具体的には、ハイライトからハーフトーン領域は小径の
レーザースポットで像露光をおこない、ハーフトーンか
ら高濃度領域は大径のレーザースポットで像露光をおこ
なう。以上の構成によりハイライトから高濃度領域まで
良好な階調画像の出力を可能とする。
Description
【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，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。
リンタ，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。
【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、前記電子写真画像
記録装置の高画質化への要求はさらに高まっている。
子写真方式を採用した複写機やレーザビームプリンタが
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、前記電子写真画像
記録装置の高画質化への要求はさらに高まっている。
【０００３】この電子写真画像記録装置は、像担持体に
レーザビームなどにより光を照射し、そのとき光が当た
っ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（Ｐ
ＷＭ方式）の画像形成装置も提案されている。このＰＷ
Ｍ方式の画像形成装置は、画像信号によってレーザビー
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。
レーザビームなどにより光を照射し、そのとき光が当た
っ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（Ｐ
ＷＭ方式）の画像形成装置も提案されている。このＰＷ
Ｍ方式の画像形成装置は、画像信号によってレーザビー
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。
【０００４】すなわち、上記ＰＷＭ方式によると、１画
素毎にレーザー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
ず、特にハイライトからハーフトーンにかけての領域で
画像不良が発生する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。ここでいうビー
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での光量の直径
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。
素毎にレーザー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
ず、特にハイライトからハーフトーンにかけての領域で
画像不良が発生する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。ここでいうビー
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での光量の直径
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。
【０００５】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を用いることにより、光学
スポットを約１／２に絞る事が可能となる。このとき、
Ｋ：定数，Ｆ：Ｆナンバー，λ：波長である。
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を用いることにより、光学
スポットを約１／２に絞る事が可能となる。このとき、
Ｋ：定数，Ｆ：Ｆナンバー，λ：波長である。
【０００６】この様に、従来使用されている赤色半導体
レーザー（６８０ｎｍ，７８０ｎｍ）に比して、青色発
光半導体レーザー（４０５ｎｍ，４２０ｎｍ）を用いる
ことにより、微細な光学像を得ることができ、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。
レーザー（６８０ｎｍ，７８０ｎｍ）に比して、青色発
光半導体レーザー（４０５ｎｍ，４２０ｎｍ）を用いる
ことにより、微細な光学像を得ることができ、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。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記の様にレーザー書
き込み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５に示す様にスポ
ットサイズが小さいことにより全面に対して光照射して
も隙間が発生し、図９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。
き込み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５に示す様にスポ
ットサイズが小さいことにより全面に対して光照射して
も隙間が発生し、図９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。
【０００８】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
５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４２．３μｍ
角の６００ｄｐｉの１ドットを完全に埋める事ができず
高濃度領域では十分な階調性が得られない。
を用い、６００ｄｐｉの解像度で画像記録をすると、図
５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４２．３μｍ
角の６００ｄｐｉの１ドットを完全に埋める事ができず
高濃度領域では十分な階調性が得られない。
【０００９】このとき図６の如く記録解像度を２倍の１
２００ｄｐｉにすると、２１．２μｍ角の記録画素に対
して、２１ｘ２１μｍφの光学スポットによりハイライ
トから高濃度領域まで全領域で良好な階調画像出力が行
えるが書き込み記録密度の上昇にともないスキャン回数
が増え、書き込みスピードが低下してしまい、高速での
画像出力ができない。
２００ｄｐｉにすると、２１．２μｍ角の記録画素に対
して、２１ｘ２１μｍφの光学スポットによりハイライ
トから高濃度領域まで全領域で良好な階調画像出力が行
えるが書き込み記録密度の上昇にともないスキャン回数
が増え、書き込みスピードが低下してしまい、高速での
画像出力ができない。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明では青色半導体レ
ーザーなどを用い、記録画素サイズに比して小さいスポ
ット径を用いて像記録をおこなう電子写真画像記録装置
において、ハイライトから高濃度領域まで高精細な画像
記録を可能にするものである。
ーザーなどを用い、記録画素サイズに比して小さいスポ
ット径を用いて像記録をおこなう電子写真画像記録装置
において、ハイライトから高濃度領域まで高精細な画像
記録を可能にするものである。
【００１１】具体的には、ハイライトからハーフトーン
領域までは主走査、副走査４０μｍ以下、ハーフトーン
から高濃度の領域までは主走査方向は変わらず４０μｍ
以下、副走査方向は副走査方向の記録ピッチＷの１．０
倍から２．０倍程度の大きさまで変化させてながら像記
録をおこなうことでハイライトから高濃度領域まで高精
細な階調画像記録を実現する。
領域までは主走査、副走査４０μｍ以下、ハーフトーン
から高濃度の領域までは主走査方向は変わらず４０μｍ
以下、副走査方向は副走査方向の記録ピッチＷの１．０
倍から２．０倍程度の大きさまで変化させてながら像記
録をおこなうことでハイライトから高濃度領域まで高精
細な階調画像記録を実現する。
【００１２】更に詳述すると、光学スポットの副走査方
向の径をＤｓ、記録画素面積（記録ピッチ）の副走査方
向の幅をＷとすると、ハイライトからハーフトーン領域
までは、主走査、副走査共に該光学系で得られる最小ス
ポットサイズで像描画をおこない、該ハーフトーンから
高濃度までの領域については像露光に用いる光学スポッ
トの副走査方向の径が、同じく副走査方向の記録ピッチ
Ｗ以上となる様に除々に、あるいは任意の濃度を境にし
て、切り替えをおこない像露光することで、ハイライト
から高濃度領域まで高精細な階調画像出力を可能とす
る。
向の径をＤｓ、記録画素面積（記録ピッチ）の副走査方
向の幅をＷとすると、ハイライトからハーフトーン領域
までは、主走査、副走査共に該光学系で得られる最小ス
ポットサイズで像描画をおこない、該ハーフトーンから
高濃度までの領域については像露光に用いる光学スポッ
トの副走査方向の径が、同じく副走査方向の記録ピッチ
Ｗ以上となる様に除々に、あるいは任意の濃度を境にし
て、切り替えをおこない像露光することで、ハイライト
から高濃度領域まで高精細な階調画像出力を可能とす
る。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１０は本実施例の画像形成装置
を表わす概略図である。装置は像担持体である感光ドラ
ム１０１とその周りに配置された帯電手段である帯電器
１０２、露光手段である画像露光器１０７、現像手段で
ある現像器１０９、転写手段である転写帯電器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。
を表わす概略図である。装置は像担持体である感光ドラ
ム１０１とその周りに配置された帯電手段である帯電器
１０２、露光手段である画像露光器１０７、現像手段で
ある現像器１０９、転写手段である転写帯電器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。
【００１４】像担持体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。
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。
【００１５】帯電手段としては、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帯電方
式などが挙げられる。
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帯電方
式などが挙げられる。
【００１６】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、ＬＥ
Ｄに集光装置であるセルフォックレンズを介して像露光
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。
体レーザーを使用したスキャナータイプのものや、ＬＥ
Ｄに集光装置であるセルフォックレンズを介して像露光
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。
【００１７】本発明では像露光をおこなう光学装置に短
波長光のレーザー発信ができ、光学スポットの小径化が
可能な青色半導体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、図１に示すとおり、半導体レー
ザー部１１、高速回転するポリゴンミラー１２，ｆθレ
ンズ群１３からなり、該半導体レーザー部１１は画像読
みとり装置の電算部やパーソナルコンピュータより出力
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１５の発光信号に応じて明滅する。固体レ
ーザ素子１１から放射されたレーザ光束はコリメータレ
ンズ１１にて略平行光とされ、シリンドリカルレンズ１
８によりポリゴンミラー上に集光され、一定速度で回転
するポリゴンミラー１２上を反射、偏向されｆθレンズ
群１３により感光ドラム上１４にスポット状に結像さ
れ、所定の方向１９に等速度で走査される。
波長光のレーザー発信ができ、光学スポットの小径化が
可能な青色半導体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、図１に示すとおり、半導体レー
ザー部１１、高速回転するポリゴンミラー１２，ｆθレ
ンズ群１３からなり、該半導体レーザー部１１は画像読
みとり装置の電算部やパーソナルコンピュータより出力
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１５の発光信号に応じて明滅する。固体レ
ーザ素子１１から放射されたレーザ光束はコリメータレ
ンズ１１にて略平行光とされ、シリンドリカルレンズ１
８によりポリゴンミラー上に集光され、一定速度で回転
するポリゴンミラー１２上を反射、偏向されｆθレンズ
群１３により感光ドラム上１４にスポット状に結像さ
れ、所定の方向１９に等速度で走査される。
【００１８】本発明では高精細な像記録が特に重要とな
る、ハイライトからハーフトーンまでの画像領域では小
径のスポットサイズにて像露光をおこない、ハーフトー
ンから高濃度までのスポット光で全面を埋める必要があ
る画像領域では、副走査方向の記録画素ピッチＷの０．
８〜２．０倍、好ましくは１．０〜１．５倍のスポット
光で像露光をおこなう。その際、主走査方向については
高濃度領域になってもスポット径は変動させないことが
好ましい。
る、ハイライトからハーフトーンまでの画像領域では小
径のスポットサイズにて像露光をおこない、ハーフトー
ンから高濃度までのスポット光で全面を埋める必要があ
る画像領域では、副走査方向の記録画素ピッチＷの０．
８〜２．０倍、好ましくは１．０〜１．５倍のスポット
光で像露光をおこなう。その際、主走査方向については
高濃度領域になってもスポット径は変動させないことが
好ましい。
【００１９】像担持体としての感光ドラムは、電荷発生
層と電荷輸送層とからなる機能分離タイプのものや電荷
発生と電荷輸送とを同一の層で行う単層タイプのものが
使用可能である。
層と電荷輸送層とからなる機能分離タイプのものや電荷
発生と電荷輸送とを同一の層で行う単層タイプのものが
使用可能である。
【００２０】更に現像方式には磁性トナーを磁力により
搬送し、現像ニップで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。
搬送し、現像ニップで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。
【００２１】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。１０＾５〜
１０＾１２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。
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。１０＾５〜
１０＾１２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。
【００２２】（実施例１）本発明では像露光をおこなう
光学装置に４０５ｎｍの波長光でレーザー発信ができ、
光学スポットの小径化が可能な青色半導体レーザー発光
素子１１を用い、且つ、該レーザーの像面でのスポット
形状を調整可能なスポット形状調整部１を有する。発光
素子から発信された光束は、コリメータレンズ２０で略
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１８で回転偏向装置であるポリゴンミ
ラー上に集光、反射され、ｆθレンズ群１３で再び集光
されるとともに一定速度で像面１４を移動する。
光学装置に４０５ｎｍの波長光でレーザー発信ができ、
光学スポットの小径化が可能な青色半導体レーザー発光
素子１１を用い、且つ、該レーザーの像面でのスポット
形状を調整可能なスポット形状調整部１を有する。発光
素子から発信された光束は、コリメータレンズ２０で略
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１８で回転偏向装置であるポリゴンミ
ラー上に集光、反射され、ｆθレンズ群１３で再び集光
されるとともに一定速度で像面１４を移動する。
【００２３】本実施例では４００ｄｐｉの印字解像度
で、主走査方向を２００ｄｐｉのＰＷＭ駆動によりデー
タの印字をおこなうことで画像出力おこなう。
で、主走査方向を２００ｄｐｉのＰＷＭ駆動によりデー
タの印字をおこなうことで画像出力おこなう。
【００２４】このとき、ハイライトからハーフトーンま
での画像領域では記録解像度に比して十分小径のスポッ
トサイズ２１μｍｘ３０μｍで像描画をおこない、ハー
フトーンから高濃度の領域までは、記録画素を十分に埋
めることができる６５μｍを副走査方向のスポット径と
し、主走査ｘ副走査 ２１μｍｘ６５μｍの光学スポッ
トにより像露光をおこなう。このときのスポット径の調
整は、コリメータレンズ１１とシリンドリカルレンズ１
８の間の挿入した焦点調整レンズを電磁誘導式のアクチ
ュエータ素子を用いたフォーカスサーボモータにより光
軸方向に移動させることで実現する。
での画像領域では記録解像度に比して十分小径のスポッ
トサイズ２１μｍｘ３０μｍで像描画をおこない、ハー
フトーンから高濃度の領域までは、記録画素を十分に埋
めることができる６５μｍを副走査方向のスポット径と
し、主走査ｘ副走査 ２１μｍｘ６５μｍの光学スポッ
トにより像露光をおこなう。このときのスポット径の調
整は、コリメータレンズ１１とシリンドリカルレンズ１
８の間の挿入した焦点調整レンズを電磁誘導式のアクチ
ュエータ素子を用いたフォーカスサーボモータにより光
軸方向に移動させることで実現する。
【００２５】そのとき像担持体中央と像担持体端部で
は、発光素子から像面までの光路長が異なるため、所望
のスポットサイズを得るためには焦点調整レンズの移動
距離を焦点調整部で印字位置に応じて補正をおこない制
御することが必要である。
は、発光素子から像面までの光路長が異なるため、所望
のスポットサイズを得るためには焦点調整レンズの移動
距離を焦点調整部で印字位置に応じて補正をおこない制
御することが必要である。
【００２６】その結果、画素サイズに比して大きな光学
スポットで印字をおこなっていた図９従来例１に比べ、
ハイライトでの粒状性が格段に良化され、また、光学ス
ポットを絞り高濃度領域での調整をおこなわなかった図
９従来例２に比して高濃度領域のビジュアルデンシティ
が十分得られ、高濃度領域の良好な階調特性も格段に向
上した。
スポットで印字をおこなっていた図９従来例１に比べ、
ハイライトでの粒状性が格段に良化され、また、光学ス
ポットを絞り高濃度領域での調整をおこなわなかった図
９従来例２に比して高濃度領域のビジュアルデンシティ
が十分得られ、高濃度領域の良好な階調特性も格段に向
上した。
【００２７】図９の実施例１の様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
ュードを確保することができ、濃度変動の小さい高精細
画像出力を可能とする。
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
ュードを確保することができ、濃度変動の小さい高精細
画像出力を可能とする。
【００２８】（実施例２）本発明を図３を用いて説明す
る。像露光をおこなう光学装置に４０５ｎｍの波長光で
レーザー発信ができ、光学スポットの小径化が可能な青
色半導体レーザー発光素子１１を用い、発光された光束
をコリメータレンズ２０で略平行光にし、シリンドリカ
ルレンズ１８にて回転反射体であるポリゴンミラーに集
光、反射、偏向させ、これをｆθレンズ群１３により像
面１４上にスポット状に集光、走査する。
る。像露光をおこなう光学装置に４０５ｎｍの波長光で
レーザー発信ができ、光学スポットの小径化が可能な青
色半導体レーザー発光素子１１を用い、発光された光束
をコリメータレンズ２０で略平行光にし、シリンドリカ
ルレンズ１８にて回転反射体であるポリゴンミラーに集
光、反射、偏向させ、これをｆθレンズ群１３により像
面１４上にスポット状に集光、走査する。
【００２９】該光学系において、コリメータレンズ２０
とシリンドリカルレンズ１８の間にハーフミラー２５を
挿入し、このハーフミラーにより他の発光素子２３より
発光され、コリメータレンズ２４により略平行光にされ
た光を該シリンドリカルレンズ１８に導き該ポリゴンミ
ラーに集光、反射、偏向されたのちｆθレンズ群１３に
より、同じく像面１４上にスポット状に結像、走査す
る。
とシリンドリカルレンズ１８の間にハーフミラー２５を
挿入し、このハーフミラーにより他の発光素子２３より
発光され、コリメータレンズ２４により略平行光にされ
た光を該シリンドリカルレンズ１８に導き該ポリゴンミ
ラーに集光、反射、偏向されたのちｆθレンズ群１３に
より、同じく像面１４上にスポット状に結像、走査す
る。
【００３０】このとき、発光素子２３より発光された光
束を該発光素子１１よりなる光束より細くすることによ
り、同じ光路を通りながら結像位置ではより大きな径の
結像光を得る。
束を該発光素子１１よりなる光束より細くすることによ
り、同じ光路を通りながら結像位置ではより大きな径の
結像光を得る。
【００３１】以上の構成を用い、図４の如く入力された
データを画像処理部で電算処理をおこない、ハイライト
画像を印字する際には、該発光素子１１より発光される
小径、具体的には２１μｍｘ３０μｍよりなる光学スポ
ットで像露光をおこない、画像処理部でハーフトーンか
ら高濃度部の画像領域と判断されたときには、該発光素
子１１を消光させ、該もう一方の発光素子２３を発光さ
せることで２１μｍｘ６５μｍの光学スポットで像露光
をおこなうこととする。
データを画像処理部で電算処理をおこない、ハイライト
画像を印字する際には、該発光素子１１より発光される
小径、具体的には２１μｍｘ３０μｍよりなる光学スポ
ットで像露光をおこない、画像処理部でハーフトーンか
ら高濃度部の画像領域と判断されたときには、該発光素
子１１を消光させ、該もう一方の発光素子２３を発光さ
せることで２１μｍｘ６５μｍの光学スポットで像露光
をおこなうこととする。
【００３２】その結果、画素サイズに比して大きな光学
スポットで印字をおこなっていた図９従来例１に比べ、
ハイライトでの粒状性が格段に良化され、また、光学ス
ポットを絞ったのみで高濃度領域での調整をおこなわな
かった図９従来例２に比して高濃度領域のビジュアルデ
ンシティが十分得られ、高濃度領域の良好な階調特性も
格段に向上した。
スポットで印字をおこなっていた図９従来例１に比べ、
ハイライトでの粒状性が格段に良化され、また、光学ス
ポットを絞ったのみで高濃度領域での調整をおこなわな
かった図９従来例２に比して高濃度領域のビジュアルデ
ンシティが十分得られ、高濃度領域の良好な階調特性も
格段に向上した。
【００３３】図９の実施例１の様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
ュードを確保することができ、出力濃度変動の小さい高
精細画像出力を可能とする。
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
ュードを確保することができ、出力濃度変動の小さい高
精細画像出力を可能とする。
【００３４】（実施例３）本発明では実施例１におい
て、ハイライトからハーフトーンまでの画像領域では記
録解像度に比して十分小径のスポットサイズ２１μｍｘ
３０μｍで像描画をおこない、図８に示す如くハーフト
ーンから高濃度の領域については、該スポットサイズを
除々に多くし、最終的にベタ画像部では４００ｄｐｉで
像記録したときの画素面積である６３．５μｍに近い６
５μｍを副走査方向のスポット径とし、主走査ｘ副走査
２１μｍｘ６５μｍの光学スポットにより像露光をおこ
なう。
て、ハイライトからハーフトーンまでの画像領域では記
録解像度に比して十分小径のスポットサイズ２１μｍｘ
３０μｍで像描画をおこない、図８に示す如くハーフト
ーンから高濃度の領域については、該スポットサイズを
除々に多くし、最終的にベタ画像部では４００ｄｐｉで
像記録したときの画素面積である６３．５μｍに近い６
５μｍを副走査方向のスポット径とし、主走査ｘ副走査
２１μｍｘ６５μｍの光学スポットにより像露光をおこ
なう。
【００３５】その結果、画素サイズに比して大きな光学
スポットで印字をおこなっていた図９従来例１に比べ、
ハイライトでの粒状性が格段に良化され、また、光学ス
ポットを絞り高濃度領域での調整をおこなわなかった図
９従来例２に比して高濃度領域のビジュアルデンシティ
が十分得られ、高濃度領域の良好な階調特性も格段に向
上した。また実施例１に対して、ハイライトからハーフ
トーンへと変化する階調をより滑らかに再現することが
可能となった。
スポットで印字をおこなっていた図９従来例１に比べ、
ハイライトでの粒状性が格段に良化され、また、光学ス
ポットを絞り高濃度領域での調整をおこなわなかった図
９従来例２に比して高濃度領域のビジュアルデンシティ
が十分得られ、高濃度領域の良好な階調特性も格段に向
上した。また実施例１に対して、ハイライトからハーフ
トーンへと変化する階調をより滑らかに再現することが
可能となった。
【００３６】図９の実施例１の様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
ュードを確保することができ、出力濃度変動の小さい高
精細画像出力を可能とする。
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
ュードを確保することができ、出力濃度変動の小さい高
精細画像出力を可能とする。
【００３７】
【発明の効果】本発明ではハイライトからハーフトーン
までの画像領域については印字解像度の画素面積に比し
て小径の光学スポットにより像露光をおこない、ハーフ
トーンから高濃度の画像領域については印字面積を同程
度あるいはそれ以上の径を有する光学スポットにより像
露光をおこなうことで、ハーフトーンから高濃度部まで
の全領域で良好な面積階調を実現し、濃度変動の少ない
高精細画像出力を実現する。
までの画像領域については印字解像度の画素面積に比し
て小径の光学スポットにより像露光をおこない、ハーフ
トーンから高濃度の画像領域については印字面積を同程
度あるいはそれ以上の径を有する光学スポットにより像
露光をおこなうことで、ハーフトーンから高濃度部まで
の全領域で良好な面積階調を実現し、濃度変動の少ない
高精細画像出力を実現する。
【図１】 本発明における露光手段を説明する図。
【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。
を説明する図。
【図３】 本発明における露光手段を説明する図。
【図４】 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。
を説明する図。
【図５】 従来例の問題点を説明する図。
【図６】 従来例の問題点を説明する図。
【図７】 本発明のビーム描画方法を説明する図。
【図８】 本発明のビーム描画方法を説明する図。
【図９】 本発明の電子写真画像記録装置を説明する
図。
図。
【図１０】 本実施例の画像形成装置を表わす概略図
１．スポット調整レンズ
１１．レーザーチップ
１２．ポリゴンミラー
１３．ｆθレンズ群
１４．像担持体
１５．レーザードライバ
１６．焦点調整部
１７．画像処理部
１８．シリンドリカルレンズ
１９．走査方向
２０．コリメータレンズ
２１．サーボモータ
２２．レーザードライバ
２３．レーザーチップ
２４．コリメータレンズ
２５．ハーフミラー
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
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｈ０４Ｎ 1/23 １０３ Ｈ０４Ｎ 1/04 １０４Ａ
1/29
Ｆターム(参考） 2C362 AA03 AA22 AA33 CA10
2H045 CB04 CB24 DA22 DA24 DA28
2H076 AB05 AB09 DA05 DA13 DA36
5C072 AA03 BA15 HA02 HA09 HA13
HB10 UA17 XA01 XA03 XA04
XA05
5C074 AA05 BB04 BB17 CC22 CC26
DD03 DD05 EE02 HH02
Claims (14)
- 【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、得
られたトナー像を普通紙などの最終支持部材に転写する
転写手段とを備えた電子写真画像記録装置のうち、 出力画像の画像濃度に応じて光学スポット形状を逐次変
化させることを特徴とする画像記録装置。 - 【請求項２】 該露光手段に４００ｎｍ〜５００ｎｍの
発光波長を有する青色半導体レーザーを用いることを特
徴とする請求項１の画像記録装置。 - 【請求項３】 出力画像の画像濃度に応じて該露光手段
の光スポット形状を１画素ごとに変化可能であることを
特徴とする請求項１又は２の画像記録装置。 - 【請求項４】 該光スポット形状の副走査方向の径を変
化させることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の
画像記録装置。 - 【請求項５】 該形状の異なる複数のスポット光のピー
ク強度の１／ｅ＾２における径の平均の値をＤｍとする
と、該複数のスポット光の径Ｄｉが、０．５＊Ｄｍ＜Ｄ
ｉ＜２．０＊Ｄｍの条件を満たすことを特徴とする請求
項１乃至４のいずれか1項に記載の画像記録装置。 - 【請求項６】 該Ｄｉ，Ｄｍが、副走査方向の径を表す
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか1項に記載
の画像記録装置。 - 【請求項７】 該形状の異なる複数のスポット光のピー
ク強度の１／ｅ＾２における最大サイズ径ＤＬと最小サ
イズ径ＤＳが、画像記録の副走査方向の記録ピッチＷ
と、ＤＳ＜Ｗ＜ＤＬの条件を満たすことを特徴とする請
求項１乃至６のいずれか1項に記載の画像記録装置。 - 【請求項８】 出力画像のハイライト部に、該スポット
光のピーク強度の１／ｅ＾２における副走査方向の径が
Ｗ以下のスポット光を用いて像描画をおこない、高濃度
領域に該スポット光のピーク強度の１／ｅ２における副
走査方向の径がＷ以上のスポット光を用いて像描画をお
こなうことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項
に記載の画像記録装置。 - 【請求項９】 該スポット光のピーク強度の１／ｅ＾２
における主走査方向の径が、該Ｗより小さいことを特徴
とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像記録
装置。 - 【請求項１０】 該スポット光のピーク強度の１／ｅ２
における主走査方向の径が該Ｗの１／２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１項に記載の画
像記録装置。 - 【請求項１１】 該スポット光のピーク強度の１／ｅ＾
２における主走査方向の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１０の
いずれか１項に記載の画像記録装置。 - 【請求項１２】 該スポット形状を変化させる手段とし
て，コイル式のサーボモータ型アクチュエータを用いる
ことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記
載の画像記録装置。 - 【請求項１３】 該スポット形状を変化させる手段とし
て，ピエゾ素子型アクチュエータを用いることを特徴と
する請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の画像記録
装置。 - 【請求項１４】 該スポット形状を変化させる手段とし
て、ハーフミラーを用いて、形状の異なる他のスポット
光を像担持体上に挿入させることを特徴とする請求項１
乃至１３のいずれか１項に記載の画像記録装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002088593A JP2003285466A (ja) | 2002-03-27 | 2002-03-27 | 画像記録装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002088593A JP2003285466A (ja) | 2002-03-27 | 2002-03-27 | 画像記録装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003285466A true JP2003285466A (ja) | 2003-10-07 |
Family
ID=29234407
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002088593A Pending JP2003285466A (ja) | 2002-03-27 | 2002-03-27 | 画像記録装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003285466A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005088401A1 (ja) * | 2004-03-16 | 2005-09-22 | Canon Kabushiki Kaisha | 電子写真用感光体および電子写真用感光体の形成方法 |
| WO2005088400A1 (ja) * | 2004-03-16 | 2005-09-22 | Canon Kabushiki Kaisha | 電子写真感光体 |
| JP2006053240A (ja) * | 2004-08-10 | 2006-02-23 | Noritsu Koki Co Ltd | レーザー光変調装置 |
| 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 |
-
2002
- 2002-03-27 JP JP2002088593A patent/JP2003285466A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005088401A1 (ja) * | 2004-03-16 | 2005-09-22 | Canon Kabushiki Kaisha | 電子写真用感光体および電子写真用感光体の形成方法 |
| WO2005088400A1 (ja) * | 2004-03-16 | 2005-09-22 | Canon Kabushiki Kaisha | 電子写真感光体 |
| US7381510B2 (en) | 2004-03-16 | 2008-06-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Electrophotographic photosensitive member and producing method therefore |
| US7498110B2 (en) | 2004-03-16 | 2009-03-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Electrophotographic photosensitive member |
| JP2006053240A (ja) * | 2004-08-10 | 2006-02-23 | Noritsu Koki Co Ltd | レーザー光変調装置 |
| 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 |
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