JPH01240072A - 画像記録装置 - Google Patents

画像記録装置

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JPH01240072A
JPH01240072A JP63066926A JP6692688A JPH01240072A JP H01240072 A JPH01240072 A JP H01240072A JP 63066926 A JP63066926 A JP 63066926A JP 6692688 A JP6692688 A JP 6692688A JP H01240072 A JPH01240072 A JP H01240072A
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pixel
period
light beam
image
scanning
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Yoshiharu Okino
美晴 沖野
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Fuji Photo Film Co Ltd
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Publication date
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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、光源より射出される光ビームを回転多面鏡に
より一次元方向に偏向して主走査する際に、前記回転多
面鏡固有の長周期の回転ムラによる画素位置のゆらぎ(
ジッター)の補正回路を有する画像記録装置に関し、特
に、前記回転多面鏡の回転ムラに応じて画像信号すなわ
ち画素同期信号の周期を制御することにより記録画像へ
の前記ジッターの影響を防止することのできる画像記録
装置に関する。
〈従来の技術〉 従来、プリント、印刷、複写等に用いられる画像記録装
置においては、感光材料、感光体等の記録担体を露光す
る光源として半専体レーザー(LD)あるいは発光ダイ
オード(LED)などの発光素子を用い、これらの光源
から射出される光ビームに光変調器により画像情報を担
持させ、該光ビームをポリゴンミラーすなわち回転多面
鏡により一次元方向に偏向して、前記記録担体をデジタ
ル的に主走査し、さらに前記記録担体を回転または搬送
することにより副走査して、画像を形成している。
このように、レーザーと、画像電気信号を光信号に変調
する光変調器とポリゴンミラーを用いたスキャナとを組
み合わせて、高画質かつ高い安定性の画像信号を得てい
る。
ところがポリゴンミラーは高回転域ではムラのない安定
な回転を行なうが、低回転域では回転速度ムラが生じ、
さらに、低回転になるに従って回転速度ムラが増大し、
第4図に示すように画素位置のゆらぎいわゆるジッター
を生じさせる欠点を有している。
このため、ポリゴンミラーを用いたレーザスキャンで安
定な画像を得るためには、高精度モータあるいはイナー
シャの大きなモータを用いていた。
〈発明が解決しようとする課題〉 しかし、ポリゴンミラーに高精度モータを用いるとコス
トがアップし、イナーシャの大きなモータを用いて低回
転域の回転速度の精度を上げても限界があり、低回転域
では十分な安定が得られないという問題点があった。
このため、前記記録担体を主走査する際、走査行の先端
、終端付近にビームセンサを設け、長周期の回転速度ム
ラを除去する試みがある。
ここで、例えば、ポリゴンミラーの回転ムラに起因する
ジッターを±0.0025%以内に抑えたいとすると、
4001ine/1ncbの密度で10秒間に画像記録
する場合のように1行当りの走査時間が1.2m5ec
である場合、30nsec (ml、2m5ecx0.
000025=3xlO−5msec)以内の走査時間
補正が必要となる。 この時1行当りの画素数が300
0画素である場合、1画素当りの画素クロック400n
sec (1,2m s e c / 3000画素)
を制御して30n s e c/行の精度を得るために
は、1画素当りの画素クロック400nsecに対し、
0.01 n S e C(30n s e C/ 3
000画素)の単位で補正する必要がある。 このよう
に、O,01nsecの制御を行なうためには、100
GHz(冨110.  OI X 10−’=100X
IO9)の周波数を有する源クロックを必要とするが、
この周波数は現在事務機器等に用いられる民生用の回路
素子では実現できない周波数であり、非現実的である。
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消し、回転
多面鏡を用いて、画像情報を担持する光ビームを一次元
方向に偏向して感光材料あるいは感光体を主走査して画
像記録する際に、前記回転多面鏡の回転ムラに起因する
画素位置のゆらぎ(ジッター)を低周波数のクロックを
源信号とする簡単なジッター補正回路を用いて前記回転
ムラに応じて画素同期信号の周期を制御することにより
防止し、常に良好な画像を得ることのできる画像記録装
置を提供することにある。
〈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、光源と、該光源
から射出され、画像情報を担持させた光ビームを一次元
方向に偏向する回転多面鏡とを有し、感光材料または感
光体に前記光ビームを照射して主走査を行なう画像記録
装置において、 前記感光材料または感光体の主走査に必要なけられて前
記光ビームを検知する光ビーム検知手段と、前記画像情
報を前記光ビームに担持させるための画素同期信号の同
期を可変とする周期可変手段と、前記光ビーム検知手段
により検知された前記有効走査幅に対する走査時間に基
づいて前記画素同期信号の周期を制御する手段とを有し
、各画素の露光タイミングを最適化することを特徴とす
る画像記録装置を提供するものである。
以下に、本発明をさらに詳細に説明する。
本発明に用いられる感光材料は、化学反応を利用して画
像状に潜像または顕像をつくることのできる感光材料が
好ましく、例えばハロゲン化銀感光材料、感光性樹脂材
料および感光感圧性材料等を挙げることができる。
本発明に用いられる感光感圧性材料は像様露光によって
得られた画像を受像層を有する受像材料への圧力により
転写させて可視像を得るための材料である。
このような材料の例としては、像様露光により重合性化
合物を像様に硬化させ、その後加圧転写を行なって可視
像を得るタイプのものとして、本出願人の出願に係る特
開昭57−179836号公報に開示された材料が挙げ
られる。
この材料は支持体上にビニル化合物、光重合開始剤、お
よび着色剤プリカーサ−を含有する合成高分子樹脂壁カ
プセルを担持したものである。 また、本発明の感光材
料は、加圧転写を行なう前に予備的に熱現像したり湿式
現像を行なうものであっても良く、ハロゲン化銀を含有
させ像様露光を与えた後、熱現像を行なってハロゲン化
銀を現像し、この現像に対応させて同時に重合性化合物
を硬化させ、その後圧力を加えて可視像を得るタイプの
ものとして、本出願人の出願に係る特開昭61−278
849号公報に開示された材料が挙げられる。 この感
光材料は、支持体上に少なくとも感光性ハロゲン化銀、
還元剤、重合性化合物および色画像形成物質が塗設され
ており、少なくとも該重合性化合物および色画像形成物
質が同一のマイクロカプセルに封入されているものであ
る。
本発明に用いられる感光体は、電子写真画像形成用感光
体であフてもよく、例えば有機光電導体(OPC)、酸
化亜鉛感光体、セレン、セレン合金、硫化カドミウム、
アモルファスシリコンおよび複合系多層感光体などの光
電導体を感光体として用いるものが挙げられる。
以下に、本発明に係る画像記録装置について好適な実施
例を挙げ、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
第1図は、本発明の画像記録装置の一実施例の断面図で
ある。
この画像記録装置1は、基本的には、原稿画像の画像情
報を読み取り電気信号に変換する画像読取部2と、電気
信号化された画像情報に基づいて各画素の露光量および
露光タイミング(画素同期信号(クロック)の周期)を
定める画像処理部3と画像処理部3によって決められた
露光量および画素同期信号(クロック)の周期に従って
像様露光する画像露光部4と、前記像様露光により原稿
画像に応じた潜像あるいは顕像を生じさせる感光体ある
いは感光材料を有し、可視再生画像を形成する画像形成
部本体5とから構成される。
まず、画像露光部4は、光源10と、光源10から射出
された光ビーム12を一次元方向に偏向する回転多面鏡
14と、偏向された光ビーム16a〜18bを感光材料
や感光体などの被走査体(記録担体)18上に結像させ
るfθレンズ20および光源10を駆動するための駆動
源22とを含む。
本発明で用いられる光源10としては、半導体レーザ(
LD)や発光ダイオードなどの発光素子、アルゴンレー
ザやCo2レーザなどの気体レーザ、この他種々のレー
ザなどを用いることができる。
本発明で用いられる回転多面鏡14は、光源10からの
画像情報を担持する光ビーム12を感光体や感光材料な
どの被走査体18の副走査方向と略直角な一次元方向に
遍向して被走査体18の主走査を行なうものであって、
いわゆる通常のポリゴンミラーでよく、もちろん、回転
ムラは小さいほうが好ましいが、低回転域では回転ムラ
が生じるものであってよい。
この時、偏向光ビーム16aおよび16bの被走査体1
8上の偏向幅は被走査体18の幅に相当する有効走査幅
(長さ)Lより大きくしておく。
次に、画像処理部3は、本発明の特徴とする部分であっ
て、前述の偏向光ビーム16aおよび16bの偏向幅を
検知する光ビーム検知手段24 a、 24 b、光ビ
ーム検知手段24aおよび24bの検知する光ビーム1
6aと16bとの時間差を測定し、画素周期の計算を行
ないかつ計算結果に従って制御を行なう画素同期信号制
御手段26と、同期信号の基礎となる周波数のクロック
パルスを作り出す源クロック28と、画素同期信号制御
手段26に従って前記画素周期を可変とする周期可変手
段30と、周期可変手段30により定められた画素同期
信号と画像読取部2により読み取られた各画素の画像情
報を記憶しておくメモリ32とを含む。
光ビーム検知手段24a、24bは偏向光ビームの両端
部16a、16bを受光する位置に設けるのがよく、偏
向光ビーム16a〜16bが被走査体18上に画成する
主走査線34の有効走査幅りの外側に設けるのがよい。
ここで、光ビーム検知手段24a、24bとしては、光
ビーム16a、16bを検知できるものならなんでもよ
く、イ列えば、フォトダイオードおよびフォトトランジ
スタなどの受光素子(PD)からなる光検出器さらに該
受光素子を用いた電子回路からなる光検出器などが挙げ
られる。
第1図に示すように、光偏向器14が回転すると、光ビ
ーム16a〜16bは矢印A方向に8動する。 従って
光ビーム16aは走査開始位置(SOS)にあり光ビー
ム検知手段24aは1行の走査開始時間を検知するもの
であり、SOSセンサと呼ぶことができ、他方、光ビー
ム16bは走査終了位置(EOS)にあり、光ビーム検
知手段24bは1行の走査終了時間を検知するものであ
り、EOSセンサと呼ぶことができる。
第1図に示す例では光ビーム検知手段24aおよび24
bをそれぞれ偏向光ビームの両端16aおよび16bに
設けたけれども、主走査線34の延長上であって、有効
走査幅りの外側で、偏向光ビーム16a〜16bが受光
できる位置であればどこに設けてもよい。 また、上述
の例では走査開始位置(SO3)および走査終了位置(
EOS)の両方を検知するように構成したけれども、い
ずれか一方のみを検知するように、SOSセンサ24a
またはEOSセンサ24bの一方のみを設けてもよい。
源クロック28は、特に限定されるものではなく、通常
の周波数を有するものであればよく、例えば数MHz〜
数百MHz程度の周波数のクロックパルスを出力できる
ものであればよい。
周期可変手段30は、各画素の同期信号の周期を可変と
することができればいかなるものでもよく、例えば、源
クロック28のクロックパルスを分周する分周器で構成
するのが好ましい。
画素同期信号制御手段26は、光ビーム検知手段24a
、24bの検知信号に基づいて、走査開始(SOS)時
間と走査終了(EOS)時間との時間差を測定し、画素
同期信号の周期(以下、画素周期という)を計算し、1
行に必要な画素数の周期を源クロック28の有する基本
周波数を分周して得られる周期の組み合わせとして定め
、理想位置からの画素位置ずれを最小となるように最適
化する手段である。
ここで、画素同期信号制御手段26は、理想位置からの
画素位置ずれを最小とするために画素周期を変更する回
数と位置を決定する手段を有するものである。 この時
、本発明においては、最大の画素位置ずれを源クロック
28の基本周波数の半分の周期に抑えることができる。
ここで、第1図に示すように本発明の画像処理部3がS
OSセンサ24aおよびEOSセンサ24bを有するも
のである時、光偏向器14が回転ムラのない理想的な状
態において¥g2図に示すような時間間隔で43号が得
られるものを代表例にとり、本発明の画素同期信号制御
手段26による露光タイミング制御方法について説明す
る。 すなわち、SoSセンサの信号の周期が2.1m
5ecであり、SOSとEOSの信号の間隔が1.3m
5ec、有効走査幅りの走査時間間隔(有効走査時間幅
)が1.2m5eCであるものを具体例として説明する
ここで1行の画素数を3000をすると、1画素当りの
画素周期は400nsecとなる。
光偏向器14に回転ムラが存在すると、主走査方向(矢
印六方向)の走査速度はvo±Δ■で変動し、固定周期
のクロックパルスに画素信号を同期させると各画素位置
で第4図に示すようなジッター(画素位置のゆらぎ)(
VO±Δv)−(n −t□ +0.5m5ec)が生
じる。 ここでnは画素番号(1〜3000)、t□は
画素周期(400nsec)である。
このようにジッターは数十性〜数百行周期での光偏向器
14の回転速度ムラに起因し、SO5信号のタイミング
を基準として固定周期のクロックパルスに画素信号を同
期させると、第4図に示すようにSO8から遠ざかる程
ジッターによる画素位置のずれは大きくなる。
ここで、例えば、源クロック28の基本クロックパルス
の周波数を40MHzとして、分周比1/16として周
期400nsec、分周比1/15として周期375n
sec、分周比1/17として周期425nsecのク
ロックパルスを発生させる。 各画素での分周比として
何れを用いるかは、前走査行のSO5とEOSとの信号
時間差をもとにして現走査行の総クロックシフト量(ず
れ量)から設定され、さらに設定された分局比から定ま
るクロックパルスの用いる数および位置が定められる。
 すなわち、これらの周期の異なるクロックパルスを組
み合わせて画素位置のずれが最小となる組み合わせを設
定し、この組み合わせた画素同期信号に画素信号を同期
させて、主走査を行なう。
この画素同期信号の組み合わせの設定法の具体的一実施
例を説明する。 例えば、1行3000画素の主走査を
行なう際に光偏向器14の回転ムラのない理想状態では
第3a図に示すように5O3−EOSの信号間隔1.3
m5ec、有効走査時間幅1.2m5ec1画素周期4
00nsecのクロックパルスを用いて主走査するのに
対し、光偏向器14の回転ムラによるずれが生じ、第3
b図に示すよう1.:5OS−EOSの信号間隔1.2
595m5ecになったとすると、ジッターを生じさせ
ないためには有効走査時間幅1.1625m5ecとな
り、画素周期387.5nsecのクロックパルスを用
いて主走査しなければならない。
ところが、上述したように源クロック28の基本周波数
は40MHzであるために、分周しても387.5ns
ecの画素周期をつくりだすことができない。 そこで
目的とする画素周期387.5nsecを挟んで最も近
い2つのクロックパルスを用いる。 源クロックの基本
周波数が40MHzであるので25nsec異なる37
5nsecと400nsの2つが遷ばれる。
ここで、387.5nsecの画素周期で3000画素
を走査する代りに、375nsecの画素周期で150
0画素、400nSの画素周期で1500画素を走査す
る。 この時、5OS−有効走査開始および、有効走査
終了−EOSの間を48.5μsecとする。
組み合わせの方法は第3C図に示すように375nse
cの画素周期と400nsの画素周期とを交互に組み合
わせることにより、第3b図に示す正しい画素位置に対
し、±12.5nsecに抑えることができるので1画
素当りのずれを±1/31画素以下に抑えることができ
る。 このように、画素周期を可変とし、その数および
位置を最適化してずれ補正を行なうことにより、最大の
ずれを25nsec、約1/15画素にとどめることが
可能となる。 上記のずれ補正により、補正可能なジッ
ターは5OS−EOSの信号時間間隔が1.218m5
ecから1.381m5ecまでの範囲であり、低周波
ジッターであれば、±0.0021%以下に低減させる
ことができる。
上記の実施例においては、SO3とEO3の信号時間差
から有効走査時間間隔を算出し、これから目標とする画
素周期を算出し、この画素周期に近いクロックパルスを
2つ選び、この2つのクロックパルスを前記目標画素周
期からのずれが最小になるように組み合わせたけれども
、前記ずれが所定の許容範囲内に納まるものであれば、
いかなる組み合わせでもよいし、これらの組み合わせに
おいて画素周期として用いる2つのうちの一方のクロッ
クパルスに対して他方のクロックパルスに変更する位置
もいかなる位置であってもよい。
上記の実施例においては、光ビーム検知手段としてSO
Sセンサ24aおよびEOSセンサ24bを用いて、有
効走査時間幅を含む両センサの時間間隔を測定して、前
記有効走査時間幅を算出しているけれども、本発明はこ
れに限定されるわけではなく、どちらか一方すなわちS
OSセンサ24aあるいはEOSセンサ24bのみを用
いて、SO8時間間隔あるいはEO3時間間隔から前記
有効走査時間幅を算出してもよい。 この場合、回転多
面鏡の分割精度(隣接面の角度精度)により走査時間の
差をあらかじめ総計量として算出した後、前記処理を施
すとより効果的である。
また、基準画素周期および基準有効走査時間幅からのず
れの量を求めておき、基準画素周期から変更する画素周
期、その画素周期の総量および位置を求めて、ジッター
を最小にする組み合わせを得てもよい。
本発明の画像読取部2に用いられる画像読取装置は通常
の公知の装置を用いてよいが、これらの装置としては、
代表的に、本出願人の出願に係る特願昭61−3155
36号、特願昭62−187831号明細書に開示され
た装置を用いることができる。
上記実施例においては、画像読取部2で読み取った画像
情報を画像処理部3で各行毎に各画素に分解し、最適な
可変周期画素同期信号に同期させて、感光材料などの被
走査体18を主走査するように構成されているけれども
、本発明はこれに限定されるわけではなく、予め、画像
情報がメモリ32に記憶させることができれば、画像読
取部2はなくてもよい。
画像形成部本体5は、画像露光部4により露光され、原
稿画像に対応する画像情報を担持する記録担体を現像す
る現像部と、そのまま定着する定着部あるいは、別の記
録媒体に転写する転写部と、その後定着する定着部とあ
るいは加熱発色等を行なった後加熱部を有し、再生画像
を可視像として得ることのできる画像形成装置あるいは
画像記録装置を構成する本体からなる。
また、本発明の画像形成部本体5を構成する画像形成装
置は電子写真形成装置であってもよく、また、化学反応
を利用した画像記録装置あるいは画像形成装置であって
もよい。
これらの画像形成部本体5を有する画像形成装置あるい
は画像記録装置としては、本出願人の出願に係る特願昭
61−315538号明細書に開示された複写装置、特
願昭62−187831号明細書に開示された画像形成
装置などが挙げられる。
く作用〉 本発明に係る画像記録装置は基本的には以上の様に構成
されるものであり、以下にその具体的作用について説明
する。
まず、原稿が原稿台に載置され、スタートボタンが押さ
れると、原稿画像が画像読取部2により電気信号として
読み取られる。
次に、画像読取部2によって読み取られた原稿画像信号
は画像処理部3へ伝送される。 −方、画像露光部4に
おいて、光源10が点灯され、光偏向器14が被走査体
18を矢印六方向に主走査を始める。 この時、光ビー
ム検知手段であるSoSセンサ24aおよびEOSセン
サ24bによって、光ビーム16a、16bが検知され
、5O3−EO3の時間間隔が測定され該時間間隔から
画素同期信号制御手段26により有効走査時間幅が算出
され、さらにずれのない正確な目標とする画素周期が算
出され、源クロック28の基本クロックパルス、例えば
、40MHzから分周して得られる基準周期の画素同期
信号(基準画素周期)と比較し、あるいはこの基準画素
周期による基準有効走査時間幅と比較されて、基準画素
周期を変更する量、数および位置が算出され、異なる画
素周期を組み合わせて目標とする画素周期からのずれが
最も小さい組み合わせが設定される。
次に、この異なる画素周期の組み合わせに従って、分周
器などの周期可変手段30により源クロック28の基本
クロックパルスを分周して、ずれが最小の画素周期が出
力され、メモリ32に記憶されている画像情報の各画素
と同期され、最適な画素周期で必要な露光量となるよう
に駆動源22により、光源10を駆動する。
従って、光偏向器14が数十行ないし数百行同期でのジ
ッターを生じるような回転ムラを有していても、回転ム
ラに起因するジッターの影響を除くことができる。 例
えば、40MHzの源クロック28を用い基準有効走査
時間幅を3000画素で1.2m5ecとす°る時、ジ
ッターを0.0021%以下に抑えることができる。
光源10により射出された光ビーム12は光偏向器14
により矢印Aで示す一次元方向に偏向され、fθレンズ
20により焦点を調整されて、感光材料、感光体などの
被走査体18上に画素位置のずれが極めて少ない主走査
線34を画成する。
こうして、被走査体18は図示しない副走査搬送手段に
より副走査搬送され、被走査体18は全面を走査され、
画像状に露光される。
次に、像様露光された感光材料あるいは感光体は画像形
成部本体5において、現像され、そのまま定着されであ
るいは現像後、別の記録媒体例えば紙やOHP用紙など
に転写され、定着または後加熱されて、最終的に可視再
生画像が得られる。
こうして最終的に得られた可視再生画像は低周波の画素
位置のゆらぎの影響のない良好な画像となる。
〈発明の効果〉 以上、詳述したように、本発明の画像記録装置によれば
、ポリゴンミラー等の光偏向器に起因する数十行〜数百
行の低周波の画素位置のゆらぎすなわちジッターを簡単
なハードウェアの構成による補正回路を用いて大幅に低
減することができる。
従って、本発明の画像記録装置によれば、例え、前記光
偏向器等の駆動モータが高精度でなく、回転ムラが存在
しても、前記ジッターを大幅に低減できるので、コスト
を上昇させることなく、良好な画像を得ることができる
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明に係る画像記録装置の一実施例を示す
概略説明図である。 第2図は、本発明の画像記録装置の走査開始(SOS)
センサおよび走査終了(EO3)センナの信号の一例を
示すタイムチャートである。 第3a図は、本発明の画像記録装置の基準画素周期の一
例を示すタイムチャートであり、第3b図は、目標画素
周期の一例を示すタイムチャートであり、第3c図は、
本発明の画像記録装置の最適化された画素周期の一例を
示すタイムチャートである。 第4図は、従来の画像記録装置のジッターの概略を示す
グラフである。 符号の説明 A・・・主走査方向、   L・・・有効走査幅、1・
・・画像記録装置、  2・・・画像読取部、3・・・
画像処理部、   4・・・画像露光部、5・・・画像
形成部本体、10・・・光源、12,16a、16b−
−・光ビーム 14・・・光偏向器、   18・・・被走査体、20
・・・fθレンズ、  22・・・駆動源、24a、2
4b・・・光ビーム検知手段、26・・・画素同期信号
制御手段 28・・・源クロック、 30・・・周期可変手段32
・・・メモリ    34・・・主走査線FIG、1 
   1 FIG、2 F+(3,4 イ1効走在幅 FIG、3a FIG、3b 11G、3c ドーーーーーー+ 1.2595ms

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)光源と、該光源から射出され、画像情報を担持さ
    せた光ビームを一次元方向に偏向する回転多面鏡とを有
    し、感光材料または感光体に前記光ビームを照射して主
    走査を行なう画像記録装置において、 前記感光材料または感光体の主走査に必要な有効走査幅
    の少なくとも一方の端部の外側に設けられて前記光ビー
    ムを検知する光ビーム検知手段と、前記画像情報を前記
    光ビームに担持させるための画素同期信号の周期を可変
    とする周期可変手段と、前記光ビーム検知手段により検
    知された前記有効走査幅に対する走査時間に基づいて前
    記画素同期信号の周期を制御する手段とを有し、各画素
    の露光タイミングを最適化することを特徴とする画像記
    録装置。
JP63066926A 1988-03-18 1988-03-18 画像記録装置 Pending JPH01240072A (ja)

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