JPH0245167A - 画像記録装置 - 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） この発明は、入力される画像情報信号に応じて光ビーム
を記録媒体にディジタル露光して画像を記録する画像記
録装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来より電子計算機等からの画像情報に基づいて光ビー
ムを変調し、この変調された光ビームを光偏向器（例え
ばポリゴンミラー）およびレンズ等から構成される光学
素子を介して記録媒体上に結像走査させることにより画
像情報を記録する、例えばレーザビームプリンタ等の画
像記録装置が実用化されている。

第７図は従来の画像記録装置の一例を示すレーザビーム
プリンタの構成図であり、５１は画像入力端子で、外部
装置、例えばホストコンピュータ等から送出されてきた
画像信号を受け、信号線５１ａを介して画像信号をＣＰ
Ｕ５２に送出する。

５３はレーザドライバで、画像信号に基づいて半導体レ
ーザで構成されるレーザ発生装置５４をオン、オフ変調
するための駆動信号を発生させる。

５５はスキャナモータで、回転多面佳境（ポリゴンミラ
ー）５６を一定速度で回転させる。５７はｆθ特性を有
する結像レンズで、ポリゴンミラー５６に偏向されたレ
ーザビームを感光ドラム５８上に水平走査する。５９は
ビームディテクタで、偏向されるレーザビームを画像書
込み位置前で検知し、画像書込み開始信号（ＢＤ信号）
をＣＰＵ５２に送出する。６０は記録紙で、レーザビー
ムにより感光ドラム５Ｂに形成された潜像が公知の電子
写真プロセスで現像されたトナー画像が転写定着される
。

そして、これらの装置においては、光ビームとなるレー
ザビームが露光される感光ドラム５８上の露光部を顕像
化するイメージ露光方式（ＩｍａｇｅＥ）＜ｐｏｓｕｒ
ｅ　（以後ＩＥ方式と呼ぶ））と、レーザビームが露光
されない感光ドラム５８上の非露光部を顕像化するバッ
クグラウンド露光方式（ＢａｃｋＧｒｏｕｎｄ　Ｅｘｐ
ｏｓｕｒｅ（以後ＢＧＥ方式と呼ぶ））とが採用されて
いる。

一般に、ＩＥ方式は、ＢＧＥ方式に比べて細かい線や漢
字等を印字するのに適している。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記ＩＥ方式において、例えば副走査方
向へ１ドツトの線（以後、主走査方向を横、副走査方向
を縦と呼ぶ）、すなわち１ドツトの縦線を描く場合、第
８図に示すように、光ビームのスポット（破線部分）を
照射すると、図中の斜線で示すようにライン幅が均一で
なく太い部分ＤＢと、細い部分ＳＬが周期的に表れてし
まい、小さな文字や漢字、細かい模様等を記録する場合
に、画像が不鮮明になるという問題点かあフた。

また、第９図（ａ）、（ｂ）に示すようにベタ黒画像ま
たは大きな面積を黒く印字する画像の場合、特にＬＥＤ
発光素子を光源とするＬＥＤプリンタ（主走査方向へ光
ビームのスポットを走査しないタイプ）においては、第
９図（ａ）に示すように隣接するスポットＳＰ１〜ＳＰ
５との間に光量の少ない露光点ＢＭができ、そこの印字
濃度が低下して濃度ムラとなフてしまう。

一方、レーザビームプリンタのように主走査方向へ光ビ
ームを点灯させながらスポット走査するプリンタ装置に
おいては、第９図（ｂ）に示すように照射部分が重なる
点ＯＰが存在しても、十分に露光されず、濃度が低下し
たり、光ビームの出力変動や副走査の速度ムラ等によっ
て重なる点ＯＰがなくなったり、小さくなるため、十分
な露光が得られず濃度が低下するため、全体としてムラ
画像（ベタ黒ピッチムラ）となる問題点があった。

さらに、ＢＧＥ方式においては、上記問題とは逆に画像
の細部がつぶれたり、白地部分の走査線上に現像剤かぶ
りが発生してしまう等の幾多の問題を有していた。

この発明は、上記の問題点を解決するためになされたも
ので、順次走査される複数ラインの画像データの各隣接
画素関係を調べて、各走査ライン間に弱性のビーム露光
を施すことにより、ＩＥ方式においては、均一濃度の黒
ベタ画像を形成できるとともに、ＢＧＥ方式においては
、細部の画像まで消失することなく、かつ白地エリアに
かぶりのない鮮明な画像を記録できる画像記録装置を得
ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る画像記録装置においては、複数ライン分
の画像情報を記憶するラインメモリと、これらのライン
メモリに順次記憶される各ライン単位の画像情報を比較
して各走査ライン間に光ビームを走査するための補助走
査ラインデータな発生する発生手段と、この発生手段に
より発生出力される補助走査ラインデータまたは入力さ
れるライン単位の画像情報に基づいて露光手段の光ビー
ム照射を制御する露光制御手段とを設けたものである。

また、補助走査ラインデータに基づいて露光手段から走
査されるスポット状の光ビームの形状を補正する第１の
補正手段と、補助走査ラインデ−タに基づいて露光手段
から走査されるスポット状の光ビームの径を補正する第
２の補正手段とを設けても良い。

〔作用） この発明においては、各ラインメモリに各ライン単位の
画像情報が記憶されると、発生手段が画各ラインメモリ
に記憶された各ライン単位の画像情報像情報とを比較し
て各走査ライン間に光ビームを走査するための補助走査
ラインデータを発生させる。そして、露光制御手段が発
生出力される補助走査ラインデータまたは入力されるラ
イン単位の画像情報に基づいて露光手段の光ビーム照射
を制御し、各走査ライン間に光ビームを照射させ、副走
査方向に対する走査密度を上げる。

また、補助走査ラインデータが発生されると、第１の補
正手段が露光手段から走査されるスポット状の光ビーム
の形状を補正し、第２の補正手段が露光手段から走査さ
れるスポット状の光ビームの径を補正し、露光手段から
スポット状の光ビームの光量を調整し、各走査ライン間
に所定光量の光ビームを照射させる。

〔実施例） 第１図はこの発明の一実施例を示す画像記録装置の構成
を説明するプロ、ツタ図であり、１は画像信号で、図示
しないホストより送出される。２は補助走査信号発生器
で、この発明のラインメモリとなる複数のシフトレジス
タおよび発生手段となるシフト手段等から構成され、タ
イミング光量制御回路４に補助走査ラインデータ３ａま
たは入力された１ラインの画像情報３ｂを出力する。タ
イミング光量制御回路４は図示しないビームディテクタ
から出力されるデイテクト信号を波形整形した水平同期
信号７．給紙指令となる垂直同期信号５、ビデオクロッ
ク６等が入力され、これらの各信号に同期して光量制御
信号９．パルス幅制御信号８をレーザドライバ１０に出
力する。レーザドライバ１０は、入力される光量制御信
号９．パルス幅制御信号８に基づいて半導体レーザ１２
を駆動するドライブ信号１１を出力する。

第２図は、第１図に示した補助走査信号発生器２の構成
を説明する詳細ブロック図であり、第１図と同一のもの
には同じ符号を付しである。

この図において、２１はシフトレジスタで、直前に走査
された画像信号Ｖ　Ｉ　ＤＥＯ１を１走査分記憶する。

２２はシフトレジスタで、走査対象となる画像信号ＶＩ
ＤＥＯ２を１走査分記憶する。

２３はシフトレジスタで、補助走査ライ、ンデータとな
る画像信号ＶＩＤＥＯ１２（画像信号ＶＩＤＥＯＩと画
像信号ＶＩＤＥＯ２に走査される間を走査するための画
像信号に相当する）を１走査分記憶する。なお、画像信
号ＶＩＤＥＯ１２は、シフトレジスタ２１に記憶された
画像信号ＶＩＤＥＯ１とシフトレジスタ２２に記憶され
た画像信号ＶＩＤＥＯ２とをアンドゲート２４によりア
ンドすることにより生成され、シフトレジスタ２３に順
次ビット単位に１走査線分書込まれる。２５は切換えス
イッチで、シフトレジスタ２２に記憶された画像信号Ｖ
ＩＤＥＯ２とシフトレジスタ２３に順次ビット単位に１
走査線分書込まれた画像信号ＶＩＤＥＯ１２との出力を
切り換える。なお、画像信号ＶＩＤＥＯ１２の出力中は
、シフトレジスタ２１．２２に対する同期クロックはＯ
ＦＦ状態となる。また、画像信号ＶＩＤＥＯＩはビット
マツプデータを構成しており、ビットＡ１から順次高位
に連なるシリアルデータ列である。さらに、画像信号Ｖ
ＩＤＥＯ２はビットマツプデータを構成しており、ビッ
トＢ１から順次高位に連なるシリアルデータ列である。

以下、補助露光走査処理について第１図および第２図を
参照しながら説明する。

画像信号１は画像信号ＶＩＤＥＯ１〜ｖＩＤＥＯＮから
構成され、これらの画像信号ＶＩＤＥＯ１〜ＶＩＤＥＯ
Ｎが補助走査信号発生器２に入力されると、画像信号Ｖ
ＩＤＥＯＩが、まずシフトレジスタ２１にビット展開さ
れ、ビットＢ１から順次高位に連なるシリアルデータ列
が格納される。

次にシフトレジスタ２１．２２の同期クロックに従って
画像信号ＶＩＤＥＯＩはシフトレジスタ２２に送出され
、画像信号ＶＩＤＥＯ２がシフトレジスタ２１に展開さ
れる。このように、シフトレジスタ２２に画像信号Ｖ　
Ｉ　ＤＥＯ１が、シフトレジスタ２１に画像信号ＶＩＤ
ＥＯ２が展開された後、プリント動作が開始される。

先ず、切換えスイッチ２５は図中の上側に接続されてい
る。シフトレジスタ２１．２２の同期クロックがオンさ
れ、シフトレジスタ２２からは画像信号ＶＩＤＥＯＩが
切換えスイッチ２５を経由し、１ラインの画像情報３ｂ
としてタイミング光量制御回路４に出力される。そして
、タイミング光量制御回路４に入力される水平同期信号
７．垂直同期信号５．ビデオクロック６に同期しながら
、レーザドライバ１０を駆動し、半導体レーザ１２より
レーザビームを記録媒体に露光走査する。

この時、画像信号ＶＩＤＥＯＩは、タイミング光量制御
回路４に送出されると同時にアンドゲート２４にも送ら
れる。

一方、シフトレジスタ２１に展開されている画像信号Ｖ
ＩＤＥＯ２は、同期クロックに従い順次シフトレジスタ
２２へ送出される。と同時にアンドゲート２４に入力さ
れる。

アンドゲート２４は、入力される画像信号ＶＩＤＥＯＩ
とＶＩＤＥＯ２を各ビット毎にアンド処理を行い、この
アンドされた信号、すなわち補助走査ラインデータとな
る画像信号ＶＩＤＥＯ１２を後段のシフトレジスタ２３
に展開して行く（隣接する各１走査ライン上のオン／オ
ッフ状態に起因した補助ラインデータとして展開される
）。

そして、画像信号ＶＩＤＥＯ１２がタイミング光量制御
回路４に補助走査ラインデータ３ａとして出力される。

なお、このときシフトレジスタ２１．２２の同期クロッ
クはオフ状態となっており、画像信号ＶＩＤＥＯ１２の
送出が終了した時点で、シフトレジスタ２１．２２の同
期クロックはオン状態に復帰する。以後、上記アンド処
理を各走査ラインデータ入力処理に並行して実行するこ
とにより、副走査方向に対して２倍の密度を持つドツト
信号を生成することができる。

そして、上記画像信号ＶＩＤＥＯ１２がタイミング光量
制御回路４に補助走査ラインデータ３ａ（ドツト信号）
として出力されると、水平同期信号７．垂直同期信号５
．ビデオクロック６に同期しながら、半導体レーザ１２
を駆動するドライブ信号１１を出力する。

なお、上記画像信号ＶＩＤＥＯ１２に対応するドライブ
信号１１による半導体レーザ１２の光量と、通常の画像
信号ＶＩＤＥＯＩ、２に対応するドライブ信号１１によ
る半導体レーザ１２の光量とは異なり、以下のように光
量を制御する。

第３図は、第１図に示した半導体レーザ１２からの光量
特性を説明する特性図であり、縦軸は光出力Ｐを示し、
横軸は駆動電流Ｉを示す。

第４図は、第１図に示した半導体レーザ１２の光量分布
特性を説明する特性図であり、縦軸は光出力（光量）Ｐ
を示し、横軸はビームスポット幅を示す。

これらの図かられかるように、半導体レーザ１２がスポ
ット露光する場合には、駆動電流Ｉを徐々に増加させて
行くと、発光される光量Ｐが増大する。そして、光量レ
ベルが増大するにつれて、ビームスポット幅も増大する
という特性を有している。

そこで、通常の画像信号ＶＩＤＥＯＩ、２に対応するス
ポット露光に際しては、通常のパワーすなわち第３図に
示すように駆動電流Ｉａで半導体レーザ１２をドライブ
し、画像信号ＶＩＤＥＯ１２に対応するスポット露光に
際しては、通常のパワーよりも弱い、すなわち第３図に
示すように駆動電流Ｉｂで半導体レーザ１２をドライブ
する。

これにより、通常の画像信号ＶＩＤＥＯＩ、２に対応す
るスポット露光に際しては、光出力がＰａとなり、第４
図に示すようにビームスポット幅ｊ！ａで露光し、画像
信号ＶＩＤＥＯ１２に対応するスポット露光に際しては
、光出力がｐｂとなり、第４図に示すようにビームスポ
ット幅１ｂで露光する。

以上のように、画像信号の処理を行うわけだが、副走査
方向の走査密度を元の画像情報の２倍とする必要がある
。この実施例においては、レーザスキャナの回転スピー
ドを２倍とすることにより、副走査方向の密度を２倍と
し、また、画像信号に応じたレーザのオン／オフの周波
数も２倍とすることによって、主走査方向の走査密度は
元の画像情報の密度のままで、副走査方向には補助走査
を行うための２倍の走査密度を得ている。

なお、上記構成において、印字密度を４８０ＤＰ　Ｉ　
（ｄｏｔｓ／１ｎｃｈ）の時、弱震光のレーザ光量を通
常の約４０％とした場合に、ドツト構成の縦ラインの凹
凸が殆どなく、また、ベタ黒部に白ぬけもない高品位画
像を得ることができた。

ただし、上記光量器め率４０という数値は、印字密度単
独だけでは決定されるに及ばず、むしろレーザ光のスポ
ット径９発光強度、走査線ゆらぎどうのファクターによ
り決定される数値であり、個々の画像記録装置における
露光手段の特性により適宜決定すれば良い。

なお、通常光量以上で補助走査ラインを露光してしまう
と、縦線幅が太ってしまうため、少なくとも通常露光光
量以下で露光することが望ましい。

第５図はこの発明による補助露光による形成された縦画
像出力を示す模式図であり、ＭＡ　Ｉ　Ｎ　１〜ＭＡＩ
Ｎ４が通常露光走査により形成された画像を示し、５ｔ
ＪＢ１〜５ＵＢ３が補助露光走査により形成された画像
を示す。

この図から分かるように、隣接する走査ラインに発生し
ていた境界の顕著な細りが収まり、はぼ直線となる縦画
像を形成可能となる。

第６図はこの発明による補助露光処理手順の一例を説明
するフローチャートである。なお、（１）〜（１５）は
各ステップを示す。

図示しないホストより送出された画像情報をシフトレジ
スタ２１．２２の同期クロックをオンしく１）、各シフ
トレジスタ２１．２２内への画像情報展開が完了するの
を待機しく２）、展開が完了したら、光量レベルをＰａ
にセットしく３）　　シフトレジスタ２２より順次送出
される画像情報に従い走査露光を行い、１ライン分の走
査露光が完了するのを待機する（４）　　この走査露光
完了後、全ラインの走査が完了したかどうかを判断しく
５）　、ＹＥＳならば処理を終了し、ＮＯならばステッ
プ（８）へ進む。

この１ラインの走査と並行して、シフトレジスタ２１と
シフトレジスタ２２からの信号のアンド処理を行い（６
）　　シフトレジスタ２３ヘアンドされた画像信号ＶＩ
ＤＥＯ１２を展開し、その展開完了を待機しくア）、展
開が完了したら、次いで、シフトレジスタ２１．２２の
同期クロックをオフしく８）、第２図中に示した切換え
スイッチ２５を図中の下方へ切換える（９）。次いで、
光量レベルをｐｂにセットした後（１０）、シフトレジ
スタ２３の同期クロックをオンしく１１）、１ラインの
補助走査露光（シフトレジスタ２３からの走査露光終了
）が終了するのを待機する（１２）。

そして、１ラインの補助走査露光が終了したら、シフト
レジスタ２３の同期クロックをオフしく１３）、切換え
スイッチ２５を切換える（１４）。次いで、シフトレジ
スタ２１．２２の同期クロックをオンした後（１５）、
ステップ（３）へ、戻る。

なお、上記実施例においては、光ビームを露光走査する
記録装置としてレーザビームプリンタを例にして説明し
たが、これに限定されることはなく、露光手段としてＬ
ＥＤ発光素子を採用するＬＥＤプリンタおよび液晶シャ
ッタを利用する液晶プリンタ等の電子写真方式に準する
画像記録装置並びに感光紙を利用する画像記録装置であ
ってもこの発明を通用可能である。

例えばＬＥＤプリンタや液晶プリンタの場合は副走査方
向の走査密度を変えるため、レーザスキャナの回転速度
を変えるという手段を講することができないが、像担持
体の速度を遅くすることによフて副走査方向の走査密度
を高めることができる。

また、上記実施例では主にＩＥ方式の画像記録装置にお
ける黒ベタ画像に対して上記補助露光を行う場合につい
て説明したが、ＢＧＥ方式の電子写真方式の画像記録装
置にも適用できる。

〔発明の効果） 以上説明したように、この発明は複数ライン分の画像情
報を記憶するラインメモリと、これらのラインメモリに
順次記憶される各ライン単位の画像情報を比較して各走
査ライン間に光ビームを走査するための補助走査ライン
データを発生する発生手段と、この発生手段により発生
出力される補助走査ラインデータまたは入力されるライ
ン単位の画像情報に基づいて露光手段の光ビーム照射を
制御する露光制御手段とを設けたので、各走査ライン境
界を補助走査ラインとして光ビームを照射することが可
能となる。従って、縦ラインを形成した際の境界上の画
像細りを抑えることができ、細い縦線素からなる文字画
像を鮮明に記録する個ができる。また、イメージ露光方
式の画像記録装置においては、画像形成の際には、濃度
ムラがなくなり、均一濃度の黒ベタ画像を記録すること
ができるとともに、バックグラウンド露光方式の画像記
録装置においては、画像形成の際に、白地エリアへの現
像剤かぶりがなくなり、鮮明な白地を形成することがで
きる。

また、補助走査ラインデータに基づいて露光手段から走
査されるスポット状の光ビームの形状を補正する第１の
補正手段と、補助走査ラインデータに基づいて露光手段
から走査されるスポット状の光ビームの径を補正する第
２の補正手段とを設けたので、光ビームの光量を調整で
きるため、各走査ライン境界に適正光量のスポットビー
ムを露光できる。従って、適正濃度の細い縦線素画像を
鮮明、かつ高品位に記録することができる優れた効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す画像記録装置の構成
を説明するブロック図、第２図は、第１図に示した補助
走査信号発生器の構成を説明する詳細ブロック図、第３
図は、第１図に示した半導体レーザからの光量特性を説
明する特性図、第４図は、第１図に示した半導体レーザ
の光量分布特性を説明する特性図、第５図はこの発明に
よる補助露光により形成された縦画像出力を示す模式図
、第６図はこの発明による補助露光処理手順の一例を説
明するフローチャート、第７図は従来の画像記録装置の
一例を示すレーザビームプリンタの構成図、第８図およ
び第９図（ａ）、（ｂ）は従来の光ビーム走査に基づく
記録画像の一例を説明する模式図である。 図中、１は画像信号、２は補助走査信号発生器、４はタ
イミング光量制御回路、１０はレーザドライバ、１２は
半導体レーザである。 第１図 ９、光量制御信号 第 図 第 図 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力される画像情報に基づいてスポット状の光ビ
   ームを記録媒体上に走査して潜像を記録する露光手段を
   有する画像記録装置において、複数ライン分の画像情報
   を記憶するラインメモリと、これらのラインメモリに順
   次記憶される各ライン単位の画像情報を比較して各走査
   ライン間に前記光ビームを走査するための補助走査ライ
   ンデータを発生する発生手段と、この発生手段により発
   生出力される補助走査ラインデータまたは入力されるラ
   イン単位の画像情報に基づいて前記露光手段の光ビーム
   照射を制御する露光制御手段とを具備したことを特徴と
   する画像記録装置。
2. （２）補助走査ラインデータに基づいて露光手段から走
   査されるスポット状の光ビームの形状を補正する第１の
   補正手段と、補助走査ラインデータに基づいて露光手段
   から走査されるスポット状の光ビームの径を補正する第
   ２の補正手段とを具備したことを特徴とする請求項（１
   ）記載の画像記録装置。