JPH0245168A - レーザビームプリンタ - 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、レーザビームを記録媒体に走査して画像を
記録するレーザビームプリンタに係り、特にレーザビー
ムにより形成される線幅および階調性を調整するレーザ
ビームプリンタに関するものである。

〔従来の技術〕

第５図はこの種のレーザビームプリンタの構成を説明す
る斜視図であり、３１は半導体レーザで、入力される画
像信号に基づいてＯＮ１０　Ｆ　Ｆ変調されたレーザビ
ームを発射する。３２はコリメータレンズで、半導体レ
ーザ３１より発射されたレーザビームＬを平行光に変換
する。

３３はポリゴンミラーで、矢印Ｓ、力方向回転し、入光
されるレーザビームＬを偏光させる。

３４はｆθ特性を有する結像レンズで、偏光されたレー
ザビームＬを矢印Ｓ３方向に一定速度回転する感光ドラ
ム３５上に等速度で、かつ矢印Ｓ２方向に結像させる。

半導体レーザ３１で発するレーザビームしは、例えば外
部装置となるホストコンピュータから入力される画像信
号により変調され、コリメータレンズ３２により平行光
に変換される。さらに、レーザビームしは、矢印Ｓ、力
方向等速度で回転するポリゴンミラー３３により主走査
方向となる矢印Ｓ２方向に偏光され、結像レンズ３４を
介して像担持体であるところの感光ドラム３５に結像す
る。なお、レーザビームＬのビームスポット形状は、副
走査方向に長い楕円となるよう光学系が構成されている
。さらに、上記ポリゴンミラー３３の回転数と画像信号
の変調周波数を変更することにより走査密度を変更し、
所望とする走査密度に対応した画像記録を行えるように
構成されている。

特に高走査密度から低走査密度とするときには画像信号
の変調周波数とポリゴンミラー３３の回転を下げること
により走査密度を変更し、低走査密度から高走査密度と
するときには画像信号の変調周波数とポリゴンミラー３
３の回転を上げることにより走査密度を変更する。

ところで、レーザビームＬのビームスポットの主走査方
向の広がりを十分小さくするのが難しいため、主走査方
向より副走査方向の線の方が太くなる。従って、文字等
、特に漢字出力において、形状の崩れた文字となってし
まう。

そこで、第６図に示すようなレーザ点灯制御回路を用い
てレーザ点灯時間を制御し、主走査方向の線の幅と副走
査方向の線の幅が同一となるようにする提案がなされて
いる。

第６図は従来のレーザ点灯制御回路の一例を示す回路ブ
ロック図であり、４１は遅延回路で、入力される画像信
号ＶＤＯを所定時間Ｊ　（ｓｅｃ）分遅延して後段のア
ンドゲート４２に遅延画像信号４１ａを出力する。アン
ドゲート４２は、遅延画像信号４１ａと画像信号ＶＤＯ
とのアンドをとり、レーザドライバ４３に第７図に示す
レーザ駆動信号ＤＲを出力する。このように、半導体レ
ーザ３１を駆動するレーザドライバ４３が所定時間Ｊ　
（ｓｅｃ）の間を非点灯状態とすることにより、第８図
に示すように、主走査方向のビーム、スポット幅を加減
することができる。

第８図は露光時間とビームスポット幅との関係を説明す
る模式図であり、し１〜Ｌ４は走査ラインを示し、ＢＳ
Ｉ〜ＢＳ４はビームスポットを示し、例えば第７図に示
すように所定時間Ｊ　（ｓｅｃ）の間を非点灯状態にす
ると、スポット幅がＷ４（破線で示す）からＷ３（実線
）に細る状態に対応する。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記のような走査密度変更において、１
ドツト走査時間が変更されるにも拘らず、線幅を補正す
る遅延回路４１　（画素幅調整手段）の非点灯時間（所
定時間Ｊ　（ｓｅｃ）　）が常に一定であるため、１ド
ツト走査時間に対するレーザの非点灯時間の割合が変わ
り、線幅補正の効果が走査密度により変わってしまって
いた。すなわち、高走査密度時に適正な線幅補正が得ら
れるように、所定時間Ｊを設定したとすれば、低走査密
度時には主走査方向より、副走査方向の線の方が太くな
ってしまう問題点かありた。

一方、低走査密度時に適正な線幅補正が得られるように
所定時間Ｊを設定すれば、高走査密度時には逆に主走査
方向の方が副走査方向の線より太くなってしまう問題点
があった。

また、上記走査密度変更時に際して、ビームスポットの
径を変えていないため、網点写真等の中間調画像出力に
際し、走査密度変更状態に応じて階調性が変わってしま
う、すなわち、ビームスポットの大きさを低走査時に適
正な階調が得られるように設定すれば、高走査密度時に
各ドツトが重なり、濃いハーフトーンが黒くつぶれてし
まう。

一方、ビームスポットの大きさを高走査密度時に適正な
階調が得られるように設定すれば、低走査密度時にドツ
ト間の距離が離れて、薄いハーフトーンが白くとんでし
まうといった問題点等があった。

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、最小画素に相当する時間内でレーザ点灯時間を制
御するレーザビームプリンタにおいて、点灯制御時間を
走査密度の変更に応じて可変することにより、如何なる
走査密度においても適正な線幅バランスあるいは階調性
を得ることができるレーザビームプリンタを得ることを
目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係るレーザビームプリンタは、入力される走
査密度情報に基づいて非点灯時間を可変設定する可変手
段を設けたものである。

（作用） この発明においては、走査密度情報が入力されると、可
変手段が画素幅調整手段による調整されたスポットビー
ムの非点灯時間を変更して最小画素幅を調整する。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例を示すレーザビームプリン
タの構成を説明するブロック図であり、１は遅延回路で
、入力される画像信号ＶＤＯを所定時間Ｊ遅延した遅延
画像信号１ａを出力する。

２はインバータゲートで、遅延画像信号１ａを反転した
反転遅延信号２ａをナントゲート３に出力する。ナント
ゲート３の一方には、走査密度信号ＬＤＣ（低走査密度
要求時にＨレベルとなり、高走査密度要求時にＬレベル
となる）が図示しないホストコンピュータまたは記録装
置内に設けるスイッチより与えられる。なお、上記イン
バータゲート２．ナントゲート３等により可変手段が構
成され、画素幅調整手段となる遅延回路１による調整さ
れたスポットビームの非点灯時間を後述するように変更
し、最小画素幅を調整、し、走査密度の違いによる線幅
のバランスおよび階調性の変動を抑制する。

４はアンドゲートで、入力された画像信号ＶＤＯとナン
トゲート３からのナンド出力３ａとのアンド処理により
得られるレーザ駆動信号（アンド出力）４ａをレーザド
ライバ５に出力する。

例えば低走査密度要求がなされると、走査密度信号ＬＤ
ＣがＨレベルとなり、遅延回路１の遅延画像出力１ａど
画像信号ＶＤＯの論理積により得られるレーザ駆動信号
４ａをレーザドライバ５に出力する。また、高走査密度
要求がなされて、走査密度信号ＬＤＣがＬｌノベルとな
ると、画像信号ＶＤＯのみによりレーザドライバ５が駆
動される。なお、この実施例においては、高走査密度時
には線幅自体が細くなって、主走査方向と副走査方向の
線幅の差自体が目立たなくなるため、高走査密度時に走
査密度信号ＬＤＣがＬｌノベルとなる。以下、上記構成
に基づいて第５図に示したレーザ走査系における実験値
を示す。

遅延回路１の遅延時間Ｊを、例えば３００ｎｓｅＣ一定
として、第５図示したレーザビームＬのビームスポット
の広がりを主走査方向に対して８０μｍ、副走査方向に
対して９０μｍとし、結像レンズ３４の焦点距離を１４
０ｍｍとした状態で、かつ感光ドラム３５の回転スピー
ドを５０　ｍｍ／　ｓｅｃとし、ポリゴンミラー３３の
回転数を２４０ＤＰＩ時に４４００ｒｐｍとして、画像
信号ＶＤＯを変調周波数１．２ＭＨｚで変調した場合の
主走査方向および副走査方向の線幅と、感光ドラム３５
の回転スピードを５０ｍｍ／ｓｅｃとし、ポリゴンミー
ｙ−３３＜７）回転数を４００ＤＰＩ時に７４０Ｏｒｐ
ｍとして、画像信号ＶＤＯを変調周波数３．３ＭＨｚで
変調した場合の主走査方向および副走査方向の線幅とを
ほぼ同一とすることができた。

なお、上記実施例においては、線幅を走査密度信号に基
づいて調整する場合について説明したが、走査密度信号
に基づいて階調補正を行う場合にもこの発明を適用でき
る。

すなわち、レーザビームスポットの大きさは、低走査密
度時に適正な階調を与え、るように調整されているため
、高走査密度時に走査密度信号ＬＤＣをオンさせるとと
もに、低走査密度時に走査密度信号ＬＤＣをオフさせて
階調補正を行う。以下、その際の実験値を示す。

遅延回路１から出力される遅延時間Ｊをｉｏ。

ｎ５ｅｃ一定として、第５図示したレーザビームＬのビ
ームスポットの広がりを主走査方向に対して８０μｍ、
副走査方向に対して９０μｍとし、結像レンズ３４の焦
点距離を１４０ｍｍとした状態で、かつ感光ドラム３５
の回転スピードを５０ｍｍ／ｓｅｃとし、ポリゴンミラ
ー３３の回転数を２４０ＤＰＩ時に４４００ｒｐｍとし
て、画像信号■ＤＯを変調周波数１．２ＭＨｚで変調し
た場合の階調性と、主走査方向および副走査方向の線幅
と、感光ドラム３５の回転スピードを５０ｍｍ／ｓｅｃ
とし、ポリゴンミラー３３の回転数を４００ＤＰＩ時に
７４０Ｏｒｐｍとして、画像信号ＶＤＯを変調周波数３
．３ＭＨｚで変調した場合の階調性をほぼ適正にするこ
とが可能となった。

また、上記実施例においては、遅延時間Ｊを遅延回路１
で生成する場合について説明したが、パルス発生回路に
よっても生成することができる。

第２図はこの発明の他の実施例を示すレーザビームプリ
ンタの構成を説明する回路ブロック図であり、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、１１はパルス発生回路で、所定時間に
の間オンとなる第３図に示すパルス信号１１ａをアンド
ゲート４に出力する。アンドゲート１２の一方には、高
走査密度時にオンとなる走査密度信号ＬＤＣが入力され
、両者のアンド出力をインバータゲート１３により判定
したアンド出力４ａがアンドゲート４に出力される。

第３図は、第２図に示した各信号の出力タイミングを説
明するタイミングチャートである。

これらの図から分かるように、パルス発生回路１１にて
任意の時間、例えばに時間オンとなるパルス信号１１ａ
を発生し、これを走査密度信号ＬＤＣとのアンドの後、
反転してアンドゲート４に出力することにより、第１図
に示、した場合と同様に画像信号ＶＤＯの最小画素単位
のオン時間を可変することができる。

なお、上記実施例においては、遅延回路１を１つとして
、一定の時間Ｊの間、画像信号ＶＤＯを遅延出力させる
場合について説明したが、第４図に示すように遅延時間
がそれぞれ異なる、すなわち遅延時間ＤＴＩ〜ＤＴ４の
遅延回路１ａ〜１ｄを設け、例えば記録装置の操作部ま
たはホストから入力される走査密度コードＬＤＣＣに基
づいてマルチプレクサ２１が遅延回路１８〜１ｄを適宜
選択する構成とすれば、複数の走査密度に適した遅延時
間Ｊを設定することが可能となる。

例えば走査密度が２４０ＤＰＩで、画像信号ＶＤｏを変
調周波数１．２ＭＨｚで変調した場合、上記遅延回路１
ａの遅延時間ＤＴＩは２５０ｎｓｅｅとなる。また、走
査密度が３００ＤＰＩで、画像信号ＶＤＯを変調周波数
１．・９ＭＨｚで変調した場合、上記遅延回路１ｂの遅
延時間ＤＴ２は１５８ｎｓｅｃとなる。

さらに、走査密度が４００ＤＰＩで、画像信号ＶＤＯを
変調周波数３．３ＭＨｚで変調した場合、上記遅延回路
１Ｃの遅延時間ＤＴ３は９１ｎｓｅＣとなる。

また、走査密度が６００ＤＰＩで、画像信号ＶＤｏを変
調周波数７．７ＭＨｚで変調した場合、上記遅延回路１
ｄの遅延時間ＤＴ４は４０ｎｓｅＣとなる。これにより
、各走査密度における１ドツト走査時間に対してすべて
３０％になるように設定できる。

なお、上記実施例では、走査密度が高から低に変更する
場合に、遅延時間を付加して半導体レーザ３１に非点灯
時間を増加して点灯時間を調整（点灯時間を可変して非
点灯時間を調整）する場合について説明したが、記録装
置における走査密度設定状態が上記実施例と異なる場合
には、走査密度が低から高に変更される場合に、上記非
点灯時間を増加させるようにしてもよい。また、走査密
度が高走査密度時には、最小画素単位の走査時間を変更
せずに、低走査密度時にのみ走査時間に対する非点灯時
間を制御しても良い。

また、上記実施例では、最小画素の走査時間に対する非
点灯時間の割合については特に言及していないが、常に
一定することにより安定した画素および中間調画像を得
ることができる。

（発明の効果） 以上説明したように、この発明は入力される走査密度情
報に基づいて非点灯時間を可変設定する可変手段を設け
たので、非常に簡素な回路構成で、走査密度が可変され
た場合に、これに追従して最小画素単位のレーザビーム
の露光時間を調整できる。

従って、走査密度設定状態に適応して副走査方向および
主走査方向に適正なバランスを有する線を形成すること
ができるとともに、設定される走査密度に適正な階調特
性を有する中間調画像を形成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レーザビームプリン
タの構成を説明するブロック図、第２図および第４図は
この発明の他の実施例を示すレーザビームプリンタの構
成を説明する回路ブロック図、第３図は、第２図に示し
た各信号の出力タイミングを説明するタイミングチャー
ト、第５図はこの種のレーザビームプリンタの構成を説
明する斜視図、第６図は従来のレーザ点灯制御回路の一
例を示す回路ブロック図、第７図は、第６図の動作を説
明するタイミングチャート、第８図は露光時間とビーム
スポット幅との関係を説明する模式図中、１は遅延回路
、４はアンドゲート、５はレーザドライバである。 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 像担持体にスポットビームを露光して潜像を形成するレ
   ーザ走査系と、前記スポットビームの非点灯時間を変更
   して最小画素幅を調整する画素幅調整手段とを有するレ
   ーザビームプリンタにおいて、入力される走査密度情報
   に基づいて前記非点灯時間を可変設定する可変手段を具
   備したことを特徴とするレーザビームプリンタ。