JPH03222768A - Laser-scanning type image forming device - Google Patents

Laser-scanning type image forming device

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JPH03222768A
JPH03222768A JP2020074A JP2007490A JPH03222768A JP H03222768 A JPH03222768 A JP H03222768A JP 2020074 A JP2020074 A JP 2020074A JP 2007490 A JP2007490 A JP 2007490A JP H03222768 A JPH03222768 A JP H03222768A
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JP
Japan
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image
line
writing
spot
page
Prior art date
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Pending
Application number
JP2020074A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masumi Sato
佐藤 眞澄
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
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Publication of JPH03222768A publication Critical patent/JPH03222768A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Exposure Or Original Feeding In Electrophotography (AREA)
  • Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
  • Fax Reproducing Arrangements (AREA)
  • Dot-Matrix Printers And Others (AREA)
  • Color, Gradation (AREA)
  • Laser Beam Printer (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain a high-resolving power and high-gradation image with a simple construction without raising a clock frequency by a method wherein pixels of a class corresponding to a spot of a set size are selected by the amount of one line to be outputted to an optically writing device, and multi-writing operations are performed by the number of classes while being successively changed over at every line writing. CONSTITUTION:When image data for one page is inputted, a pixel sorting means 2 sorts pixels into predetermined classes in accordance with the gradation data thereof. Under the control of a line multi-writing control means 5, a spot size setting means 3 sets a spot size (i) corresponding a certain class (i), a line pixel selecting means 4 selects the data of the class (i) for one line and outputs them to an optically writing device 1, and the data is optically written. A line multi-writing control means 5 performs the aforesaid operation successively n-times and, thereby, writes a multi-gradation image for one line, furthermore repeatedly writing a multi-gradation line image on a photosensitive body relatively traveling in a sub-scanning direction to form a multi-gradation image for one page.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はレーザ走査型画像形成装置、特に多階調画像
を形成することができるレーザ走査型画像形成装置に関
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a laser scanning image forming apparatus, and particularly to a laser scanning image forming apparatus capable of forming a multi-tone image.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

パーソナルコンピュータ、EWS (エンジニアリング
・ワークステーション)9文書作成装置。
Personal computer, EWS (Engineering Workstation)9 document creation device.

デジタル複写機、高速ファクシミリ等のOA機器の外部
あるいは内蔵出力装置として画像形成装置がある。
2. Description of the Related Art Image forming apparatuses are used as external or built-in output devices for office automation equipment such as digital copying machines and high-speed facsimile machines.

上記のようなOA機器すなわちホストマシンの処理速度
の向上と高画質画像の要求とに応じた画像形成装置とし
て、プリント速度と解像度に優れたレーザ走査型画像形
成装置例えばレーザプリンタ(レーザビームプリンタと
もいう)の使用が増大している。
As image forming apparatuses that meet the demands for improved processing speed of OA equipment, that is, host machines, and for high-quality images, such as laser scanning image forming apparatuses with excellent printing speed and resolution, such as laser printers (also known as laser beam printers) ) is increasingly being used.

このようなレーザプリンタは、ただ単に文字や線画(2
階調画像)を形成するだけでなく、その高解像性を利用
した面積階調法等によって写真。
This type of laser printer simply prints characters and line drawings (2
In addition to forming gradation images (gradation images), photographs are taken using area gradation methods that take advantage of its high resolution.

絵画等の多階調画像の形成にも使用されている。It is also used to form multi-gradation images such as paintings.

すなわち、従来のレーザプリンタはその画素密度(DP
■;1インチ当りの画素数)に応じてドツト径(レーザ
ビームによるスポット径)が決められていたため、多階
調を表現する場合には面積階調法、例えば画像をNXN
個の画素からなる小マトリクス領域に分割し、各領域内
の画素の階調データの和または平均値に応じた数のドツ
トをまとめてプリントする方法がとられ、その実用手段
としてデイザマトリクス法等が使用されていた。
That is, conventional laser printers have a high pixel density (DP
■: Since the dot diameter (the spot diameter of the laser beam) was determined according to the number of pixels per inch, when expressing multiple gradations, the area gradation method was used, for example, to convert the image to NXN.
A method is used in which the dots are divided into small matrix regions each consisting of pixels, and a number of dots corresponding to the sum or average value of the gradation data of the pixels in each region are printed at once. etc. were used.

しかしながら、面積階調法はデジタル多階調表現である
ため、マトリクス領域に含まれる画素の数点上の多階調
表現は不可能である。
However, since the area gradation method is a digital multi-gradation expression, multi-gradation expression at several points of pixels included in the matrix area is not possible.

例えば、マトリクス領域のサイズが2×2個。For example, the size of the matrix area is 2×2.

4X4個または8×8個であれば表現し得る階調は理論
的には4(2ビツト)階調、16(4ビツト)階調また
は64(6ビツト)階調まで表現することが出来るが、
ビット数が多い高階調画像を表現するためにはマトリク
スのサイズが大きくなるから、それだけ解像度が低下す
るという相反する条件が存在することになる。
Theoretically, it is possible to express up to 4 (2-bit), 16 (4-bit), or 64 (6-bit) gradations with 4 x 4 or 8 x 8. ,
In order to express a high-gradation image with a large number of bits, the size of the matrix increases, so there is a contradictory condition that the resolution decreases accordingly.

そのために、例えば画素毎に画像データ(が多階調であ
るからそ)の階調データに応じてレーザのオン時間を変
化させるPWM(パルス幅変調または時間幅変調)、あ
るいはレーザ光源の出力を変化させるPAM (パルス
振幅変調)等、1ドツトの単位でドツトの長さあるいは
面積を可変にすることで解像度の低下を招くことなく多
階調表現を行う方法が提案されていた。
For this purpose, for example, PWM (Pulse Width Modulation or Time Width Modulation), which changes the laser on time according to the gradation data of the image data (which has multiple gradations) for each pixel, or the output of the laser light source can be used. Methods such as PAM (Pulse Amplitude Modulation) have been proposed in which the length or area of a dot is varied in units of one dot, thereby achieving multi-gradation expression without reducing resolution.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかしながら、PWMは階調数の増大に比例して高い周
波数のクロックを必要とするから、電気的に処理する素
子を選別使用したり回路パターンを工夫しても他回路へ
のノイズ混入が避けられず、更に、レーザスポットの主
走査方向の幅を階調数の増大に略反比例して小さくしな
ければならないから、途中における(主走査方向の)ビ
ーム径が太くなって光学系の収差をより厳しく補正する
必要がある等の光学的な問題がある。
However, since PWM requires a clock with a higher frequency in proportion to the increase in the number of gradations, noise intrusion into other circuits cannot be avoided even if electrical processing elements are selectively used or circuit patterns are devised. Furthermore, since the width of the laser spot in the main scanning direction must be reduced in approximately inverse proportion to the increase in the number of gradations, the beam diameter in the middle (in the main scanning direction) becomes thicker, which further reduces aberrations in the optical system. There are optical problems that require severe correction.

また、PAMではアナログ処理のため、光呂力の制御や
環境条件の変動に対する感光体特性の安定化に注意する
必要があることはいうまでもないが、レーザ光源の出力
変化に対するドツトサイズ(面積)の変化すなわち階調
表現の幅が余り大きくとれない等の問題があった。
In addition, since PAM uses analog processing, it goes without saying that it is necessary to pay attention to controlling the photoreceptor and stabilizing the photoreceptor characteristics against changes in environmental conditions, but it is also necessary to pay attention to the dot size (area) due to changes in the output of the laser light source. There were problems such as the change in the gradation, that is, the range of gradation expression could not be made very large.

一方、線画を主とし階調を補助にする例えば説明図のよ
うな用途も多く、この場合は階調数よりも解像度が重視
され、また少ない階調数で写真特に顔写真のようにその
特徴を抽出して表現する画像処理も行われている。
On the other hand, there are many applications where line drawings are mainly used and gradations are used as an aid, such as explanatory drawings, in which case resolution is more important than the number of gradations, and a small number of gradations is used to improve the characteristics of photographs, especially face photographs. Image processing is also being carried out to extract and express.

この発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、クロ
ック周波数の高域化を招くことなく、簡単な構成で高画
質の画像すなわち高解像、多階調画像が得られることを
目的とする。
This invention has been made in view of the above points, and its purpose is to obtain high-quality images, that is, high-resolution, multi-gradation images, with a simple configuration without increasing the clock frequency. do.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

この発明は、上記の目的を達成するため、第1図及び第
2図に機能ブロック図で示すように、画像データに応じ
てオンオフするレーザ光源から出力されたレーザビーム
を偏向器により主走査方向に偏向し感光体上をスポット
として走査することによりライン画像を書込む光書込装
置1を備え、感光体を主走査方向と直交する副走査方向
に相対的に移動することにより1ページ分の画像を形成
するレーザ走査型画像形成装置において。
In order to achieve the above object, as shown in the functional block diagrams of FIGS. 1 and 2, the present invention uses a deflector to direct a laser beam output from a laser light source that is turned on and off in accordance with image data in the main scanning direction. The optical writing device 1 is equipped with an optical writing device 1 that writes a line image by scanning a photoreceptor as a spot with a light beam deflected as a spot. In a laser scanning image forming apparatus that forms an image.

第1の発明は、第1図に示したように、画像データの各
画素の階調データに応じてそれぞれの画素をクラス別に
分類する画素分類手段2と、その画素分類手段2により
分類されるクラスに応じて1ライン書込み毎にスポット
のサイズを設定するスポットサイズ設定手段3と、その
スポットサイズ設定手段3により設定されたサイズのス
ポットに対応するクラスの画素を1ライン分ずつ選択し
て光書込装置1に出力するライン画素選択手段4と、ス
ポットサイズ設定手段3により設定されるスポットのサ
イズを1ライン書込み毎に順次切換えながらクラスの数
に対応した多重書込みを行わせることにより1ライン分
の多階調画像を形成するライン多重書込制御手段5とを
設けたものである。
The first invention, as shown in FIG. 1, includes a pixel classification means 2 that classifies each pixel into classes according to the gradation data of each pixel of image data, and the pixel classification means 2 classifies each pixel. A spot size setting means 3 sets the spot size for each line written according to the class, and pixels of the class corresponding to the spot of the size set by the spot size setting means 3 are selected one line at a time and lighted. By performing multiple writing corresponding to the number of classes while sequentially switching the spot size set by the line pixel selection means 4 output to the writing device 1 and the spot size setting means 3 for each line writing, one line is A line multiple writing control means 5 is provided for forming a multi-gradation image of 1000 yen.

第2の発明は、第2図に示したように、画像データの各
画素の階調データに応じてそれぞれの画素をクラス別に
分類する画素分類手段2と、その画素分類手段2により
分類されるクラスに応じて1ページ書込み毎にスポット
のサイズを設定するスポットサイズ設定手段6と、その
スポットサイズ設定手段6により設定されたサイズのス
ポットに対応するクラスの画素を1ページ分ずつ選択し
て光書込装置1に出力するページ画素選択手段7と、ス
ポットサイズ設定手段6により設定されるスポットのサ
イズを1ページ書込み毎に順次切換えながらクラスの数
に対応した多重書込みを行わせることにより1ページ分
の多階調画像を形成するページ多重書込制御手段8とを
設けたものである。
The second invention, as shown in FIG. 2, includes a pixel classification means 2 for classifying each pixel into classes according to the gradation data of each pixel of image data, and classification by the pixel classification means 2. A spot size setting means 6 sets the spot size for each page written according to the class, and pixels of the class corresponding to the spot of the size set by the spot size setting means 6 are selected one page at a time and light is emitted. By performing multiple writing corresponding to the number of classes while sequentially switching the spot size set by the page pixel selection means 7 output to the writing device 1 and the spot size setting means 6 for each page writing, one page is A page multiple writing control means 8 for forming a multi-gradation image of 1000 kHz is provided.

〔作 用〕[For production]

このように構成したレーザ走査型画像形成装置によれば
、1ページ分の画像データが入力した時に先ず画素分類
手段2が各画素をその階調データに応じて所定のクラス
別に分類する。
According to the laser scanning image forming apparatus configured in this way, when one page of image data is input, the pixel classification means 2 first classifies each pixel into a predetermined class according to its gradation data.

つぎに、第1図に示した第1の発明では、ライン多重書
込制御手段5の制御のもとに、スポットサイズ設定手段
3が成るクラスiに対応するスポットサイズjを設定し
、ライン画素選択手段4がクラスiのデータを1ライン
分選択して光書込装置1に出力することにより光書込み
が行われる。
Next, in the first invention shown in FIG. 1, under the control of the line multiplex writing control means 5, the spot size setting means 3 sets the spot size j corresponding to the class i, and the line pixel Optical writing is performed by the selection means 4 selecting one line of class i data and outputting it to the optical writing device 1.

ライン多重書込制御手段5は、上記の操作をi=1から
nまで順次n回行なわせることにより1ライン分の多階
調画像を書込み、更に相対的に副走査方向に移動する感
光体上に多階調ライン画像の書込みを繰返して1ページ
分の多階調画像を形成する。
The line multiple writing control means 5 writes a multi-tone image for one line by sequentially performing the above operation n times from i=1 to n, and further writes the multi-gradation image for one line on the photoreceptor that moves relatively in the sub-scanning direction. The writing of the multi-gradation line image is repeated to form a multi-gradation image for one page.

さらに、第2図に示した第2の発明では、ページ多重書
込制御手段8の制御のもとに、スポットサイズ設定手段
6が成るクラスiに対応するスポットサイズiを設定し
、ページ画素選択手段7がクラスiのデータを1ページ
分選択して光書送袋M1に出力することにより光書込み
が行われる。
Furthermore, in the second invention shown in FIG. 2, under the control of the page multiplex writing control means 8, the spot size setting means 6 sets the spot size i corresponding to the class i, and selects the page pixels. Optical writing is performed by the means 7 selecting one page of class i data and outputting it to the optical writing bag M1.

ページ多重書込制御手段8は、相対的に副走査方向に移
動する感光体上の同一領域に上記の操作をi=1からn
まで順次n回重ねて行わせることにより、1ページ分の
多階調画像を形成する。
The page multiple writing control means 8 performs the above operations from i=1 to n on the same area on the photoreceptor that moves relatively in the sub-scanning direction.
By sequentially repeating the steps up to n times, a multi-tone image for one page is formed.

〔実施例〕〔Example〕

以下、この発明の実施例を図面を参照して具体的に説明
する。
Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.

なお、この明細書の中で使用する「光量」 「照度」等
の用語は、例えばレーザ光源がレーザダイオードであれ
ば不可視の赤外光を出力するので。
Note that terms such as "light amount" and "illuminance" used in this specification are used because, for example, if the laser light source is a laser diode, it will output invisible infrared light.

「エレルギ量」 「単位面積当りの照射エネルギ密度」
等の意味を含むものとする。
"Amount of energy""Irradiation energy density per unit area"
It shall include the following meanings.

第3図は、この発明の一実施例を示すレーザプリンタの
内部機構の概略構成図である。
FIG. 3 is a schematic diagram of the internal mechanism of a laser printer showing an embodiment of the present invention.

このレーザプリンタによれば、上下2段の給紙カセット
10a、10bのいずれか、例えば上段の給紙カセット
10a上の用紙スタックllaから給紙ローラ12によ
って用紙11が給送され、その用紙11はレジストロー
ラ対13によってタイミングをとられた後、感光体ドラ
ム15の転写位置へ搬送される。
According to this laser printer, the paper 11 is fed by the paper feed roller 12 from one of the upper and lower paper feed cassettes 10a and 10b, for example, the paper stack lla on the upper paper feed cassette 10a. After being timed by the pair of registration rollers 13, the photoreceptor drum 15 is transported to a transfer position.

メインモータ14により矢示方向に回転駆動される感光
体ドラム15は、帯電チャージャ1Bによってその表面
が帯電され、光書込装置1である書込ユニット26から
の変調されたスポットで走査されて表面に静電潜像が形
成される。
The surface of the photosensitive drum 15, which is rotationally driven in the direction of the arrow by the main motor 14, is charged by the charging charger 1B, and the surface is scanned with a modulated spot from the writing unit 26, which is the optical writing device 1. An electrostatic latent image is formed.

この潜像は、現像ユニット17によってトナーを付着さ
れ可視像化される。
This latent image is visualized by applying toner by the developing unit 17.

このトナー像は、レジストローラ対13により搬送され
てきた用紙11上に転写チャージャ18の作用により転
写され、転写された用紙は感光体ドラム15から分離さ
れ、搬送ベルト19によって定着ユニット20に送られ
、その加圧ローラ20aによって定着ローラ20bに圧
接され、その圧力と定着ローラ20bの温度とによって
定着される。
This toner image is transferred onto the paper 11 transported by the pair of registration rollers 13 by the action of the transfer charger 18, and the transferred paper is separated from the photosensitive drum 15 and sent to the fixing unit 20 by the transport belt 19. , is pressed against the fixing roller 20b by the pressure roller 20a, and is fixed by the pressure and the temperature of the fixing roller 20b.

定着ユニット20を出た用紙は、排紙ローラ21によっ
てプリンタの側面に設けられた排紙トレー22へ排出さ
れる。
The paper that has left the fixing unit 20 is discharged by a paper discharge roller 21 to a paper discharge tray 22 provided on the side of the printer.

感光体ドラム15に残留しているトナーは、クリーニン
グユニット23によって除去されて回収される。
Toner remaining on the photosensitive drum 15 is removed and collected by the cleaning unit 23.

また、プリンタ内の上方には、それぞれコントローラお
よびエンジンドライバを構成するプリント回路基板24
が搭載され・ている。
Also, at the upper part of the printer, there are printed circuit boards 24 that constitute a controller and an engine driver, respectively.
is installed.

第4図は、このレーザプリンタの制御部の一例を示すブ
ロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing an example of a control section of this laser printer.

コントローラ30は、メインのマイクロコンピュータ(
以下rMPUJ という)31と、そのMPU31が必
要とするプログラム、定数データ。
The controller 30 is a main microcomputer (
(hereinafter referred to as rMPUJ) 31, and the programs and constant data required by the MPU 31.

文字フォント等を格納したROM”52と、−時的なデ
ータやドツトパターン等をメモリするRAM33と、コ
マンドやデータの入出力を制御するl1054と、その
l1054を介しMPU5iと接続される操作パネル3
5と、内部インタフェース(I/F)3Bとから構成さ
れ、互にデータバス、アドレスバス等で接続されている
A ROM 52 that stores character fonts, etc., a RAM 33 that stores temporal data, dot patterns, etc., an l1054 that controls input and output of commands and data, and an operation panel 3 that is connected to the MPU 5i via the l1054.
5 and an internal interface (I/F) 3B, which are connected to each other via a data bus, an address bus, etc.

また、プリント命令や文字データ、画像データを出力す
るホストマシン38も、l1034を介してMPtにl
に接続される。
In addition, the host machine 38 that outputs print commands, character data, and image data also connects to the MPt via l1034.
connected to.

エンジンドライバ40は、サブのマイクロコンピュータ
(以下rcPUJという)41と、そのCPU41が必
要とするプログラム、定数データを格納したROM42
と、−時的なデータをメモリするRAM45と、データ
の入出力を制御するl1044とから構成され、互にデ
ータバス、アドレスバス等で接続されている。
The engine driver 40 includes a sub microcomputer (hereinafter referred to as rcPUJ) 41 and a ROM 42 that stores programs and constant data required by the CPU 41.
, a RAM 45 for storing temporal data, and an I1044 for controlling data input/output, and are connected to each other by a data bus, an address bus, etc.

l1044は、コントローラ30の内部インタフェース
36に接続され、コントローラ30からビデオ信号や操
作パネル35上の各種スイッチの状態を入力したり1画
像クロックやペーパーエンド等のステータス信号をコン
トローラ30へ出力する。
The l1044 is connected to the internal interface 36 of the controller 30, and inputs video signals from the controller 30 and the states of various switches on the operation panel 35, and outputs status signals such as 1-image clock and paper end to the controller 30.

また、このl1044は、それぞれ印字手段であるプリ
ンタエンジン45を構成する書込ユニット26その他の
シーケンス機器群46と、同期センサを含む各種のセン
サ類47とも接続されている。
The l1044 is also connected to the writing unit 26 and other sequence equipment groups 46 that constitute the printer engine 45, each of which is a printing means, and to various sensors 47 including a synchronization sensor.

コントローラ30は、ホストマシン38からプリント命
令や文字コード、画像データを受信して、それらのコー
ド、データを編集し、文字コードならばROM32に記
憶している文字フォントによって画像書込みに必要なド
ツトパターンに変換し、それらの文字および画像(以下
まとめて「画像」という)のドツトパターンをRAM”
55内のVRAM(ビデオRAM)領域にメモリして置
く。
The controller 30 receives print commands, character codes, and image data from the host machine 38, edits those codes and data, and in the case of character codes, creates a dot pattern necessary for image writing using the character font stored in the ROM 32. Convert the dot patterns of those characters and images (hereinafter collectively referred to as “images”) into RAM”
The data is stored in memory in a VRAM (video RAM) area in 55.

多階調画像データの場合は、ドツトパターンの1ドツト
が数ビットから構成され、各ドツト(画素)毎にその階
調データがVRAM領域にメモリされる。この多階調画
像データの処理については後述する。
In the case of multi-tone image data, one dot of the dot pattern is composed of several bits, and the tone data for each dot (pixel) is stored in the VRAM area. Processing of this multi-tone image data will be described later.

エンジンドライバ40からレディ信号と共に画像クロッ
クが入力すると、コントローラ30はVRAM領域内に
メモリされていたドツトパターンを画像クロックに同期
したビデオ信号として、シリアルまたはパラレルに内部
インタフェース36を介してエンジンドライバ40に出
力する。
When the image clock is input together with the ready signal from the engine driver 40, the controller 30 sends the dot pattern stored in the VRAM area to the engine driver 40 via the internal interface 36 serially or in parallel as a video signal synchronized with the image clock. Output.

エンジンドライバ40は、コントローラ30からのデー
タにより、プリンタエンジン45の書込ユニット26お
よびシーケンス機器群46を制御したり、画像書込みに
必要なビデオ信号をコントローラ30から入力して書込
ユニット26に出力すると共に、同期センサその他のセ
ンサ類47からエンジン各部の状態を示す信号を入力し
て処理したり、必要な情報やエラー信号をコントローラ
30へ出力する。
The engine driver 40 controls the writing unit 26 and sequence equipment group 46 of the printer engine 45 using data from the controller 30, and inputs video signals necessary for image writing from the controller 30 and outputs them to the writing unit 26. At the same time, it inputs and processes signals indicating the status of each part of the engine from the synchronous sensor and other sensors 47, and outputs necessary information and error signals to the controller 30.

第5図は、光書込装置1である書込ユニット26の第1
実施例を示す要部斜視図である。
FIG. 5 shows the first part of the writing unit 26 which is the optical writing device 1.
FIG. 2 is a perspective view of essential parts showing an example.

この書込ユニット26は、LD(レーザダイオード)ユ
ニット50と、第1シリンダレンズ61゜サブ偏向素子
62と、第1ミラー51と、遮光板63、第2シリンダ
レンズ64と、ディスク型モータ52とそれにより矢示
A方向に回転駆動されるポリゴンミラー53とからなる
回転偏向器54と、fθレンズ55.第2ミラー56.
結像シリンダレンズ57とから構成されている。
This writing unit 26 includes an LD (laser diode) unit 50, a first cylinder lens 61° sub-deflection element 62, a first mirror 51, a light shielding plate 63, a second cylinder lens 64, and a disk type motor 52. Thereby, a rotating deflector 54 consisting of a polygon mirror 53 rotationally driven in the direction of arrow A, and an fθ lens 55 . Second mirror 56.
It is composed of an imaging cylinder lens 57.

その第1シリンダレンズ61.サブ偏向素子62、遮光
板63.第2シリンダレンズ64は、1ライン書込み毎
に比較的高速でスポットサイズを変えることが出来るス
ポットサイズ設定手段3を構成している。
The first cylinder lens 61. Sub deflection element 62, light shielding plate 63. The second cylinder lens 64 constitutes a spot size setting means 3 that can change the spot size at a relatively high speed each time one line is written.

LDユニット50は、内部にレーザダイオード(以下r
LDJという)と、このLDから射出される発散性ビー
ムを平行光ビームにするコリメータレンズと、ビームの
太さを規制するアパーチャとを一体に組込んだものであ
る。
The LD unit 50 has a laser diode (r
This device integrates an LDJ (LDJ), a collimator lens that converts the diverging beam emitted from the LD into a parallel beam, and an aperture that regulates the beam thickness.

第1シリンダレンズ61はLDユニット50から射出さ
れた平行光ビームの副走査方向成分をサブ偏向素子62
上に結像する作用を有し、この第5図に示した第1実施
例では第1.第2のシリンダレンズ81.64及び結像
シリンダレンズ57はすべでビームの副走査方向の成分
のみを処理し、主走査方向成分はシリンダレンズの影響
を受けない。
The first cylinder lens 61 directs the sub-scanning direction component of the parallel light beam emitted from the LD unit 50 to the sub-deflection element 62.
In the first embodiment shown in FIG. 5, the first . The second cylinder lens 81.64 and the imaging cylinder lens 57 process only the component of the beam in the sub-scanning direction, and the main-scanning direction component is not affected by the cylinder lens.

サブ偏向素子62はスポットサイズに応じて、入射する
ビームを副走査方向に偏向する。
The sub-deflection element 62 deflects the incident beam in the sub-scanning direction according to the spot size.

偏向されたビームは第1ミラー51で反射し、遮光板6
3によりその偏向量に応じてビーム断面の一部を遮光さ
れて第2シリンダレンズ64に入射する。
The deflected beam is reflected by the first mirror 51 and the light shielding plate 6
3, a portion of the beam cross section is blocked according to the amount of deflection, and the beam enters the second cylinder lens 64.

第2シリンダレンズ64は、入射したビームの副走査方
向成分をポリゴンミラー53の反射面53aに結像させ
る。
The second cylinder lens 64 forms an image of the sub-scanning direction component of the incident beam on the reflective surface 53a of the polygon mirror 53.

ポリゴンミラー53により反射され主走査方向に繰返し
偏向されるビームは、fθレンズ55により平行であっ
たその主走査方向成分が矢示B方向に回転する感光体ド
ラム15の面上に結像するように屈折された後、第2ミ
ラー56で反射され、結像シリンダレンズ57を透過し
て感光体ドラム15に到達する。
The beam reflected by the polygon mirror 53 and repeatedly deflected in the main scanning direction is deflected by the fθ lens 55 so that its parallel main scanning direction component forms an image on the surface of the photoreceptor drum 15 rotating in the direction of arrow B. After being refracted, the light is reflected by the second mirror 56, passes through the imaging cylinder lens 57, and reaches the photosensitive drum 15.

結像シリンダレンズ57は、透過するビームの副走査方
向成分を感光体ドラム15上に結像するから、ビームは
スポットに結像して感光体ドラム15の主走査線15a
上を矢示C方向に主走査する。
The imaging cylinder lens 57 forms an image of the sub-scanning direction component of the transmitted beam on the photoreceptor drum 15, so that the beam is imaged into a spot and forms the main scanning line 15a of the photoreceptor drum 15.
Main scan the top in the direction of arrow C.

第1シリンダレンズ61によりサブ偏向素子62上に結
ばれたビームの副走査方向成分は、第2シリンダレンズ
64により再びポリゴンミラー53の反射面53a上に
結ばれ、さらにfθレンズ55.結像シリンダレンズ5
7により感光体ドラム15の主走査線15a上に三たび
結像されているから、サブ偏向素子62と回転偏光器5
4(の反射面53a)と感光体ドラム15(の主走査面
)とは互に光学的共軛位置にある。
The sub-scanning direction component of the beam focused onto the sub-deflection element 62 by the first cylinder lens 61 is focused again onto the reflective surface 53a of the polygon mirror 53 by the second cylinder lens 64, and is further focused by the fθ lens 55. Imaging cylinder lens 5
Since the image is formed three times on the main scanning line 15a of the photoreceptor drum 15 by the sub-deflection element 62 and the rotating polarizer 5,
4 (the reflective surface 53a) and (the main scanning surface of) the photosensitive drum 15 are at optically coextensive positions with each other.

多階調画像でない2値画像の文字、線図等の通常プリン
トモードの時は、サブ偏向素子62による偏向量は、ビ
ームが遮光板63の影響を受けないような位置を通るよ
うに固定され、LDユニット50からは2値画像データ
によりオンオフされたレーザビームが出力されて画像を
形成する。
In the normal print mode for characters, line drawings, etc. of binary images that are not multi-gradation images, the amount of deflection by the sub-deflection element 62 is fixed so that the beam passes through a position where it is not affected by the light shielding plate 63. , the LD unit 50 outputs a laser beam that is turned on and off according to binary image data to form an image.

サブ偏向素子62は、図示しないサブ偏向素子ドライバ
からの出力に応じて透過するレーザビームの光軸を偏向
する作用を有する。
The sub-deflection element 62 has the function of deflecting the optical axis of the transmitted laser beam according to the output from a sub-deflection element driver (not shown).

例えば、サブ偏向素子62を、既に知られているように
透明媒質内に一方から光軸に直角に超音波を入力し、反
対面からの反射波と干渉して発生する定在波の節と腹に
おける屈折率の差による超音波の波長の1/2ピツチの
回折格子によってビームの光軸を偏向する音響光学素子
から構成すれば、超音波の周波数を高くすれば偏向角が
増大し、低くすれば減少するから、その周波数を変える
ことにより偏向角を任意に制御することが出来る。
For example, as is already known, the sub-deflection element 62 is used to input ultrasonic waves into a transparent medium from one side at right angles to the optical axis, and the nodes and antinodes of standing waves generated by interfering with reflected waves from the opposite surface. If it is constructed from an acousto-optic element that deflects the optical axis of the beam using a diffraction grating with a pitch of 1/2 of the ultrasonic wavelength due to the difference in refractive index at Since the deflection angle decreases, the deflection angle can be arbitrarily controlled by changing the frequency.

あるいは、サブ偏向素子62を、PLZTセラミックス
等の電場の強さに応じて屈折率が変化する透明媒体のプ
リズムと、屈折率が近似する光学ガラスのプリズムとを
組合せて構成しても、PLZTセラミックスに印加する
電圧を変えることにより偏向角を任意に制御することが
出来る。
Alternatively, the sub-deflection element 62 may be configured by combining a prism made of a transparent medium such as PLZT ceramics whose refractive index changes depending on the strength of the electric field and a prism made of optical glass whose refractive index is similar; By changing the voltage applied to the deflection angle, the deflection angle can be arbitrarily controlled.

第5図に示したように、遮光板63の下半分を透明部、
上半分を遮光部とすれば、第1シリンダレンズ61によ
りその副走査方向成分がサブ偏向素子62に一度結像し
、再び拡がりながら遮光板63に入射するレーザビーム
は、サブ偏向素子62により上方に偏向されるに従って
、ビーム断面の上部が次第に遮光されて断面形状が扁平
になるから、感光体ドラム15上のスポットサイズが次
第に増大する。この傾向は特に副走査方向に著しい。
As shown in FIG. 5, the lower half of the light shielding plate 63 is a transparent part,
If the upper half is used as a light shielding part, the sub-scanning direction component is once imaged on the sub-deflection element 62 by the first cylinder lens 61, and the laser beam that enters the light-shielding plate 63 while expanding again is directed upward by the sub-deflection element 62. As the beam is deflected, the upper part of the beam cross section is gradually blocked and the cross section becomes flat, so that the spot size on the photoreceptor drum 15 gradually increases. This tendency is particularly remarkable in the sub-scanning direction.

この場合、遮光によりビームの全光量が減少すると共に
スポットサイズが増大するため、感光体上のスポットの
照度(単位面積当りの照射光量)が低下するから、偏向
角に応じてLDユニット50の出力光量をスポットの照
度(例えばピーク照度)が一定になるように制御する必
要がある。
In this case, the total light intensity of the beam decreases due to light shielding, and the spot size increases, so the illuminance of the spot on the photoreceptor (the amount of irradiated light per unit area) decreases, so the output of the LD unit 50 depends on the deflection angle. It is necessary to control the amount of light so that the illuminance (for example, peak illuminance) of the spot is constant.

第6図は、コントローラ30の画素分類手段2であるM
PU31が、それぞれ2ビツトの階調データを有する画
素からなる1ページ分の画像データを分類する方法の一
例を示す説明図である。
FIG. 6 shows M which is the pixel classification means 2 of the controller 30.
7 is an explanatory diagram showing an example of a method in which the PU 31 classifies one page of image data consisting of pixels each having 2-bit gradation data. FIG.

ホストマシン38(第4図)からl1034を介してR
AM3”l内のVRAM75の領域にメモリされた1ペ
ージ分の画像データは、MPU51のデータ処理により
各画素がその階調データに応じてクラスO〜3に分類さ
れ、それぞれVRAM70乃至73の対応するアドレス
に1ビツトの分割された画像データとしてメモリされる
R from the host machine 38 (Figure 4) via l1034
One page of image data stored in the area of VRAM 75 in AM3''l is classified into classes O to 3 according to its gradation data by data processing of MPU 51, and the corresponding pixels of VRAM 70 to 73 are classified. The image data is stored as 1-bit divided image data at each address.

例えば、VRAM75の画像データのj列目とj+1列
目の一部の階調データがそれぞれ(原データ) j・・
・・・・r332210321023Jj+1・・・r
322100232102Jであるとすれば、VRAM
73のクラス3の画像データは階調データが「3」の対
応アドレスが「1」、それ以外は「0」になるから (クラX3)  j−−−−・・「1iooooxoo
oo1」j−H・ rlooooooloooo」とな
り、VRAM72のクラス2の画像データは階調データ
が「2」以外は「0」になって(クラス2) j・・・
・・・roolloooloolo」j+1・・・ro
llooololool」同様にVRAM71のクラス
1の画像データは(クラX1)  j・−・−rooo
o10001000Jj+1・・・roooloooo
olooJとなる。
For example, some gradation data in the j-th column and j+1-th column of the image data in the VRAM 75 are respectively (original data) j...
...r332210321023Jj+1...r
322100232102J, VRAM
In class 3 image data of 73, the corresponding address for gradation data of "3" is "1", and for all other cases it is "0" (Kura X3) j------... "1iooooxoo
oo1"j-H・rlooooooooooo", and the image data of class 2 in the VRAM 72 becomes "0" except for gradation data "2" (class 2) j...
...rooloooolooolo"j+1...ro
Similarly, the class 1 image data of VRAM71 is (Kura X1) j・-・-rooo
o10001000Jj+1...roooloooooo
It becomes olooJ.

VRAM70のクラスOの画像データは、結果的にオー
ルrQJになり、対応するプリントされた画像のドツト
は白抜きになるから、実際上はVRAM7Qは不要であ
り、クラスl乃至3の3階調のプリント操作で2ビツト
の「O〜3」の4階調を表現し得る。
The image data of class O in VRAM 70 will be all rQJ as a result, and the dots in the corresponding printed image will be white, so VRAM 7Q is actually not necessary, and three gradations of classes I to 3 will be used. It is possible to express four 2-bit gradations from "O to 3" by printing.

VRAM75の原データが2ビツト階調より多い階調数
を有していても、適当な区切りを設けて4階調に分類す
ることは可能であり、また、クラスの数は(0を除いて
)3に限定されるものではない。
Even if the original data in the VRAM75 has more gradations than 2-bit gradations, it is possible to classify it into 4 gradations by setting appropriate divisions, and the number of classes (excluding 0) can be divided into 4 gradations. ) is not limited to 3.

第7図は、第1実施例におけるライン多重書込みの各ル
ーチンの一例を示すフロー図であり、同図(A)は画素
分類手段2であると共にライン画素選択手段4.ライン
多重書込制御手段5でもあるMPU31の、同図(B)
は感光体ドラム15周辺の各装置またはユニットの、同
図(C)は用紙11関連部分の各ルーチンをそれぞれ示
す。
FIG. 7 is a flowchart showing an example of each routine of line multiple writing in the first embodiment, and FIG. 7(A) shows the pixel classification means 2, line pixel selection means 4. The same diagram (B) of the MPU 31 which is also the line multiplex writing control means 5
(C) shows each routine of each device or unit surrounding the photosensitive drum 15, and (C) of the same figure shows each routine of a portion related to the paper 11.

多階調画像のプリントがスタートすると、第7図(A)
に示したように、先ず1ページ分の画像データをVRA
M75に読込み、その画像データの階調に応じて各画素
をクラス1〜3に分類してクラス別に各VRAM71乃
至73にメモリする(第6図)。
When printing of the multi-tone image starts, the image shown in Fig. 7 (A)
As shown in , first, one page of image data is processed by VRA.
The image data is read into M75, and each pixel is classified into classes 1 to 3 according to the gradation of the image data, and stored in each VRAM 71 to 73 for each class (FIG. 6).

つぎに、図示しないクラスiをカウントするカウンタを
クリア(i=o)する。
Next, a counter that counts class i (not shown) is cleared (i=o).

そのカウンタをrlJインクリメントして、クラスミデ
ータのj列目(始めはj=0からスタート)の1ライン
分のデータを光書込装置1 (即ち書込ユニット26)
に出力して、クラス11ライン分の書込みを行なう。
The counter is incremented by rlJ, and data for one line of the j-th column (starting from j = 0) of the classmi data is written to the optical writing device 1 (that is, the writing unit 26).
, and write for class 11 lines.

つぎに、カウンタの内容iがi=3であるか否かをチエ
ツクし、否であればカウンタインクリメントに戻り、i
=3即ち1ライン分の多階調画像書込み終了であれば次
に進んで1ページ分の書込みが終了したかをチエツクす
る。
Next, it is checked whether the content i of the counter is i=3, and if not, it returns to incrementing the counter and i
=3, that is, if writing of the multi-gradation image for one line has been completed, the process proceeds to the next step and checks whether writing for one page has been completed.

否であればカウンタクリアに戻って書込みを続行し、書
込み終了ならばエンドへ行く。
If not, return to clearing the counter and continue writing, and if writing is completed, go to end.

一方、感光体ドラム15は、既に説明し第7図(B)に
も示したように、クリーニングユニット23によりクリ
ーニングされ、帯電チャージャ16により帯電された後
、スポットサイズ設定手段5(第5図)によってクラス
iに対応するスポットサイズiに設定された光書込装置
1により、クラス1〜3の順に入力する各ラインデータ
が書込まれる。
On the other hand, as already explained and shown in FIG. 7(B), the photosensitive drum 15 is cleaned by the cleaning unit 23 and charged by the charger 16, and then the spot size setting means 5 (FIG. 5) The optical writing device 1, which is set to the spot size i corresponding to the class i, writes each line data inputted in the order of classes 1 to 3.

その書込みによって形成された静電潜像は現像ユニット
17によりトナー像に変換され、第7図(C)に示した
ように転写チャージャ18により用紙11に転写される
The electrostatic latent image formed by the writing is converted into a toner image by the developing unit 17, and is transferred onto the paper 11 by the transfer charger 18 as shown in FIG. 7(C).

転写後、感光体ドラム15は除電され再びクリニング、
帯電される。また、用紙11は定着ユニット20により
トナー像が定着され排紙ローラ21により排紙トレー2
2に排紙される。
After the transfer, the photosensitive drum 15 is neutralized and cleaned again.
charged. Further, a toner image is fixed on the paper 11 by a fixing unit 20, and a paper ejection tray is placed on the paper 11 by a paper ejection roller 21.
The paper is ejected at 2.

この第1実施例では、1ページ分の書込みが終了するま
で現像、転写等を待たせる必要がなく、感光体ドラム1
5の各周辺装置はライン書込続行中でも次々に流れ作業
で各ルーチンを実行している。
In this first embodiment, there is no need to wait for development, transfer, etc. until writing for one page is completed, and the photosensitive drum 1
Each of the peripheral devices No. 5 executes each routine one after another in an assembly line even while line writing continues.

第8図は、以上説明したルーチンでプリントされた用紙
11上の画像の一部(jおよびj+1列目の一部)を拡
大して示す部分拡大図であり、その階調データは既に説
明し第6図にも示した例による。
FIG. 8 is a partially enlarged view showing a part of the image on the paper 11 (part of the j and j+1st columns) printed by the routine described above, and its gradation data has already been explained. The example is also shown in FIG.

第1実施例によれば、クラス1の第j列目のデータを書
込み終って次にクラス2の第j列目のデータを書込む時
には、感光体ドラム15はラインのピッチ(副走査方向
の画素密度の逆数)分だけ移動しているから、第8図(
A)に示したようにずれを生ずる。
According to the first embodiment, when writing the data in the j-th column of class 1 and then writing the data in the j-th column of class 2, the photosensitive drum 15 changes the line pitch (in the sub-scanning direction). Since it has moved by the reciprocal of the pixel density, it can be seen in Figure 8 (
A deviation occurs as shown in A).

したがって、k階調データの1ラインは画像上ではn=
(k−1)ラインのそれぞれドツトサイズの異なる走査
線で表現されることになり、主走査方向の画素密度は変
らないが、副走査方向の画素密度が1 / n = 1
 / (k −1)に低下するから、階調数にあるいは
クラス数nを余り大きくとることは好ましくない。
Therefore, one line of k-gradation data is n=
Each of the (k-1) lines will be expressed by scanning lines with different dot sizes, and the pixel density in the main scanning direction will not change, but the pixel density in the sub-scanning direction will be 1/n = 1.
/ (k −1), so it is not preferable to set the number of gradations or the number of classes n too large.

一般に、多階調画像を形成する場合に、階調データに応
じてドツト毎にそのサイズを変えるシステムは解像度を
低下させない点で理想的であるが、従来の方法では大幅
なコストアップを招いて実用的でなく、ドツトの集合で
階調を表現する例えばデイザ法等ではやはり解像度の低
下が避けられなかった。
Generally, when forming a multi-tone image, a system that changes the size of each dot according to the gradation data is ideal because it does not reduce resolution, but conventional methods lead to a significant increase in cost. This is not practical, and in the dither method, for example, which expresses gradation by a collection of dots, a decrease in resolution is unavoidable.

また、原画像データの各画素の主及び副走査方向のピッ
チが等しい場合、そのままデータ処理すれば画像の副走
査方向の長さが0倍に拡大されて画像歪みが発生するか
ら、原画像データのピッチの縦横比とプリント画像上の
ピッチの縦横比とを考慮し副走査方向の画素を適宜まと
めて、例えばその階調データの平均値をとるようにすれ
ば1画像歪みを防止すると共に階調ノイズを減少させる
ことが出来る。
In addition, if the pitch of each pixel in the original image data in the main and sub-scanning directions is equal, if the data is processed as is, the length of the image in the sub-scanning direction will be expanded by 0 times and image distortion will occur. Taking into account the aspect ratio of the pitch on the printed image and the aspect ratio of the pitch on the printed image, if pixels in the sub-scanning direction are grouped together and the average value of the gradation data is taken, for example, one image distortion can be prevented and the gradation can be reduced. Key noise can be reduced.

さらに、第8図(A)に示したように、1ラインの多階
調画像が互にずれたnラインのドツトの列で表現されて
いても、拡大せずにマクロ的に見る場合には余り問題に
ならないが、第5図で説明したようなサブ偏向素子62
と回転偏光器54の反射面53aと感光体ドラム15と
が互に光学的共幅位置に配置されていたものを、サブ偏
向素子62だけ第1シリンダレンズ61の焦点位置から
光軸に沿って前後何れかに若干シフトさせれば、サブ偏
向素子62による偏向角に応じてスポットが主走査線1
5aから副走査方向にずれるから、それによってライン
のずれを補正することにより、第8図(B)に示したよ
うに、1ラインの多階調画像を1ラインのドツトの列で
表現することも出来る。
Furthermore, as shown in Figure 8(A), even if a single line multi-tone image is expressed as a row of n lines of dots shifted from each other, when viewed macroscopically without enlarging it, Although it is not a big problem, the sub-deflection element 62 as explained in FIG.
The reflective surface 53a of the rotating polarizer 54 and the photoreceptor drum 15 are arranged at the same optical width position with each other. If the spot is shifted slightly forward or backward, the spot will be aligned with the main scanning line 1 according to the deflection angle by the sub-deflection element 62.
5a in the sub-scanning direction, so by correcting the line deviation, one line of multi-gradation image can be expressed as one line of dots, as shown in FIG. 8(B). You can also do it.

第9図は、書込ユニットの第2実施例を示す要部斜視図
であり、第5図に示した第1実施例と同一部分には同一
符号を付して説明を省略する。
FIG. 9 is a perspective view of the main parts of the second embodiment of the writing unit, and the same parts as those of the first embodiment shown in FIG. 5 are given the same reference numerals and the explanation thereof will be omitted.

第9図に示した第2実施例が第1実施例と異なる所は、
ライン毎にスポットサイズを変えることが出来るスポッ
トサイズ設定手段3に代えて、ページ毎にスポットサイ
ズを変えるスポットサイズ設定手段6を設けたことであ
り、それ以外は全く同様である。
The difference between the second embodiment shown in FIG. 9 and the first embodiment is as follows.
The difference is that instead of the spot size setting means 3 which can change the spot size for each line, a spot size setting means 6 which changes the spot size for each page is provided, but other than that, it is exactly the same.

第10図は、そのスポットサイズ設定手段6の一例を示
す要部斜視図である。
FIG. 10 is a perspective view of essential parts showing an example of the spot size setting means 6.

スポットサイズ設定手段6は、光学的には、レーザビー
ムの光軸(X軸)上に固設された主シリンダレンズ66
と、光軸と直交するY軸方向に移動する移動台80上に
固設され移動台80の移動によって光軸に挿脱される2
個の第1.第2補助シリンダレンズ87a、87bとか
ら構成され、計3個のシリンダレンズは何れもレーザビ
ームの副走査方向成分に対してのみパワーをもっている
Optically, the spot size setting means 6 is a main cylinder lens 66 fixed on the optical axis (X axis) of the laser beam.
2, which is fixed on a movable table 80 that moves in the Y-axis direction perpendicular to the optical axis and is inserted into and removed from the optical axis by the movement of the movable table 80.
Number 1. It is composed of second auxiliary cylinder lenses 87a and 87b, and all three cylinder lenses have power only for the sub-scanning direction component of the laser beam.

移動台80は、一対の固定ヨーク81a、81b間に設
けられた2本のガイドバー828,82bにガイドされ
、可逆性のモータ83の軸に設けられたねじ84により
Y軸方向に駆動される。
The moving table 80 is guided by two guide bars 828 and 82b provided between a pair of fixed yokes 81a and 81b, and is driven in the Y-axis direction by a screw 84 provided on the shaft of a reversible motor 83. .

第10図に示した第1のポジションでは第1゜第2の補
助シリンダレンズs7a、67bは共に光軸外にあって
、レーザビームは主シリンダレンズ66のパワーにより
ポリゴンミラー53の反射面53a上に結像され、感光
体ドラム15上のスポットの径は最小になる。
In the first position shown in FIG. The diameter of the spot on the photoreceptor drum 15 is minimized.

移動台80がY軸圧方向に移動しストッパ85aに当っ
て停止した状態の第2のポジションでは、第1補助シリ
ンダレンズ87aが光軸に挿入され、レーザビームは主
シリンダレンズ66との合成パワーにより反射面53.
より僅か手前に結像するため、スポット径はやや大きく
なる。
In the second position where the movable table 80 moves in the Y-axis pressure direction and stops when it hits the stopper 85a, the first auxiliary cylinder lens 87a is inserted into the optical axis, and the laser beam has a combined power with the main cylinder lens 66. The reflective surface 53.
Since the image is formed slightly closer to you, the spot diameter becomes slightly larger.

移動台80がY軸負方向に移動しストッパ85bに当っ
て停止した状態の第3のポジションでは、第2補助シリ
ンダレンズ67bが光軸に挿入され、レーザビームは主
シリンダレンズ66との合成パワーにより反射面53.
よりさらに手前に結像するため、スポット径は最大にな
る。
In the third position where the movable table 80 moves in the Y-axis negative direction and stops when it hits the stopper 85b, the second auxiliary cylinder lens 67b is inserted into the optical axis, and the laser beam has a combined power with the main cylinder lens 66. The reflective surface 53.
Since the image is focused further in front of you, the spot diameter is maximized.

なお、第1.第2の補助シリンダレンズ67a。In addition, 1. Second auxiliary cylinder lens 67a.

67bは、それぞれのレーザビームの副走査方向成分の
ずれによるスポット径の拡大に合せて、主走査方向成分
の径を拡大させるために、主走査方向成分についても弱
いパワーを持たせたトーリック面としてもよい。
67b is a toric surface having a weak power in the main scanning direction component in order to expand the diameter of the main scanning direction component in accordance with the enlargement of the spot diameter due to the deviation of the sub scanning direction component of each laser beam. Good too.

移動台80の第1乃至第3の各ポジションは。The first to third positions of the moving table 80 are as follows.

図示しない位置センサにより、それぞれ制御されている
Each is controlled by a position sensor (not shown).

このようにモータ等によるスポット径の設定は切換えに
時間を要するので、第1実施例のようなライン切換は無
理であるが、ページ毎の設定には十分であり、その設定
精度及び安定性が高いにの第2実施例は、画像データ分
類が終了すると、感光体ドラム15上の画像書込エリア
のスタートポイントを検出して帯電チャージャ16が放
電を開始し、吹いで光書込装置1である書込ユニット2
6のスポットサイズ設定手段6が第1ポジシヨンに設定
され、ページ画素選択手段7であるMPU31から入力
する゛クラス1データが1ページ分書込まれてゆくが、
現像ユニット17.転写チャージャ18.クリーニング
ユニット23は動作せず、用紙11もまだ搬送されない
In this way, setting the spot diameter using a motor etc. takes time to switch, so it is impossible to switch lines as in the first embodiment, but it is sufficient for setting each page, and the setting accuracy and stability are high. In the second embodiment, when the image data classification is completed, the start point of the image writing area on the photoreceptor drum 15 is detected, the charger 16 starts discharging, and the optical writing device 1 blows. A certain writing unit 2
The spot size setting means 6 of 6 is set to the first position, and one page of class 1 data input from the MPU 31, which is the page pixel selection means 7, is written.
Developing unit 17. Transfer charger 18. The cleaning unit 23 does not operate, and the paper 11 is not yet conveyed.

1ページ分の書込みが終り、感光体ドラム15が一回転
して再びスタートポイントが検出されると、帯電チャー
ジャ16は放電を終了する。
When writing for one page is completed, the photosensitive drum 15 rotates once, and the start point is detected again, the charger 16 finishes discharging.

次いで、スポットサイズ設定手段6が第2ポジシヨンに
設定され、書込ユニット26はクラス2データを1ペー
ジ分書込む。
Next, the spot size setting means 6 is set to the second position, and the writing unit 26 writes one page of class 2 data.

感光体ドラム15が2回転して3回目のスタートポイン
ドが検出されると、上段の給紙ローラ12が作動して給
紙カセット10aから用紙11がレジストローラ対13
まで給送される。
When the photosensitive drum 15 rotates twice and the third start point is detected, the upper paper feed roller 12 is activated and the paper 11 is transferred from the paper feed cassette 10a to the registration roller pair 13.
will be sent to.

スポットサイズ設定手段6が第3ポジシヨンに設定され
、書込ユニット2日がクラス3データの書込みを開始す
ると、それぞれタイミングがとられて、現像ユニット1
7が現像を開始し、レジストローラ対13がスタートし
て用紙11が転写位置に搬送されてくる。
When the spot size setting means 6 is set to the third position and the writing unit 2 starts writing class 3 data, the developing unit 1
7 starts development, the registration roller pair 13 starts, and the paper 11 is conveyed to the transfer position.

続いて転写チャージャ18が放電を開始し、感光体ドラ
ム15上に多重露光されて形成されたドツト潜像群が現
像ユニット17により現像されたトナー像が用紙11に
転写される。
Subsequently, the transfer charger 18 starts discharging, and a toner image in which a group of dot latent images formed by multiple exposure on the photosensitive drum 15 is developed by the developing unit 17 is transferred onto the paper 11.

さらに、感光体ドラム15はクリーニングユニット23
により残存する電荷とトナーが除去され、トナー像が転
写された用紙11は定着ユニット20により定着されて
、排紙トレー22上に排出される。
Further, the photosensitive drum 15 is connected to a cleaning unit 23.
The remaining charge and toner are removed, and the paper 11 with the toner image transferred is fixed by the fixing unit 20 and discharged onto the paper discharge tray 22.

第11図は、この第2実施例により感光体ドラム15上
に形成される静電潜像の形成過程を説明するために、仮
りに可視像化して示す部分拡大図であり、第8図に示し
た第1実施例との対応が理解し易いように左右逆像で示
している。(実際に感光体ドラム15上に形成された像
は転写前であるから、この図とは左右が反転している。
FIG. 11 is a partial enlarged view temporarily visualized to explain the formation process of the electrostatic latent image formed on the photoreceptor drum 15 according to the second embodiment, and FIG. The left and right images are shown in reverse to make it easier to understand the correspondence with the first embodiment shown in FIG. (Since the image actually formed on the photosensitive drum 15 is before transfer, the left and right sides are reversed from this figure.

)第11図(A)は、第1回目の書込みにより形成され
たクラス1データの像のj列目とj+1列目の一部を示
し、同図(B)は同図(A)に示した像の上に第2回目
の書込みによりクラス2データがやや大きなスポットサ
イズで書込まれた状態を示す。
) Figure 11 (A) shows part of the j-th and j+1-th columns of the image of class 1 data formed by the first writing, and Figure 11 (B) shows the part shown in Figure 11 (A). This shows a state in which class 2 data has been written with a slightly larger spot size on the image by the second writing.

第11図(C)は、同図(B)に示した像の上に第3回
目の書込みによりクラス3データが最大のスポットサイ
ズで書込まれた状態を示したものである。
FIG. 11(C) shows a state in which class 3 data is written at the maximum spot size by the third writing on the image shown in FIG. 11(B).

以上説明したように、第2実施例によれば、−度帯電さ
れた感光体上に、クラス別データを各画素が互に重複す
ることなくn回多重書込みが行われて多階調の静電画像
が形成された後、現像、転写、クリーニング、定着が行
われるから、感光体ドラム15の周長は少くとも用紙の
最大長より長い、即ちドラム径が成る程度大きい必要が
あり、−度帯電された感光体は(n−1)回転後に現像
開始されるから、感光体は電荷保持能力に優れたもの即
ち暗抵抗が高いことが要求される。
As explained above, according to the second embodiment, data for each class is written n times on a negatively charged photoreceptor without overlapping each pixel, resulting in a multi-gradation static image. After the electric image is formed, development, transfer, cleaning, and fixing are performed, so the circumference of the photoreceptor drum 15 must be at least longer than the maximum length of the paper, that is, as large as the drum diameter. Since the charged photoreceptor starts developing after (n-1) rotations, the photoreceptor is required to have an excellent charge retention ability, that is, a high dark resistance.

また、プリントそのものに要する時間も通常の場合より
ドラムの(n−1)回転分だけ長くなり、階調数が増え
ればそれだけ時間がかかる。
Further, the time required for printing itself is longer than in the normal case by (n-1) rotations of the drum, and as the number of gradations increases, it takes more time.

しかしながら、感光体の電荷保持能力が優れていれば、
如何に階調数が増大しても、解像度が低下することがな
く、常に最高の解像度を維持していることが出来る。
However, if the photoreceptor has excellent charge retention ability,
No matter how the number of gradations increases, the resolution does not decrease and the highest resolution can always be maintained.

また、スポットサイズの切換時間はそれほど高速を要し
ないから、既に市販されているページ毎に解像度すなわ
ち画素密度(またはスポットサイズ)を変えることが出
来るMR(Multi Re5olu −tion)機
能を有するプリンタを、多重書込制御のためにそのソフ
トの一部を変更するだけで、直ちに改造することも出来
る。
In addition, since the spot size switching time does not require a very high speed, it is possible to use commercially available printers that have an MR (Multi Resolution) function that can change the resolution, that is, the pixel density (or spot size) for each page. It can be modified immediately by simply changing a part of the software for multiple write control.

以上、この第2実施例を感光体ドラムを備えたレーザプ
リンタとして説明したが、感光体ドラムの径が大きくな
り過ぎる時は、感光体ベルトを備えたレーザプリンタな
らば相当大きな用紙を使用するものでも容易に実施する
ことが出来る。
The second embodiment has been described above as a laser printer equipped with a photoreceptor drum, but if the diameter of the photoreceptor drum becomes too large, a laser printer equipped with a photoreceptor belt will use a considerably large sheet of paper. However, it can be easily implemented.

また、−回帯電して多重書込み後に現像、転写。Also, it is charged - times and developed and transferred after multiple writing.

定着する場合について説明したが、カラープリンタのよ
うに、−回書込み毎にトナー像を用紙に転写し、書込み
終了後に定着するようにしてもよい。
Although the case where the toner image is fixed has been described, it is also possible to transfer the toner image to the paper every -times writing and fix the toner image after the writing is completed, as in a color printer.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、この発明によれば、クロック周波
数の高域化を招くことなく、簡単な構成で高画質の画像
すなわち高解像、多階調画像が得られる。
As described above, according to the present invention, a high-quality image, that is, a high-resolution, multi-gradation image can be obtained with a simple configuration without increasing the clock frequency.

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

第1図及び第2図はそれぞれ第1及び第2の発明を示す
機能ブロック図。 第3図はこの発明の一実施例であるレーザプリンタの内
部機構の一例を示す概略構成図、第4図は同じくその制
御部の一例を示すブロック図、 第5図は同じく第1の発明による書込ユニットの第1実
施例を示す要部斜視図、 第6図は同じくその画像データ分類の一例を示す説明図
、 第7図は同じくその第1実施例のライン多重書込みのル
ーチンの一例を示すフロー図、 第8図は同じくその第1実施例による画像例の一部を示
す部分拡大図。 第9図は同じく第2の発明による書込ユニットの第2実
施例を示す要部斜視図、 第10図は同じくそのスポットサイズ設定手段の一例を
示す要部斜視図、 第11図は同じくその第2実施例による潜像形成過程の
一例を説明するための部分拡大図である。 1・・光書込装置    2・・・画素分類手段3.6
・・・スポットサイズ設定手段(ライン、ページ)4・
・・ライン画素選択手段 5・・ライン多重書込制御手段 7・・・ページ画素選択手段 8・・ページ多重書込制御手段 15・・・感光体ドラム  15a・・・主走査線26
・・・書込ユニット(光書送袋M1)30・・・コント
ローラ 31・・・MPU (メインマイクロコンピュータ)(
画素分類手段2、ライン及びページ 画素選択手段4,7、ライン及び ページ多重書込制御手段5,8) 50・・・LD(レーザダイオード)ユニット53・・
・ポリゴンミラー 54・・・回転偏向器55・・・f
θレンズ 57・・・結像シリンダレンズ 61.64・・・第1及び第2シリンダレンズ62・・
・サブ偏向素子  63・・・遮光板66・・・主シリ
ンダレンズ
FIG. 1 and FIG. 2 are functional block diagrams showing the first and second inventions, respectively. FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing an example of the internal mechanism of a laser printer according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a block diagram showing an example of the control section thereof, and FIG. 5 is also according to the first invention. FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of the classification of image data; FIG. 7 is an example of the line multiple writing routine of the first embodiment. FIG. 8 is a partially enlarged view showing a part of an image example according to the first embodiment. FIG. 9 is a perspective view of a main part showing a second embodiment of the writing unit according to the second invention, FIG. 10 is a perspective view of a main part showing an example of the spot size setting means, and FIG. FIG. 7 is a partially enlarged view for explaining an example of a latent image forming process according to the second embodiment. 1... Optical writing device 2... Pixel classification means 3.6
...Spot size setting means (line, page) 4.
... Line pixel selection means 5 ... Line multiple writing control means 7 ... Page pixel selection means 8 ... Page multiple writing control means 15 ... Photosensitive drum 15a ... Main scanning line 26
...Writing unit (optical writing bag M1) 30...Controller 31...MPU (main microcomputer) (
Pixel classification means 2, line and page pixel selection means 4, 7, line and page multiple writing control means 5, 8) 50...LD (laser diode) unit 53...
・Polygon mirror 54... Rotating deflector 55... f
θ lens 57...imaging cylinder lens 61, 64...first and second cylinder lens 62...
・Sub deflection element 63... Light shielding plate 66... Main cylinder lens

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 画像データに応じてオンオフするレーザ光源から出
力されたレーザビームを偏向器により主走査方向に偏向
し感光体上をスポットとして走査することによりライン
画像を書込む光書込装置を備え、前記感光体を前記主走
査方向と直交する副走査方向に相対的に移動することに
より1ページ分の画像を形成するレーザ走査型画像形成
装置において、 前記画像データの各画素の階調データに応じてそれぞれ
の画素をクラス別に分類する画素分類手段と、 その画素分類手段により分類されるクラスに応じて、1
ライン書込み毎に前記スポットのサイズを設定するスポ
ットサイズ設定手段と、 そのスポットサイズ設定手段により設定されたサイズの
スポットに対応するクラスの画素を1ライン分ずつ選択
して前記光書込装置に出力するライン画素選択手段と、 前記スポットサイズ設定手段により設定されるスポット
のサイズを1ライン書込み毎に順次切換えながら、前記
クラスの数に対応した多重書込みを行わせることにより
1ライン分の多階調画像を形成するライン多重書込制御
手段とを設けたことを特徴とするレーザ走査型画像形成
装置。 2 画像データに応じてオンオフするレーザ光源から出
力されたレーザビームを偏向器により主走査方向に偏向
し感光体上をスポットとして走査することによりライン
画像を書込む光書込装置を備え、前記感光体を前記主走
査方向と直交する副走査方向に相対的に移動することに
より1ページ分の画像を形成するレーザ走査型画像形成
装置において、 前記画像データの各画素の階調データに応じてそれぞれ
の画素をクラス別に分類する画素分類手段と、 その画素分類手段により分類されるクラスに応じて、1
ページ書込み毎に前記スポットのサイズを設定するスポ
ットサイズ設定手段と、 そのスポットサイズ設定手段により設定されたサイズの
スポットに対応するクラスの画素を1ページ分ずつ選択
して前記光書込装置に出力するページ画素選択手段と、 前記スポットサイズ設定手段により設定されるスポット
のサイズを1ページ書込み毎に順次切換えながら、前記
クラスの数に対応した多重書込みを行わせることにより
1ページ分の多階調画像を形成するページ多重書込制御
手段とを設けたことを特徴とするレーザ走査型画像形成
装置。
[Claims] 1. Optical writing in which a line image is written by deflecting a laser beam output from a laser light source that is turned on and off according to image data in the main scanning direction using a deflector and scanning it as a spot on a photoreceptor. In a laser scanning image forming apparatus that forms an image for one page by relatively moving the photoreceptor in a sub-scanning direction perpendicular to the main-scanning direction, the level of each pixel of the image data is A pixel classification means that classifies each pixel into classes according to the tone data, and 1 according to the class classified by the pixel classification means.
A spot size setting means for setting the size of the spot for each line writing, and selecting pixels of a class corresponding to the spot of the size set by the spot size setting means one line at a time and outputting them to the optical writing device. and a line pixel selection means to perform multi-gradation for one line by sequentially switching the spot size set by the spot size setting means for each line writing and performing multiple writing corresponding to the number of classes. 1. A laser scanning image forming apparatus, comprising: a line multiple writing control means for forming an image. 2. An optical writing device that writes a line image by deflecting a laser beam output from a laser light source that is turned on and off according to image data in the main scanning direction by a deflector and scanning it as a spot on the photoreceptor; In a laser scanning image forming apparatus that forms an image for one page by relatively moving a body in a sub-scanning direction perpendicular to the main scanning direction, A pixel classification means that classifies pixels into classes, and 1 according to the class classified by the pixel classification means.
a spot size setting means for setting the size of the spot for each page writing, and selecting pixels of a class corresponding to the spot of the size set by the spot size setting means for each page and outputting them to the optical writing device. and a page pixel selection means for performing multi-gradation for one page by sequentially switching the spot size set by the spot size setting means for each page writing and performing multiple writing corresponding to the number of classes. What is claimed is: 1. A laser scanning image forming apparatus, comprising: page multiple writing control means for forming an image.
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