JPH04135368A - 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〕 本発明はレーザビームプリンタやレーザファクシミリ等
で、文字や図形などの情報を複数のレーザビームによっ
て像形成体上に照射するようにした画像記録装置に関す
る。

〔発明の背景〕

記録信号によって変調された１本のレーザビームによっ
て、レーザ光を像形成体上を走査して該像形成体上に記
録信号にもとづく情報を記録する画像記録装置は良く知
られている。

この１本のレーザビームを用いて記録速度を高めるため
には、レーザビームの走査速度を上げることが必要であ
る。しかし像形成体上には一定量以上の光を照射する必
要かあり、また偏光手段である回転多面体の回転速度を
高めることも限界があるので、１本のレーザビームによ
る書き込みに代えて１回の主走査で複数本のレーザビー
ムによって同時に書込みを行なうマルチレーザビームに
よる走査方式も知られている。

このマルチレーザビームによる走査方式の光源としては
、複数本のレーザ光源を用いる方式以外に、半導体レー
ザアレイを光源として用いることが知られている。半導
体レーザアレイは、各々変調を可能とした複数のレーザ
発光素子を数十ミクロンの等間隔にアレイ化したもので
、かかる半導体レーザアレイから発するレーザ光線を一
括して走査する技術手段については、特公昭５ｇ−８６
２７号公報による提案がある。

また走査手段としては、モータによって等速回転する多
面体鏡（ポリゴンミラー）にレーザ光を反射させｆθレ
ンズを透過させて像形成体上を微小なスポットに絞られ
た形で走査する技術手段か知られている。

また像形成手段としてはモータによって等速回転する感
光体ドラムで、ドラム軸と前記のレーザ光の走査方向と
を平行に設置し、感光体ドラムの回転が副走査となって
、前記の走査とともに予め一様帯電した感光体ドラム周
面上に画像の潜像を形成することが知られている。

またレーザ記録を行うのに２値記録によって行うことは
、記録が簡単で安定性が良い等の特長を有しているが、
反面階調性がよくなく、モアレか生じ易い等の問題かあ
るので、デイザ法を用いて中間調を表現することがなさ
れている。この場合、ｌ　１に対応する原画画素をデイ
ザマトリックスのしきい値と比較することによって２値
化するもので、デイザマトリックスのサイズは４×４又
は８×８等が用いられる。レーザ記録にあっては上記の
４又は８等はデイザ周期とも呼ばれる処理単位であって
、処理単位毎の処理によってなめらかな階調表現が得ら
れる。なお、画像処理単位はパルス幅変調を用いた場合
は、処理の周期をさし、又、パルス幅変調とデイザ処理
を組み合わせた場合も周期的な処理単位をさす。

〔発明が解決しようとする問題点〕

走査手段としての多面体鏡は等速に回転する正しい等多
面体でることか必要で、多面体鏡開での面の傾き（倒れ
角）が相違すると、極めて僅かな相違であっても之が光
テコによって拡大され、前記の形成される画像について
は同期ムラか生しることとなる。

また半導体レーザアレイを用いた場合、複数のレーザア
レイから発するビーム条件、例えば光強度分布、ビーム
径、ビーム断面形状等か完全に一致することは難しく、
経時変化によっても差異か生じることとなる。そのため
複数の半導体レーザを基板上に一列に等間隔に設けて像
形成体上に各ビーム間にｎｂ本宛の走査画像記録を行っ
た場合、隣合った半導体レーザによる走査線の境目には
長周期の周期的な乱れがムラとして生しることとなる。

本発明は上記問題を解決して、同期ムラか視覚的に認め
にくい複数のレーザビームによって画像記録する画像記
録装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、複数の発光部を有するレーザビームを回転
する回転多面鏡鏡面で反射させて移動する像形成体上に
像露光を行う画像記録装置において、像形成体上に形成
されるビーム間の走査数ｌｂは、画像の処理単位Ｐ＋に
対して、 Ｉｂ　＝ｉｘＰＩ　（ｉ　：自然数） の関係にあることを特徴とする画像記録装置によって達
成される。

〔実施例〕

本実施例の画像記録装置１００の構成について説明する
。

第１図で示した画像記録装置＋００は、ページメモリか
らの画像濃度データで変調した変調信号で、半導体レー
ザアレイ１１を発振させ、コリメークレンズ１２で平行
光としたうえレーザ光を一定の速度で回転するポリゴン
ミラー１４で偏光させ、ｆθレンズ１５及びシリンドリ
カルレンズ１６によって、様帯電した感光体ドラム２１
周面上に微小なスポットに絞って走査する。ここでｆθ
レンズ１５は等速の光走査を行うための補正レンズであ
り、シリンドリカルレンズ１６はポリゴンミラー１４に
よる面倒れを補正するレンズである。また１７はミラー
、１８はインデックスセンサで、インデックスセンサ１
８からのインデックス信号によって所定速度で回転する
ポリゴンミラー１４の面位置を検知し、主走査方向の検
知した周期によってディジタル画像濃度信号による光走
査を行っている。

半導体レーザアレイ１１はｍ個（実施例ではｍ３につい
て説明する）の半導体レーザｌｌａ、　ｌｌｂ、　１１
Ｃが基板上に一列に等間隔で配列されたもので、ＧａＡ
ｎ　Ａｓ等の素子を正確な間隔をもってアレイとしたも
のである。この−列に半導体レーザを配列した半導体レ
ーザアレイＩＩはポリゴンミラー１４の軸に平行に配置
されている。半導体レーザは上下及び左右方向に数度な
いし士数度の拡りをもって発光しているので、コリメー
タレンズ１２は半導体レーザアレイＩＩに近接して配置
し、シリンドリカルレンズ１３．１．６と共働して感光
体トラム２１上にＷの等間隔（ドツト中心間間＠）にが
っスポット状（ドツトの縦（副走査）方向の経ｄ）に結
像するようなレンズ構成となっている。

ポリゴンミラー１４はミラー面数ｎよ　（実施例ではｎ
−１０について説明する）の等多面鏡で、毎秒ｍ回例え
ば１５０ｒｐｓで回転している。

また、この実施例では４×４サイズのディザマ；・リッ
クスを用いてデイザ処理を行ってレーザ記録を行ってい
る。従ってここでのデイザ周期は４であって、画像の処
理単位Ｐ）＝４である。

本発明の画像記録装置にあっては、感光体ドラム２１上
に形成される半導体レーザ１１ａ、１１１＋　Ｉｌｃの
スポットＳａ、　Ｓｂ、　Ｓｃのそれぞれの間での走査
数ｌｂは ｚｂ＝ｉｘｐ としたもので、本実施例では１＝ＩＯ，Ｐｉ＝４として ＩＶｂ−４０ライン となるよう設定した。即ち、スポットＳａ　Ｓｂ　Ｓｃ
のそれぞれの間での走査数ｎｂは１０処理単位相当のラ
イン数に設定した。第２図は感光体トラム２１上での走
査を示す模式図である。ここで各スポットＳａ、　Ｓｂ
、　Ｓｃでの副走査方向の間隔ｄ＝８０μｍであって、
かつ走査する隣接した各ラインはスキマなくかつ密着し
た形で画像記録が行われる、スポットＳａとｓｂ又はｓ
ｂとＳｃの間隔Ｗは ｗ＝ｄＸＩＶｂ　＝８０μｍ　　Ｘ４０＝３２００μｍ
の関係にある。また光走査中の感光体ドラム２１周面で
の副走査速度はスポット光が隣接して走査される条件か
ら毎秒９６ｍｍである。

感光体トラム２１上て、ｗ　＝　３２００μｍ、　ｄ　
＝　８０μｍにスポット露光がなされていることは、半
導体レーザアレイ１１についてみると、半導体レーザ１
１ａ、　ｌｌｂ、　ｌｉｅの発光部サイズは１０μｍ１
発光部の間隔は４００μｍであって、前記のコリメータ
レンズ１２、シリンドリカルレンズ１６からなる結像光
学系は８倍の投射拡大率で感光体Ｉ・ラム２１上に拡大
投射されている。

上記の画像記録を行う制御回路図を示したのか、第３図
である。画像読み取り部からの画像情報あるいはコンピ
ュータ等からの情報は、ンリアル信号（Ａ）として入力
端子３０に印加される。入力端子３０に印加されたシリ
アル画像情報（Ａ）は、入力端子３１に印加されるライ
ン同期信号（Ｂ）と予め設定された走査数ｎｂと自然数
１が記憶されているＲＯＭ３４とともにバッファスイッ
チ制御を行う制御回路３３の制御によって、１ライン毎
にバッファスイッチ３２を経て、シフトレジスタ等で構
成される第１ラインバッファ３５ａ、第２ラインバツフ
ア３５１１第３ラインバツフア３５ｃに順次格納される
。第１ラインバツフア３５ａには半導体レーザＩｌａか
ら出力される１ライン分の画像情報が格納され、第２ラ
インバツフア３５ｂには半導体レーザｌｌｂから出力さ
れる１ライン分の画像情報か格納され、第３ラインバツ
フア３５ｃには半導体レーザｌｌｃから出力される１５
４２分の画像情報が格納される。ラインバッフｙ　３５
ａ、　３５ｂ、　３５ｃの内容は、ＣＰＵの制御回路３
３によって制御されるバッファスイッチ３７ａ３７ｂ、
　３７ｃを経て第１．第２．第３　ＲＡＭ　３６ａ、３
６ｂ、３６Ｃにストアされる。第１　ＲＡＭ　３６ａに
は半導体レーザＩｌａから出力される走査数ｆｆ１ｂ　
　（この実施例では４０ライン分）の画像情報かストア
され、同様に第２　ＲＡＭ　３６ｂには半導体レーザｌ
ｌｂから出力される走査数ｌｂ　　（この実施例では４
１ラインから８０ラインまでの４０ライン分）の画像情
報がストアされ、第３　ＲＡＭ　３６ｃには半導体レー
ザＩｌｃから出力される走査数ｌｂ　　＜この実施例で
は８１ラインから１２０ラインまでの４０ライン分）の
画像情報がストアされる。

一方、インデックスセンサ１８からのインデックス信号
によって、第１　ＲＡＭ　３６ａ、第２　ＲＡＭ　３６
ｂ、第３ＲＡＭ　３６ｃは同期した形で同時に画像情部
を出力し、変調手段３７ａ、　３７ｂ、　３７ｃによっ
てデイザ処理がなされて、パルス動作に適したパルス幅
と繰返し周期に変調した後レーザドライバ３８ａ、　３
８ｂ、　３８ｃによって、半導体レーザアレイ１１の半
導体レーザ１．１ａ、Ｉｌｂ、１１ｃに印加されて発光
制御がなされる。

ポリゴンミラー１４と感光体ドラム２１とはそれぞれポ
リゴンミラー駆動手段１４Ｍ、感光体トラム駆動手段１
２Ｍによって駆動回転するか、上記駆動手段は何れもパ
ルスモータであってクロック発生手段３９からのクロッ
ク信号に基づいて制御回路３３により速度制御がなされ
る。ポリゴンミラー１４は本実施例においては、１５０
ｒｐｓ（９０００ＰＰＭ）となるよう等間隔パルスによ
るパルス制御がなされる。

また感光体ドラム２１の回転による副走査については、
上記の走査中は本実施例では毎秒１２０ｍｍの周速とな
るよう、等間隔パルスによるパルス制御かなされ、上記
の走査が終了すると上記走査におけるパルス数の２倍（
半導体レーザの個数ｍより１を差引いた倍数）のパルス
数かパルス間隔をつめたパルス制御によって高速の副走
査方向の送りを行う。かかる正規の等連送り（副走査）
と高速送りとを交互に行うよう制御される。

本実施例ではビーム間の走査数ｊ７ｂは画像処理単位の
１０倍（ｉ：１０）としたがＩｌｂが小さい稈長周期の
ムラは目立だたなくなる。好ましくは１１〜１０であり
、特にｉ−１〜４であればムラはさらに目立たなくなり
好ましい。

又、本実施例では、レーザアレイ数ｍを３としたが処理
単位Ｐ１あるいはポリゴンミラー面数ｎ。

と同じとすることによりさらに長周期のムラを除去する
ことができ好ましい結果を得る。

〔発明の効果〕

本発明による半導体レーザアレイを用いかつデイザ処理
を行うようにした画像記録装置では、隣合った半導体レ
ーザによる走査線の境目にも長周期の周期的な乱れが生
じることがなく、ムラがなくかつ階調表現がなめらかな
画像記録がなされるようになり、また高速処理がなされ
る特長をも併せもつもので、半導体レーザアレイ内に設
ける半導体レーザの数を増やすことによって、処理速度
を更に高めることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の画像記録装置の実施例を示す斜視図。 第２図は実施例の感光体ドラム上でのレーザ走査を示す
模式図。 第３図は実施例の画像記録を行う制御回路図。 １１・・・半導体レーザアレイ １１ａ、１１ｂ、１１ｃ　−レーザアレイ１２・・・コ
リメータレンズ １４・・・ポリゴンミラー　　　１５・・・ｆθレンズ
１８・・・インデックスセンサ　２１・・・感光体ドラ
ム３０．３１・・・入力端子　　　　３３・・・制御回
路３４・・・ＲＯＭ　　　　　　　　　　３５・・・ラ
インバッファ３６・・・ＲＡＭ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 複数の発光部を有するレーザビームを回転する回転多面
   鏡鏡面で反射させて移動する像形成体上に像露光を行う
   画像記録装置において、 像形成体上に形成される各ビーム間の走査数ｌｂは、画
   像の処理単位Ｐ＿ｉに対して、 ｌｂ＝ｉ×Ｐ＿ｉ（ｉ：自然数） の関係にあることを特徴とする画像記録装置。