JPS59162574A - 記録方法 - 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】 この発明は、感光体面上に形成される記録ドツト径（面
積率）を制御して記録を行う電子写真式の記録方法に関
するものである。

従来、この種装置では、第１図に示すごとくレーザ光源
１より発振したレーザビームＬＢを光変調器２によりオ
ン会オフ制御し、回転多面体ミラー３によって反射させ
、Ｆθレンズ４を通して感光体５Ｑ表面を走査させるこ
とにより記録に必要なドツトの書き込みを行っていた。

このため、レーザビームＬＢで感光体５の面上に書き込
んだ記録ドツト径は、常に一定の大きさとなっていた。

したがって、写真のように中間調を有する画像を電子写
真式プリンタで出力゛しようと。２する場合には、ドツ
ト径のコントロールができないために、画素単位で濃淡
を表現することが不可能であった。

このため、階調を擬似的に表現するディザ法や、ｎＸｎ
ドツトを１画素に対応させ、その濃淡に応じてドツトを
塗りつぶす面積階調法などを使って記録を行うのが一般
的であるが、前者では分解能は保持できるがビット削減
による画質劣化が、また、後者では分解能がｌ　／　ｎ
に低下するという欠点を有していた。

また、従来ドツト径コントロールを目的として、各ドツ
トご之に光強度を変化させて記録したり、レーザビーム
をパルス幅変調させて記録する方法が提案されているが
、これらの場合にも光強度あるいはパルス幅の変化に対
応した静電潜像が感光体面上にできるが、その潜像強度
（表面電荷分布）は第２図Ｃ＆’）に示すようなガウス
分布を示し、この静電潜像を忠実にトナーにより現像す
ると、スライスレベルＬｓ以上にトナーが付着するので
、第２図（ｂ）のようなドツトができるが、ドツト径を
コントロールすることは非常に難しいという欠点があっ
た。

この発明は、これらの欠点を除去するために、感光体面
上に形成されるレーザビームの形状を変化させ、網点的
に濃淡を表現できるようにしたも・のである。以下図面
を用いてこの発明の詳細な説明する。

第３図はこの発明の一実施例を示す図である。

この図で、１Ａはレーザダイオード、６はレンズ群、７
Ａ、７Ｂはレンズで、ｘ、ｙ方向のうち一方向のみレン
ズ作用を有するものである。３は回転多面体ミラー、４
はＦθレンズ、５はドラム状等の感光体である。

レーザダイオード１Ａは、記録情報の濃度信号に応じて
パルス幅変調を行い、レーザビームＬＢのオン・オフ制
御を行う、出力されたレーザビームＬＢは、第４図（ａ
）、（ｂ）に示すようなｘ、ｙ方向で焦点距離の異なる
レンズ７Ａ　、　７Ｂを通過することにより、ｙ方向は
そのまま、Ｘ方向のみ圧縮されたものとなるので、水平
走査方向（ｙ方向）を長袖とした楕円形状９ビームスポ
ツトを有するレーザビームＬＢに変換される。これを回
転多面体ミラー３で反射させてＦθレンズ４を通して感
光体５上に走査して記録情報を書き込む。感光体５上の
ビーム径はＦθレンズ４に入る前のビーム径に反比例す
るため、感光体５面上では水平方向で短軸となる楕円ビ
ームとなる。感光体５に書き込まれた記録情報は、周知
の電子写真記録プロセスによる現像・定着を経て、ハー
ドコピーとして出力される。

このような構造となっているため、レーザダイオード１
Ａをパルス幅変調させることにより、第５図、（ａ）に
示すように感光体５面上の潜像強度（表面電荷分布）を
変化させ、水平方向の記録ドツト径を変える第５図（ｂ
）のようなドツト形状にすることが可能である。すなわ
ち、第５図（ａ）の潜像強度分布が曲線Ｉ、ＩＩのとき
ドツト形状もこれに対応して第５図（ｂ）の曲線Ｉ′■
′で囲まれたものとなり、また、潜像強度分布が第５図
（ａ）の曲線Ｉ、Ｈのときはドツト形状は第５図（ｂ）
の曲線Ｉ”、Ｉ［’で囲まれたものとなる。このため、
記録ドツト径を水平方向で制録が可能層なる。さらに現
像の点から見ても電荷のある。なしで“０°′、ｌ　Ｉ
Ｉ的に現像することは、電荷密度に対応して階調現像す
る場合に比べ安定性等で有利であり、濃度階調記録に適
している。

次にレンズ７Ａ、７Ｂの効果について述べる。

−ａのレーザプリンタでは、レーザビームＬＢをＦθレ
ンズ４により感光体５面上に結像させているので、感光
体５面上での潜像強度はガウス分布（第２図（ａ））に
なっている。また、感光体５面上でのビームスポット形
状は円であり、その径はＦθレンズ４に入る前のビーム
径に反比例している。したがって、ガウス分布のために
パルス幅変調を行っても、スライスレベルＬｓに対する
感光体５面上の走査方向のビーム径は余り変化しなかっ
た。そこで°、レンズ７Ａ　、７ＢでＦθレンズ４に入
る前のレーザビームＬＢをそのスポットが楕円形となる
ように絞゛す、パルス幅変調をかけて走査方向にドツト
径を大きくするようにしたため、レンズ７Ａ　、７Ｂの
収束性によって第６図に示すようにレーザビームＬＢの
光強度を高くすることができ、また、表面電荷分布を“
０パ。

Ｉ　１１的な矩形分布的に急峻に立ち上げることが可能
となった。すなわち、第６図で曲線■は従来の書き込み
における感光体５上の潜像強度であるが、この発明では
曲線■のようになる。このためレーザビームＬＢのパル
ス幅を変化させること′により、あるスライスレベルＬ
ｓに対する走査方向のビーム径を変化させることができ
る。

なお、上記実施例ではＦθレンズ４に入る前にｘ、ｙ方
向で焦点距離を異なるレンズ（例えばシリンドリカルレ
ンズ）７Ａ、７Ｂで楕円ビームを形成したが、アナモリ
フィックゾリズムペア（商品名：縦方向と横方向では倍
率が異なるプリズム）でも実現できる。

第７図と第８図に従来の記録方法による潜像強度、すな
わち光エネルギーの主走査方向と副走査方向に対する分
布“をシュミレーションした図と、同じくこの発明によ
るものとを示す。

第７図（ａ）は変調するパルス幅を０．５．α値（短軸
／長軸）がｏ、ｔの場合、第７図（ｂ）は同じくパルス
幅１．０．α値０．ｌの場合を示す、従来例では主走査
方向に対して第７図（ａ）。

（ｂ）で大きな差はみちれない。

第８図（ａ）は第７図（ａ）に対応するもので、パルス
幅を０．５．α値をＯ・、１とした場合であり、第８図
（ｂ）は同じくパルス幅を１．０．α値を０．１とした
場合である。第８図（ａ）、（ｂ）を対比すれば明らか
なように、変調するパルスの幅によって主走査方向の幅
が大きく変っている。

以上からレーザビーム形状については、副走査方向の幅
に対する主走査方向の幅の比を小さく、すればするほど
効果が顕著であることが予想される。実験したところ、
１７２位から効果があられれ、ｌ／１６にこの比をとっ
てパルス幅を１６階調とることにより、非常によい再現
性を得た。

以上説明したように、感光体面上のレーザビームスボッ
ｌを容易に変化させることができるため、モノクロの階
調記録のほかにカラー階調記録にも応用できる。すなわ
ち、カラー記録においては、イエロー、マゼンタ、シア
ンおよび４色のインクの混色により階調表現を行うが、
具体的には、第９図に示すようなｎＸｎマトリクスを１
つのブロックとして、この内部を何種類かの色インクの
配合により構成し、人間の視覚特性を利用して中間調カ
ラーを表現している。第９図の例では、Ｃはシアン、Ｙ
はイエロー、Ｂｋ’は黒を表わしている。このため、記
録ドツト径が一定のときはモノクロの場合と同様に色の
表現能力を高めるためには、分解能、を犠牲にしてマト
リクスサイズを大きくする必要があり、逆に分解能を高
めようとすれば表現能力が低下するという欠点がある。

これに対し、この発明では記録ドツト径を各色ドツト単
位に変えられるため、従来のようなドツト径一定で記録
する場合に比べ、色の表現能力に優れ、分解能も高く、
品質のよいカラー画像が再現できるという利点を有して
いる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電子写真式プリンタの光書込み部の構成
図、第２図（ａ）は従来の電子写真式プリンタによる感
光体面上の表面電荷分布図、第２図（ｂ）はその記録ド
ツトを示す図、第３図はこの発明の一実施例を示す光書
込み部の構成図、第４図（ａ）、（ｂ）は各々走査方向
および走査方向に直角な方向のレンズ特性図、第５図（
ａ）。 （ｂ）はパルス幅変調を行ったときの表面電荷分布と記
録ドツト形状−の−例を示す図、第６図はレンズを通し
た後のレーザビームの変化を示す図、第７図（＆）　、
　（ｂ）および第（図（ａ）、（ｂ）は光エネルギーの
主走査方向と副走査方向に対する分布のシュミレーショ
ンの従来例によるものとこの発明によるものとを示す図
、第９図はカラー記録の場合の混色例を示す図である。 図中、１はレーザ光源６．２は光変調器、３は回転多面
体ミラー、４はＦθレンズ、５は感光体、６はレンズ群
、７Ａ、７Ｂはレンズである。 第１図 第２図 第３図 第４図へ 第５図 第６図　　　　第９図 暫、間

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. レーザビームを走査することにより光書き込みを行う電
   子写真式記録装置において、感光体面上を走査するレー
   ザビーム形状を主走査方向のレーザビーム幅が副走査方
   向のレーザビーム幅より小さい形状にしたことを特徴と
   する記録方法。