JPS60169272A - ビ−ム記録装置 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は高分解能でムラのない画像が記録できるレーザ
記録装置に関する。

（ロ）従来技術 最近レーザビームを用いた画像記録装置いわゆるレーザ
プリンタが開発され実用化されている。レーザプリンタ
の一例として画像情報を有する電気信号に基づいてレー
ザビームを変調し、記録媒体としてのたとえば感光体や
フィルム−印画紙を走査して記録媒体上にまず画像情報
を潜像の形で形成し、その後電子写真処理や写真現像処
理などにより可視像として記録するものがあり、第１図
にその代表的な光学走査系を示す。図において、１はた
とえば）ｌｅ　−Ｎｅレーザのようなレーザビームを発
生するレーザ装置、２はミラー、３はビーム系を絞り込
むレンズ、４は音響光学変調器、５はビーム系をもとに
戻すレンズ、６は音響光学変調器４を画像情報信号Ｓに
より駆動するドライバ、７ｒｉレーザビームの径？拡大
するビーム拡大器、８に高速で回転してビームを記録媒
体上で走査する回転多面鏡（通常ポリゴンと呼ばれてい
る）、９は光軸に対する入射角θに比例した距離に結像
するｆθレンズ（ｆはレンズの焦点距離）、１０は記録
媒体の一例としてセレンなどの感光面１０ａを表面に有
する感光体ドラムで矢印方向に定速回転する。

この光学走査系自体はよく知られているので、詳細な説
明は省略するが、画像情報信号Ｓにより変調器れたレー
ザビームは回転多面鏡８の各鏡面により反射され、ｆθ
レンズ９を通過して感光面１０ａ上に画像情報の潜像を
形成する。この場合、レーザビームは回転する回転多面
鏡８の一鏡面により反射されながら感光面１０ａ上の横
方向（主走査方向）に−走査される（白矢印で示す）。

ところでこの種のレーザ記録装置においては、２つのラ
インバッファを設け、１ライン分の画像情報データを２
つのラインバッファに交互に記憶し、１ラインごとにラ
インバッファを切換えて画像↑ｎ報データを交互に読み
出し、一方回転多面鏡を高速で回転させ、読み出した画
像情報データでレーザビームを変調し、変調されたレー
ザビームを回転多面鏡の各鏡面で１ライン分ずつ感光面
に投射している。回転多面鏡の代りにガンバノ・ミラー
・スキャナーを用いた同様な記録装置が特開昭５４−１
３３４３号公報に開示されている。

回転多面鏡を用いたこの種のレーザ記録装置はラインバ
ッファからの画像情報データの読み出し速度を一定にす
ると高分解能になるほど走査速度が遅くなるが、一般に
回転多面鏡駆動用モータには特性上最適な回転数（たと
えば２０００〜３０００　ｒｐｍ　）があり、回転速度
が極端に遅くなると回転安定度が低下し、回転にムラが
生ずる。

そこで回転多面鏡の回転速度を回転の安定領域になるよ
うにすると高精度の記録を行なおうとするほど画像周波
数が高くなり、現在最もよ〈用−られている画像周波数
を８倍した原発振を水平同期パルスで分周開始する手法
を適用することが困離となる。

（ハ）発明の目的およびｆ＃成 本発明は上記の点にがんがみてなされたもので、回転多
面鏡やガルバノ・ミラー・スキャナーを用いたビーム記
録装置により高分解能でムラのなり画像を記録すること
を目的とし、この目的を達成するために、記録すべき画
像情報により輝度変調されたビームを像保持部材上で複
数回走査することにより１ライン分の画像情報を記録す
るように構成したものである。

に）実施例 以下図面に基づいて本発明を説明する。

第２図は本発明によるビーム記録装置の一例としてレー
ザビームを用いた記録装置の一実施例による１ラインの
画像記録態様を示しており、１ラインを２回のビーム走
査で記録する例である。図の（イ）において、Ｏｆｌ　
１回目のビーム走査により形成される画像情報の画素、
Ｘは２１１１１目のビーム走査により形成される画像情
報の画素で、ＯとＸとで１ラインの画像情報が構成され
る。図の（ロ）は１回のビーム走査でＯまたは×の１像
情報データを読み出すクロックを示しており、その周波
数は従来のように１回のビーム走査で１ラインの画像情
報を記録する場合のデータ読み出しクロックの周波数の
１７２となる。

第３図は第２図で説明した画像記録態様を実ｈ１１１す
るレーザ記録装置の一実施例のブロック線図である。図
において、１５は伝送されてくる画像情報データＤをメ
モリ１７へまたはメモリ１７から読み出された画像情報
データＤ′ｆｌ−図示しないビーム変調器に向は伝送す
る双方向バスドライバ、１６は１５と同様の双方向バス
ドライバ、１８は画像情報データ全１ライン分だけ記憶
するメモリ、１９は書込みカウンタ２１または読み出し
カウンタ２２がら送られてくるアドレスデータを交互に
切換えてメモリ１７に送るアドレスマルチプレクサ、２
０ｔｊ１９と同様のアドレスマルチプレクサである。書
込みカウンタ２１にはデータＤとともに送られてくるデ
ータスト四ブパルスＤＳＰが人力されるストローブ端子
ＳＴと、水平同期信号Ｈ８と、Ｄフリップフロップ２４
のＱ出力との論理積をとった信号が人力されるロード端
子ＬＤと、書込み時のレフトマージンを設定するレフト
マージン設定スイッチ２３からのレフトマージン設定信
号を人力する端子とが設けられている。水平同期信号Ｈ
３は感光体ドラムの軸方向端部近くでレーザビームの光
路に設けられたビーム検知器をレーザビームが通過した
とき発生する。一方、読み出しカウンタ２２は読み出し
クロックが人力されるクロック端子ＣＬとカウントを零
にするリセット端子Ｒとを有する。

烙らに、２４．２５は１）−７リツプフロツプ、２６は
基準クロック発生器、２７は分局器、四は分周器２７の
分周出力の立上りによりトリガーぢれるワンショットマ
ルチバイブレータ、２９は分周器２７の分周出力の立下
りによりトリガーされるワンショットマルチバイブレー
タ、３０はＯＲゲート、３１は分局器２７の分周出力と
Ｄ−ｙリップ７０ツブ２４のＱ端子出力との論理積をと
るＡＮＤゲート、３２は分周器２７の分周出力とＤ−フ
リッププロップ２４のＱ端子出ノＪとをともにインバー
タＩｆ　＋　１２で反転して論理積をとるＡＮＤゲート
、３３はＯＲゲート、３４は双方向バスドライバ１５．
１６の［力（Ｉ（ラレルデータ）をシリアルデータに変
換するシフトレジスタ３５の出力とＯＲゲート３３の出
力との論理積をとるＡＮＤゲートである。３６は水平同
期信号とＤ−７リツプフロツプ２４のＱ出力との論理積
をとるＡＮＤゲートである。

次に第４図および第５図を用いて回路動作を説明する。

レーザ装置が駆動され回転多面鏡が回転し〜レーザビー
ムが回転多面鏡の一鏡面により感光面上を走査し始める
と、ビーム検知ｒｔ（図示せず）によりレーザビームの
通過が検知されて水平同期信号Ｈ８□が人力される。そ
の結果Ｉ）−７リツプフロツブ２４のＱ端子出力Ａは感
光体ドラム回転用のステッピングモータＳＭに駆１１Ｊ
　ｌ：ルスとして与えられるので感光体ドラムが１ライ
ン分回転されるとともに、Ｄ−７リツプフロツプ２５の
Ｑ端子出力Ｂは双方向バスドライバ１５とアドレスマル
チプレクサ１９のセレクト端子Ｓに、ｄ端子出力Ｂ′は
双方向バスドライバ１６とアドレスマルチプレクサ２０
のセレクト端子Ｓに与えられる。その結果メモリ１７は
書込みモードとなり、双方向バスドライバ１５は画像情
報データＤをメモリ１７に通過可能な状態となり、メモ
リ１７はアドレスマルチプレクサ１９２介して書込みカ
ウンタ２１からデータストロブパルスＤＩＰに基づいて
送られるアドレスデータにより定められた所定のアドレ
スに画像情報データＤを記憶する。この場合もちろんレ
フトマージン設定スイッチ２３により設定されたレフト
マージンを考慮したデータの記憶が行なわれる。

一方、メモリ１８は読み出しモードとなり１双方向パス
ドライバ１６は画像情報データＤのメモリ１８への通過
は阻止し、メモリ１８から読み出した画像情報データの
逆方向への通過を許可する状態となる。メモリ２はアド
レスマルチプレクサ２０を介して読み出しカウンタ２２
から送られるアドレスデータにより定められた所定のア
ドレスの画像情報データＤを読み出す。

読み出された画像情報データは双方向バスドライバ１６
を通してシフトレジスタ３５にてパラレル・シリアル変
換された後ＡＮＤゲート３４に人力される。

次に、レーザビームによるｌ走査が終了して次のビーム
走査が開始する際に水平同期信号ＥＳｚが出力する。こ
の水平同期信号Ｈ８，により読み出しカウンタ２２はリ
セットされ、Ｄ−７リツプ７０ツブ２４のＱ端子出力す
なわち信号Ａは反転する。しかし、書込みカウンタ２１
　ｉｊ　ＡＮＤゲート３６を介して水平同期信号Ｈ８，
が人力でれないのでセットされずに、引き続き外部デー
タを書き込んで行く。感光体ドフへ回転用のステラビン
２モータは信号Ａが立ち下がるので駆動されず停止状態
を続ける。しかし、Ｄ−７リツプ７０ツブ２５の出力状
態は変らないので、信号Ｂ、Ｂ’はその′１．まである
。従って、画像情報データのメモリ１７への書込みおよ
びメモリ１８からの読み出しは前述したと同じである。

こウシてレーザビームによる２回目の走査が終了し次の
ビーム走査が開始する際に水平同期信号Ｈ８３が出力す
る。水平同期信号Ｈ８ｇによりＤ−７リツプフロツブ２
４および２５の出力状態が反転するので、感光体ドラム
回転用のステッピングモータが１ライン分回転し、双方
向バスドライバ１５と１６およびアドレスマルチプレク
サ１９と２０の状態が反転するすなわち書込みモードと
読み出しモードとが反転する。

ここで第５図を参照して２回のビーム走査による１ライ
ンの画像情報記録を詳細に説明する。

第５図（イ〕は水平同期信号Ｈ８Ｉにより開始するビー
ム走査における回路各部における信号のタイムチャート
、同図（ロ）は水平同期信号Ｈ８４により開始するビー
ム走査における同様のタイムチャートである。

分周器２７の分周出力Ｃは水平同期信号に同期しており
、ワンショットマルチバイブレータ２８および２９Ｖｉ
この分周出力Ｃに同期してパルス信号りおよびＥを出力
する。読み出しカウンタ２２はＩぐルス信号り、ＥのＯ
Ｒゲート３０による論理和出力Ｆによりカウントアツプ
していく。このときメモリ１７は読み出しモード、メモ
リ１８は書込みモードであるから、メモリ１７はアドレ
スマルチプレクサ１９を介して読み出しカウンタ２２か
ら送られてくる読み出しアドレスに基づいて画像情報デ
ータを読み出し、双方向バストライバエ５を介してシフ
トレジスタ３５に送る。

一方、この期間（水平同期信号Ｈ８ａにより開始する１
ラインのビーム走査期間）中、Ｄ−７リツプフロツプ２
４のＱ端子出力ＡＶｉ’Ｈ’であるので、　ＡＮＤゲー
ト３１は分周器２７の分周出力が′Ｈ′となるときだけ
ＡＮＤ条件が成立し、画像情報データがＡＮＤゲート３
４を通過できる。

従って第５図（イ）に画素おきに斜線で示したような画
像情報データＧ（第２図にＯで示した画素）が記録され
る。

次に第５図（ロ）に示した水平同期信号Ｈ８４により開
始する同じラインの２回目のビーム走査期間中ＵＤ−７
リツプフロツプ２５の出力ＢおよびＢ′はその前のビー
ム走査期間中と同じであるのでメモリ１７が読み出しモ
ード、メモリ１８が書込みモードであるが、Ｄ−フリッ
プフロップ２４のＱ端子出力Ａは反転して′Ｌ′となる
。

そのためにこんどはＡＮＤゲート３２は分周器２７の分
周出力が′Ｌ′となるときだけＡＮＤ条件が成立し、画
像情報データＤがＡＮＤゲート３４を通過できる。従っ
て、第５図（ロ）に１画素おきに斜線で示したような画
像情報データＧ（第２図に×で示した画素）が記録され
る。こうして２回目のビーム走査でＴｒｉ１回目のビー
ム走査で記録されなかった画像情報データが出力され、
２回のビーム走査を合成することにより１ライン分の画
像情報が記録できる。

第６図は本発明によるレーザ記録装置の他の実施例によ
る１ラインの画像記録態様を示しており、ｌラインを２
回のビーム走査で記録する点では第２図ないし第５図に
例示した態様と同じであるが、記録方法は異なり、ｌラ
インご２つの部分に分け、前部を１回目のビーム走査に
・より記録し、後部２２２回目ビーム走査により記録し
ようとするものである。なお、第１回目のビーム走査に
より形成されるライン部分長ｔ１と第２回目のビーム走
査により形成されるライン部分長ｔ２との比率は任意に
選ぶことができる。

第７図は第６図に示した画像記録態様を実施するレーザ
記録装置の一実施例のブロック線図である。装置の構成
のうち画像情報データノ書込みおよび読み出しに関与す
る部分は第３図に示した実施例と同じであるので、同じ
構成部分については同じお照番号を付して説明を省略し
、異なる構成についてだけ説明する。

第７図において、３７はエラインを形成する２回のビー
ム走査比率を設定するための比率設定用スイッチ、３８
は読み出しカウンタ２２がら出力する読み出しアドレス
データと比率設定用スイッチ３７により設定された比率
により決定された境界位置の７１ドレスデータとを比較
し、一致したとき一致パルスＨを出力するデジタルコン
バレー１　％　３９Ｆ′ｉ一致パルスＨの立チ上すでト
リガーされ一致パルスＨの周期で出力を反転するＤ−７
リツプ７０ツブである。

第８図は第７図に示したレーザ記録装置の各部における
信号のタイムチャートを示しており、水平同期信号ＥＳ
％Ｄ−７リツプフロツプ２４゜２５の出力ＡおよびＢ１
メモリ１７．１８の書込み、読み出しモードは第４図と
同じである。

いまわかり易くするために、比率設定用スイッチ３７に
より１ラインを構成する２回のビーム走査の比率を１／
２として設定すると、水平同期信号Ｈ８Ｉにより画像情
報データＤのメモリ１７への書込みおよびメモリ１８か
らの読み出しが行なわれる。このときＤ−７リツプ７０
ツブ３９の出力Ｊは“Ｈ＃であるからＡＮＤゲート３４
のＡＮＤ条件が成立し画像情報データＤがＡＮＤゲート
３４を通過し画像信号Ｇ′として出力する。読み出しカ
ウンタ２２からアドレスデータとして出力するカウント
値が分周器２７の分周出力（同期クロック）により増加
していき、デジタルコンパレータ３６１１：おいてカウ
ント値と比率設定用スイッチ３７により設定された比率
（Ｖ２）に対応したアドレスデータとが比較されて両者
が一致すると一致パルスＨが出力される。Ｄ−７リツプ
フロツブ３９は一致バルスＨを受けるとその出力が＃Ｈ
＃から“Ｌ′に反転する。その結果、それまでＡＮＤゲ
ート３４を通過していた画像情報データＤはこの時点で
ＡＮＤゲート３４のＡＮＤ条件が不成立となり、画像情
報データの通過ハ１／２で阻止される。従って、水平同
期信号１】Ｓｌで開始した走査期間においてはその後記
録が行なわれない。

次に、１回目のビーム走査が終了して水平同期信号Ｈ８
ｚにより２回目のビーム走査が開始しても、Ｄ−フリッ
プフルツブ３９の亜端子出力ＪはＬ″のままであるので
ＡＮＤゲート３４を通過することができない。そのため
画像情報データの記録に行なわれない。水平同期信号Ｈ
８，によりリセットはれた読み出しカウンタ２２がカウ
ントアツプしていき、そのカウント値が比率設定用スイ
ッチ３７により設定した比率に対応したアドレスデータ
に一致すると、デジタルコンパレータ３８から一致パル
スＨが出力し、Ｄ−７リツプフロツブ３９の出力Ｊの状
態が反転し＃Ｈ′となる。その結果ＡＮＤゲート３４の
ＡＮＤ条件が成立し、メモリ１８から読み出された画像
情報データｐがＡＮＤゲート３４を通過する。

この状態は次の水平同期信号Ｈ８ｉが出るまで継続する
。

水平同期信号Ｈ８，が出力すると、メモリ１７が読み出
しモード、メモリ１８が書込みモードとなり、メモリ１
７から読み出された画像情報データはＡＮＤ条件が成立
しているＡＮＤゲート３４を通過して画像信号として出
力される。ところが、上述した水平同期信号Ｈ８Ｉの場
合と同様に読み出しカウンタ２２のカウント値が比率設
定した１／２に対応したアドレスデータに一致すると一
致パルスＨが出力され、この時点で画像情報データのＡ
ＮＤゲート３４の通過が阻止される。

その後は上述したと同じ動作を繰り返す。

こうして２回のビーム走査で１ライン分の画像情報が記
録されるが、１回目のビーム走査で１ラインの前半分６
画像情報が記録され１２回目のビーム走査で同じライン
の後半分の画像情報が記録される。

なお〜上記第２の実施例において、感光体ドラムは水平
同期信号ＢＳ＋　、Ｈ８２・・・にょう間欠送りされる
点は第１の実施例と同じである。

第９図および第１０図はさらに他の画像記録態様を実施
する本発明にょるレーザ記録装置の実１＋ｆｌｌｏ　フ
ロック線図である。この実施例に上述した２つの実施例
より簡潔な回路構成で、回転多面鏡の鏡面を一面おきに
ビーム走査に用−るもので、第９図中第３図および第７
図と同じ参照番号は同じ構成部分を示す。

第１０図において、水平同期信号Ｈ８１ｔ　Ｈ８２°゛
°に対するＤ−７リツプ７０ツグメおよび部の出力Ａ１
Ｂ　、　Ｂ’およびメモリ１７．１８のモードは第、７
図に示した実施例と同じである。

図かられかるように、水平同期信号Ｈ８＋により開始さ
れる水平走査期間中はＡＮＤゲート３４のＡＮＤ条件が
成立するので、メモリ１８から読み出ぢれた画像情報デ
ータがＡＮＤＮ−ゲート企通過し、エラインの画像情報
が記録されるが、−次の水平同期信号Ｈ８ｚにより開始
される水平走査期間中はＡＮＤゲート３４のＡＮＤ条件
が成立せずビーム走査は行なわれない。さらに次の水平
同期信号Ｈ８ｉにより開始される。水平同期信号Ｈ８ｓ
により開始される水平走査期間中はメモリ１７から読み
出され７１ｃ画像情報データがＡＮＤゲート３４を通過
するが、次の水平走査期間ではＡＮＤゲート３４を通過
しない。

このように、回転多面鏡の鏡面ｆ’１面おきに用いてレ
ーザビームを走査することにより画像情報データを感光
面上に記録する。

上記実施例ではいずれも回転多面鏡を用いてレーザビー
ムを走査するビーム記録装置について例示したが、本発
明はガルバノミラ−スキャナーを用いてレーザビームを
走査する方式の記録装置についても同様に適用すること
ができる。

また、副走査方向の送りを、間欠送りとしているが、ド
ツトのズレが無視できる用途には連続送りでもよい。

（ホ）発明の詳細 な説明したように、本発明はレーザビームのようなビー
ムを走査することによう感光面上に画像情報を記録する
ビーム記録装置において、複数回のビーム走査で１ライ
ンの画像情報を記録するようにしたので、高解像の画像
情報を記録する記録装置においてもビーム走査速度すな
わち回転多面鏡やガルバノミラ−スキャナーのような回
転スキャナーの回転速度を低くする必要がなく、特定の
安定した回転数で用いることができ回転ムラのない記録
ができる。具体的には、回転多面鏡を用いた記録装置に
ついては、ビームを同一ライン上で複数回走査すること
により１ライン分の画像情報を記録する。換言すれは回
転多面鏡の複数の鏡面を用いて１ライ−ン分の画像情報
を記録するかまたは回転多面鏡の１鏡面で１ラインの走
査を行ないそれに続く複数の鏡面では走査は行なわない
ようにしたので、画像周波数を低くすること−ができる
。逆に画像周波数をそのままにすれば回転多面鏡の同じ
回転数で高解像度の画像記録が可能になる。従って本発
明においては同一の走査周期で種々のラインスピードの
画像記録が可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るビーム記録装置の光学走査系の一
実施例の概略ｍ図、第２図は本発明のビーム記録装置に
よる画像記録態様の一例を説明する甲、第３図は本発明
によるビーム記録装置の一実施例のブロック線図、第４
図および第５図は第３図に示したビーム記録装置の各部
における信号のタイムチャート、第６図は本発明のビー
ム記録装置による画像記録態様の他の例を説明する′図
、第７図は本発明によるビーム記録装置の他の実施例の
ブロック線図、第８図は第６図に示したビーム記録装置
の各部における信号のタイムチャート、第９図は本発明
によるビーム記録装置のさらに他の実ｍ例のブロック線
図、第１θ図は第９図に示したビーム記録装置の各部に
おける信号のタイムチャートである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）記録すべ＠画像情報に基づいてビームの輝度を変
   調するビーム変調手段と、該ビーム変調手段により変調
   されたビームを像保持手段上で走査するビーム走査手段
   と、該ビーム走査手段による複数回のビーム走査により
   １ライン分の画像情報を前記像保持部材上に形成するよ
   うにビーム走査２制御する走査制御手段と、ビーム走査
   により前記像保持手段上に形成きれた画像情報を可視化
   して記録する記録手段とを有することを特徴とするビー
   ム記録装置。
2. （２）前記ビーム走査手段が複数の鏡面を有し高速で回
   転する回転多面鏡を備え、該回転多面鏡の複数の鏡面に
   より１ライン分の画像情報を記録するようにした特許請
   求の範囲第１項に記載のビーム記録装置。