JPS61213820A - 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】 ｌ技術分野」 本発明は少なくとも２つのレーザ光源を備え。

このレーザ光源よりの記録画像情報を合成して記録する
画像記録装置に関するものである。

Ｌ従来技術」 一般にレーザを発光源とし１回転多面鏡や振動ミラーを
用いた光走査方式には、走査角度を大きく取れること、
色分散の少ないこと等により、ファクシミリ装置、各種
ディスプレイ装置、印刷装置等に多く用いられている。

特に回転多面鏡を用いる場合には、高速の走査装置とし
て広く使用されている。かかる走査方式を用いた装置に
於て回転多面鏡の面倒れやドラム回転ムラ、振動によっ
て生ずる走査ピッチが不等間隔になる現象（以下ピッチ
ムラと称す）が発生する。

第１０図は、階調ｍ刀のグレースケールを示しており、
この階調出力はティザ法又は濃度パターン法で行う。図
ではａＮｈまでの８レベルの出力を示しているが、高品
寅画像を出力する記録装置６４レベル位の出力をもって
おり、間引さ表示をしている。（ティザ法、濃度パター
ン法等の電子写真による例は、河村、北島、門脇；第１
回ノンインパクトプリンティング技術シンポジウム論文
果、１９８４．Ｐ、８８を参照〕 第１０図から分かるように走査のピッチムラが目立つの
は画像濁度の濃い部分、即ち図ではｆ〜ｈの部分である
。何故画像濃度の濃い部分で起こるかを以下に説明する
。

第１１図（Ａ）は説明のための４×４のディザ＋１１個
マトリックスを示す、前述の文献にあるようにドツト果
中型（Ｆａｔｔｉｎｇ型〕のＩｌ！１値配列をしており
、出力画像とじては疑似網点のパターンを成す、第１１
図ＣＢ）は出力画像を示したもので、一様な入力テータ
偏Ｄ＝１なる時のものである。

（即ち画像のハイライト部の状態である。）今ピッチム
ラ、振動等が無く理想的に記録されたとすると第１１図
（Ｂ）のように閾値マトリックスのレベル１の状態が黒
化し、均一なパターンとなる。（このマス目は記録すべ
き画素位置を示す、） 次にピッチムラがある場合を考える。令弟１１図（Ｂ）
の上側のドツトが下へ一自素、下側のドツトが上へ一画
素ビツチムラのために変位して出力されたとする。

画像のハイライト部では第１１図（Ｃ）のように出力さ
れ１個々のドツトの濃度値は保存される。

一万、シャド一部例えば入力画像データが３で一様な場
合には第１１図（Ｄ）のようになり、黒化ドツトが連続
する。この時連続化により画ｇＲ濃度が増巾する。（図
の２１部） 第１２図（ａＪ　　、（ｂ）はこれを説明する図で、第
１１図（Ｂ）のＰ−Ｐ’の断面の元エネルギー分布をＡ
、Ｂに黒化されたトナーの分布をＡ’　、Ｂ’　、Ｂ”
に示す。今２つのドツトの空間＃Ｍが離れている場合、
第１２図（ａ）に示すＡのように２つのＧａｕｓｓ　Ｂ
ｒｅａｍ断面の光エネルギー分布をある現像レベル（図
中ｔ）で現像した場合Ａ′のようになる。

−１第１２図Ｃｂ）に示す２つのドツトがピッチムラで
接近した場合には、Ｂの３０のように合成された元エネ
ルギー曲線は裾がもち上る。従ってＢｏのような単にＡ
′が接近した状態に比べ。

（１）力はＢ”のようになり黒化面積が増す。

以上の説明からピッチムラが目立つのは画像濃度の中間
部より濃い万であることが分る・このピッチムラの発生
は印字品真に極めて悪影響を手えるため、これを補正す
る方法が種々報告されているが、いずれの方法も複雑な
光学系を用いており、コストアップ、また？ｉｌ［な構
造による＠頭注の低下をまねいていた。

Ｌ目的」 本発明は上述従来技術の欠点を除去することを目的とし
、簡易な構成で濃度ムラの発生することのない高画箕の
画像Ｓ報を記録することのできる画像記録装置を提供す
ることにある。

し実施例」 以下、図面を参照して木発明に係る一実施例を詳細に説
明する。

第１図は木発明に係る一実施例の概略構成図であり、図
中１は２つの半導体レーザより成る光源、７はコリメー
タレンズ、８は結像レンズ、１１は感光ドラム、１２は
回転多面鏡、１３は反射ミラー、１４は受光素子である
。

力源２は第２図に示されるように、同一ウニ−バー上に
形成された独立に駆動しうる２つの半導体レーザ素子か
ら成ったチップ２で構成され、それぞれ元ビームｌａ、
ｌｂを出射する。出射光ビームはコリメータレンズ７に
より、コリメートされ１回転多面鏡１２により光偏向さ
れ、結像レンズ８により感光ドラム１１の表面上に結像
スポットを結び、変調度に応じた静電潜像を形成する。

この半導体レーザチップ（以下アレイレーザと称す）２
は走査方向に対し、多少傾斜を持ち、尤ビームＡｌａ、
Ａ’ｌｂが接近して感光ドラム１１上を走査するように
調整される。第４図は走査面上に於ける結像スポットの
状態を示したもので、２つのスポットによる走査のライ
ンの間隔りは ＩＰ となるように設足されている。但しＰは走査ピッチ幅で
ある。

このような２つのＭｆｌスポットによるピッチムラの補
正方法を第５図の信号処理部のブロック図を参照して以
下に説明する。

木芙施例では画像濃度の低いハイライト部分のみを用い
る。しかし、車にこのままでは画像濃度が上らないため
、２つのレーザビームにより２回の露光に分けて、潜像
状態で重ね書きするものである。

入力画像データ３１は例えば画像入力装置（リーグ）や
画像ファイル（ティスフメモリ）等からの画像データを
示し、一画素８　ｂｉｔ程度の濃度データ〔又は輝度デ
ータ〕より構成されている。かかる画像データはγ変換
回路３２により最大濃度を通常の約局となるように局の
＃Ｉきの直線的γに変換される。このγ変換回路３２に
よる入力データ３６対田方データ３７の例を第６図に示
す０図示の如く、入力データ信号３６に対して傾き展の
＠線で示すγ変換された出力データ信号３７を出力する
。これは第６図３７に示す特性を持ったルックアップテ
ーブルＲＯＭ　（又はＲＡＭ）により実現される。

このようにして濃度変換された出力データ信号３７の一
方はラインメモリ３３に入力され、ここでアレイレーザ
２の一方のライン相当の遅延分だけ遅延されディザ回路
Ｂ５４ｂに入力される。−万の出力データ信号３７はそ
のままもう−１のディザ回路Ａ３４ａに入力される。デ
ィザ回路に入力された信号（８ｂｉｔの濃度データ）は
１ビツトの２値テータ又は２ビット程度の多値データに
圧縮処理される。この圧縮処理ではプリンタの特性に応
じて最適値に圧縮される。そしてこのディザ回路Ａ３４
ａ及びディザ回路Ｂ５４ｂの出力データは各々のレーザ
ドライバ回路３５ａ、３５ｂに入力され、アレイレーザ
２を入力データに従った強さで駆動する。

この２つのレーザによる重ね記録はレジストレーション
を高輝度に合わせる必要がある。ざもなくば解像度の低
下をきたす、レジストレーションの向上策の１つとして
ラインメモリ３３のライン数を可変とする方法がある。

これにより１ライン分精度での調整が可能・である。更
には第３図に示されるアレイレーザ２のｆ＠キをメカニ
カルに調整することも可能である。これにより更に細い
調整（−ラインｍより細く）も可能となる。主走査方向
のレジストレーション向上は容易で、第１図に示される
反射ミラー１３及び受光素子１４を経て、頭出し信号を
発生させる。これはアレイレーザ２の場合アレイの数分
だけの頭出し信号が作られ（今の場合２個）それぞれの
対応した出力の万へ水平同期信号として発生させればよ
い。

次に２値化回路即ち第５図に示されるディザ回路３４ａ
、３４ｂについて詳細に説明する。ティザ回路Ａ（３４
ａ）とＢ（３４ｂ）とが全く同じ１１１１ｍマトリック
スから構成されているとすると、両方の出力画像の重ね
合わせは、モアレ現象と言われる一棟のビートを生じる
。これを生じないようにするためには、各々のｌｌ！１
個マトリックスをスクリーン角を有するように配列し１
重ね合わせによるビート周波数を高周波側へ追いやるこ
とができる。

第７図に示されるように、ａＸａの画素から成る基本網
点（これを基本セルと呼ぶことにする）を適当にずらし
て配列することにより、スクリーン角を持った網点ドツ
トを作ることができる。この時生じる隙間Ｃの部分は適
当にどこかのセルにつければよい、ずらす４ｒ１（変位
ベクトル）をＧ：（ａ、ｂ）とすると１．得られるスク
リーン角θは、 θ＝ｊａｎ−’Ｃ±〕 より求まる。かかる変位ベクトルＵの（ｉａ、ｂｔ−用
いて網点の一周期に相当する正方閾値マトリックスサイ
ズＮは Ｎ＝ＬＣＭ　（ａ　、ｂ）Ｘ　Ｃ上＋Ｌ）ｂ となる、但しＬＣＭ（ａ、ｂ、）はａとｂの最小公債数
を表わす、この基本セルサイズ２×２から５×５までの
場合の各種でトリックスサイズＮ、スクリーン角θ、網
点ピッチ１百１、基本セル内に含まれる画素数Ｎ０＝ａ
２＋ｂ２の例を第８図に示す。

第８図のうち、ハードウェアの負担を少なくするために
はなるべく小さいマトリックスを用いることが望ましい
、このため本実施例においては、基本セル内の画素数（
Ｎｏ）も多くとれ、またマトリックスサイズもＮ＝１０
となるａ＝４、ｂ＝２を採用している。

即ち、ａ＝４、ｂ＝２の時のマトリックスサイズｌ０Ｘ
ＩＯを選べば２６．６０のスクリーン角を有す網点パタ
ーンが作られる。一方その左右の鏡像（ａ＝４、ｂ＝−
２に対応〕の閾偏マトリックスを作れば−２６，６０の
スクリーン角が可能となるが、本発明はこれに限るもの
ではなく他のスクリーン角のものを選ぶことでもよい。

いずれにせよ異なったスクリーン角を選ぶことにより、
２つの画像の合成にモアレ現象を起しにくい、且つ個々
のドツトの重なりがランタムなため、合成された画像の
濃度も一様である。

以上説明したように、画像のピッチムラの生じ易い高濃
度での１１元を止め、画像ピッチムラ等の生じ難い、低
濃度での露光とすることにより、高品買の画像記録が行
なえる。

また以上の説明では、２つのレーザビームを発生させる
手段として２組の半導体レーザ（アレイレーザ〕で行な
ったが、第９図に示す如く、２つのシングルレーザ４１
及び４２よりの光ビームを偏光ヒームスプリツタ４，０
により合成するよう構成してもよい、又、ティザマトリ
ックスを疑似網点的な手法で行なったが、これは−次元
のラインスクリーン（繰スクリーン）方法でも可能であ
る。この時、モアレ編を生じないように線の方向（角度
）を変えてやる必要がある。そのため４５０及び−４５
０（１３５０）のライン角で先程の閾値マトリックスを
設定すればよい。

又出力装置を電子写真法による記録装置とし、ｍ像の状
態で重ね合わせる方式で述べたが、現像されたトナー像
の状態で重ね合わせることも可能である。

〔効果」 以上説明したように本発明によれば、複数のレーザ光源
よりの田方を合成することにより記録に際してのピッチ
ムラの発生する高濃度での記録を行なうことなく、それ
ぞれの光源ではピッチムラの目立たない比較的低濃度で
の記録によって必要とする記録濃度が達成でき、簡単な
構成で高品買の画像記録が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る一実施例の画像記録装置のｌｌＥ
略図。 第２図は本実施例の光源としてのアレイレーザの構造を
示す図。 第３図は第２図に示すアレイレーザの取付状態を示す図
。 第４図は本実施例のアレイレーザよりの元ビームを示す
図、 第５図は本実施例のｍ像データ記録処理部のブロック図
、 ５１４６図は本実施例のγ変換回路のγ変換を示す図、 第７図、！＠８図は本実施例のディザ回路のディザ処理
例を示す図。 第９図は本発明に係る他の実施例の光源の構造を示す図
、 第１Ｏ図は階調出力のグレースケールを示す図。 第１１図（Ａ）は４Ｘ４のディザルマトリックスを示す
図、 第１１図ＣＢ３〜ＣＤ）は第１１図（Ａ）に示す１ＩＮ
Ｉｉマトリツクスの出力画像を示す図、！＄１２図（ａ
）、（ｂ）は！ＩＦｓＩＩ図、（Ｂ）のｐ−ｐ’断面の
光エネルギー分布及び黒化されたトナー分布を示す図で
ある。 図中、１・・・光源、１ａ、１ｂ・・・元ビーム、２・
・・アレイレーザ、７・・・コリメータレンズ、１１・
・・感尤ドラム、１２・・・回転多面鏡、１３・・・反
射ミラー、１４・・・受光素子、２０・・・ピッチムラ
、３１・・・記録画像テーク、３２・・・γ変換回路、
３３・・・ラインメモリ、３４ａ、３４ｂ・・・ディザ
回路、３５ａ、３５ｂ・−・レーザドライバ、４１゜４
２・・・シングル半導体レーザである。 特許出願人　　　キャノン株式会社 、代理人　弁理士　　　　大　塚　康徳第１図 ■ 第２図 第３図 第４図 Ｃ 第５図 ３３　　　　３４ｂ　　　　　３５ｂ　　　２第６図 第７図 第８図 第９図 第１０図 第１１図 （Ｃ’）　　　　　　（Ｄ） 第１２図 （ａ）　　　　　　　　（ｂ） Ｂ″’［劣−

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数のレーザ光源を備える画像記録装置であつて
   、該光源で同一の画像情報を出力する出力手段と、該出
   力手段により出力された前記光源よりの画像情報を合成
   する合成手段とを備えたことを特徴とする画像記録装置
   。
2. （２）出力手段は画像情報に従い光源よりのレーザ光を
   変調することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   画像記録装置。
3. （３）合成手段はレーザ光を感光手段上に潜像状態で感
   光させ合成することを特徴とする特許請求の範囲第２項
   記載の画像記録装置。
4. （４）出力手段は各光源よりの出力画像情報を異なつた
   スクリーン角を有するディザ閾値マトリックスを用いて
   出力させることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載
   の画像記録装置。