JPS62104268A - 画像記録装置 - Google Patents

画像記録装置

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JPS62104268A
JPS62104268A JP60245231A JP24523185A JPS62104268A JP S62104268 A JPS62104268 A JP S62104268A JP 60245231 A JP60245231 A JP 60245231A JP 24523185 A JP24523185 A JP 24523185A JP S62104268 A JPS62104268 A JP S62104268A
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Shinichi Oota
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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〕 この発明は、入力される画素信号に応じて感光体をスポ
ット光で露光し、このスポット光をオン/オフして疑似
的に中間調画像を形成する画像記録装置に関するもので
ある。
〔従来の技術〕
従来、中間調再現性が余り良くない記録装置を使用して
、疑似的に再現する方法として、ディザ法、濃度パター
ン法等が提案され、実用化されている。これらの方法に
関しては、特開昭57−76977号公報を初め数多く
の出願がなされ、文献等にも詳しく記載されているので
説明は省略する。これらの方法では、マトリクスの大き
さが限定されている中で、多くの階調数を増加させる試
みがなされている。
次に第5図(a)〜(d)、第6図を参照しなからレー
ザ光の露光分布特性および形成される画像の濃度分布特
性について説明する。
第5図(a)〜(d)は従来のパルス幅変調による露光
分布特性を説明する波形図であり、同図(a)はレーザ
駆動パルスを示し、rlJ レベルのとき、レーザ光が
図示しないレーザがら出力される。
同図(b)はレーザ光の2強度工の分布を表し、横軸は
距離軸を示し、レーザ光の強度工の分布は通常ガウス分
布でほぼ近似される。
よって、レーザ光の強度■は中心強度で正規化すると下
記第(1)式で与えられる。
1 =EXP (−x2/2cr2)   −−−(1
)ただし、Xは中心を0とした距離を示し、σはガウス
分布の標準偏差である。
レーザビーム径を表すのに、中心強度の1/2となる強
度幅、すなわち、半値幅で表す場合と、中心強度のl/
e2となる強度での幅で表す場合があるが、この発明で
は後者の方を採用する。同図(b)に示した4σがその
レーザビームの径となる。また、同図(b)に示したレ
ーザビームは矢印方向に速度Vで走査される。従って、
走査距離りは、下記第(2)式で与えられ、 L=vT             =−(2)となる
が、走査速度Vが一定であるならば、LとTは等価であ
り、同図(a)と(b)は同軸で対照できる。
同図(c)は点Q、Sにおける強度分布(実線、破線)
を示し、同図(d)はレーザ08時間T、、T2に対応
する露光量分布(波形(イ)。
(ロ))を示している。
次に動作について説明する。
レーザ光をP点でオンしQ点でオフしたとすると、すな
わち、同図(a)に示す11時間だけレーザ光をオンし
たとすると、P点でレーザ光がオンした直後の強度■の
分布は同図(b)に示されるようになり、Q点直前でレ
ーザ光がオフする場合の強度工の分布は同図(c)の実
線のようになる。従って、P点におけるレーザ光の強度
工の推移は、同図(b)に示す強度■(中心P)が同図
(C)に示す強度■(中心Q)にシフトしたと考えられ
るので、P点における露光量EPは下記第(3)式で与
えられる。
−Q Ep =f   Idx        −−−(3)
ただし、P−QはP−Q間の距離を示す。
同様にQ点における露光量EQは、ガウス分布に対して
Q点はP点と対称であるので、下記第(4)式で与えら
れる。
EP=Ea           −−−(4)また、
P点とQ点の中心R点での露光量ERは下記第(5)式
で与えらる。
このようにして、T1時間だけレーザ光をオンしたとき
の露光量分布は同図(d)の波形(イ)に示すようにな
る。
また、同図(a)に示したレーザ光のオン時間T、を2
倍のT2  (2Tl )とすると、レーザ光がオフす
る直前の強度Iの分布は同図(c)の破線のようになり
、P点の露光量は同図(C)に示す横線部分の面積とな
り、その場合の露光量分布は同図(d)の波形(ロ)の
ような波形となり。
露光着分布の中心もR点からQ点に移動する。
第6図は第5図(d)に示した露光量分布に対する濃度
特性を示す図であり、第1象限は走査方向における出力
濃度特性を示し、縦軸は濃度りを表し、横軸は距MLを
表す、第2象限は記録系、例えば電子写真プロセスの露
光量と濃度の特性を示し、横軸は露光iEを示す、ただ
し、電子写真ではプロセスによって、露光量大で濃度高
(イメージスキャン)または、露光量大で濃度低(バッ
クグラウンドスキャン)方式とがあるが、ここでは前者
の方を示している。第3象限は第5図(d)に示した露
光量分布を示し、縦軸は距離りを示している。
第3象限に示した露光量分布は、第2象限に示したE−
D特性で、第1象限に示す濃度分布として出力され、可
視像となる。第1象限に示す波形(イ)、(ロ)は第5
図(d)の波形(イ)。
(ロ)に対応し、それぞれのレーザ光のオン時間がT、
、T2の場合の濃度分布である。この平均濃度は第1象
限の分布と走査方向の分布とで得られる立体分布を体積
積分し、単位面積で除したものとなるが、走査方向と直
角方向の分布を考慮すると、説明が複雑になり、1次元
方向、すなゎち、走査方向のみの説明で定性的に理解で
きるので、2次元分布については省略する。従って、走
査方向を1次元で考えると、第1象限に示す波形(イ)
、(ロ)を積分して単位距離で除せば平均濃度と等価な
ものと考えられる。第1象限の面積比はE−D特性が非
線型であるため、レーザ光のオン時間の比とはならない
が、レーザ光のオン時間が長くなるに従って、濃度が高
く、また、ドツト径も大きくなることが理解できる。
また、電子写真のラチチュードが狭いので、12以上に
レーザON時間を長くすると、ドツトの濃度が飽和し、
第1象限の点線(ハ)のようにドツト径のみが増大する
ことがわかる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
このように、従来は電子写真の狭いラチチュードを利用
して多値化を試みているが、第6図の第1象限に示す波
形(イ)、(ロ)のように、ハイライト部で黒ドツトが
形成される過程において、波形(ロ)に示されるように
面積は小さいが濃度が飽和濃度に近い黒ドツトが形成さ
れる。この黒ドツトは、白部の面積に比較して小面積で
あり、また、濃度が高いので、視覚上ドツトが目立ち。
画像のハイライト部がザラザラした感じとなる問題点が
あった・ この発明は、上記の問題点を解消するためになされたも
ので、記録画像のハイライト部分の黒ドツトのシャープ
さを抑えた。ソフトな黒ドツトを形成させることができ
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〕
この発明に係る画像記録装置は、スポット光の径に相当
する走査時間に比して短周期の駆動パルスでスポット光
を繰り返しオン/オフ変調させる変調手段を設けたもの
である。
〔作  用〕
この発明においては、変調手段は、入力される画素信号
に応じてスポット光の径に相当する走査時間に比して短
周期の駆動パルスでスポット光を繰り返しオン/オフ変
調させる。
〔実施例〕
第1図はこの発明の一実施例を示す画像記録装置におけ
る変調手段の構成図であり、1は画像メモリで、図示し
ない外部装置より入力された画素信号(例えば5ビツト
)を記憶する。2はアドレスカウンタで、入力されるク
ロックパルスCPと後述する水平同期信号BDとをカウ
ントして、画像メモリlのアドレスを指定する。3はデ
ィジタルコンパレータで、画像メモリlから出力される
画素信号(A)とメモリ4から出力されるしきい7i(
B)とを比較し、しきい値(B)が画素信号(A)より
も大きいとき、出力パルスCC,)がアンプ7に出力さ
れる。5は例えば16進カウンタで構成されるコラムア
ドレスカウンタで、メモリ4のコラムアドレスを決定す
る。6は例えば2進カウンタで構成されるローアドレス
カウンタで、水平同期信号BDをカウントして副走査方
向のしきい値を逐次指定する。8は半導体レーザで、発
光したレーザ光9は高速回転する回転多面鏡10により
感光体ドラム11に走査される。12は反射ミラーで、
レーザ光9の一部を光検知器13に入射する。
次に動作について説明する。
クロックパルスCPおよび水平同期信号BDをカウント
するアドレスカウンタ2で、指定されたアドレスの画素
信号(A)が画像メモリlより出力されると、ディジタ
ルコンパレータ3の一方に入力し、他方にはしきい値マ
トリクスが格納されたメモリ4から出力されるしきい値
(B)とが入力し、両者を比較して、(A)< (B)
が成立する場合に出力パルス(C)が「1」となり、こ
の出力パルス(C)は後段のアンプ7で増幅され、半導
体レーザ8を駆動させる。次いで、発光するレーザ光9
が回転多面鏡10で反射され、矢印方向(副走査方向)
に回転する感光ドラム11とを主走査する。このとき、
反射ミラー12に反射されるレーザ光9が光検知器13
に入射すると、水平同期信号BDがローアドレスカウン
タ6およびアドレスカウンタ2に出力される。
一方、メモリ4は、図示されるように16×2のマトリ
クスになっており、これ全体が画像メモリlの1画素に
対応し、全体の1/4がほぼレーザビーム径に対応する
ように制御される、濃度パターン法に基づいてしきい値
(B)を出力する。
メモリ4のコラムアドレスはコラムアドレスカウンタ5
がクロックパルスCPをカウントすることによりアドレ
スが指定されるとともに、ローアドレスはローアドレス
カウンタ6が水平同期信号BDをカウントすることによ
り指定される。従って、アドレスカウンタ2はクロック
パルスCPを16カウント毎に主走査方向の画素を逐次
指定し、水平同期信号BDを2カウント毎に逐次指定す
る。
第2図(a)〜(C)は第1図に示した各信号の動作状
態を示すタイミングチャートであり、同図(a)は画像
メモリ1より出力される画素信号(A)を示し、同図(
b)はメモリ4から出力されるしきい値(B)を示し、
同図(C)はディジタルコンパレータ3から出力される
パルス信号(C)を示している。なお、矢印21は1画
素(P I XE L)に対応する距離を示し、矢印2
2はレーザビーム径4σを示している。
例えば画像メモリ1より出力された画素信号のレベルが
「28Jであった場合には、メモリ4から出力されるし
きい値(B)r31→27→23→19−29→・・・
l」とをディジタルコンパレータ3が比較すると、しき
い値(B)がレベル128Jより高いレベル時にパルス
出力(C)が立ち上る。この立ち上りは、レーザビーム
径4σより短周期の間に例えば2回半導体レーザ8を駆
動させる。このため、ハイライト部の黒ドツトがソフト
になり、ポケた黒ドツトを形成できる。
第3図および第4図を参照しながら第1図に示した変調
手段の動作を説明する。
第3図(a)、(b)は第1図に示した変調手段の動作
を説明する波形図であり、同図(a)は出力パルス(C
)を示し、同図(b)は時間1、.12における露光量
分布特性波形sl  152およびその総合露光量分布
特性波形S3を示している。T、、はレーザの08時間
を示している。なお、第2図(b)と同じものには同一
の符号を付している。
第4図は第3図(b)に示した露光量分布に対する濃度
特性を示す図であり、第1象限は走査方向における出力
濃度特性を示し、縦軸は濃度りを表し、横軸は距#IL
を表す、第2象限は記録系、例えば電子写真プロセスの
露光量と濃度の特性を示し、横軸は露光量りを示す。な
お、第3図(b)および第7図と同一のものには同じ符
号を付している。
第4図に示した総合露光量分布特性波形s3と波形(ロ
)との面積はE−D特性が非線型であるため1等しくな
らないが、第7図(a)に示すレーザON時間T、と第
3図(a)に示すレーザON時間T1.を調整すれば同
面積にすることができ、総合露光量分布特性波形s3と
波形(ロ)との面積を等しくできる。
この図から分かるように、同じ平均濃度でも総合露光量
分布特性波形s3と波形(ロ)とでは、総合露光量分布
特性波形s3の濃度の方が低く面積が大きくなる。結果
として、総合露光量分布特性波形S3による黒ドツト、
すなわち、波形(ロ)による黒ドツトは、ポケだ黒ドツ
トとなり、視覚上、目立ちにくくなる。また、第3図(
a)に示すレーザON時間T11を徐々に長くして行く
と、総合露光量分布特性波形S3による濃度は高くなる
。従って、従来の小面積の高濃度ドツトが出現しながら
面積が大きくなって増加するのに対して、この発明は、
大面積の低濃度のドツトの濃度が高くなって平均濃度が
増加する。
なお、上記実施例では濃度パターン法の例についてパル
ス変調する場合について説明したが、アドレスカウンタ
2でクロックパルスを8カウント毎に、水平同期信号B
Dを1カウント毎に各々主走査方向、副走査方向の画素
を逐次指定するようにすれば、画素の大きさをメモリ4
の1/4に対応させることが可能となり、濃度パターン
法とディザ法の中間状態(特開昭57−99867号公
報参照)の中間調を達成できる。
また、上記実施例ではレーザ光のビーム径に比して、短
周期のレーザ光を2度オン/オフする場合について説明
したが、オン/オフ回数は2度に限定されないが、2度
で充分な黒ドツトのボケを形成できる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、この発明はスポット光の径に相当
する走査時間に比して短周期の駆動パルスでスポット光
を繰り返しオン/オフ変調させる変調手段を設けたので
、黒ドツトをポカして、ハイライト部の黒ドツトの目立
ちを改善して、ハイライト部が自然で滑らかな記録画像
を得られる優れた利点を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例を示す画像記録装置の構成
図、第2図(a)〜(c)は第1図に示した各信号の動
作状態を示すタイミングチャート、第3図(a)、(b
)は第1図に示した変調手段の動作を説明する波形図、
第4図は第3図(b)に示した露光量分布に対する濃度
特性を示す図、第5図(a)〜(d)は従来のパルス幅
変調による露光分布特性を説明する波形図、第6図は第
5図(d)に示した露光量分布に対する濃度特性を示す
図である。 図中、lは画像メモリ、2はアドレスカウンタ、3はデ
ィジタルコンパレータ、4はメモリ、5はコラムアドレ
スカウンタ、6はローアドレスカウンタ、7はアンプ、
8は半導体レーザ、9はレーザ光、10は回転多面鏡、
11は感光体ドラム、12は反射ミラー、13は光検知
器である。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)入力される画素信号に応じて感光体をスポット光
    で露光走査し、このスポット光をオン/オフして疑似的
    に中間調画像を形成する画像記録装置において、前記ス
    ポット光の径に相当する走査時間に比して短周期の駆動
    パルスで前記スポット光を繰り返しオン/オフ変調させ
    る変調手段を具備したことを特徴とする画像記録装置。
  2. (2)感光体は、電子写真感光体で構成したことを特徴
    とする特許請求の範囲第(1)項記載の画像記録装置。
  3. (3)スポット光は、レーザビームで構成されることを
    特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の画像記録装
    置。
JP60245231A 1985-06-08 1985-10-30 画像記録装置 Expired - Fee Related JPH0777808B2 (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60245231A JPH0777808B2 (ja) 1985-10-30 1985-10-30 画像記録装置
US07/325,030 US4873537A (en) 1985-06-08 1989-03-20 Image recording apparatus for producing a plurality of pulse width modulated signals on the basis of image data

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JP60245231A JPH0777808B2 (ja) 1985-10-30 1985-10-30 画像記録装置

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JPS62104268A true JPS62104268A (ja) 1987-05-14
JPH0777808B2 JPH0777808B2 (ja) 1995-08-23

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