JPS6319678A - レ−ザ走査型画像形成装置 - 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、画像情報に応じた変調レーザビームを発振す
るレーザダイオード、及び、このレーザダイオードから
発振された変調レーザビームを感光体上に結像して走査
する照射光学系を備えたレーザ走査型画像形成装置に関
する。

なお、本明細書において、レーザ走査型画像形成装置は
、記録紙上に可視像を記録するレーザビームプリンタや
、マイクロフィルム上にマイクロイメージを写し込むレ
ーザＣ０Ｍシステム等を包含するものである。従って、
上述した感光体は、レーザビームプリンタで用いられる
、光導電層を有する感光体ドラムや感光体シート、或い
は、レーザＣ０Ｍシステムで用いられる、銀塩感光材料
を塗布したフィルム等を含むものである。

〔従来の技術〕

上述したレーザ走査型画像形成装置において、光源とし
て用いられるレーザダイオードは、個体間において、発
振波長に［±２０ｎｍ］ないし［±３０ｎｍ］程度のバ
ラツキがある。一方、感光体を構成する光導電層や銀塩
感光材料は、一般に、波長毎に感度が変わる分光感度特
性を有している。

そのため、レーザダイオードが変われば前記の感光体に
より受け取られるエネルギー量が変化し、装置毎に、或
いは、同一の装置においてもレーザダイオードを取り替
える毎に、得られる記録画像が異なった濃度となってし
まう虞れがある。

そこで、従来は、この種のレーザ走査型画像形成装置の
光源に用いるレーザダイオードとして、発振波長のバラ
ツキの少ないものを厳選することで、上述したレーザダ
イオード個体間での特性の変動に起因した、異なるレー
ザダイオードを用いて得られる記録画像間での濃度の変
動の回避を計っていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、このような場合、レーザダイオード自体の歩留
りが悪くなってレーザダイオードのコストが上昇し、レ
ーザ走査型画像形成装置自体のイニシャルコストが高、
くなったり、レーザダイオードの交換のためのランニン
グコストが高くなるものであった。

また、レーザダイオードを厳選しても、個体間での発振
波長のバラツキが全てな（なる訳ではないので、そのバ
ラツキに起因した記録画像の濃度のバラツキも全てな（
なるものではなかった。

本発明の目的は、上記実情に鑑み、レーザダイオードの
個体間における発振波長のバラツキに起因した装置間で
の記録画像の濃度の変動の回避、および、装置のコスト
ダウンを計ることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明によるレーザ走査型画像形成装置の特徴構成は、
画像情報に応じた変調レーザビームを発振するレーザダ
イオードの発振波長情報を記憶するための記憶手段、及
び、照射光学系により変調レーザビームが結像されて走
査される感光体の分光感度特性と、この記憶手段に記憶
された前記レーザダイオードの発振波長情報とに基づい
て、前記変調レーザビームの強度を前記感光体の受け取
るエネルギー量の設定値からの偏差がゼロとなるように
変更する補正手段を設けたことにある。

〔作　用〕

つまり、感光体においては、例えば、最も高い感度を基
準感度とし、その感度を示す波長以外の波長に対する感
度を基準感度に対する感度比として表すことで、その分
光感度特性を得ることができる。

従って、記憶手段に記憶されたレーザダイオードの発振
波長が情報として与えられることで、上述のような形で
予め分かっている感光体の分光感度特性に基づいて、そ
の発振波長における感度比の逆数を乗する等、前記変調
レーザビームビームの強度を前記感光体の受け取るエネ
ルギー量の設定値、即ち、前記基準感度を示す波長の変
調レーザビームに照射されたときに感光体が受け取る工
矛ルギー量からの偏差がゼロとなるように補正手段によ
って変調レーザビームの強度を変更することにより、感
光体が受け取るエネルギー量を、レーザダイオードの発
振波長に拘らず、常に、その感光体が基準感度を示す波
長の変調レーザビームに照射されたときと同じにできる
のである。

〔実施例〕

以下に、図面に基づいて、本発明の詳細な説明する。

第２図は、本発明によるレーザ走査型画像形成装置の一
例であるレーザＣ０Ｍシステムにおける走査装置の概略
構成を示している。

（１）はレーザダイオードで、画像情報に応じた駆動電
流により直接変調された変調レーザビーム（Ｂ）が、こ
のレーザダイオード（１）から発振される。この変調レ
ーザビーム（Ｂ）は、コリメータレンズ（２）によって
平行光にされた後、ミラー（３）により折り返され、高
速回転するポリゴンミラー（４）のある反射面（４ａ）
で反射される。

このポリゴンミラー（４）の回転で、変調レーザビーム
（Ｂ）に対するその反射面（４ａ）の傾きが変化し、そ
れに伴って、反射後の変調レーザビーム（Ｂ）は、偏向
されて感光体の一例である生マイクロフィルム（８）の
幅方向に向かって走査される（この方向が主走査方向で
ある）。

ポリゴンミラー（４）　ｔ＝より反射された後の変調レ
ーザビーム（Ｂ）は、ｆθレンズ（５）によって収束さ
れ、ミラー（６）により反射された後、ウィンドウガラ
ス（７）を透過し、生マイクロフィルム（８）上に結像
する。

即チ、コリメータレンズ（２）、ミラー（３）、ポリゴ
ンミラー（４）、ｆθレンズ（５）、ミラー（６）、及
び、ウィンドウガラス（７）等から、画像情報に応じた
変調レーザビーム（Ｂ）を生マイクロフィルム（８）上
に結像して走査する照射光学系（Ｉｓ）が構成されてい
る。

この照射光学系（Ｉｓ）は、ユニット化され、ひとつの
光学モジュールとして、レーザＣ０Ｍシステムの本体に
対して着脱自在に構成されている。そして、前述したウ
ィンドウガラス（７）は、ユニット化された照射光学系
（ＩＳ）の内部への埃の侵入を防止するように設けられ
たものである。

生マイクロフィルム（８）はその表面に一様に恨塩怒光
材料が塗布されており、画像情報に基づいて変調された
変調レーザビーム（Ｂ）がその表面に結像されて走査さ
れることにより、その強度に応じて表面の銀塩感光材料
が露光される。

そして生マイクロフィルム（８）の長手方向への一定速
度の搬送（この搬送方向が副走査方向である）に伴うこ
の走査の繰り返しによって、生マイクロフィルム（８）
上に、画素単位の潜像が形成されるようになっている。

なお、図中（９ａ）は生マイクロフィルム（８）上での
静電潜像形成開始位置を副走査方向に揃えるためのレー
ザビーム検知用光センサであり、（９ｂ）はミラーであ
る。

その後、図示は省略するが、このマイクロフィルムを加
熱することによって潜像を現像し、各コマにマイクロイ
メージが写し込まれたマイクロフィルムを得るのである
。

ところで、このレーザＣ０Ｍシステムに用いられる、感
光体の一例である生マイクロフィルム（８）は、赤外線
感光タイプであるが、波長に対して感度は一定でなく、
第３図に示す分光感度特性を有している。一方、光源と
して用いられるレーザダイオード（１）は、個体間でそ
の発振波長が［８００ｎｍｌないし［８５０ｎｍ］の範
囲でバラライでいるものである。

そのため、それら個体間で発振波長にバラツキのあるレ
ーザダイオード（１）を用いた場合、異なるレーザダイ
オード（１）により得られる記録画像間で濃度にバラツ
キが生じる虞れがある。

つまり、装置が異なることに、また、レーザダイオード
を取り替える毎に、記録画像の濃度が変化する。

特に、中間調のある画像を記録する際には、そのような
濃度の変化があると、階調再現性が極めて不統一になり
、画質の低下を招来する虞れもある。

そこで、レーザダイオード（１）の発振波長情報を記憶
しておき、生マイクロフィルム（８）の分光感度特性と
この発振波長情報とに基づいて、レーザダイオード（１
）からの発振強度を変更することで、レーザダイオード
（１）の個体間での発振波長に拘らず、生マイクロフィ
ルム（８）が受け取るエネルギー量を、常にある特定の
波長の変調レーザビーム（Ｂ）に照射された場合と同じ
にすることができるように構成しである。

次に、画像情報に応じたレーザダイオード（１）に対す
る直接変調、及び、上述したレーザダイオード（１）か
らの発振強度の変更を行う記録制御装置（ＰＣ）を説明
する。

生マイクロフィルム（８）上での潜像の形成にあたって
は、先ず、第２図においてＡ方向に走査される変調レー
ザビーム（Ｂ）、がミラー（９ｂ）で反射されてレーザ
ビーム検知用光センサ（９ａ）に到達することにより、
このレーザビーム検知用光センサ（９ａ）から露光開始
信号（ＳＯ５）が出力される。この露光開始信号（ＳＯ
Ｓ）は記録制御装置（ｒ’ｃ）に入力され、この露光開
始信号（ＳＯＳ）を受けることで、この記録制御装置（
ＰＣ）のレーザダイオード駆動回路（１０）から、レー
ザダイオード（１）への画像情ｆｕに応した駆動′Ｑ流
の出力が開始される。

そして、レーザダイオード（１）からの変調レーザビー
ム（Ｂ）の、前述した照射光学系（Ｉｓ）を用いての結
像走査によって、化マイクロフィルム（８）上に画像情
報Ｇこ応じた潜像の形成が開始されるのである。

記録制御装置（ＰＣ）は、第１図に示すように、レーザ
ダイオード駆動回路（ｌＯ）の他、前述した化マイクロ
フィルム（８）の分光感度特性を、異なるロット毎に３
種ｍｇき込んだ３つのＲＯＭ（１１）〜（１３）、及び
、記録画像の一頁分の画像情報をストアする画像メモリ
（１４）を有している。

この画像メモリ（１４）の客間は、例えば、１ドツトに
つき８ビツト、１ページあたり４０９６ドソ１−Ｘ４０
９６ドノトとして、１６ＭＢｙｔｅである。また、その
アドレスは、上位の１２ビツトが垂直方向のアドレスに
、下位の１２ビツトが水平方向のアドレスに設定されて
いるものである。

図中、（ＰＣＬＫ）は、ビクセルクロック（１５）から
出力される、ひとつづつの画素−二対窓するクロック信
号であり、（ＳＯ５）は第２図中のレーザビーム検出用
光センサ（９ａ）から出力される露光開始信号である。

プリントサイクルに入ると、水平読出カウンタ（１６）
と垂直読出力リンク（１７）とはともにクリアされ、露
光開始信号（ＳＯ５）の入力を待つ。最初の露光開始信
号（ＳＯ３）が入力されると、水平読出カウンタ（１６
）がリセットされてクロック信号（ＰＣＬＫ）の計数を
開始し、クロック信号（ＰＣＬＫ）が入力される毎にカ
ウントアンプされる。また、垂直読出カウンタ（１６）
は、この露光開始信号（ＳＯＳ）が入力される毎にカウ
ントアツプされるように構成されている。

水平読出カウンタ（１６）と垂直読出カウンタ（１７）
とのカウンタ値は、何れも、アドレス設定信号として画
像メモリ（１４）に入力され、画像メモリ（１４）の水
平方向のアドレスと垂直方向のアドレスとが設定される
。クロック信号（ＰＣＬＫ）は、画像メモリ（１４）に
ストローブ信号として人力されており、クロック信号（
ＰＣＬＫ）が人力される毎に、画像メモリ（１４）上の
対応するアドレスのデータがＤＡコンバータ（１８）に
送られる。

このＤＡコンバータ（１８）には、同じクロック信号（
ＰＣＬＫ）がストローブ信号として入力されていて、ク
ロック信号（ＰＣＬＫ）が人力される毎に、上記データ
がアナログ信号に変換されるように構成されている。変
換後アナログ信号は、割算器（１９）の破除信号入力端
子（Ｘ）に人力されている。

この割算器（１９）の除信号入力端子（Ｙ）には、スト
ローブ信号として入力されるクロック信号（ＰＣＬＫ）
に応じて前述した３つのＲＯＭ　（１１）〜（１３）の
うちの何れかから読み出され、同じクロック信号（ＰＣ
ＬＫ）がストローブ信号として人力されるＤＡコンバー
タ（２０）でアナログ信号に変換された信号が入力され
ている。

既に述べたように、この３つのＲＯＭ　（１１）〜（１
３）内には、３種類の異なるロフト毎の化マイクロフィ
ルム（８）の分光感度特性が書き込まれている。例えば
、第３図に示す化マイクロフィルム（８）の分光感度特
性は、［５ｎｍ］毎に相対感度で表せば次の第１表の左
から２つ目の欄のようになる。

そして、第１表の左から２つ目の欄に示す各発振波長毎
の相対感度を、発振波長がＣＣ８３０ｎ］〜 のときの相対感度を［１００］としてそれに対する感度
比で表したものを、８ビツトのデータとして、例えば、
あるＲ　ＯＭ　（１１）に、第１表の右側の２つの欄に
示すように、各々［０］から［１０〕のアドレスを付し
て古き込んである。

第１表 これら３つのＲＯＭ（１１）〜（１３）は、データライ
ンを介して、生マイクロフィルム（８）のロフトに見合
う分光感度特性が書き込まれた何れかのＲＯＭ　（１１
）〜（１３）を選択するための選択スイッチ（２１）に
接続されている。また、各ＲＯＭ（１１）〜（１３）の
アドレス線は、前述したアドレスに対応する１０進のロ
ークリディツプスインチ（２２）に接続されている。

この１０進のロータリディップスイッチ（２２）は、工
場からの出荷時に、最終チェックを行ってレーザダイオ
ード（１）の発振波長を測定し、その測定結果に基づい
て、［５ｎｍ］毎の波長に対応するＲ　ＯＭ　（１１）
〜（１３）の７ドレスをＭｔＲするためのものである。

例えば、生マイクロフィルム（８）の分光感度特性が第
３図に示すものである場合、選択スイッチ（２１）を［
１］にセントすることで、その分光感度特性をデータと
して保持するＲ　ＯＭ　（１１）が選択される。そして
、測定された発振波長を丸めたものが［８２０ｎｍコで
あれば、ロークリディップスイッチ（２２）を［４コに
セントすることで、ＲＯＭ　（１１）の［４］のアドレ
スが選択される。

従って、画像メモリ（１４）からの画像データの読出し
と同時に、ＲＯＭ　（１１）の［４〕のアドレスにスト
アされた［１２２］のデータが、ストローブ信号として
のクロック信号（ＰＣＬＸ）が入力される度に読み出さ
れ、ＤＡコンバータ（２０）でアナログ信号に変換され
て割算器（１９）に入力されるのである。

この割算器（１９）においては、破除信号入力端子（Ｘ
）から入力される信号を、除信号入力端子（Ｙ）から入
力される信号で除する演算が行われる。即ち、前述の条
件を用いて説明すれば、生マイクロフィルム（８）の［
８２０ｎｍｌにおける感度の、［８３０ｎｍｌにおける
感度に対する感度比の逆数が乗じられることになるわけ
で、その結果、この割算器（１９）の出力端子（Ｚ）か
ら出力される信号には、予め、生マイクロフィルム（８
）の分光感度特性に起因した感光量の１員失となる分が
上乗せされていることとなっている。

この割算器（１９）からの出力信号は、レーザダイオー
ド駆動回路（１０）に入力され、それに応じてレーザダ
イオード（１）の出力変調が行われるようになっている
。

従って、この割算器（１９）からの出力信号による変調
を受けてレーザダイオード（１）から発振された変調レ
ーザビーム（Ｂ）は、生マイクロフィルム（８）に達し
てその表面の銀塩感光材料を露光する際に、この変調レ
ーザビーム（Ｂ）の波長におけるこの生マイクロフィル
ム（８）の相対感度に応じて、上乗せされた分の光量が
ケラれて損失することとなり、生マイクロフィルム（８
）が受け取るエネルギー量は、レーザダイオード（１）
の各個体が持つ発振波長のバラツキの影響が除却された
ものになっているのである。

その結果、装置が変わったり、レーザダイオード（１）
が取り替えられたりして異なるレーザダイオード（１）
が用いられた場合にも、常に、同じ濃度の記録画像が得
られるのである。

即ち、口′−タリディップスイソチ（２２）がレーザダ
イオード（１）の発振波長情報を記憶するための記憶手
段（Ｍ）となっている。また、３つのＲＯＭ　（１１）
〜（１３）、それらを選択する選択スイッチ（２１）、
ＤＡコンバータ（２０）、及び、割算器（１９）等から
、感光体としての生マイクロフィルム（８）の分光感度
特性と、記４意手段としてのロータリディップスイッチ
（２２）がセントされることで記憶されているレーザダ
イオード（１）の発振波長情報とに基づいて、変調レー
ザビーム（Ｂ）の強度を変更する補正手段（０１１）が
構成されている。

１ラインの画像情報に基づく変調信号の出力が完了し、
次の露光開始信号（ＳＯ５）が入力されると、垂直読出
カウンタ（１７）がカウントアツプされ、画像メモリ（
１４）において、次のラインに相当する垂直方向のアド
レスが設定される。そして、クロック信号（ＰＣＬＫ）
に応じて、次のラインの画像が読み出されるように構成
されている。

先の実施例では、画像メモリ（１４）内にストアされた
画像データをアナログ信号に変換した後、レーザダイオ
ード（１）の発振波長情報に基づいてロークリディツプ
スインチ（２２）の七７１−で選１尺されたＲ　ＯＭ　
（１１）〜（１３）内のアドレスにストアされたデータ
をアナログ変換したもので除し、この除算後の信号を用
いて、レーザダイオード（１）からのレーザビーム（Ｂ
）を直接変調するものを説明した。これに替えて、補正
手段（ＣＭ）として、レーザダイオード（１）とコリメ
ークレンズ（２）との間に、印加電圧に応じて透過率の
変化するＰＬＺＴ素子等の光変調器を介装し、ロークリ
ディップスイッチ（２２）のセントにより選択されたＲ
　ＯＭ　（１１）〜（１３）内のアドレスにストアされ
たデータに基づいてこの光度Ａｍ　２Ｘに対する印加電
圧を変化させることでレーザビーム（Ｂ）の強度を変更
するように構成してもよい。

また、先の実施例では、感光体としての生マイクロフィ
ルム（８）の分光感度特性を、異なるロフトに対応させ
て３つのＲＯＭ　（１１）〜（１３）に記憶させておき
、ロークリディップスイッチ（２２）の七ソ１−でそれ
らＲＯＭ（１１）〜（１３）内のアドレスを選択するこ
とで、個体毎のレーザダイオード（１）の発振波長情報
が記憶されるものを説明した。これに替えて、個体別の
発振波長情報そのものを記憶するメモリを別に設けても
よい。この場合には、このメモリが記憶手段（Ｍ）とな
る。このように構成する場合、このメモリ内にストアさ
れたデータが、生マイクロフィルム（８）の分光感度特
性を記憶する各ＲＯＭ　（１１）〜（１３）のアドレス
を示すものとなるようにすればよい。

本発明は、先の実施例で説明した、感光体としての生マ
イクロフィルム（８）にマイクロイメージを写し込むレ
ーザＣ０Ｍシステムの他、記録紙上に可視像を記録する
レーザビームプリンタにも適用することができ、それら
をレーザ走査型画像形成装置と総称する。

なお、レーザビームプリンタとしては、感光体ドラムや
！β光体シート上に一旦静電潜像を形成した後、これを
現像して記録紙に転写する間接型のものと、感光材料を
塗布した感光紙に直接変調レーザビームを結像走査する
直接型のものとの、何れであってもよい。間接型のレー
ザビームプリンタにおいては感光体トラムや感光体シー
トが感光体であり、直接型のレーザビームプリンタにお
いては感光紙が感光体である。

〔発明の効果〕

以上述べてきたように、本発明によるレーザ走査型画像
形成装置は、レーデダイオードが有する発振波長情報と
、このレーザダイオードから発振されるレーザビームが
最終的に到達する感光体や受光素子等の分光感度特性と
に基づいて、レーザダイオードの発振強度を変更するこ
とにより、レーザダイオードの個体間での発振波長のバ
ラツキに拘らず、感光体や受光素子等の目標物において
、受け取られるエネルギー量を変動のないものにできる
から、レーザダイオードが変わることによる記録画像の
ン二度差を少なくしながら、レーザダイオードの発振波
長のバラツキを許容できるようになった。

その結果、階調再現性を良好に維持しながら、レーザダ
イオードの歩留りを高いものに出来、装置のコストダウ
ンを計ることができるようになった。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係るレーザ走査型画像形成袋置の実施例
を示し、第１図はレーザＣ０Ｍシステムの記録制御装置
のブロック図、第２図はレーザＣ０Ｍシステムの照射光
学系の概略図、第３図は生マイクロフィルムの分光感度
特性を示すグラフである。 （１）・・・・・・レーザダイオード、（８）・・・・
・・感光体、（Ｍ）・・・・・・記憶手段、（ＣＭ）・
・・・・・補正手段、（Ｉｓ）・・・・・・照射光学系
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　画像情報に応じた変調レーザビームを発振するレーザ
   ダイオード、及び、このレーザダイオードから発振され
   た変調レーザビームを感光体上に結像して走査する照射
   光学系を備えたレーザ走査型画像形成装置において、前
   記レーザダイオードの発振波長情報を記憶するための記
   憶手段、及び、前記感光体の分光感度特性とこの記憶手
   段に記憶された前記レーザダイオードの発振波長情報と
   に基づいて、前記変調レーザビームビームの強度を前記
   感光体の受け取るエネルギー量の設定値からの偏差がゼ
   ロとなるように変更する補正手段を設けてあるレーザ走
   査型画像形成装置。