JPS6411191B2

JPS6411191B2 -

Info

Publication number: JPS6411191B2
Application number: JP14966979A
Authority: JP
Inventors: Satoru Tomita
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1979-11-19
Filing date: 1979-11-19
Publication date: 1989-02-23
Also published as: JPS5672461A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、２値による画像情報にもとづいた光
走査を感光体上になすことにより画像の記録を行
なわせる光走査方式による画像記録方法に関す
る。

従来、この種の画像記録方法としては、その具
体的な実行手段として第１図に示すように、外部
から送られてくる２値による画像情報に応じた駆
動信号DSによつてレーザ・ダイオード１の変調
を行なわせ、その変調されたレーザビームを結像
レンズ、ガルバノミラー等の光偏向器などからな
る光学系２を介して感光ドラム４上に送つて露光
させ（図中矢印Ｘはレーザビームの主走査方向
を、また矢印Ｙは感光ドラム４の回転による副走
査方向をそれぞれ示している）、その現像、定着
処理を行なわせて転写紙（特に図示せず）に画像
を記録させるようにしている。なお、図中５は帯
電器を、６は現像機をそれぞれ示している。ま
た、それ以外の光走査方式によるものとして、
CRT，OFTなどの露光手段を用いて、それによ
る光ビーム走査により感光ドラムに潜像を形成さ
せて前述と同様の画像記録を行なわせるように構
成したものも用いられている。

このような画像記録方法にあつては、普通、感
光ドラム４上に非画像部の露光を行なわせ、その
未露光部分（画像部）にトナー等を付着させて現
像処理するいわゆるＰ−Ｐ記録方式、または画像
部の露光を行なわせ、その露光部分にトナー等を
付着させて現像処理するいわゆるＮ−Ｐ記録方式
が採用されており、特に前者のＰ−Ｐ記録方式に
よる場合は通常の複写機での処理と全く同一であ
ることからユニツトの共通化を図ることができ、
通常の複写機に前述したような光走査手段を付加
させることにより多機能をもつた複写装置として
その利用範囲を広げさせることができるという利
点があり、また後者のＮ−Ｐ記録方式による場合
は通常の原稿ではその画像部の占有面積が全体の
６〜８％程度であることから発光源の寿命を長く
でき、しかも画像部が少ないということでジツタ
などによる走査むらがめだたなくなるという利点
を有している。

しかし、このような光走査方式による画像記録
時に特に問題となるのは、感光ドラム４上に露光
される光ビームの照度むらである。すなわち、レ
ーザ・ダイオードなどから発せられたレーザビー
ムであれ、またCRTなどによつて生じた光ビー
ムであるにしろ、通常の光ビームではそのビーム
径にあつてその中央部で放射強度が強く、端部で
それが弱くなるような放射強度分布特性（第２図
参照）をもつており、そのため所定のライン密度
（またはピツチ）でライン走査を行なわせる際、
露光部に照度むらを生じてしまい、それがＰ−Ｐ
記録方式によるものでは非画像部に、またＮ−Ｐ
記録方式によるものでは画像部にそれぞれ走査線
のすじとなつて現れてしまい（特に後者の場合に
は濃度むらを生じてしまうことになる）、何れに
あつても記録画像の画質が低下してしまうという
欠点がある。なお、第２図は一般的な光ビームの
放射強度分布特性を示すもので光ビームがＺ方向
に伝搬する際、その放射強度Ｉ（ｘ、ｙ）は次式
によつて与えられることになる。

Ｉ（ｘ、ｙ）＝2P₀／πW²exp｛−２（x²＋y²／W²｝…
…(1) ここで、ＷはＩ／I₀＝e^-2の値によつて定義さ
れる点における光ビームの半径である。

この光ビームの照度むらの問題を解決するため
に、現像時におけるバイアス電圧を適宜制御して
その照度むらの影響が記録画像上に現れないよう
にする方法が考えられるが、このような方法では
画像部と非画像部との境界におけるコントラスト
が低下してしまうおそれが多分にある。また、光
ビーム径を大きくとつて走査する方法も考えられ
るが、このような方法では走査線のすじをなくす
ことはできるが、反面、Ｐ−Ｐ記録方式の場合に
は画像部が細つてしまい、Ｎ−Ｐ記録方式の場合
には画像部（特に副走査方向の画像）が太つてし
まうという不具合を生じてしまう。

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、
画像部と非画像部との境界におけるコントラスト
が低下することなく、また画像部の細りあるいは
太りを生ずるようなことなく光ビームの照度むら
に起因する走査線のすじ発生を防止して、品質の
良い画像を記録させることができるようにした光
走査方式による画像記録方法を提供するものであ
る。

本発明による光走査方式による画像記録方法に
あつては、特に光ビーム径を一定にしたままで、
ビーム走査方向における画像部と非画像部との境
界において、光ビームの照度むらの影響が現れる
非画像部（Ｐ−Ｐ記録方式）または画像部（Ｎ−
Ｐ記録方式）における走査ラインの光ビーム強度
を、その境界以外における非画像部または画像部
の各走査ラインのそれよりも低下させて画像記録
を行なわせるようにしたものである。なお、この
際、光ビームの強度を変化させてもそのビーム径
の大きさは不変であるが、感光体上への放射照度
が変わるためにその分だけビーム径を変化させた
のと同じ効果が得られることになる。すなわち、
第３図に示すように、光ビームの強度をＩから
I′に下げたとき、レベルＬで感光体への実質上の
画像が形成されるものとすると、その光ビームの
半径Ｗ（＝W′）はみかけ上W^*からW^*′に変化し
たものとして取扱うことができる。

以下、添付図面を参照して本発明の一実施例に
ついて詳述する。

いま、第４図に示すように、文字「Ｐ」をＰ−
Ｐ方式によつて記録させようとする場合、各走査
ラインｉ−１、ｉ、ｉ＋１、……、ｊ−１、ｊ、
ｊ＋１、……に対して、例えばレーザ・ダイオー
ドを用いるときにはその出力レベルを制御してレ
ーザビームの強度を図示すように変化させる（光
ビーム径は一定）。すなわち、ビーム走査方向に
画像部から非画像部に変化する境界部分A₁にお
いて、その非画像部を走査する最初のラインｉ＋
１の記録時にその直前の画像部における走査ライ
ンｉの画像情報に応じてレーザビームの出力レベ
ルを他の部分における非画像部でのそれよりも低
下させて記録させるようにする（図示A′₁部分参
照）。この際、レーザビームの出力レベルは、非
画像部において露光不足による走査線のすじが発
生しないように適宜制御される。

また、第５図は同じく文字「Ｐ」をＰ−Ｐ方式
によつて記録させようとする場合、ビーム走査方
向に非画像部から画像部に変化する境界部分A₂
において、その非画像部を走査する最終のライン
ｊの記録時にその直後の画像部における走査ライ
ンｊ＋１の画像情報に応じてレーザビームの出力
レベルをそれ以前の非画像部でのそれよりも低下
させて記録させるようにしたものである（図示
A′₂部分参照）。

さらに、第６図は前述した第４図および第５図
の各制御を複合して行なわせるようにしたもの
で、走査ラインの前後の各画像情報にそれぞれ応
じてレーザビームの出力レベルを変化させて記録
させるようにしている。

以上はＰ−Ｐ記録方式を採用した場合である
が、Ｎ−Ｐ記録方式を採る場合には、レーザビー
ムの照度むらによる影響がＰ−Ｐ記録方式による
場合と異なつて画像部に現れるため、この場合に
は第７図、第８図および第９図にそれぞれ示すよ
うに、境界部分B₁において画像部を走査する最
初のラインｊ＋１の記録時にその直前の非画像部
における走査ラインｊの画像情報に応じてレーザ
ビームの出力レベルを他の部分における画像部で
のそれより低下させ、また境界部分B₂において
画像部を走査する最終のラインｉの記録時にその
直後の非画像部における走査ラインｉ＋１の画像
情報に応じてレーザビームの出力ベルを同様に低
下させることにより画像の記録を行なわせるよう
にしている。

なお、第１０図は以上説明した画像記録時にお
けるレーザビームの出力レベル制御を具体的に行
なわせるための一構成例を示すもので、例えばス
キヤナなどから送られてくるデジタル画像信号
BSを一時集合的に蓄積して増幅する入力バツフ
ア増幅部７と、その増幅出力にもとづいて前述の
出力レベル制御のための制御を行なわせる信号処
理部８と、その処理信号を増幅する出力増幅部９
と、その増幅出力に応じて前記レーザ・ダイオー
ド１を駆動する駆動部１０とによつて構成されて
いる。

このように、本発明による画像記録方法にあつ
ては、ビーム走査方向に非画像部と画像部とが隣
接する境界部分において、光ビームの照度むらに
よる影響が生ずるおそれのあるライン走査時にそ
の光ビームの出力レベルを低下させて走査線のす
じや濃度むらの発生を抑制するように処理してい
るため、その境界部分におけるコントラストが低
下することなく、また画像部の細りあるいは太り
を全く生ずることなく高品質な画像記録を行なわ
せることができることになる。また、この際、主
走査方向に短軸をとり、副走査方向に長軸をとつ
た楕円形状の光ビームを用いれば、Ｐ−Ｐ記録方
式による場合には主、副走査方向ともに細りのな
い画像を記録させることができ、またＮ−Ｐ記録
方式による場合には主走査方向の太りを軽減させ
ることができ、特に狭い領域での画像記録（例え
ば細線などの記録）時に解像度を向上させること
ができるようになる。

また、本発明による画像記録方法の他の実施例
としては、２値による画像情報に周期的な振幅変
調をかけ、その変調をかけられた各ラインごとの
画像情報にもとづいて前述の場合と同様に光ビー
ムの出力レベル制御を行なわせることが考えられ
る。

第１１図ないし第１３図は、それぞれ文字
「Ｆ」をＰ−Ｐ方式によつて記録させようとする
場合における各走査ラインの光ビームの出力レベ
ル状態を示すもので、各例における出力レベルの
制御内容は前述した第４図ないし第５図の場合に
おけるそれと全く同一である。

また、第１４図ないし第１６図は、それぞれ文
字「Ｅ」はＮ−Ｐ方式によつて記録させとうとす
る場合における各走査ラインの光ビームの出力レ
ベル状態を示すもので、各例における出力レベル
の制御内容は前述した第７図ないし第９図の場合
におけるそれと全く同一である。

ただ、この実施例の場合には２値による画像情
報周期的な振幅変調がかけられているため、Ｐ−
Ｐ記録方式による場合には前記実施例のときより
も非画像部に走査線のすじが現れるようなことが
ほとんどなく、最悪な条件下でも記録画像に地肌
汚れが若干現れる程度となつて、さらに品質の良
い画像を記録させることができるようになる。ま
た、Ｎ−Ｐ記録方式による場合には、比較的面積
の大きな黒べた部分において網目のかけられたよ
うな静電荷パターンとなるために現像時における
トナーの付着も良好となり、また非画像部に接す
る画像部分が太るようなことがなく、濃度が均一
したかつ解像度の良い画像を記録させることがで
きるようになる。

なお、第１７図はこの実施例による画像記録時
のレーザビームの出力レベル制御を具体的に行な
わせるための一構成例を示すもので、この場合に
は第１０図の構成に加えてデジタル画像信号BS
に周期的な振幅変調をかけるために、一定周期の
搬送波を生ずる発振部１１と、その発振出力と入
力バツフア増幅部７からの画像信号とに応じて変
調波を信号処理部８へ送出する可変利得増幅部１
２とを設けることによつて構成されている。

なお、本発明の光走査方式による画像記録方法
は前述した各実施例のものに何ら限定されるもの
ではなく、光ビームの出力レベルの制御を行なわ
せる代わりに、それと同一の制御内容によつて光
ビームの径を一時小さくするようにしても全く同
等の効果が得られるようになることはいうまでも
ない。

以上、本発明による光走査方式による画像記録
方法にあつては、２値化された画像情報により変
調された光ビームを走査しながら感光体上へ露光
して画像を記録させる際、光ビームの走査方向に
おける画像部と非画像部との境界において、Ｐ−
Ｐ記録方式をとる場合の非画像部における少なく
とも最初のおよび最終の各走査ライン上での光ビ
ーム強度を、その最初の走査ラインの直前におけ
る画像部の走査ラインおよびその最終の走査ライ
ンの直後における画像部の走査ラインにおける画
像情報に応じてそれぞれ低下させ、またＮ−Ｐ記
録方式をとる場合の画像部における少なくとも最
初のおよび最終の各走査ライン上での光ビーム強
度を、その最初の走査ラインの直前における非画
像部の走査ラインおよびその最終の走査ラインの
直後における非画像部の走査ラインにおける画像
情報に応じてそれぞれ低下させるようにしたもの
で、光ビームの照度むらの影響による走査線のす
じまたは濃度むらの発生を防止し、コントラス
ト、解像度ともに良好な高品質な画像記録を行な
わせることができるという優れた利点を有してい
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的な光走査方式による画像記録装
置の一構成例を示す簡略図、第２図は一般的な光
ビームの放射強度分布特性を示す図、第３図は光
ビームの強度とビーム径との関係を示す特性図、
第４図ないし第６図は本発明の一実施例における
Ｐ−Ｐ記録方式による画像記録時の各走査ライン
の光ビーム強度をそれぞれ示す特性図、第７図な
いし第９図は同じく同実施例におけるＮ−Ｐ記録
方式による画像記録時の各走査ラインの光ビーム
強度をそれぞれ示す特性図、第１０図は同実施例
における光ビームの出力レベル制御を行なわせる
ための一構成例を示すブロツク図、第１１図ない
し第１３図は本発明の他の実施例におけるＰ−Ｐ
記録方式による画像記録時の各走査ラインの光ビ
ーム強度をそれぞれ示す特性図、第１４図ないし
第１６図は同実施例におけるＮ−Ｐ記録方式によ
る画像記録時の各走査ラインの光ビーム強度をそ
れぞれ示す特性図、第１７図は同実施例における
光ビームの出力レベル制御を行なわせるための一
構成例を示すブロツク図である。１……レーザ・ダイオード、２……光学系、４
……感光ドラム、５……帯電器、６……現像機、
７……入力バツフア増幅部、８……信号処理部、
９……出力増幅部、１０……駆動部、１１……発
振部、１２……可変利得増幅部、BS……２値に
よる画像信号、DS……駆動信号。

Claims

【特許請求の範囲】

１２値化された画像情報により変調された光ビ
ームを走査しながら感光体上へ露光して画像を記
録させる際、光ビームの走査方向における画像部
と非画像部との境界において、Ｐ−Ｐ記録方式を
とる場合の非画像部における少なくとも最初のお
よび最終の各走査ライン上での光ビーム強度を、
その最初の走査ラインの直前における画像部の走
査ラインおよびその最終の走査ラインの直後にお
ける画像部の走査ラインにおける画像情報に応じ
てそれぞれ低下させ、またＮ−Ｐ記録方式をとる
場合の画像部における少なくとも最初のおよび最
終の各走査ライン上での光ビーム強度を、その最
初の走査ラインの直前における非画像部の走査ラ
インおよびその最終の走査ラインの直後における
非画像部の走査ラインにおける画像情報に応じて
それぞれ低下させる手段をとるようにした光走査
方式による画像記録方法。