JPH01272469A - 光プリンタ - 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、ＬＥＤプリンタや液晶プリンタ等の光プリン
タであって、階調のある記録が可能な光プリンタに関す
る。

さらに詳しくは、光源からの光を各別に断続可能な光シ
ャッタや各別に点消燈可能なＬＥＤといった、感光体等
の感光性を有する記録部材を画素単位で露光するための
複数の露光部を列状に配設し、それら複数の露光部を前
記記録部材に対する露光状態と非露光状態とに各別に切
り替える駆動回路を設け、入力記録情報に基づいて、所
定時間内の前記記録部材に対する画素単位での累積露光
量が入力記録情報の階調に応じたものとなるように、前
記所定時間を時分割した所定数の単位作動時間のうち前
記露光部を露光状態とするものを決定して前記駆動回路
を作動させる変調手段を設けた光プリンタに関する。

〔従来の技術〕

従来、上述した光プリンタにおいては、感光性を有する
記録部材に各画素を形成するための所定時間の間、露光
部の露光強度は第７図に示すように常に一定であり、そ
の露光強度と各単位作動時間の継続時間との積によって
得られる単位作動時間毎の記録部材に対する露光量は一
定であった。そして、変調手段は、その所定時間を時分
割した所定数の単位作動時間のうち露光部を露光状態と
する数、すなわち露光数を、入力記録情報に応じたもの
として、各露光部に対する駆動回路を作動させることで
、単位作動時間の継続時間と露光数と露光強度との積に
よって得られる所定時間内の記録部材に対する画素単位
での累積露光量を、入力記録情報の階調に応じたものと
し、もって、記録部材上での露光の累積効果による静電
潜像形成を行って、階調のある記録を行えるようにする
ことが知られていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上述した従来の光プリンタにおいては、階調の
再現を、同一露光量を与える露光数を変更することで行
うものであったから、再現できる階調の数は所定時間に
対する時分割数と同じであり、記録の階調度を高めるに
は、各画素を形成するための所定時間に対する時分割数
を増やすしかなかった。それゆえ、各単位作動時間の継
続時間を変えずに階調度を高めようとすると、記録速度
の低下を来すこととなる。−方、記録速度を犠牲にする
ことなく階調度を高めようとすると、駆動回路による露
光部の露光状態と非露光状態との切替えを高速化する必
要があり、露光部の応答性を高めるとともに駆動回路の
変調周波数を高めることのみならず信号処理のための構
成をすべて高速化することが要求され、回路設計や回路
実装がむつかしくなるとともに、高品質の部品を必要と
することでコストアップを招来する虞がある。

本発明の目的は、上記実情に鑑み、記録速度の低下を来
すことなく、また、多大なコストアップを招来すること
なく、高い階調度での記録を行うことができる光プリン
タを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明による光プリンタの特徴構成は、入力記録情報に
基づいて、所定時間内の感光性を有する記録部材に対す
る画素単位での累積露光量が入力記録情報の階調に応じ
たものとなるように、前記所定時間を時分割した所定数
の単位作動時間のうち前記記録部材を画素単位で露光す
るための複数の露光部を露光状態とするものを決定して
前記露光部に対する駆動回路を作動させる変調手段を構
成するに、前記所定時間内における各単位作動時間での
前記露光部の露光強度を異ならせる光強度変更手段を設
け、入力記録情報に基づいて、前記所定時間内の前記記
録部材に対する累積露光量が入力記録情報の階調に応じ
たものとなるように、前記光強度変更手段により露光強
度が異ならせられた前記所定時間内での所定数の単位作
動時間のうち、前記露光部を露光状態とするものを選択
して前記駆動回路を作動させる変調制御手段を設けたこ
とにある。

〔作　用〕

つまり、光強度変更手段によって各単位作動時間毎に露
光部の露光強度を異ならせることで、露光部が露光状態
にあるときの種々の露光強度とその継続時間との積によ
って得られる各単位作動時間毎の感光性を有する記録部
材に対する露光量を異ならせることができるから、変調
制御手段が何れの単位作動時間で露光部を露光状態にす
るかを選択することによって、同一の露光強度にあるこ
とで感光性を有する記録部材に対する露光量が全て同じ
である露光数を選択する故に所定時間に対する時分割数
と同じ数の階調数しか再現できなかった従来の場合とは
異なリ、所定時間に対する時分割数と、光強度変更手段
による露光強度の異同数とを組み合わせた数の階調の再
現が可能になる。

要約すれば、本発明による光プリンタは、各単位作動時
間毎の感光性を有する記録部材に対する露光量に重み付
けして、再現可能な階調数を増加できるようにしたもの
である。

従って、従来と同じ時分割数で変調して記録を行う場合
に、露光強度を単位作動時間毎に異ならせる構成を付は
加えるだけで、変調周波数を上げることなく記録の階調
再現性を高めることができ、一方、記録の階調再現性を
従来と同じに維持しながら、変調のための時分割数を少
なくして記録速度を高めることも可能になる。

〔実施例〕

以下、図面に基づいて、本発明の詳細な説明する。

第２図に示すように、感光性を有する記録部材の一例で
あるドラム状の感光体（１）の周囲に、その感光体（１
）の表面を一様に帯電させる帯電装置（２）、外部のホ
ストコンピュータ（ＨＣ）等からの入力記録情報に基づ
く作動で感光体（１）上にその入力記録情報に応じた静
電潜像を形成するためのＬＥＤアレイ（３）、感光体（
１）上の静電潜像にトナーを付着させて顕像化する現像
装置（４）、そのトナー像を記録紙（Ｐ）上に転写する
転写装置（５）、その記録紙（Ｐ）を感光体（１）から
分離する分離装置（６）、転写後の感光体（１）の表面
に付着した余分なトナーを除去するブレードを有するク
リーニング装置（７）、転写後の感光体（１）の表面の
電荷を消滅させるイレーザランプ（８）等を配設すると
ともに、複数の記録紙（Ｐ）を保持する給紙トレイ（９
）、感光体（１）上での静電潜像の形成に同期を取って
この給紙トレイ（９）から記録紙（Ｐ）を１枚ずつ取り
出して転写装置（５）に送り込む給紙装置（１０）、ト
ナー像が転写された記録紙（Ｐ）を加熱することでその
トナー像を溶融して記録紙（Ｐ）上に定着させる定着装
置（１１）等を設けて光プリンタの一例であるＬＥＤプ
リンタを構成しである。

前記ＬＥＤアレイ（３）は、露光部である画素単位のＬ
　Ｅ　Ｄ　（３ａ＞を、紙面に直交する方向に列条に並
べたものであり、各Ｌ　Ｅ　Ｄ　（３ａ）は、点燈する
ことで感光体（１）を画素単位で露光する露光状態に、
一方、消燈することでその露光を停止する非露光状態に
切り替えられるように構成されている。

第１図に示すように、ＬＥＤアレイ（３）の各Ｌ　Ｅ　
Ｄ　（３ａ）には、スイッチング用の各別のトランジス
タ（１２ａ）のエミッタ端子が接続されている。各トラ
ンジスタ（１２ａ＞のコレクタ端子には、制御装置（Ｃ
）の主要部分を構成するＣ　Ｐ　Ｕ　（１３）からの駆
動電圧［Ｖ、］が印加されている。また、各トランジス
タ（１２ａ）のベース端子には、入力記録情報に応じた
記録信号［Ｒ３］を出力する各別のアントゲ−）　（１
２ｂ）の出力端子が接続されている。

そして、各Ｌ　Ｅ　Ｄ　（３ａ）は、アンドゲート（１
２ｂ）からの記録信号［Ｒ３］が“Ｈ”レベルのときに
点燈されて露光状態になり、記録信号［Ｒ３］が“Ｌ”
レベルのときに消燈されて非露光状態になって、感光体
（１）上に画素単位での静電潜像を形成することができ
るように構成されている。

すなわち、露光部である各Ｌ　Ｅ　Ｄ　（３ａ）に対す
る各別のトランジスタ（１２ａ）とアントゲ−）　（１
２ｂ）とが、そのＬ　Ｅ　Ｄ　（３ａ）を感光体（１）
に対する露光状態と非露光状態とに切り替える駆動回路
（１２）を構成している。

前記駆動回路（１２）のアントゲ−１−（１２ｂ）の−
方の入力端子には、前記ＣＰ　Ｕ　（１３）からのゲー
ト開閉用信号［ＧＳ　］が入力されている。また、アン
トゲ−）　（１２ｂ）の他方の入力端子には、ＬＥＤア
レイ（３）を構成するＬ　Ｅ　Ｄ　（３ａ）の個数に相
当するビット数のラッチ回路（１４）からのラッチデー
タが入力されている。このラッチデータは、ラッチ回路
（１４）がＣＰ　Ｕ　（１３）からのラッチパルス［Ｌ
Ｓ］の入力時にラッチ回路（１４）と同じビット数のシ
フトレジス、り（１５）内の記録データをラッチしたも
のである。

一方、ホストコンピュータ（ＨＣ）から入力される入力
記録情報は、ＣＰ　Ｕ　（１３）によって、付設のビッ
トマツプメモＩＪ（１６）上に展開されてストアされて
いる。実際の記録動作にあたっては、ＣＰ　Ｕ　（１３
）からのクロック信号［Ｃ３］を受けたシフトレジスタ
（１５）がビットマツプメモリ（１６）内の記録データ
を１ビット分ずつ読み出して直列に入力しつつ順次内部
レジスタ間でシフトして保持し、１ライン分の記録デー
タがシフトレジスタ（１５）に入力された時点でＣＰ　
Ｕ　（１３）から出力されるラッチパルス［ＬＳ］を受
けてラッチ回路がその１ライン分の記録データをラッチ
して各Ｌ　Ｅ　Ｄ　（３ａ）別のアンドゲート（１２ｂ
）に出力し、ＣＰ　Ｕ　（１３）からのゲート開閉用信
号［ＧＳ］が“Ｈ”レベルになることで、１ライン分の
記録データに応じて各Ｌ　Ｅ　Ｄ　（３ａ）が点燈或い
は消燈されるように構成されている。

このＬＥＤプリンタにおいては、得られる記録を階調性
のあるものにするために、各ＬＥＤ（３ａ）によって画
素単位で静電潜像を形成するにあたって、各Ｌ　Ｅ　Ｄ
　（３ａ）の作動を、各画素の形成に要する所定時間を
４つに時分割して、各画素毎に４回ずつ繰り返して行う
ように構成しである。つまり、入力記録情報に基づいで
、上述の４回の単位作動時間毎に各Ｌ　Ｅ　Ｄ　（３ａ
）を点燈させるか消燈させるかを選択することによって
、前記所定時間内の感光体（１）に対する画素単位での
累積露光量が入力記録情報の階調に応じたものになり、
感光体（１）における露光量の累積効果によって、得ら
れる記録が階調のあるものとなるのである。

そのために、１ライン分の記録動作を行う毎に感光体（
１）をステップ的に回転させるべく感光体（１）に対す
る駆動装置としてステッピングモータ（図示せず）を設
け、１ライン分の入力記録情報に対してビットマツプメ
モ！Ｊ　（１６）内で４ライン分のメモリ領域を用意し
である。すなわち、制御装置（Ｃ）が変調手段を構成し
ている。

さらに、このＬＥＤプリンタにおいては、得られる記録
の階調度を高めることができるように、感光体（１）に
対する露光状態での露光部の露光強度、すなわち各Ｌ　
Ｅ　Ｄ　（３ａ）の点燈状態での輝度を、４回の単位作
動時間それぞれで互いに異ならせるように、第３図に示
すように、各Ｌ　Ｅ　Ｄ　（３ａ）に対する各別の駆動
回路（１２）への駆動電圧［Ｖ、］を、各単位作動時間
毎に、最も小さいものを“１”として、順次“２”、“
４”、“８”となるように変化させている。

従って、１回目の単位作動時間にのみＬＥＤ（３ａ）を
点燈することで得られる所定時間［Ｔ］内での感光体（
１）に対する累積露光量を“１”として、各作動タイミ
ングでのＬ　Ｅ　Ｄ　（３ａ）の点燈と消燈とを組み合
わせることによって、“１”から“１５”までの１５段
階に、全ての単位作動時間にわたってＬ　Ｅ　Ｄ　（３
ａ）を消燈したままの１段階を加えて、感光体（１）に
対する画素単位での累積露光量を１６段階に変更するこ
とができる。

その結果、各単位作動時間での露光部の露光強度を一定
にして、単に露光部を露光状態にする単位作動時間の数
を変更するだけで階調の再現を行う場合にあっては、単
に１画素を形成するだめの時分割数（上述の構成では４
）に全て非露光状態にした場合の１段階を加えた５段階
にしか階調を変化させることができないのに比べて、同
じ時分割数によって、より多くの段階に階調を変化させ
ることができ、記録速度を低下させることなく高品質の
記録を得ることができるのである。

上述のように、時間の要素に光の強度の要素をも加えた
変調を行って、高い階調再現の可能な記録を行うために
、ＣＰ　Ｕ　（１３）は、入力記録情報を取り込んでビ
ットマッドメモ！Ｊ　（１６）上に展開するにあたって
、その入力記録情報に基づいて、上述した互いに露光強
度が異なる４つの単位作動時間のうち、どの単位作動時
間でＬ　Ｅ　Ｄ　（３ａ＞を点燈させるかを選択し、そ
の情報を記録デ＝りとしてビットマツプメモ！Ｊ　（１
６）に書き込むように構成されている。すなわち、ＣＰ
　Ｕ　（１３）が、光強度変更手段を構成するとともに
、変調制御手段を構成している。

第４図は１６段階の階調のある入力記録情報を、濃度の
高いものほど、数字が多くなるように数値化して示した
ものであり、第５図は第３図に示すタイムチャートで各
Ｌ　Ｅ　Ｄ　（３ａ）に対する駆動電圧［Ｖ［］］を変
化させた場合に、第４図に示す入力記録情報を記録する
ためにビットマツプメモリ（１６）にストアさせておく
記録データである。この記録データは、“１”の部分に
おいて対応するＬ　Ｅ　Ｄ　（３ａ）が点燈されるもの
である。

そして、Ｌ　Ｅ　Ｄ　（３ａ）が点燈することで、得ら
れる記録の画素の濃度が増すものである。

〔別実施例〕

次に、本発明の別の実施例を列記する。

〈１〉先の実施例では、感光体（１）を画素単位で露光
させる露光部としてＬ　Ｅ　Ｄ　（３ａ）を例に取って
説明したが、露光部（３ａ）としては、そのほか、図示
はしないが、光源からの光を画素単位で断続する液晶シ
ャッタやＰＬＺＴシャック等の光シャッタを用いてもよ
い。露光部（３ａ）として光シャッタを用いる場合、開
状態が感光体に対する露光状態であり、閉状態が感光体
に対する非露光状態となる。また、そり場合、露光強度
の変更は、光源となるハロゲンランプ等の輝度を変更す
る、或いは、各シャッタに入力される駆動信号を変更す
ることで実施できる。

く２〉先の実施例では、１画素を形成する所定時間［Ｔ
］を４つに時分割した例を説明したが、時分割数はそれ
より少なくても多くてもよく、必要な階調度や記録速度
等に応じて適宜変更可能である。

〈３〉感光体（１）をＤＣモータ等により定速回転させ
たり、感光体（１）をベルト状体に構成する等、露光部
（３ａ）以外の電子写真プロセスでの種々の変更が可能
である。

く４〉先の実施例では、感光性を有する記録部材の一例
として、ドラム状の感光体（１）を採り上げて説明した
が、感光性を有する記録部材としては、そのほか、紙面
上に直接記録がなされる感光性記録紙を用いてもよい。

く５〉各単位作動時間毎の露光強度の異ならせ方も適宜
変更可能であり、例えば、先の実施例と同じく４つに時
分割する場合にあっては、第６図（イ）ないしくホ）に
示すような異ならせ方ができる。すなわち、第６図（イ
）や（ロ）に示すように、露光強度の変更が、所定時間
内でランダムに行われるものでもよい。その場合、先に
く３〉で述べた感光体（１）を定速回転させる構成のよ
うに、それら種々の変更パターン毎に、得られる画素の
形状が変化する場合に、要求される画質等に応じて変更
パターンを種々のもののうちから選択して設定できるよ
うに構成してもよい。また、第６図（ハ）に示すように
、最小の露光強度を“１”としてそれ以外のものを　“
２″、“３”、“４”と変更するものであってもよい。

この場合には、再現可能な階調度数は、全て非露光状態
である場合も含めて、１１段階となる。さらに、第６図
（ニ）に示すように、露光強度が各作動パターン毎に全
て異なっていなくてもよい。

この場合でも、図示のように露光強度を変化させること
で、全て非露光状態にある場合も含めて、９段階の階調
の再現が可能である。

また、第６図（ホ）に示すように、露光強度が連続的に
変化するものであってもよい。この場合は、全て非露光
状態にある場合も含めて１５段階の階調を再現すること
ができる。

〔発明の効果〕

以上述べてきたように、従来の光プリンタが謂わば時間
のみの変調によって階調再現を行っていたのに対して、
本発明の光プリンタは、時間とともに強度の要素を組み
込んで変調するものであることから、従来の光プリンタ
に対して、記録速度の低下や多大なコストアップを招来
することなく高い階調再現性を実現することができてよ
り一層高品質の記録を得られる、または、階調再現性を
低下させることなく記録速度を高められる、或いは、階
調再現性の向上と記録速度の高速化とをともに実現でき
るといった利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本発明に係る光プリンタの実施例
を示し、第１図は制御装置の概略図、第２図は全体概略
図、第３図は露光強度の変更を示すタイムチャート、第
４図は入力記録情報を数値化した概略図、第５図はビッ
トマツプメモリ内の記録データの概略図である。第６図
（イ）ないしくホ）はそれぞれ露光強度の変更の別実施
例を示す第３図に相当するタイムチャートである。第７
図は従来例を示す第３図に相当する露光強度のタイムチ
ャートである。 （１）・・・・・・記録部材、（３ａ）・・・・・・露
光部、（１２）・・・・・・駆動回路、（Ｃ）・・・・
・・変調手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 感光性を有する記録部材を画素単位で露光するための複
   数の露光部を列状に配設し、それら複数の露光部を前記
   記録部材に対する露光状態と非露光状態とに各別に切り
   替える駆動回路を設け、入力記録情報に基づいて、所定
   時間内の前記記録部材に対する画素単位での累積露光量
   が入力記録情報の階調に応じたものとなるように、前記
   所定時間を時分割した所定数の単位作動時間のうち前記
   露光部を露光状態とするものを決定して前記駆動回路を
   作動させる変調手段を設けた光プリンタにおいて、前記
   変調手段を構成するに、前記所定時間内における各単位
   作動時間での前記露光部の露光強度を異ならせる光強度
   変更手段を設け、入力記録情報に基づいて、前記所定時
   間内の前記記録部材に対する累積露光量が入力記録情報
   の階調に応じたものとなるように、前記光強度変更手段
   により露光強度が異ならせられた前記所定時間内での所
   定数の単位作動時間のうち、前記露光部を露光状態とす
   るものを選択して前記駆動回路を作動させる変調制御手
   段を設けてある光プリンタ。