JPH0253378A - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、原稿に記載された文字、図形、画像等の画素
上を光学的に走査して得られる読み取り信号にもとづい
てもしくはホストコンピュータＪ−り指示された濃度信
号にもとづいて発光素子を駆動し、前記発光素子の発光
により感光材料を露光して画像の記録を行う画像記録装
置に関するものである。

（従来の技術］ 従来より、複写機、ブリレタ等の画像記録装置について
、各種提案がなされている。

そのうちの−例に付いて述べると、原稿等の被写体を光
源によって照射しつつ走査し、その反用光を光電変換し
て読み取り信号（画像信号）を得るとともに、該読み取
り信号により発光素子を駆動して感光材料を露光し、前
記原稿に記載された画像を記録するように構成されたも
のがある。

前記画像記録装置において、鮮明な画像記録を行うため
には、記録濃度の階調数を増すことが望ましい。そして
、１１２１ｍ数を増す方法として、感光材料を露光する
光の強度を変調する方法、及び露光時間を変調する方法
があり、更に両者を兼用する方法がある。

ここで、従来の前記変調の一例を、ＪＩＳ　Ａ４列の画
像記録について説明する。

ＪＩＳ　Ａ４列の短辺を主走査方向として、１０秒間に
４００ｄｏｔ／　１ｎｃｈで露光するには、へ面のポリ
ゴンミラーを用いた場合、約２　ｍ５ｅｃ／行の繰り返
し周期で実効露光時間は約１．３１＋１ＳｅＣ／行とな
る。

そして、１画素当りの時間は、４００ｎｓｅｃ／画素程
度の非常に微小な時間になる。

従来のレーザープリンタを例に述べると、階調数を増す
ために１頁または１行毎に露光硲の変調を行っていたの
であるが、１画素毎について変調しようとづると、以下
の如き問題点がある。

［発明が解決しようとする課題］ 即ち、１画素当りの露光時間は、前記のように４００ｎ
ｓｅｃ　／画素であるため、１画素毎に発光素子の強度
を制御する場合は、発光素子を駆動する定電流回路を１
０ｎｓｅｃ程度の立ち上がり及び立ち下がり時間で動作
させねばならず、このために周波数帯域の広い特殊な増
幅器等の回路部品が必要になる。

しかし、周波数応答の速い広帯域の増幅器は、非常に高
価である上に、製造技術についても種々の技術的問題点
があり、１画素毎に変調を行う際の障害になっていた。

本発明は、前記問題点に鑑みなされたものであり、その
目的は高価な増幅器等の回路部品をもちいることなく１
画素当りの変調を行い得る画像記録装置を提供すること
にある。

し問題点を解決するための手段］ 本発明に係る前記目的は、画像記録装置において、一主
走査方向毎に得られる濃度信号について前記発光素子の
発光量を所定強度に設定する第１の符号化された情報、
及び発光時間を前記各画素に対応して制御する第２の情
報からなり、前記第１及び第２の情報の積に対応した光
エネルギーによって前記感光材料を露光する情報信号を
得るための信号処理回路と、前記感光材料の一走行範囲
に、予め設定された複数の前記情報信号を用いて、例え
ば重複露光を行わしめるように感光材料の走行速度を低
下させる感光材料走行手段とを設けることにより達成さ
れる。

即ち、主走査方向毎に得られる前記濃度信号を前記信号
処理回路に供給して、例えば８ｂｉｔの符号化された情
報信号に変換する。この際、（３ｂｉｔのうちの例えば
２　ｂｉｔは発光素子の発光量を所定照度に設定する第
１の情報となし、他の５　ｂａｔは各画素に対応して発
光時間を制御する第２の情報になす。この結果、発光素
子の強直は２２通りに変調されることになり、発光素子
の発光時間は２６通りに変調されることになる。従って
、発光素子の光エネルギーは、読み取り時の一生走査毎
に複数の記録主走査でそれぞれ強度変調が行われ、発光
時間の制御により２５６ステツプまで変調されることに
なり、高価な広帯域増幅器を用いずに発光素子を駆動す
ることができる。

そして、感光材料の露光に際しては、感光材料走行手段
により走行速度を低下させ、−副走査範囲に予め設定さ
れた例えば３〜４の複数の前記情報信号を用いて例えば
重複露光するので、高階調で画像記録を行うことができ
る。

［実施例］ 以下、添付の図面を参照して本発明の詳細な説明する。

なお、第１図は本発明を適用した画像記録装置の概略構
成図であり、第２図以降に示す走査説明図、波形図等を
参照しつつ本発明の基本的概念を先ず説明する。

光源１は文字１図形９画像等が記載された原稿用紙２上
を走査し、前記文字９図形２画像等の有無、更に形状や
ｍｒ！ｉに対応した反射光３が受光素子４によって受光
される。

即ち、原稿用紙２上の走査は、第２図に示すように主走
査方向（×方向）への−走査が終了した後に、副走査方
向（Ｙ方向）に走査し、次いで２回目の主走査方向へ走
査を行うものであり、各画素ＡＬ〜Ａｎの態様に応じた
反射光３が受光素子４によって受光される。

受光素子４は、前記受光とともに光電変換動作を行うも
のであり、電流ｉは反射光３の光けに対応してアナログ
変化する。

電流−電圧変換器５は、前記電流ｉに対応してレベル変
化する電圧■１を得るものであり、アナログ−ディジタ
ル変換器６は前記電圧■１をディジタル信号■２に変換
するものである。

即ち、前記受光素子４からアナログ−ディジタル変換器
６までの経路によって、読み取り信号がディジタル化さ
れる。

ここで電圧Ｖ　とディジタル信号Ｖ２とについてみると
、電圧ｖ１の波高値及び時間幅は、前記各画素Ａ１〜Ａ
ｎの態様によって第３図のように変化するが、ディジタ
ル信号■２に・変換される。

前記ディジタル信号■２は、信号処理回路７を介してメ
モリ回路８に供給され、所定のアドレスに順次メモリさ
れる。

信号処理回路７は、メモリ回路８に例えば３主走査分に
対応したディジタル信号■２がメモリされた後、これを
１単位として下記の如き信号処理を行う。

即ち、後述する発光素子１１から発光する光のエネルギ
ーは、強度（光パワーＷ）と発光時間（１）との積によ
って決定され、前記強度、発光時間の何れを制御しても
８１度変調を行うことができる。

そこで、信号処理回路７は、前記ディジタル信号ｖ２か
ら記録濃度の階調を制御する８ｂ１【の情報信号ｖ３を
得るように構成されている。

情報信号Ｖ３は、例えばＶ３＝　［１０１０００００１
のように符号化され、上位２桁は発光素子１１の光パワ
ーＷを制御する第１の情報に相当し、下位６桁は発光時
間ｔを制御する第２の情報に相当する。

発光素子１１の光パワーは後述する定電流回路１０によ
って制御される電流に対応する。

従って、前記へ１〜Ａｎに記録すべき画素情報がない場
合は、情報信号Ｖ３の上位２桁を［００１として、発光
素子１１を駆動しない。また、前記画素に記録すべき画
像情報があり、これに対応した読み取り信号が得られた
場合は、例えば上位２桁を［０１１として一主走査につ
いて例えば０．５ｍＷの光パワーで発光索子１１を駆動
するようにする。即ち、第一主走査については、各画素
の態様の如何に関わらず、０．５ｍＷの光パワーになる
ように電流制御する。

更に、読み取り信号の濃度が高い場合は、上位２桁゛を
［１０］として例えば１ｍＷの光パワーで発光素子１１
を駆動するようにする。即ち、第二主走査については、
各画素の態様の如何に関わらず、１１の光パワーになる
ように電流制御する。

また、読み取り信号の濃度が更に高い場合には、上位２
桁を［１１１として例えば２ＩｊＷの光パワーで発光素
子１１を駆動するようにする。即ち、第三主走査につい
ては、各画素の態様の如何に関わらず、２ｍＷの光パワ
ーになるように電流制御する。

以上のように、情報信号Ｖ３の上位２桁を発光素子１１
の光パワーを制御する信号に設定することにより、２２
の制御、即ち［００］　　［０１］　　［１０］［１１
］の４通りの強度制御を行い得る。該強度制御は、３〜
４回の記録主走査分を一単位として繰り返し行われる。

また、前記情報信号■３の下位６桁を発光素子１１の発
光時間を制御する信号に設定することにより、２６の制
御、即ち６４通りの制御を行い得る。

前記発光時間幅は、情報信号Ｖ３の露光パルス幅を例え
ば２００ｎＳｅＣ〜４００ｎｓｅｃの間の６４通りのパ
ルスに設定することにより制御できる。

そして、発光索子１１から発光する光のエネルギーは、
前記のように消費電力と発光時間との積で決定されるの
であるから、前記のように符号化された情報信号Ｖ３に
よれば、合計２５６ステツ７プ（階調）の強度変調、即
ち記録濃度の変調を行い得ることになる。

本実施態様では、△１〜Ａｏの何れにも画素情報がない
場合、情報信号■３の上位前２桁を［００］とし、下位
６桁をすべて［０１とする。従って、情報信号■３の波
形は、第４図（Ａ）のようになり、この場合は発光素子
１１が発光せず、露光も行われない。

また、読み取り信号が得られた場合、情報信号ｖ３の上
位２桁ヲ［０１］トｌ、、発光素子１１ヲ０．５１の光
パワーで駆動し、その発光時間を下位６桁で制御する。

従って、情報信号ｖ３の波形は、第４図（８）のように
なり、パルスの立ち上がり時間幅に対応して発光する。

更に、読み取り信号の濃度が高い場合、例えば情報信号
■３の上位２桁を［１０］とし、発光索子１１を１ｍ−
の光パワーで駆動する主走査において、その発光時間を
下位６桁で制御する。従って、情報信号ｖ３の波形は、
第４図（Ｃ）のようになる。

更に読み取り信号が高温度では、情報信号Ｖ３の上位２
桁を［１１］とし、発光索子１１を２１の光パワーで駆
動し、その発光時間を下位６桁で制御する。従って、情
報信号ｖ３の波形は、第４図（ＤＪのようになる。

前記のように制御された情報信号■３は、ディジタル−
アナログ変換器９に供給され、情報信号Ｖ　に対応した
アナログ信号Ｖ４に変換される。

この結果、定電流回路１０は、第４図（＾）〜（Ｄ）に
示した消費電力に対応した電流で発光素子１１を駆動す
るが、その発光時間が各画素の濃度に対応しで変化する
ことになる。

ところで、発光素子１１を前記のように駆動し、−行ず
つ異なった光パワーで順次露光すると、露光跡が主走査
方向に横しま状に表れやすい。

そこで、複数の情報信号Ｖ３、例えば３個の情報信号Ｖ
３を一単位として、感光材料１２の一副走査範囲に重複
露光を行う。

この際、感光材料１２の走行速度は、モータ、ドラム、
回転制御回路等からなる走行手段１３によって一単位の
情報信号Ｖ３の数に反比例して減速される。

例えば、−副走査範囲に３個の情報信号Ｖ３を用いて露
光する場合は、発光素子１１によって露光される感光材
料１２の走行速度を例えば１／３に減速し、第５図に示
すように３行分を１ピッチ分に重複さけて露光する。ま
た、−副走査範囲に４個の情報信号Ｖ３を用いて露光す
る場合は、感光材料１２の走行速度を１／４に減速する
。

この結果、露光跡がしま状になることはなく、明瞭な画
像記録が行われる。

以上に本発明の基本的概念を説明したが、現行の画像記
録装置にはカラー画像を記録し得るように構成したもの
がある。この場合、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）、の
三原色について前記同様の画像読み取りと記録が行われ
るので、その−例を第６図を参照して説明する。

Ａ／Ｄ変換器２１は、原稿等の被写体２２の上面を光電
変換セン奮す２３が水平（図中のＸ方向）及び垂直方向
くＹ方向）のいわゆる読みだし走査をすることによって
発生する画素単位の電気信号（画像信号）Ｓｏを受信し
、各画素毎に例えば３　ｂｉｔのデータに変換する。

なお、前記セン丈２３は例えばＲ，Ｇ、Ｂ等の色相毎の
階調を示す信号に変換するので、Ａ／Ｄ変換器２１はこ
れらの色相毎のディジタル・データＤ、Ｄ、ＤＢを出力
する。ラインメモリ２４は、Ｇ Ａ／Ｄ変換器２１から出力されるデータＤ　　、Ｄ　　
。

Ｇ ＤＢを所定数ずつ一時的に格納する。

画像処理回路２５は前記信号処理回路に相当するもので
あって、ライン・メモリ２３から供給されるデータにも
とづき前記同様の符号化された情報信号を得る。

ライン・メモリ２７、ドライバ２８．２９．３０及び光
学系３１は、前記情報信号にもとづいて記録媒体（複写
紙等）３２に複写するだめの記録系であり、画像処理回
路２５から得られる情報信号をライン・メモリ２１が所
定数（例えば１水平走査分）だ（）格納し、各画素毎に
対応させて設けた赤色発光用のドライバ２８、及び青色
発光用のドライバ２９、緑色発光用のドライバ３０に供
給する。

各ドライバ２８〜３０は、前記のように発光素子（図示
せず）を駆動し、発光した光は各レンズ３３〜３５によ
って集光され、更にハーフミラ−３６〜３８により同一
光軸上に集光される。

反射ミラー３９は光の経路を変換するものぐあり、ポリ
ゴンミラー４０の回転によって光の反射方向、即ち走査
方向が制御されて、記録媒体３２（感光材料）の表面へ
の複写、換言すれば記録が行われる。

以上に本発明の実施態様を説明したが、本発明は前記に
限定されるものではなく、種々の変形が可能である。

例えば、カラー画像の記録に限定されず、モノカラーの
画像記録に適用してもよい。

更に、前記実施態様では、３行の主走査方向の情報信号
を１ピツチの範囲に重複するように構成したが、４行以
上であってもよい。

また上記実施例では記録主走査毎に光パワーを変えたが
、同一パワーで多回数重複露光することも階調性を向上
させるに同等の効果がある。

［発明の効果］ 以上に説明したように、本発明によれば、原稿等を主走
査して得られる画像の読み取り信号にもとづぎ、所定強
度と発光時間を制御するための符号化された情報信号を
得るとともに、複数の前記情報信号を用いて感光材料の
一副走査範囲を露光するように構成したものである。

故に、発光素子から発光する光は、強度と発光時間につ
いて制御されることになり、光エネルギーが両者の積に
よって多段階に設定されるので、画像記録時の階調を人
にすることができる。

また、前記階調数の拡大は、１画素について時間幅に変
更して行われるので、周波数応答の速い広帯域の増幅器
等を用いる必要がなく、製品の低コスト化を図ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本的概念を説明する画像記録装置の
概略構成図、 第２図は原稿上の走査を説明する要部の平面図、第３図
はアナログ・ディジタル変換を示す波形図、 第４図は符号化された情報信号の態様を説明する波形図
、 第５図は感光材料の露光状況を説明する要部の平面図、 第６図はカラー画像記録装置の概略構成図である。 図中の符号 １・・・光　源　　　　　　　２・・・原　稿３・・・
反射光　　　　　　　４・・・受光素子５・・・電流−
電圧変換器　　６・・・Δ／Ｄ変換器７・・・信号処理
回路　　　　８・・・メモリ回路９・・・Ｄ／Δ交換器
　　　　１０・・・定電流回路１１・・・露光のための
発光素子 １２・・・感光材料 １３・・・感光材料走行手段 Ｙ・・・副走査方向 Ｘ・・・主走査方向 第　　３ 図 代　　理　　人 弁理士　（８１０７）佐々木　清　隆 （ほか３名） 第、４ 図 ”　　　　　　１ ｗ　　　　　　　（Ｂ　）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）発光素子を駆動し、前記発光素子の発光により感
   光材料を露光して画像の記録を行う画像記録装置におい
   て、一主走査方向毎に得られる濃度信号について、前記
   発光素子の発光量を所定強度に設定する第１の符号化さ
   れた情報、及び発光時間を前記各画素に対応して制御す
   る符号化された第２の情報からなり、前記第１及び第２
   の情報の積に対応した光エネルギーによつて前記感光材
   料を露光する情報信号を得るための信号処理回路と、前
   記感光材料に前記情報信号による露光を行わしめる感光
   材料走行手段とを設けた画像記録装置。