JPH0254672A - 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よ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、プリン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、その反射光を光電変換し
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く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
、階調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、ＪＩＳＡＪ列の画像記録について説明
する。 ＪＩＳＡ４列の短辺を主走査方向として、１０秒間に４
ＱＱｄｏｔ　／　１ｎｃｈで露光するには、大面のポリ
ゴンミラーを用いた場合、約２ｍ５ｅｃ　７行の繰り返
し周期で実効露光時間は約１．３ｍ５ｅｃ　７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行毎に露光量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すると、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１Ｑ
ｎｓｅｃ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。 また、従来の画像記録装置は、露光する光のエネルギー
に関わりなく一定の走行速度で感光材料を走行するよう
に構成されている。 しかし、読み取りかつ記録する対象が文字等の場合は、
コントラストが明確であるから階調数を特に増大せず、
しかも感光材料の走行速度を早めても、明確な露光記録
を行うことができる。 一方、読み取りかつ記録する対象が多数の濃淡からなる
画像の場合は、中間色を表現するために階調数を増大さ
せ、明確な露光記録を行い得るようにすることが望まし
い。 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を用いることな（、かつ読み取り
信号の階調数に対応して感光材料の走行速度を制御して
、良好な画像記録を行い得る画像記録装置を提供するこ
とにある。 （問題点を解決するための手段） 本発明に係る前記目的は、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、−生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とともに、光エネルギ
ーに対応して前記感光材料の走行速度を可変するための
速度制御信号を得る信号処理回路と、前記速度制御信号
に対応して前記感光材料の走行速度を制御する速度制御
回路とを設けることにより達成される。 すなわち、−生走査方向毎に得られる濃度信号を前記信
号処理回路に供給して、例えば３ｂｉｔの符号化された
情報信号に変換する。この際、３　ｂｉｔのうちの例え
ば２　ｂｉｔは発光素子の発光量を所定強度に設定する
第１の情報となし、他の６ｂｉｔ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
子の強度は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１２８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、前記情報信号にも
とづき光エネルギーが高階調に制御される場合は、前記
速度制御信号及び速度制御回路によって前記感光材料の
走行速度を低減し、感光材料の一副走査（１行ピッチ）
における記録密度を大になし、階調数の多い良好な画像
記録を行う。 一方、光エネルギーが低階調の場合は、前記感光材料を
高速走行させて一副走査範囲における記録密度を小にし
、高速度の画像記録を行うものである。 （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、図形、画像等が記載された原稿用紙２上
を走査し、前記文字、図形、画像等の有無、更に形状や
濃度に対応した反射光３が受光素子４によって受光され
る。 即ち１．原稿用紙２上の走査は、第２図に示すように主
走査方向（Ｘ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Ａ１〜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ｌは反射光３の光ｌ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１に対応してレベル変
化する電圧Ｖｌ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Ｖ１をディジタル信号Ｖ２に変換
するものである。 すなわち、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Ｖ１とディジタル信号Ｖ２とについてみると
、電圧Ｖｌ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Ｖ２に変換される。 前記ディジタル信号Ｖ２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Ｖ２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、前記強度と発光時間の何れを制御しても
濃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８ｂｉｔ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Ｖ　３　＝　［：１０１０００
００）のように符号化され、上位２桁は発光素子１１の
光パワーを制御する第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１
１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Ａ１〜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

〔００〕として、発光
素子１１を駆動しない。また、前記Ａｌ〜Ａｎに記録す
べき画素情報があり、これに対応した読み取り信号が得
られた場合、例えば上位２桁を〔０１〕として第一主走
査について例えば０．５ｍＷの光パワーで発光素子１１
を駆動するようにする。即ち、第一主走査に９いては、
各画素の態様の如何に関わらずＱ、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、１ｍＷ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は、上位２桁
を〔１１〕として例えば２ｍＷの光パワーで発光素子１
１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（００３１：旧〕〔１０〕〔１１〕の４通
りの強度制御を行い得る。該強度制御は、例えば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Ｖ３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リ、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、発光素子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、ＡＩ−Ａｎの何れにも画素がない場合
、情報信号Ｖ３の上位２桁を

〔００〕とし、下位６桁を
すべて〔Ｏ〕する。従って、情報信号Ｖ３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、Ａ１〜Ａｎに読み取り信号がある場合、情報信号
Ｖ３の前２桁を〔０１〕とし、発光素子１１をＱ、５ｍ
Ｗ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（Ｂ）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は、例えば情報信
号Ｖ３の上位２桁を〔１０〕とし、発光素子１１を１ｍ
Ｗ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（Ｃ）の
ようになる。 更に読み取り信号が高濃度の場合は、情報信号Ｖ３の上
位２桁を〔１１〕とし、発光素子１１を２ｍＷ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（Ｄ）のようになる
。 前記のように制御された情報信号Ｖ３は、ディジタル−
アナログ変換器９に供給され、情報信号Ｖ３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（Ａ）〜（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て変化する
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われやすい。情報信号Ｖ３が文字等
に対応した低階調数の場合は、強度変調する走査線数を
低減し感光材料１２の走行を早めても、露光記録された
文字等の鮮明さが低下することはなく、この場合は露光
記録に要する時間を短縮して記録効率を上げた方がよい
。 そこで、情報信号Ｖ３が高階調数の場合は、強度変調す
る記録走査線数を多くし信号処理回路７から得られる速
度制御信号Ｖ５によって感光材料１２の走行速度を低速
度になし、例えば３個の情報信号Ｖ３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って鮮明な
画像録画を行う。 また、情報信号Ｖ３が低階調数の場合は、前記速度制御
信号Ｖ５により感光材料１２を高速走行させ、露光記録
の高速化を図るようにする。 前記感光材料１２の速度制御の一例をカラー画像の露光
記録についてみると、情報信号Ｖ３の情報量に対応して
表−１のように行うことができる。 表−１ 情報量 ２値（８通りの色、パルス幅２種） ４値（６４通りの色、パルス幅４種） １６値（４０９６通りの色、パルス幅１６種）３２値（
パルス幅３２種） ６４値（パルス幅３２９強度２種） １２８値（パルス幅３２７強度４種） ２５６値（パルス幅３２１強度８種） 感光材料の走行速度 （μｍ７行） ６３．５ ６３．５ ６３．５ ６３．５ ３１、８　（１／２） １５、９　（１／４） ７．９（１／８） 前記表−１に示す情報量は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（
Ｂ）の三原色に関するものである。 即ち、カラー画像記録装置においては、前記三原色につ
いて原稿２上を照射し、三原色の読み取り信号を得るも
のである。 そして、前記情報量は、三原色の階調数を示すものであ
り、情報量（パルス種）が多数になるにしたがい、感光
材料１２に多数の色調が表現される。 前記表−１に注目すべきことは、３２値まで感光材料１
２を６３．５μｍ／行で走行させ、高階調数となる６４
値から１行当りの走行速度を順次１／２に制御すること
である。 該走行速度の制御は、情報信号Ｖ３が３２値から６４値
に変化したとき、信号処理回路７から得られる速度制御
信号Ｖ５の電圧レベルを、例えば所定レベルに低下させ
、速度制御回路１３により感光材料供給装置１４のモー
タ（図示せず）の回転を低下させることによって行われ
る。 前記速度制御信号Ｖ５の電圧レベルは、信号処理回路７
の動作によって情報量が大になるにつれてレベル低下す
るようになされている。この結果、感光材料１２の走行
速度は、情報信号Ｖ３の情報量が２倍になるにつれて、
１／２ずつ低下するように制御される。 ところで、前記のように感光材料１２０走行速度を低下
させても、１回の露光走査を行うだけでは、高階調の画
像記録を行うには限度がある。 そこで、本実ｗｉ悪態様は、第５図の特性へに示すよう
に情報信号Ｖ３の情報量が所定値以上になったとき、前
記表−１について説明すれば３２値以上になったとき、
感光材料１２の走行速度を低下させる。 そして、感光材料１２の走行速度が１／２に制御された
とき、第６図（Ａ）に示すように感光材料１２の１ピッ
チ分について２回の露光走査を行い、１ピッチ当りの光
エネルギーを増大させて露光記録を高階調になす。 更に、感光材料１２の走行速度が１／４に制御されたと
き、第６図（Ｂ）に示すように感光材料１２の１ピッチ
分について４回の露光走査を行い、１ピンチ当りの光エ
ネルギーを増大させて露光記録を高階調になす。 また、感光材料１２の走行速度が１／８に制御されたと
き、感光材料１２の１ピッチ分について８回の露光走査
を行い、１ピッチ当りの光エネルギーを増大させて露光
記録を高階調になす。 以上のような露光記録を行うことにより、低階調数で情
報量の少ない文字等については高速露光を行うことがで
き、高階調数で情報量の多い画像については第５図の特
性已に示すように光エネルギーの変調数を増大させて鮮
明な露光記録を行うことができる。また、高階調数の場
合は、１ピッチ分について前記のように重’０１Ｎ光を
行うので、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
録装置には第７図に示すように構成されたカラー画像記
録装置があり、該装置に本発明を適用することができる
。 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７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
変換センサ２３が水平（図中のＸ方向）及び垂直方向（
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、前記センサ２３は例えばＲ，Ｇ、Ｂの等の色相毎
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ＤＲ，ＤＯＳＤＢ
を出力する。ラインメモリ２４は、Ａ／Ｄ変換器２１か
ら出力されるデータＤＲ，ＤＧ、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、ドライバー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に複写するための記録系であり、画像処理
回路２５から得られる情報信号をライン・メモリ２７が
所定数（例えば１水平走査分）だけ格納し、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、線用発光用ドライバ３０に供給
する。 かくドライバ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３９は光の経路を変換するものであり、ポリゴ
ンミラ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。 前記露光記録が行われる間、画像処理回路２５から得ら
れる情報信号の情報量が大になると、速度制御信号Ｖｃ
のレベルが低下し、速度制御回路４１によりモータ（図
示せず）の回転速度を低下させ、感光材料供給装置４２
から送り出される感光材料３２の走行速度を低下させる
。 一方、画像処理回路２５から得られる情報信号の情報量
が小になると、速度制御信号Ｖｃのレベルが高くなる。 そして、速度制御回路４１によりモータが高速制御され
、感光材料３２０走行速度が早められる。 故に、カラー画像記録を行うに際し、第１図について説
明した場合と同様の効果が得られる。 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、情報信号の情報量が２倍にな
るにつれて感光材料の走行速度を１／２に低下させてい
るが、この比率に限定されるものではない。 （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き、所定照
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、前記情報信号の情報量に対応して感光材
料の走・行速度を制御し、−副走査範囲の露光が情報量
によって変化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、照度と発光時間につ
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大
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桑とが
できる。 更に、感光材料の走行速度を情報信号の情報量、換言す
れば光エネルギーに対応して可変し得るので、露光記録
する画像の態様に応じて記録に要する時間を短縮するこ
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図は感光材料の走行速度と露光状況を説明する特性
図、 第６図は感光材料の露光状況を説明する要部の平面図、 第７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・・・Ａ／Ｄ変換器７・・・信号処理回
路　　　　８・・・メモリ回路９・・・Ｄ／Ａ変換器　
　　　１０・・・定電流回路１１・・・露光のための発
光素子 １３・・・速度制御回路　　　　１４・・・感光材料供
給装置Ｖ３・・・情報信号 Ｖ５・・・速度制御信号。 第　　３ 図 へ ｉ、Ｑ ”１ 第　　４ 囚 （Ａ） （Ｄ） 搬爺夷）ど会 区 Ｏ○ ○○ ○○ ○つ ■ ■の ■の ■の 手 続 ン１１ 正 書 昭和６３年１０月 ’Ｆ！ｒｉｊ午庁艮′ｒイ 殿 事件の表示 昭和６３年特訂願第２０４８０５８ 発明の名称 画像記録装置 補正を１６と 事ｆ１どの関係：　特許出願人

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って前記感光材
   料を露光する情報信号を得るとともに、前記光エネルギ
   ーに対応して前記感光材料の走行速度を可変する速度制
   御信号を得る信号処理回路と、前記速度制御信号により
   感光材料の走行を制御する速度制御回路とを設けた画像
   記録装置。