JPH05254178A

JPH05254178A - ラインプリンタ

Info

Publication number: JPH05254178A
Application number: JP5319792A
Authority: JP
Inventors: Kaname Iga; 要伊賀; Akira Nishikawa; 昶西川
Original assignee: Tokyo Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Tec Corp
Priority date: 1992-03-12
Filing date: 1992-03-12
Publication date: 1993-10-05

Abstract

(57)【要約】【目的】出射光が扁平な端面発光素子の複数回の素子
発光を副走査方向に連続して一画素を形成するラインプ
リンタにおいて、潜像担持体の速度変動などに起因する
印刷濃度の変動を均一に補正する。【構成】潜像担持体の移動速度の変動値に対応して駆
動回路２２，２７が出力する駆動パルスを変調する濃度
補正手段４４を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ラインヘッドの発光素
子として端面発光型ＥＬ(Ｅlectro Ｌuminescence)素
子や端面発光型ＬＥＤ(Ｌight Ｅmitting Ｄiode)等
の端面発光素子を利用するラインプリンタに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】現在、各種のプリンタが実用化されてお
り、例えば、その一つにラインプリンタがある。例え
ば、電子写真方式のラインプリンタは、感光ドラムの外
周面上に帯電器、ラインヘッド、現像器、転写器等の装
置を近接配置した構造となっており、帯電器の印加電圧
で帯電した感光ドラムの外周面に、ラインヘッドに連設
された発光素子の選択的な発光で露光を行なって潜像を
形成し、この潜像を現像器から供給されるトナーで現像
して転写器で印刷用紙に転写するようになっている。

【０００３】このようなラインヘッドの発光素子として
は一般的にＬＥＤなどが使用されているが、これは製作
した素子間に特性差が生じやすく、発光強度が均一なラ
インヘッドを製造することが困難である等の課題を有し
ている。そこで、現在ではラインヘッドの発光素子とし
て端面発光型ＥＬ素子や端面発光型ＬＥＤ等の端面発光
素子を使用することが考えられている。例えば、この端
面発光素子の一つである端面発光型ＥＬ素子とは、活性
元素を含む硫化亜鉛等からなる薄膜状の活性層を上下か
ら囲んだ誘電体層の上下面に平板電極を形成したもの
で、上面が発光する従来のＥＬに比較して100倍程の発
光強度の極扁平な光を活性層の端面から出射することが
できる。

【０００４】そこで、このような端面発光型ＥＬ素子を
利用したラインプリンタの公知技術として、本出願人が
特開平2-274570号公報等に開示した端面発光型ＥＬプリ
ンタを図６ないし図１２に基づいて説明する。まず、こ
のラインプリンタである端面発光型ＥＬプリンタ１で
は、図６のブロック図に例示するように、ホストコンピ
ュータ等の外部機器(図示せず)から入力される印刷デー
タを転送するプリンタコントローラ２がインターフェイ
ス３に接続され、このインターフェイス３に第一・第二
のアドレスカウンタ４，５と基準クロック発生部６とが
接続されたコントロール回路７を介してタイミングコン
トローラ８が接続されている。また、前記インターフェ
イス３は、各々スリーステート９〜１２が入出力部に接
続された二個のＲＡＭ(Ｒandom Ａccess Ｍemory)１
３，１４に第一のデータ処理回路１５を介して接続され
ており、前記ＲＡＭ１３，１４にはコントロール回路７
と前記第一・第二のアドレスカウンタ４，５とがセレク
タ１６を介して接続されている。さらに、前記ＲＡＭ１
３，１４は、前記タイミングコントローラ８が接続され
た画素形成手段である第二のデータ処理回路１７に前記
スリーステート１１，１２を介して接続されている。

【０００５】また、前記第二のデータ処理回路１７と前
記タイミングコントローラ８とが接続された駆動ＩＣ
(Ｉntegrated Ｃircuit)１８₁〜１８ｑは、図７に例示
するように、ｍ×ｎ個の端面発光素子である端面発光型
ＥＬ素子１９がアレイ状に連設されたラインヘッド２０
にｎ個のブロック電極２１₁〜２１ｎを介して接続され
ており、前記タイミングコントローラ８が接続された駆
動回路であるコモンドライバ２２は前記ラインヘッド２
０にｍ個のコモン電極２３₁〜２３ｍを介して接続され
ている。ここで、前記駆動ＩＣ１８₁〜１８ｑは、各々
シフトレジスタ２４とラッチ２５と排他的論理和２６及
び駆動回路であるブロックドライバ２７を順次パラレル
接続した構造となっており、前記前記シフトレジスタ２
４と前記ラッチ２５及び前記排他的論理和２６の各々に
前記タイミングコントローラ８が接続されている。

【０００６】さらに、このような端面発光型ＥＬプリン
タ１は、図８に例示するように、一般的に用紙搬送路２
８を介して転写チャージャ２９と潜像担持体である感光
ドラム３０とを対向配置し、この感光ドラム３０の外周
面と対向する位置に、トナークリーナ３１、帯電チャー
ジャ３２、前記ラインヘッド２０、現像器３３等を対向
配置した構造などとなっている。なお、このような端面
発光型ＥＬプリンタ１では、前記用紙搬送路２８の先端
部には給紙カセット(図示せず)が設けられており、前記
用紙搬送路２８の末端部には排紙機構を兼用した定着器
３４が設けられている。また、この端面発光型ＥＬプリ
ンタ１では、回転自在に軸支された前記感光ドラム３０
には駆動源としてステッピングモータ(図示せず)が連結
されており、このステッピングモータを制御駆動するモ
ータコントローラは前記タイミングコントローラ８に接
続されている。

【０００７】このような構成において、この端面発光型
ＥＬプリンタ１では、プリンタコントローラ２からイン
ターフェイス３を介して入力されたクロック信号を含む
印刷データが、一主走査ライン毎に第一のデータ処理回
路１５で並び換え等の処理により圧縮される。そこで、
この圧縮された印刷データは、ＲＡＭ１３，１４の一方
に一主走査ラインの印刷時間中に一時記憶され、同時
に、他方のＲＡＭ１４，１３からは事前に一時記憶した
印刷データが高速で出力される。

【０００８】ここで、印刷データを一時記憶するＲＡＭ
１３，１４の選択は、プリンタコントローラ２から第一
のアドレスカウンタ４に入力されたタイミングに従って
動作するセレクタ１６により行なわれる。また、ＲＡＭ
１４，１３からの印刷データ出力は、基準クロック発生
部６から発せられる高速出力用の基準クロック信号に同
期して動作するコントロール回路７及び第二のアドレス
カウンタ５に従って行なわれる。

【０００９】そこで、この出力された一主走査ライン分
の印刷信号は、第二のデータ処理回路１７で印刷に適し
た形態に再処理され、駆動ＩＣ１８₁〜１８ｑにパラレ
ルに入力されて保持される。そして、これらの駆動ＩＣ
１８₁〜１８ｑとコモンドライバ２２とがタイミングコ
ントローラ８に制御されることで、ブロック電極２１₁
〜２１ｎとコモン電極２３₁〜２３ｍとから各々低電圧
高電圧の駆動パルスがラインヘッド２０に繰返し出力さ
れる。この時、図９に例示するように、これらの駆動パ
ルスの同期制御が行なわれることで、合成された駆動パ
ルスの電圧が端面発光型ＥＬ素子１９の閾電圧以上以下
とされて発光非発光が制御される。そこで、この端面発
光型ＥＬプリンタ１では、図１０に例示するタイムチャ
ートのように、上述の動作が一主走査ラインの印刷時間
Ｔ₀中に四回行なわれ、ラインヘッド２０は一主走査ラ
イン分の幅にライン発光を四回繰返すことになる。この
ようにすることで、ラインヘッド２０に対して相対的に
副走査移動する感光ドラム３０の外周面には、一画素領
域３５内に副走査方向に扁平な四つの画素構成要素３６
が連設されて略正方形の画素３７が形成されることにな
る。

【００１０】なお、この端面発光型ＥＬプリンタ１で
は、上述のようにしてラインヘッド２０の素子発光で感
光ドラム３０の外周面上に静電潜像として形成された画
素３７が、現像器３３から供給されるトナー(図示せず)
で現像されてから用紙搬送路２８上の印刷用紙(図示せ
ず)に転写チャージャ２９の電位で転写される。そし
て、このようにして多数の画素３７からなるトナー像が
転写された印刷用紙が定着器３４で加圧及び加熱されて
トナー像が定着することで印刷動作が完了し、トナー像
が剥離した感光ドラム３０はトナークリーナ３１で残留
トナーが除去されてから帯電チャージャ３２の放電電位
で帯電して次の印刷動作に備えることになる。

【００１１】なお、この端面発光型ＥＬプリンタ１で
は、駆動ＩＣ１８₁〜１８ｑの排他的論理和２６の一方
の入力端子がＰＣ信号(極性コントロール信号)の入力端
子(図示せず)となっており、各排他的論理和２６にラッ
チ２５から出力される印刷データを維持した状態でコモ
ンドライバ２２の出力パルスと同期してＰＣ信号を制御
することでラインヘッド２０の高速駆動を可能としてい
る。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上述した端面発光型Ｅ
Ｌプリンタ１では、端面発光型ＥＬ素子１９の素子発光
で形成される複数の扁平な画素構成要素３６を潜像担持
体の相対移動で副走査方向に連設することで略正方形の
画素３７を形成するようになっている。

【００１３】ここで、上述のような端面発光型ＥＬプリ
ンタ１では、図１１(ａ)に例示するように、感光ドラム
３０に直結されたステッピングモータが長周期の駆動パ
ルスで駆動される場合、同図(ｂ)に例示するように、こ
のステッピングモータで回転駆動される感光ドラム３０
の回転速度は駆動パルスの波形に対応して周期的に変動
することになる。この時、同図(ｃ)に例示するように、
ラインヘッド２０はステッピングモータに比較して極め
て短周期の駆動パルスで駆動されており、同図(ｄ)に例
示するように、その素子発光の光強度は一画素領域内で
四回変動している。

【００１４】つまり、この端面発光型ＥＬプリンタ１で
は、ラインヘッド２０に対する感光ドラム３０の外周面
の移動速度が周期的に変動するので、図１２(ａ)に例示
するように、ラインヘッド２０の素子発光で順次連設さ
れる画素構成要素３６は感光ドラム３０の回転速度の変
動に従って接離することになる。この場合、四つの画素
構成要素３６が連設される一画素領域３５の副走査方向
の長さが各々異なるので、同図(ｂ)に例示するように、
各画素３７の濃度が周期的に変動して印刷品質が低下す
ることになる。

【００１５】本発明は、簡易な構造で印刷濃度が均一な
ラインプリンタを得るものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】出射光が扁平な端面発光
素子を発光端面の長手方向に連設したラインヘッドを設
け、このラインヘッドと対向する位置に相対的に所定速
度で副走査移動する潜像担持体を配置し、この潜像担持
体の相対移動に対応して前記ラインヘッドに駆動パルス
を印加する駆動回路を設け、この駆動回路の駆動パルス
に従って前記端面発光素子が素子発光を繰返すことで前
記潜像担持体上に副走査方向に連設される所定数の扁平
な画素構成要素で略正方形の画素を形成するようにした
ラインプリンタにおいて、前記潜像担持体の移動速度の
変動値に対応して前記駆動回路が出力する駆動パルスを
変調する濃度補正手段を設けた。

【００１７】

【作用】ラインヘッドの単位時間内の発光強度を潜像担
持体の速度変動に同期して変化させることができ、一画
素領域の副走査方向の長さが各々一定に維持されて画素
の濃度が均一に補正されるので、簡易な構造で印刷濃度
が均一なラインプリンタを得ることができる。

【００１８】

【実施例】本発明の実施例を図１ないし図５に基づいて
説明する。まず、本実施例のラインプリンタである端面
発光型ＥＬプリンタ３８では、図１のブロック図に例示
するように、ホストコンピュータ等の外部機器(図示せ
ず)から入力される印刷データを転送するプリンタコン
トローラ２がインターフェイス３に接続され、このイン
ターフェイス３に第一・第二のアドレスカウンタ４，５
と基準クロック発生部６とが接続されたコントロール回
路７を介してタイミングコントローラ３９が接続されて
いる。また、インターフェイス３は、各々スリーステー
ト９〜１２が入出力部に接続された二個のＲＡＭ１３，
１４に第一のデータ処理回路１５を介して接続されてお
り、ＲＡＭ１３，１４にはコントロール回路７と第一・
第二のアドレスカウンタ４，５とがセレクタ１６を介し
て接続されている。さらに、ＲＡＭ１３，１４は、前記
タイミングコントローラ３９が接続された画素形成手段
である第二のデータ処理回路１７にスリーステート１
１，１２を介して接続されている。

【００１９】また、第二のデータ処理回路１７と前記タ
イミングコントローラ３９とが接続された駆動ＩＣ１８
₁〜１８ｑは、図２に例示するように、ｍ×ｎ個の端面
発光型ＥＬ素子１９がアレイ状に連設されたラインヘッ
ド２０にｎ個のブロック電極２１₁〜２１ｎを介して接
続されており、前記タイミングコントローラ３９が接続
されたコモンドライバ２２はラインヘッド２０にｍ個の
コモン電極２３₁〜２３ｍを介して接続されている。こ
こで、駆動ＩＣ１８₁〜１８ｑは、各々シフトレジスタ
２４とラッチ２５と排他的論理和２６及びブロックドラ
イバ２７を順次パラレル接続した構造となっており、前
記シフトレジスタ２４と前記ラッチ２５及び前記排他的
論理和２６の各々に前記タイミングコントローラ３９が
接続されている。

【００２０】さらに、この端面発光型ＥＬプリンタ３８
は、図３に例示するように、用紙搬送路２８を介して転
写チャージャ２９と潜像担持体である感光ドラム３０と
を対向配置し、この感光ドラム３０の外周面と対向する
位置に、トナークリーナ３１、帯電チャージャ３２、ラ
インヘッド２０、現像器３３等を対向配置した構造など
となっている。なお、このような端面発光型ＥＬプリン
タ３８では、用紙搬送路２８の先端部には給紙カセット
(図示せず)が設けられており、用紙搬送路２８の末端部
には排紙機構を兼用した定着器３４が設けられている。
また、この端面発光型ＥＬプリンタ３８では、回転自在
に軸支された感光ドラム３０にステッピングモータ(図
示せず)が直結されており、図１に例示したように、こ
のステッピングモータを制御駆動するメカニカルコント
ローラ４０内のモータコントローラ４１はタイミングコ
ントローラ３９に接続されている。

【００２１】そして、この端面発光型ＥＬプリンタ３８
では、前記タイミングコントローラ３９は内部にカウン
タ４２が設けられており、ＲＡＭ等からなるデータ格納
装置４３が接続されている。そして、このデータ格納装
置４３には、ステッピングモータの回転速度の変動値に
対応して各ドライバ２２，２７が出力する駆動パルスを
変調するための補正データＴ₁₀〜Ｔ₉₀が格納されてお
り、このデータ格納装置４３と前記タイミングコントロ
ーラ３９及び前記モータコントローラ４１で印刷濃度を
均一に補正する濃度補正手段４４が形成されている。

【００２２】このような構成において、この端面発光型
ＥＬプリンタ３８では、プリンタコントローラ２からイ
ンターフェイス３を介して入力されたクロック信号を含
む印刷データが、一主走査ライン毎に第一のデータ処理
回路１５で並び換え等の処理により圧縮される。そこ
で、この圧縮された印刷データは、ＲＡＭ１３，１４の
一方に一主走査ラインの印刷時間中に一時記憶され、同
時に、他方のＲＡＭ１４，１３からは事前に一時記憶し
た印刷データが高速で出力される。

【００２３】ここで、印刷データを一時記憶するＲＡＭ
１３，１４の選択は、プリンタコントローラ２から第一
のアドレスカウンタ４に入力されたタイミングに従って
動作するセレクタ１６により行なわれる。また、ＲＡＭ
１４，１３からの印刷データ出力は、基準クロック発生
部６から発せられる高速出力用の基準クロック信号に同
期して動作するコントロール回路７及び第二のアドレス
カウンタ５に従って行なわれる。

【００２４】そこで、この出力された一主走査ライン分
の印刷信号は、第二のデータ処理回路１７で印刷に適し
た形態に再処理され、駆動ＩＣ１８₁〜１８ｑにパラレ
ルに入力されて保持される。そして、これらの駆動ＩＣ
１８₁〜１８ｑとコモンドライバ２２とがタイミングコ
ントローラ３９に制御されることで、ブロック電極２１
₁〜２１ｎとコモン電極２３₁〜２３ｍとから各々低電圧
高電圧の駆動パルスがラインヘッド２０に繰返し出力さ
れる。この時、これらの駆動パルスの同期制御が行なわ
れることで、合成された駆動パルスの電圧が端面発光型
ＥＬ素子１９の閾電圧以上以下とされて発光非発光が制
御される。そこで、この端面発光型ＥＬプリンタ３８で
は、上述の動作が一主走査ラインの印刷時間中に四回行
なわれ、ラインヘッド２０は一主走査ライン分の幅にラ
イン発光を四回繰返すことになる。このようにすること
で、ラインヘッド２０に対して相対的に副走査移動する
感光ドラム３０の外周面には、一画素領域３５内に副走
査方向に扁平な四つの画素構成要素３６が連設されて略
正方形の画素３７が形成されることになる。

【００２５】なお、この端面発光型ＥＬプリンタ３８で
は、上述のようにしてラインヘッド２０の素子発光で感
光ドラム３０の外周面上に静電潜像として形成された画
素３７が、現像器３３から供給されるトナー(図示せず)
で現像されてから用紙搬送路２８上の印刷用紙(図示せ
ず)に転写チャージャ２９の電位で転写される。そし
て、このようにして多数の画素３７からなるトナー像が
転写された印刷用紙が定着器３４で加圧及び加熱されて
トナー像が定着することで印刷動作が完了し、トナー像
が剥離した感光ドラム３０はトナークリーナ３１で残留
トナーが除去されてから帯電チャージャ３２の放電電位
で帯電して次の印刷動作に備えることになる。

【００２６】ここで、この端面発光型ＥＬプリンタ３８
では、図４(ａ)に例示するように、感光ドラム３０に直
結されたステッピングモータが長周期の駆動パルスで駆
動される場合、同図(ｂ)に例示するように、このステッ
ピングモータで回転駆動される感光ドラム３０の回転速
度は駆動パルスの波形に対応して周期的に変動すること
になる。そこで、この端面発光型ＥＬプリンタ３８で
は、上述のようなステッピングモータの回転速度の変動
値が予め測定されており、この測定値に基づいて生成し
た補正データＴ₁₀〜Ｔ₉₀がデータ格納装置４３に格納さ
れている。そして、この端面発光型ＥＬプリンタ３８で
は、上述のようなステッピングモータの駆動タイミング
をモータコントローラ４１から受信したタイミングコン
トローラ３９がデータ格納装置４３から補正データＴ₁₀
〜Ｔ₉₀を逐次読出し、同図(ｃ)に例示するように、これ
らの補正データＴ₁₀〜Ｔ₉₀でラインヘッド２０の駆動パ
ルスを変調するので、同図(ｄ)に例示するように、この
ラインヘッド２０の素子発光の単位時間内の発光強度が
ステッピングモータの速度変動に同期して変動すること
になる。

【００２７】このようにすることで、この端面発光型Ｅ
Ｌプリンタ３８では、ラインヘッド２０に対して感光ド
ラム３０の外周面の移動速度が周期的に変動しても、こ
の速度変動に対応してラインヘッド２０の発光タイミン
グも変化するので、図５(ａ)に例示するように、このラ
インヘッド２０の素子発光で形成される画素構成要素３
６が一定間隔で連設されることになる。つまり、四つの
画素構成要素３６で形成される一画素領域３５の副走査
方向の長さが各々一定に維持されるので、同図(ｂ)に例
示するように、各画素３７の濃度を均一に補正して端面
発光型ＥＬプリンタ３８の印刷品質の向上に寄与するこ
とができる。

【００２８】なお、本実施例の端面発光型ＥＬプリンタ
３８では、感光ドラム３０に直結されたステッピングモ
ータの回転速度の変動値を補正することを例示したが、
本発明は上記形式に限定されるものではなく、例えば、
感光ドラム３０の偏心や、感光ドラム３０と現像器３３
の現像ローラとの相対速度の変動などにも適用可能であ
り、このような場合は予め印刷濃度を光学測定して補正
データを生成することが実施可能である。また、本実施
例の端面発光型ＥＬプリンタ３８では、予め測定したス
テッピングモータの回転速度の変動値から補正データＴ
を生成しておき、これをデータ格納装置４３に格納して
適宜読出すことを例示したが、このようなステッピング
モータの速度変動は一般的に周期的であるので、このよ
うな補正データを所定の演算式に基づいて逐次算定する
ことなども実施可能である。さらに、本実施例ではライ
ンヘッド２０の端面発光素子として端面発光型ＥＬ素子
１９を利用することを例示したが、このような端面発光
素子として端面発光型ＬＥＤを利用することも実施可能
である。

【００２９】

【発明の効果】本発明は上述のように、出射光が扁平な
端面発光素子を発光端面の長手方向に連設したラインヘ
ッドを設け、このラインヘッドと対向する位置に相対的
に所定速度で副走査移動する潜像担持体を配置し、この
潜像担持体の相対移動に対応して前記ラインヘッドに駆
動パルスを印加する駆動回路を設け、この駆動回路の駆
動パルスに従って前記端面発光素子が素子発光を繰返す
ことで前記潜像担持体上に副走査方向に連設される所定
数の扁平な画素構成要素で略正方形の画素を形成するよ
うにしたラインプリンタにおいて、前記潜像担持体の移
動速度の変動値に対応して前記駆動回路が出力する駆動
パルスを変調する濃度補正手段を設けたことにより、ラ
インヘッドの単位時間内の発光強度を潜像担持体の速度
変動に同期して変化させることができ、一画素領域の副
走査方向の長さが各々一定に維持されて画素の濃度が均
一に補正されるので、簡易な構造で印刷濃度が均一なラ
インプリンタを得ることができる等の効果を有するもの
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示すブロック図である。

【図２】要部の配線構造を示すブロック図である。

【図３】全体構造を示す縦断側面図である。

【図４】画像印刷時の各部の関係を示すタイムチャート
である。

【図５】印刷画像と印刷濃度との関係を示すタイムチャ
ートである。

【図６】本出願人が先に出願した先行技術を示すブロッ
ク図である。

【図７】要部の配線構造を示すブロック図である。

【図８】全体構造を示す縦断側面図である。

【図９】コモンドライバが出力する駆動パルスを示すタ
イムチャートである。

【図１０】マトリクス駆動の駆動パルスの関係を示すタ
イムチャートである。

【図１１】画像印刷時の各部の関係を示すタイムチャー
トである。

【図１２】印刷画像と印刷濃度との関係を示すタイムチ
ャートである。

【符号の説明】

１９端面発光素子２０ラインヘッド２２，２７駆動回路３０潜像担持体３６画素構成要素３７画素３８ラインプリンタ４４濃度補正手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０３Ｇ 15/04 １１６ 9122−2ＨＨ０４Ｎ 1/036 Ａ 9070−5Ｃ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】出射光が扁平な端面発光素子を発光端面
の長手方向に連設したラインヘッドを設け、このライン
ヘッドと対向する位置に相対的に所定速度で副走査移動
する潜像担持体を配置し、この潜像担持体の相対移動に
対応して前記ラインヘッドに駆動パルスを印加する駆動
回路を設け、この駆動回路の駆動パルスに従って前記端
面発光素子が素子発光を繰返すことで前記潜像担持体上
に副走査方向に連設される所定数の扁平な画素構成要素
で略正方形の画素を形成するラインプリンタにおいて、
前記潜像担持体の移動速度の変動値に対応して前記駆動
回路が出力する駆動パルスを変調する濃度補正手段を設
けたことを特徴とするラインプリンタ。