JPH0546003A - 電子写真プリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な回路構成で階調制御を行うことがで
き、しかも階調制御のためのデータ量を少なくすること
のできる電子写真プリンタを提供する。 【構成】 レーザ・ダイオード１１から出力されたレー
ザ光がポリゴン・ミラー１３に到達するまでの経路に液
晶シャッタ３１を配置する。この液晶シャッタ３１は複
数の液晶セルを個別に開閉できる光学的なシャッタであ
り、これを操作することによってディザ法による２値ま
たは多値による階調表現が可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザ光を用いて画像
を記録する電子写真プリンタに係わり、特に階調表現を
行うことができるようにした電子写真プリンタに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】レーザ光を変調して画像の記録を行う電
子写真プリンタは、低騒音で高解像度の画像を高速で記
録することができ、オフィスで広く用いられるようにな
っている。

【０００３】図５は、従来のこのような電子写真プリン
タの光学系を表わしたものである。電子写真プリンタに
は、レーザ光の照射源としてのレーザ・ダイオード１１
が備えられており、ここから射出されたレーザ光はコリ
メータレンズ１２を通過してビーム状のレーザ光とな
り、ポリゴン・ミラー１３の１つの面に入射し、反射さ
れる。反射されたレーザ光はｆ−θレンズ１４を通過し
て感光ドラム１５上に照射される。ところで、ポリゴン
・ミラー１３は図で矢印方向に高速で回転しているの
で、このポリゴン・ミラー１３の入射面の回転によって
レーザ光は所定の角度の範囲で走査される。ｆ−θレン
ズ１４は、感光ドラム１５の走査面におけるレーザ光の
走査速度の調整を行うために用いられている。

【０００４】ところで感光ドラム１５はレーザ光の照射
前に図示しない帯電機構によって電荷を一様に帯電させ
られており、レーザ光の走査による選択的な電荷の消失
によって静電潜像が形成される。この静電潜像は図示し
ない現像装置によって現像され、同じく図示しない転写
装置によって図示しない用紙上に転写される。トナー像
の転写された用紙は、図示しない定着装置で定着されて
印刷出力が得られる。この電子写真プリンタでは、ｆ−
θレンズ１４を通過したレーザ光のうち感光ドラム１５
の静電潜像形成領域外の所定位置に入射するような角度
で進行したレーザ光の一部が、ミラー１６によって反射
されて同期センサ１７に入射し、各走査ラインにおける
画像の書き込みのタイミングが検出されるようになって
いる。

【０００５】図６はこのような電子写真プリンタの機能
的な構成を表わしたものである。ホストコンピュータ等
の上位装置（図示せず）から供給された印刷データ２１
はコントロール部２２に入力される。コントロール部２
２は機構制御部２３を介して印刷部２４と接続されてい
る。ここで機構制御部２３は変調部２５によってレーザ
制御部２６を制御してレーザ光の変調を行うようになっ
ている。印刷部２４はこの変調されたレーザ光を用いて
印刷を行うことになる。

【０００６】このような電子写真プリンタで写真等のハ
ーフトーンを表現する場合には、ビデオ信号すなわちレ
ーザ制御信号に階調印字を行うための変調パターンを加
えるようになっている。

【０００７】図７は、この変調パターンを加える様子の
一例を表わしたものである。同図で（０）から（４）は
５段階の階調レベルを表わしている。１ドットをレーザ
・ダイオードの４回の点灯制御で作成するものとする。
この図７では、そのときのシャッタパターンとレーザ・
ダイオードに対する制御信号を表わしている。階調レベ
ルが（０）または（４）のときには、１つのドットの全
体が白または黒のときであり、この場合にはレーザ・ダ
イオードに対する制御信号は１ドットの全区間ｄでオン
となる信号（同図（０））か、オフとなる信号（同図
（４））である。また、それぞれのドットについて中間
調を表現する必要がある場合には、同図（１）〜（３）
に示したように１ドット中で４回に分けて点灯制御を行
って合計の点灯時間の割合でレーザ・ダイオードの光量
を調整し、階調を表現するようになっている。

【０００８】

【発明の解決しようとする課題】図７では階調を白から
黒まで５段階で表示する場合を説明したが、１つのドッ
トを２×２の分割されたドットとして考察し、これらの
それぞれをオン・オフ制御するためにレーザ制御信号に
変調を加える必要があった。このため、中間調の表現を
行わず１ドットずつを単純にオン・オフ制御するプリン
タに比べると、制御が複雑であり、またレーザ駆動のた
めの階調制御データのデータ量が多くなるといった欠点
があった。更にこの従来の電子写真プリンタではこのよ
うなレーザ変調を行うために、描画クロックよりも高い
周波数のクロック信号が必要になり、その高周波に起因
する放射ノイズ対策が必要であった。

【０００９】そこで本発明の目的は、簡単な回路構成で
階調制御を行うことができ、しかも階調制御のためのデ
ータ量を少なくすることのできる電子写真プリンタを提
供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、レーザ光を照射するレーザ光照射手段と、この照射
されたレーザ光の走査を行うためのポリゴン・ミラー
と、レーザ光照射手段とポリゴン・ミラーの間に配置さ
れ複数の液晶セルから構成されたシャッタと、このシャ
ッタの液晶セルを選択的に開閉操作する開閉操作手段
と、シャッタを通過し、ポリゴン・ミラーによって反射
されたレーザ光によって潜像を描画する感光体とを電子
写真プリンタに具備させる。

【００１１】すなわち請求項１記載の発明では、複数の
液晶セルを例えばマトリックス状に配置したシャッタを
レーザ光照射手段とポリゴン・ミラーの間に配置する。
そして、それぞれの液晶セルを階調に応じてオン・オフ
制御した状態でレーザ光を通過させることにして、１ド
ットを分割した形でレーザ光をオン・オフ制御する必要
をなくし、前記した目的を達成する。

【００１２】請求項２記載の発明では、レーザ光を照射
するレーザ光照射手段と、このレーザ光照射手段の前面
に組み込まれ複数の液晶セルから構成されたシャッタ
と、このシャッタの液晶セルを選択的に開閉操作する開
閉操作手段と、シャッタを通過したレーザ光の走査を行
うためのポリゴン・ミラーと、このポリゴン・ミラーに
よって反射されたレーザ光によって潜像を描画する感光
体とを電子写真プリンタに具備させる。

【００１３】すなわち請求項２記載の発明では、複数の
液晶セルを例えばマトリックス状に配置したシャッタを
レーザ光照射手段自体に組み込む。そして、それぞれの
液晶セルを階調に応じてオン・オフ制御した状態でレー
ザ光を射出させることにして、１ドットを分割した形で
レーザ光をオン・オフ制御する必要をなくし、前記した
目的を達成する。

【００１４】請求項３記載の発明では、シャッタが、一
度設定した階調レベルを他の階調レベルに変更する信号
が到来するまで保持することにして、同一階調の箇所で
は階調制御を省略できるようにした。

【００１５】

【実施例】以下実施例につき本発明を詳細に説明する。

【００１６】図１は本発明の一実施例における電子写真
プリンタの光学系を表わしたものである。図５と同一部
分には同一の符号を付しており、これらの説明を適宜省
略する。図５と比較すると分かるように本実施例の電子
写真プリンタでは、コリメータレンズ１２とポリゴン・
ミラー１３の間に液晶シャッタ３１を配置した構成とな
っている。この液晶シャッタ３１によってレーザ光が階
調制御され、ポリゴン・ミラー１３に入射するようにな
っている。レーザ光の変調は行われない。ポリゴン・ミ
ラー１３を経た後のレーザ光の走査の制御は従来の図５
と同様である。

【００１７】図２は液晶シャッタによるレーザ光の階調
制御の様子を表わしたものである。本実施例の液晶シャ
ッタ３１は２×２のマトリックスを構成しており、図１
に示したコリメータレンズ１２を通過したレーザ光３２
をそのシャッタの開いた部分で透過させ、階調制御後の
レーザ光３３としてポリゴン・ミラー１３に照射させる
ことになる。すなわち、液晶シャッタ３１の４つのシャ
ッタの開いている割合によって階調が表現されることに
なる。

【００１８】図３は、これら４つのシャッタをそれぞれ
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄとしたときの各階調レベル（０）〜
（４）に対するこれらの開閉の様子を表わしたものであ
る。図２における各シャッタＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄが“開”状
態にあるときのレーザ光３２に対する液晶の透過率を１
００パーセントとし、“閉”状態にあるときのそれを零
パーセントであると仮定すれば、階調レベル（０）で４
つのシャッタＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄはすべて“開”状態にある
ので、入射したレーザ光３２がそのままレーザ光３３と
して通過する。階調（１）レベルでは、シャッタＡのみ
が“閉”となるので、レーザ光３２の４分の３がそのま
ま通過する。階調レベル（２）では、２つのシャッタ
Ａ、Ｃが“閉”となるので、レーザ光３２の２分の１が
そのまま通過する。階調レベル（３）では、３つのシャ
ッタＡ、Ｂ、Ｃが“閉”となるので、レーザ光３２の４
分の１がそのまま通過する。最後の階調レベル（４）の
場合には４つのシャッタＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄがすべて“閉”
状態になっているので、レーザ光３２は完全に遮断され
て通過しないことになる。

【００１９】図４は、この電子写真プリンタの機能的な
構成を表わしたものである。この電子写真プリンタで、
ホストコンピュータ等の上位装置から供給された印刷デ
ータ２１はコントロール部２２に入力される。コントロ
ール部２２は機構制御部３５を介して印刷部２４と接続
されている。ここで機構制御部３５はレーザ制御部２６
を直接制御しており、レーザ光自体の変調は行われな
い。この代わりに、本実施例の電子写真プリンタでは駆
動ドライバ３６が液晶シャッタ３１の駆動を制御するよ
うになっている。すなわち、図３で説明したようにレー
ザ光を液晶シャッタ３１で５段階に階調制御することに
して、印刷部２４で中間調の再現を行うようになってい
る。駆動ドライバ３６は同一の階調が連続している部分
で液晶シャッタ３１のそれぞれのシャッタＡ、Ｂ、Ｃ、
Ｄの開閉状態を保持していればよく、図７で説明した従
来の電子写真プリンタのようにその階調を達成するため
の信号処理を繰り返し行う必要はない。また、階調が変
化する場合にも、液晶シャッタ３１の各シャッタＡ、
Ｂ、Ｃ、Ｄを所定のディザパターンに設定するためにビ
デオクロックに同期した操作を行うだけでよいので、図
７で説明した従来の電子写真プリンタのようにビデオク
ロックの何倍もの高周波クロックを用いて制御を行う必
要がない。

【００２０】以上説明した実施例では液晶シャッタ３１
をレーザ・ダイオード１１（レーザ光照射手段）とポリ
ゴン・ミラー１３の間に配置したが、レーザ光照射手段
自体に組み込むような形態をとってもよい。すなわち、
液晶シャッタを小型化してレーザ・ダイオード自体に組
み込んで一体化するようにすれば、レーザ・ダイオード
の多機能化が可能となる。

【００２１】また、実施例では２チェックディザ法によ
る２×２マトリックスの階調パターンを使用して階調表
現を行ったが、３×３マトリックスや４×４マトリック
スのように他のマトリックス構成の階調パターンを使用
することもできる。また、感光体における白黒記録とい
う２チェックディザ法以外にも、感光体の特性で３値以
上の記録が可能な場合には３値ディザ法等の多値ディザ
法を用いて階調数を更に増加させることも可能である。
また、ディザ法によっては４角形のマトリックスを用い
るとは限らないので、各シャッタの開口形状や液晶シャ
ッタ全体の形状も４角形以外の形状が採用されることも
ある。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように請求項１および請求
項２記載の発明によれば、複数の液晶セルから構成され
たシャッタを配置し、これを制御することにより階調表
現を行うようにしたので、レーザ制御信号自体を変調す
る必要がなく、回路構成が簡単になる。また一度設定し
た階調レーザは液晶によるシャッタが保持しているの
で、１描画ドットごとに階調の制御を行う必要がない。
このため、階調制御に要する情報量を減少させることが
できる。また、レーザの駆動波形に変調を加える必要が
ないため、ビデオクロック以上に高い周波数が必要なく
なり、このための放射ノイズ対策も不要になるという効
果がある。

【００２３】また、請求項１記載の発明によれば、レー
ザ光照射手段とポリゴン・ミラーの間に複数の液晶セル
から構成されたシャッタを配置するので、これらのシャ
ッタを比較的大型のもので構成することができ、更にこ
れらのシャッタを複数組配置しておいて、画像処理に応
じてこれらを適宜選択することも可能になる。

【００２４】更に請求項２記載の発明によれば、シャッ
タ自体をレーザ光照射手段に組み込むことにしたので、
光学系が簡略化し小型化が可能になるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における電子写真プリンタの
光学系を表わした概略構成図である。

【図２】本実施例で液晶シャッタによるレーザ光の階調
制御の様子を表わした説明図である。

【図３】本実施例で液晶シャッタを構成する各シャッタ
の開閉制御と表現される階調を表わした説明図である。

【図４】本実施例の電子写真プリンタの機能的な構成を
表わしたブロック図である。

【図５】従来の電子写真プリンタの光学系を表わした概
略構成図である。

【図６】この従来の電子写真プリンタの機能的な構成を
表わしたブロック図である。

【図７】この従来の電子写真プリンタによる階調制御の
様子を表わした説明図である。

【符号の説明】

１１ レーザ・ダイオード １３ ポリゴン・ミラー １５ 感光ドラム ３１ 液晶シャッタ ３６ 駆動ドライバ Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ シャッタ

───────────────────────────────────────────────────── 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 15/04 １２０ 9122−2Ｈ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザ光を照射するレーザ光照射手段
   と、 この照射されたレーザ光の走査を行うためのポリゴン・
   ミラーと、 前記レーザ光照射手段とポリゴン・ミラーの間に配置さ
   れ複数の液晶セルから構成されたシャッタと、 このシャッタの液晶セルを選択的に開閉操作する開閉操
   作手段と、 前記シャッタを通過し、ポリゴン・ミラーによって反射
   されたレーザ光によって潜像を描画する感光体とを具備
   することを特徴とする電子写真プリンタ。
2. 【請求項２】 レーザ光を照射するレーザ光照射手段
   と、このレーザ光照射手段の前面に組み込まれ複数の液
   晶セルから構成されたシャッタと、 このシャッタの液晶セルを選択的に開閉操作する開閉操
   作手段と、 前記シャッタを通過したレーザ光の走査を行うためのポ
   リゴン・ミラーと、 このポリゴン・ミラーによって反射されたレーザ光によ
   って潜像を描画する感光体とを具備することを特徴とす
   る電子写真プリンタ。
3. 【請求項３】 前記シャッタは、一度設定した階調レベ
   ルを他の階調レベルに変更する信号が到来するまで保持
   することを特徴とする請求項１または請求項２記載の電
   子写真プリンタ。