JPS6246101B2 - - Google Patents

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JPS6246101B2
JPS6246101B2 JP54005816A JP581679A JPS6246101B2 JP S6246101 B2 JPS6246101 B2 JP S6246101B2 JP 54005816 A JP54005816 A JP 54005816A JP 581679 A JP581679 A JP 581679A JP S6246101 B2 JPS6246101 B2 JP S6246101B2
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elemental
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は本書等を２次元的に走査して得られる
画像信号によつて、複数個の書き込み要素（例え
ばインクジエツトヘツド）を駆動して画像を形成
する画像形成装置に関するものである。
最近このような画像形成装置は被写装置等の分
野で非常な進歩を示しているが、現在画像読み取
り及び書き込みの高密度化更にはその高速化、又
途中の信号処理系の簡略化等が技術発展の課題と
なつてきている。例えば書き込み密度に関して述
べてみると、かかる画像形成装置において最も一
般的な書き込み方式は、書き込み要素の複数個を
１列に配列し、かつその方向と垂直な方向に書き
込み要素アレイを移動させて２次元走査を行なう
ものであつたが、この方式では書き込み要素の間
隔が所望の書き込み画素ピツチより大きい場合は
適用が困難である。書き込み要素としてインクジ
エツトノズルを例にとつてみても、現行技術によ
つて形成されるインクジエツトノズルアレイの最
小ノズル間隔は0.25mmであり、４画素／mmが最大
記録密度となる。しかしながらこの書き込み密度
では一般文書の画像を記録するには解像度不足で
あり、少なくとも12画素／mmの密度が望まれる。
またそれに応じて高密度の画素信号を読み取るこ
との可能な読み取り装置が必要である。
かかる目的を達成する１例として特開昭53−
136835が提示されている。その中で開示されてい
るプリンタは、Ｎ個のフオトダイオードを一定間
隔で並べたセンサーアレイによつて文書をインタ
ーレース方式で高密度で読み取り、更にＮ個のノ
ズルを一定間隔で並べたプリントヘツドで読み取
り走査と同一のインターレース方式によつて高密
度の記録を行なうものである。ところで１次元の
センサーアレイを用いて２次元面積を有する文書
全体を走査する為には文書上でセンサーアレイ像
を、そのアレイ方向と垂直な方向に少なくとも文
書幅だけ移動させる為の走査光学系が必要であ
る。そして容易に理解できるように、高速記録に
おいては、その走査スピードの非常に速い走査光
学系が要求されて技術的に好ましくない。従がつ
て２次元センサーアレイの技術が発達してきた現
在では、２次元センサーアレイを用いて読み取り
走査を行なつて、上記欠点を補う事が望ましい
が、その際要求される技術として主として次の２
点があげられる。
まず第１点は所望の書き込み密度に応じた読み
取り密度で画素信号を読み取る事が可能な、２次
元センサーを用いた読み取り系を得る事である。
即ち一般的に言つて所望の書き込み密度に対応す
る読み取り画素数は、２次元センサーアレイのセ
ンサーエレメント数よりはるかに多いか、または
画像の画素ピツチ程度にセンサーエレメントピツ
チを小さくできない為に内挿しながら全画素を読
み取る装置が必要である。そして更にその内挿方
法は、書き込み系に好都合な方法でなければなら
ない。例えば前述の特開昭53−136835で開示され
たプリンタの書き込み方式を用いようとすると、
２次元センサーアレイから得られる画素信号を一
旦記憶し、画素信号をインターレース書き込み用
に組み換える信号処理系が必要になつてきて好ま
しくない。
従がつて第２点は途中の信号処理系が簡略化で
きる画像読み取り書き込み方式を適用した装置を
作成する事である。
本発明は上記のような技術背景においてなされ
たものであり、改良された画像形成装置を提供す
る事をその目的とする。その目的を達成する為に
本発明の１実施例では、２次元センサーアレイを
用いて内挿しながら高密度の画素信号を得る為の
読み取り系を開示する。また更には特別の記憶装
置及び信号組み換え系の不要な画像形成装置の実
施例を開示する。
以下図面を用いて本発明の実施例を説明する。
第１図は本発明の１実施例である装置の全体図で
ある。図中で１は原稿であり、その縮小像が走査
鏡４、結像レンズ系２、走査鏡５から成る光学系
によつてマスク３上に形成される。走査鏡４，５
はそれぞれ回転モーター２４，２５で回転可能で
あり、マスク３上に形成された原稿像を、マスク
３上で互いに直交する縦及び黄方向にそれぞれ走
査する為のものである。この原稿の縮小像及びマ
スク３は更にリレーレンズ６によつて２次元セン
サー７の受光面上に結像される。２次元センサー
７の受光面は横方向にＭ列縦方向にＮ行のセンサ
ーエレメントから構成されていて、この受光面全
体にほぼ一致して原稿像及びマスク像が形成され
る。従がつてもしマスクがなければ原稿はＭ×Ｎ
で分割された領域を単位として読み取られる事に
なる。今原稿面の必要読み取り画素数を横方向に
sM個、縦方向にtN個とすると前述の分割した単
位領域を更にｓ×ｔ個の微小単位領域に分割し、
その微小単位領域を１画素として読み取る必要が
ある。前述のマスク３は２次元センサーの各セン
サーエレメントに各画素を対応させるためのもの
で、２次元センサー７に対応して横方向にＭ列、
縦方向にＮ行の開口を有していて、この各開口の
大きさはマスク３上に結像されている原稿１の像
の１画素の大きさにほぼ等しい。このような配置
により原稿の読取りを行うと、原稿面がＭ×Ｎ画
素のサンプル点で読取られることになる。先程述
べたように原稿面の必要読取り画素数を横方向に
sM個、縦方向にtM個とすると上記センサーによ
る読取りは横方向にｓ画素、縦方向にｔ画素だけ
間隔のあいた読取りになる。２次元センサー７の
受光面上でのセンサーエレメント９、マスクの開
口像８、原稿の１画素像１０の間の関係を第２図
に示している。
この２次元センサーで読み取られた第２図示の
開口像位置における第１要素画像のＭ×Ｎの画素
信号は順次読み出されて分配器１３に送られる。
ここで以下の装置の動作に対する理解を容易にす
る為に、２次元センサーの読み出し機構を簡単に
説明する。２次元センサーは読み出し方式により
種々に分類されるが、第３図でクレーム転送方式
の２次元センサーを説明する。２次元センサー７
は受光部２０と蓄積部２１とシフトレジスター部
２２とより構成されていて蓄積部２１は受光部の
センサーエレメント数Ｍ×Ｎと同じビツト数を有
する。受光部で光電変換された画素信号は、受光
部２０から蓄積部２１にフレーム転送され、各対
応ビツトに画素信号が蓄積される。
蓄積された信号の横方向の１行分（Ｍビツトで
構成される）の画素信号はシフトレジスター部２
２を介して制御系１２より発せられる転送クロツ
クにより駆動され外部に順次読出される。
この信号は分配器１３で１画素信号毎に順次記
録ヘツド１４の駆動系１５１，１５２……，１５
Mに分配される。記録ヘツド１４はドラム１６に
セツトされた記録紙１７に対向し、Ｍ個のインク
ジエツトノズル１４１，１４２……，１４Mが記
録画像のｓ画素間隔で直線上に規則的に配列され
ていてそれぞれ各駆動系によつて駆動される。こ
こで記録画像の１画素の大きさは記録倍率によつ
て原稿の１画素の大きさとは異なつてくる。
横方向の１行の画素信号が記録紙にノズル１４
１，１４２，……，１４Mによつて記録されてい
る間にドラム１６は回転モーター１９により等速
回転し第１のノズル１４１に対し相対的に記録画
素の大画素分だけ回転する。この状態で蓄積部２
１の第２行目の画素信号が読出され、第１行目の
画素信号と同様にしてノズル１４１，１４２，…
…，１４Mに順次信号が与えられ第２行目の信号
の記録が行われる。この操作をドラムが１回転す
る間に順次Ｎ回繰り返すことにより第１要素画像
のＮ行の記録を行う。
第１図示の装置においてマスク３上の原稿像の
縦方向の走査を行なう走査鏡４は制御系１２によ
り制御された回転モーター２４によつて傾き角を
微小変化させ、ドラム１６が１回転する間にマス
ク３上の原稿像を１画素分ずらす。従がつて第１
要素画像の記録がドラム１６の１回転の間に終了
した時点で、縦方向に１画素ずれた第２要素画像
の画像信号が蓄積部に転送されており、第２要素
画像信号の読み出しが可能になつている。
第２要素画像信号はドラム１６が一回転し、第
１要素画像が記録されている位置から１画素だけ
進行した位置に第１ノズル１４１が来たときに読
出しが開始され、同時に第１の要素画像の場合と
同様にしてその記録が行われる。
この記録開始の信号はドラム１６に直結された
ロータリーエンコーダ１８から得られる。即ち、
このロータリーエンコーダー１８からはドラム１
６の１回転ごとに１つの基準パルスが発生され
る。このパルス信号は制御系１２に入いり、要素
画像記録開始の信号となる。縦方向の第ｎ番目の
要素画の記録時には上記パルス信号が入力してか
ら画素信号クロツクを（ｎ−１）個計数した後に
記録開始の信号が二次元センサー７のシフトレジ
スター部２２及び記録制御系１３に与えられる。
第４図に第１要素画像２９と第２要素画像３０
の記録された状態を示す。また各行の画素信号の
読み出し、書き込み同期信号も回転エンコーダー
１８から得られる。
上記方法で順次ｔ枚の要素画像を記録すること
により縦方向に画素が密に配列された画像の記録
ができる。なお、走査鏡４はこの縦方向の画像記
録で原稿の縦方向を一走査する。即ち、ドラム１
６のｔ回転で一走査であり、その走査幅はマスク
３の面上で原稿像をｔ画素だけ移動させる量であ
る。
なお第５図に示すように記録に際しても記録ヘ
ツド１４がドラム１６の回転方向２１と垂直な位
置３３に配置されているときには１行分の記録画
像２２は書き終つた時点で角度θ＝tan-1（ｔ／ｓＭ） だけ傾いた線上にある。これをさけるにはヘツド
１４を破線で示すヘツド２３のようにドラムの回
転方向３１に対し、θ＝−tan-1（ｔ／ｓＭ）だけ傾斜 して位置３４に配置すれば、ドラムの回転方向３
１に対し垂直の記録線上に１行の画素信号が記録
される。
このようにして、縦方向の走査が行なわれる
が、同様に横方向の走査が回転モーター２５で制
動されている走査鏡５によつて、ドラム１６のｔ
回転毎にマスク３上を１画素のピツチ速度で行な
われる。また記録ヘツド１４も回転モーター２６
によつて回転されるネジ部２７によつて、ドラム
の縦方向に同じ画素ピツチ速度で移動される。従
がつて縦方向にｔ個の要素画像分の第１ステツプ
の記録が終つたとき制御系１２の制御により、１
画素分横移動している次の第２ステツプのｔ個の
要素画像の記録を開始する。こうしてＳステツプ
の走査記録が終了した時sM×tN個の画素からな
る画像が記録紙１７上に記録が完了する。
走査鏡４による原稿像の縦方向の走査、走査鏡
５による原像像の横方向の走査及び記録ヘツド１
４による記録画像の横方向の走査は不連続なステ
ツプ送りでも連続送りでもかまわないが技術的に
は連続送りの方が好ましい。
この装置における各走査の関係を述べる。２次
元センサーの読み取りクロツク周波数をfc／秒と
すると記録ヘツド１４の繰返し周波数はｆR＝
fc／Ｍであり、ドラムの回転速度はｆｃ／ＭＮ×60rpm である。走査鏡４，５がステツプ回転の場合、そ
のステツプ周波数はそれぞれfc／tMN、fc／
tsMNとなる。従がつて原稿一枚の記録時間Ｔは
Ｔ＝tsMN／fc秒である。
いま一例として Ｍ＝320、Ｎ＝256、ｔ＝ｓ＝10、fc＝2.73MHz とすると 記録画素数：3200×2560 記録時間：３秒 ドラム回転速度：2000rpm 記録ヘツド周波数：8.53KHz 走査鏡４のステツプ周波数：3.33Hz 走査鏡５のステツプ周波数：0.333Hz となる。
また記録・読取り原稿をA4サイズ、即ち、横
297mm、縦210mm、を考え、結像レンズ系２の結像
倍率を1/6とし、リレーレンズ６の結像倍率を1/5
とすると、原稿面での画素ピツチは83.3μｍ、マ
スク面での画素ピツチは13.8μｍとなる。従つ
て、マスク３の微小開口サイズは約14μｍφで、
開口ピツチは140μｍ程度になる。この開口像は
二次元センサー面では28μｍピツチとなり、セン
サーエレメントピツチが28μｍでセンサーエレメ
ント数が320×256の二次元センサーがあれば本実
施例の高画質の読取りが行える。
第１図の実施例でマスク３の後方にリレーレン
ズ６と二次元センサー７を配置していたが、二次
元センサーの受光部に微小開口が配列されたマス
クを直接密着しても良い。またセンサーエレメン
トの感光領域形状がそのセンサーエレメントピツ
チの横および縦方向の１／ｓ、１／ｔだけ縮小さ
れたサイズである２次元センサーを用いても支障
はない。このようなあらかじめの１画素に対応し
た感光領域を各センサーエレメントが有するよう
な２次元センサーを用いる場合には原稿像と二次
元センサーとの相対的位置をずらすために走査鏡
４，５を用いる換りに原稿像を静止させておき二
次元センサーを横にｓステツプ、縦にｔステツプ
送つても良い。また、第１図の配置で走査鏡４，
５を固定させ、マスク３を移動させても良いが、
一般に二次元センサーでは各センサーエレメント
内でその一部分にだけ感光領域があり、他の部分
では連送部、オーバーフロードレイン等の非感光
領域があるためマスクを移動したときに、それら
の部分で画像の読出しが出来なくなり好ましくな
い。
尚本実施例では書き込み要素としてインクジエ
ツトノズルの例を示したが、これは他のサーマル
ヘツドや又は潜像を作る為のヘツドであつても良
い。また原稿全体を一度に走査するのでなく、原
稿を複数個の領域に分割して部分的に走査しても
良い。従がつて記録ヘツドは記録材の幅を有する
必要性はない。
以上の説明で明らかなように本発明は原画像を
二次元センサーでサンプリングして読取り、得ら
れた画素信号をサンプリングした位置に書き込み
要素を複数個配置された書き込みヘツドにより書
き込みし、それら読み取り、書き込みに際し原画
像と二次元センサーの相対的位置及び書き込みヘ
ツドと書き込み部材の相対的位置を順次ずらしな
がら読み取り及び書き込みを行い、内挿すること
により原画像の高画質書き込みを行う新規な方式
の装置を提供するものである。
また、本発明を用いれば二次元センサーより読
み出される画素信号に対して特別の記憶装置及び
信号組み換え装置を必要とせず、信号処理系の簡
略化できる画像形成装置を得る事が可能である。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の１実施例である装置の全体
図、第２図は原稿の画素像とマスクの開口との関
係を示す図、第３図は、二次元センサーの読み出
し機構を説明する図、第４図は、記録への書き込
み順序を説明する図、第５図は、書き込みの走査
線の傾きを補正する為の実施例を説明する図であ
る。 図中で、１……原稿、２……結像レンズ系、３
……マスク、４，５……走査鏡、６……リレーレ
ンズ、７……２次元センサー、１２……制御系、
１３……分配器、１４……記録ヘツド、１６……
ドラム、１７……記録紙、１８……エンコーダー
である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 原画像を複数の要素画像に分割して、その１
    つの要素画像の各画素信号を検出する為の複数個
    の受光領域が２次元的に配列された要素画像検出
    手段と、前記分割された複数の要素画像を検出す
    るように、前記要素画像検出手段を前記原画像に
    対して相対的に、非平行な２方向に移動させる第
    １走査手段と、前記要素画像の１方向の画素ピツ
    チに対応した画素ピツチで複数個の書き込み要素
    が配列された書き込みヘツドと、前記書き込みヘ
    ツドを被書き込み部材に対して相対的に、非平行
    な２方向に移動させる第２走査手段とから成り、
    前記要素画像検出手段によつて検出された要素画
    像信号によつて前記書き込み要素を駆動すると共
    に、第２走査手段を作動させることによつて要素
    画像を書き込み、更に第１走査手段によつて行な
    われる原画像の内挿走査により順次他の要素画像
    信号を検出するのに対応して、前記書き込みヘツ
    ドの書き込み走査位置を前記第２走査手段によつ
    て移動させる事により、内挿された高密度の画像
    を形成する事を特徴とする画像形成装置。
JP581679A 1979-01-20 1979-01-20 Image forming device Granted JPS5597963A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP581679A JPS5597963A (en) 1979-01-20 1979-01-20 Image forming device
US06/111,973 US4333112A (en) 1979-01-20 1980-01-14 Image scanning apparatus and method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP581679A JPS5597963A (en) 1979-01-20 1979-01-20 Image forming device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5597963A JPS5597963A (en) 1980-07-25
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