JPH04197671A - プリンタ - 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、ＬＥＤアレイ、液晶、ＰＬＺＴ、ＥＬアレイ
等を利用した固体走査型のプリントヘッドを用いるプリ
ンタに関する。

〔従来の技術］ ＬＥＤプリントヘッドに代表される固体走査型プリント
ヘッドを用いたプリンタでは、一般に、該プリントヘッ
ドは、プリンタ本体に装着されるとともに電源コ２クタ
を介して電源に接続され、且つ、制御信号コ名りタを介
してヘットコントロール部に接続され、該コントロール
部によって制御される。

前記プリントヘッドは、レーザダイオード方式のプリン
トヘッドに比べると、可動部が無く、寿命が長いという
利点を有している。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、かかる固体走査型プリントヘッドを用い
たプリンタでは、プリントヘッドの印字密度が異なると
、ヘッドサイズ、制御信号、電源および制御信号コネク
タなどが異なり、レーザプリンタのように簡単には印字
密度を変更できない。

すなわち、この種の従来プリンタは、そのプリントヘッ
ドが例えば３００ｄｐ　ｉと４００ｄｐ　ｉのものでは
長さが異なり、互換性が無い、さらには、ヘンド幅が異
なる、コネクタが異なる等の点でも互換性が無く、印字
密度の変更は非常に困難であった。

そこで本発明は、固体走査型プリントヘッドを用いるプ
リンタにおいて、ユーザサイドでもプリントヘッドを印
字密度の異なるプリントヘッドに交換して容易に印字密
度を変更できるプリンタを提供することを課題とする。

（課題を解決するための手段〕 本発明者は前記課題を解決するため研究を重ねた結果、
印字密度の異なる複数のプリントヘッドのそれぞれをユ
ニット化し、該ユニットおよびプリンタ本体のそれぞれ
を、該ユニットのいずれでもプリンタ本体に機構的に装
着し、電気的に接続できるようにしておき、プリンタ本
体に装着接続したヘッドの印字密度に応じて該ヘッドを
制御すればよいことに着目し、本発明を完成した。

すなわち本発明は、印字密度がそれぞれ異なる予め定め
た複数種の固定走査型プリントヘッドユニットのうち一
つが他のプリントヘッドユニットと交換可能にプリンタ
本体に機構的に装着され、電気的に接続されているとと
もに、装着接続された該プリントヘッドユニットの印字
密度を検知する手段が設けられており、該検知手段によ
り検知される印字密度に応じて該ユニスト上のプリント
ヘッドが制御されることを特徴とする固体走査型プリン
トヘッドを用いるプリンタを提供するものである。

〔作　用］ 本発明プリンタによると、印字密度を変更したいときは
、現在使用中のプリントヘッドユニットを、プリンタ本
体に装着、接続できる予め準備された印字密度の異なる
プリントヘッドユニットと交換し、容易に印字密度を変
更できる。

〔実　施　例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は１実施例全体の概略構成を示している。

このプリンタは、中央部に感光体ドラム１１を備えてお
り、その周囲には帯電チャージャ１２、プリントヘッド
ユニット３、現像器１３、転写・分離チャージャ１４、
クリーナ１５およびイレーザ１６を順次配置しである。

チャージャ１４の上流側（図中左側）には給紙部１７、
中間搬送ローラ１８およびタイミングローラ１９が、チ
ャージャ１４の下流側（図中右側）には転写紙搬送ヘル
ド２０、定着器２１、排紙ローラ２２および排紙トレイ
２３が配置しである。

プリントヘッドユニット３は印字密度３００ｄｐｉのも
ので、第２図に示す外観を有し、そのヘットは第３図に
示す断面構造を有する。

すなわち、感光体ドラム１１の回転軸線方向に延びるプ
リントヘッド３１、該ヘッドに配線接続された電源コネ
クタ３２、該ヘッドに配線接続された制御信号コネクタ
３３を備えており、これらはユニットケース３４に支持
されている。

ヘッド３１は、ＬＥＤアレイ３１１、該アレイ下の収束
性光伝送体アレイ（セルフォックレンズアレイと称され
ているもの）３１２および第４図に示すシフトレジスタ
３５、ラッチレジスタ３６、ＬＥＤドライバ３７を含ん
でいる。

プリントヘッドユニットのケース３４は、その−側面に
取手３４１を備え、側面に溝３４２を備えている。この
ケース３４はプリンタ本体１０の図示しない支持フレー
ムに載置されるとともに側面の溝３４がプリンタ本体の
図示しないガイトレールに嵌まることにより、取手３４
１をもってプリンタ本体内の所定位置に対し着脱するこ
とができる。

プリンタ本体１０には、第２図に二点鎖線で示すように
、電源コネクタ３２に接続される電源コネクタ４および
制御信号コネクタ３３に接続される制御信号コネクタ５
およびフォトインクラブタロが設けである。

フォトインクラブタロはプリントヘッド３１の印字密度
を検知するためのもので、ユニット３が本体内の所定位
置に収められたとき、ユニットケース３４上の遮光部材
３４３によって遮光される。

すなわち、ユニット３の印字密度が３００ｄｐ１である
ことは、ユニット３をプリンタ本体１０の所定位置に装
着したときに、ユニットケース３４の遮光部材３４３が
本体側のフォトインタラプタ６を遮光することにより検
知される。

一方、このプリントヘッドユニット３を別の印字密度、
例えば４００ｄｐ　ｉのプリントヘッドユニットに交換
したいときには、該ユニットケース上に遮光部材を設け
ず、該ユニットがプリンタ本体に装着されたときでも本
体側のフォトインタラプタ６が遮光されないようにして
おき、これによって、４００ｄｐ　ｉのプリントヘッド
ユニットが装着されていることを検知できる。

また、本体側の電源コネクタ４および制御信号コネクタ
５はそれぞれ４００ｄｐ　ｉのプリントヘッドユニット
における図示しない電源コネクタおよび制御信号コネク
タにも接続可能に構成しておき、一方、該４００ｄｐ　
ｉ用のプリントへソトユニットの電源コネクタおよび制
御信号コネクタも本体側の電源コネクタ４、制御信号コ
ネクタ５に接続可能に構成しておけばよい。

プリンタ本体１０にはプリントヘッド３１を制御するプ
リントヘッドコントロール部７およびこれに接続された
ビットマツプ方式のデータ処理装置８が設けられている
。

このデータ処理装置８にはプリンタ外のデータ処理装置
（汎用、非汎用を問わず各種のものが考えられる）９が
ファイルバッファ９１を介して接続されている。なお、
データ処理装置９からのデータは、スループットを改善
するため、ファイルバッファ９１に一旦格納されてのち
プリンタに出力される。

プリントヘッドコントロール部７は、第４図に示すよう
に、マイクロコンピュータ７１（以下、「マイコン７１
」という）を備えており、このマイコン７１にはプログ
ラムカウンタ／タイマ７２およびセレクタ７３が接続さ
れており、セレクタ７３には印字密度３００ｄｐ　ｉ用
のクロック発生器７４および印字密度４００ｄｐ　ｉ用
のクロック発生器７５が接続されている。

前記フォトインタラプタ６からのｄｐｉ検知信号はマイ
コン７１に入力されるように構成されており、コンピュ
ータ７１はこの信号をハスＢ１を介してデータ処理装置
８へ出力するとともに、この信号に従い必要に応しセレ
クタ７３の切り換えおよびプログラムカウンタ／タイマ
７２の設定値の変更を行う。

プログラムカウンタ／タイマ７２は選択されたクロック
発生器７４または７５からのクロック信号をシフトクロ
ック信号としてプリントヘッドユニット３のシフトレジ
スタ３５へ出力するとともに、第５図に示すタイミング
でラッチ信号、ストローブ信号をユニット３のラッチレ
ジスタ３６およびＬＥＤドライバ３７へそれぞれ出力す
る。また、スタート信号としてライン周期信号（主走査
同期信号）をパスＢ２により装置８へ出力する。

一方、ビットマツプ方式のデータ処理装置８は、周知の
構成のものでその詳細な説明は省略するが、ビットマツ
プに展開した印字データをクロック発生器からのシフト
クロック信号とプログラムカウンタ／タイマ７２からの
ライン周期信号に同期して出力し、ヘッドコントロール
部７を介してプリントヘッド３１のシフトレジスタへ入
力する。

プリントヘッド３１ではライン周期信号（主走査同期信
号）をスタート信号として出力されるシフトクロックに
同期して１ライン分の画像データがシフトレジスタ３５
に入力され、１ライン分の画像データの入力が終了した
のち、ラッチ信号が入力されて画像データがラッチレジ
スタ３６にラッチされる。その後、次のライン同期信号
をスタート信号としてストローブ信号が入力され、ラッ
チレジスタ３６にラッチされている画像データに基づい
てＬＥＤドライバ３７がＬＥＤアレイ３１１のＬＥＤを
データに応じて点灯し、感光体１１を露光する。

以上説明したプリンタによると、感光体ドラム１１が図
示しない駆動手段により図中反時計方向に回転駆動され
、その表面が帯電チャージャ１２によって一様に帯電さ
れる。該帯電域にはプリントヘッドユニット３から画像
データが露光される。

この画像データはユニット３の印字密度３００ｄｐｉに
基づくものである。

かくして感光体ドラムｌｌ上に静電潜像が形成されると
、この潜像は現像器１３によって現像され、トナー像と
なる。このトナー像は給紙部１７から中間搬送ローラ１
８およびタイミングローラ１９を介して転写部へ送られ
てきた転写紙上にチャージ中１４により転写され、該転
写紙は感光体ドラム１１から分離される。分離された転
写紙は搬送ベルト２０により定着器２１へ搬送され、こ
こでトナー像を定着されたのち排紙ローラ２２によって
排紙トレイ２３上に排出される。

トナー像転写後、ドラム１１上に残留するトナーはクリ
ーナ１５によって除去され、残留電荷はイレーザ１６に
より消去される。

次にプリントヘッドユニット３および４００ｄｐｉのユ
ニットによる画像露光の詳細を第５図を用いて説明する
。

第５図はクロック信号およびシフトクロック信号をクロ
ックの間隔等を理解し易くするため、３００回のパルス
毎に１本の線を引いて示している。

この図から分かるように、シフトクロック信号は、その
信号発生時はクロック信号と同しタイミングで発生して
いる。シフトクロック信号は、例えば、転写紙サイズが
Ａ４で印字密度３００ｄｐｉの場合、ライン周期（主走
査方向の１ラインを書き込むのに要する時間）を示す信
号のパルスが立ち上がってから次のパルスが立ち上がる
までの時間（ＴＡ）の間に、８．４インチＸ３００ｄｐ
ｉ−２５２０回発生する。印字密度４００ｄｐ　ｉのプ
リントヘッドユニットを用いるときは、時間（ＴＢ　）
の間に、８．４インチＸ４００ｄｐｉ＝３３６０回のパ
ルスが発生する。

なお、本例では、感光体の回転速度等のシステム速度は
プリントへッドユニノトが変更されても一定とする。

時間ＴＡ　、Ｔｅｌは、プリンタのシステム速度によっ
て決められるもので、毎分Ａ４サイズ紙を４枚印刷する
なら、３００ｄｐ　ｉのときは、Ｔ　ｓ　　＝６０ｓｅ
ｃ／１１．８インチ　×４　枚Ｘ３００ｄｐｉ　＝４．
２ｍ５ｅｃとなる（実際には、２枚以上のプリント用紙
を順次搬送するためには用紙と用紙との間にある程度の
間隔が必要なため、もっと小さな値となる。）。

本例では、主走査方向１ラインにつき、この時間にデー
タをプリントヘッド３１に転送できるようにクロック周
波数が決定される。

各画素密度におけるライン周期信号のパルスの間隔、Ｔ
　Ａ／　Ｔ　ｍは４／３になる。ライン周期信号のパル
スの間隔が４／３倍になるのは、主走査方向はＬＥＤプ
リントヘッドユニットが３００ｄｐｉから４００ｄｐ　
ｉに変更されるのであるから、当然画素密度は４７３倍
になり、副走査方向の倍率をこれに合わすためである。

このライン周期信号に従ってラッチ信号、ストローブ信
号も決められる。

次にマイコン７１の動作を第６図および第７図のフロー
チャートを参照して説明する。

第６図はマイコン７１による制御のメインルーチンを示
しており、このルーチンによると、マイコン７１にリセ
ットがかかりプログラムがスタートすると、ステップＳ
ｌでＲＡＭのクリア、レジスタの設定等のマイコンの初
期化およびプリンタを初期状態にするための初期設定を
行う。

引き続きステップＳ２およびＳ３でサブルーチンを順次
コールし、そのあとステップＳ４でプリント要求がある
か否かを判断し、ある場合には引き続きステップＳ５、
Ｓ６でサブルーチンをコールしてステップＳ３へ戻る。

ステップＳ４でプリント要求がない場合にはステップＳ
６の処理を行い、ステップＳ３へ戻る。

前記ステップＳ２は印字密度ｄｐｉの切り換えを必要に
応じて行うｄｐｉ切り換え処理ルーチンであり、ステッ
プＳ３はビットマツプ方式のデータ処理装置８における
印字データ受信ルーチンであり、ステップＳ５は受信デ
ータのビットマンプへの展開および展開したデータを印
字するプリント処理ルーチン、ステップＳ６はエラー処
理ルーチンである。

ステップＳ２のｄｐｉ切り換えルーチンでは、第７図に
示すように、まず、ステップ３２１においてフォトイン
タラプタ６からのｄｐ１検知信号を受け、どの印字密度
のＬＥＤプリントヘッドが装着されたかを判定し、ステ
ップ３２２で該信号入力に応じたｄｐｉ信号をデータ処
理装置８へ出力する。

次に、ステップ３２３で装着されたＬＥＤプリントヘッ
ドが３００ｄｐ　ｉのものか否かを判定し、３００ｄｐ
　ｉのとき、ステップＳ２４でクロック発生器７４を選
択し、ステップＳ２５で、プログラムカウンタ／タイマ
７２に、ライン周期信号発生用として３０００、シフト
クロック信号発生用として２５２０等の値を設定し、メ
インルーチンへリターンする。一方、ステップＳ２３で
４００ｄｐｉと判定されたときは、ステップＳ２６でク
ロック発生器７５を選択し、ステップＳ２７でステップ
Ｓ２５のときと同様に４５００，３３６０等の値を設定
する。

第８図および第９図は他の実施例を示すもので、第８図
はそのプリントヘッドコントロール部７０のブロック回
路図であり、第９図は第５図に類似のタイミングチャー
トである。

この実施例では、クロック発生器は４００ｄｐｌ用の高
周波パルスを発生するクロック発生器７５一つのみで、
３００ｄｐ　ｉのときは、第９図に示すとおり、画素密
度を４００ｄｐ　ｉから３００ｄｐｉに変更したときに
シフトクロック信号は同じタイミングで、すわなち、４
００ｄｐ　ｉ時と同じ速度でデータをプリントヘッド３
１に転送し、ライン周期信号は、プログラムカウンタ／
タイマ７２に入力されるクロックのカウント数が４００
ｄｐｉ時には４５００回毎であったのを３００ｄｐｉ時
には６０００回に１回発生させるようにした。

なお、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、
他の態様でも実施できる。

例えば、フォトインタラプタ６からのｄｐｉ検知信号は
、マイコン７１およびハスＢ１を経てビトマップ処理装
置８に伝えられるが、この信号によって、ビットマツプ
処理装置８が、データ処理装置ｌからのプリンタの要望
に従って、装着されているプリントヘッドユニットの画
素密度に対応したイメージの作成を行ってもよい。この
処理は周知のデジタル画像の変倍処理を用いればよいの
で、ここでの詳細な説明は省略する。

また、ｄｐｉ検知手段としては、前記フォトインクラブ
タのほか、例えばプリンタ本体の制御信号コネクタ５に
空ビン挿入端子を設けておき、３００ｄｐ　ｉのプリン
トヘッドユニットの制御信号コネクタ３３にはこの端子
を短絡させる空ビンを設けておき、４００ｄｐ　ｉのプ
リントヘッドについてはそのような空ピンを設けず、コ
ネクタ５の空ピン挿入端子の短絡、開放によって、プリ
ントヘッドユニットの印字密度を検知することなどが考
えられる。

また、プリントヘッドユニットとプリンタ本体の電源コ
ネクタおよび制御信号コネクタの接続については、必要
に応じ、中間コネクタを用いてもよい。

さらに、プリントへッドユニソトを形成するにあたって
は、既存のプリントヘッドまたはプリントヘッドユニッ
トに適当なアタッチメントを付設する等して、本発明が
適用可能なユニットとじてもよい。

なお以上説明した実施例は、いずれもＬＥＤプリントヘ
ッドを利用するものであるが、本発明は液晶、ＰＬＺＴ
、ＥＬアレイ等によるプリントヘッドを用いる場合にも
適用することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によると、固体走査型プリン
トヘッドを用いるプリンタにおいて、フォントやプリン
ト用途等に応じて、ユーザーサイドでもプリントヘッド
ユニットを交換して容易に印字密度を変更でき、高価な
プリンタを有効に活用することができる利点がある。

また本発明によると、次の利点がある。

■　イメージスキャナで読み取った画像データの読み取
り密度と印字の密度が異なると、ラスタデータの場合、
オリジナルに対し拡大されたり縮小されたりしてしまう
が、本発明によると、読み取り系の密度に応じて出力系
の密度が可変となる。

■　印字密度の異なるプリンタのエミュレーシ５ンモー
ドで使用する際、エミュレーションに最適な印字密度を
選択することができる。

■　ポスト　スクリプト（Ｐｏｓｔ　５ｃｒｉｐｔ）対
応のコントローラを搭載しているプリンタでは、ボスト
　スクリプト言語で記述されたデータであれば、プリン
タの印字密度によらず印字可能でサイズも密度によらな
いが、当然、プリンタの印字密度により印字品質は異な
り、また、印字に必要な時間（ビットマツプへのビット
データ展開に要する時間）が異なる。しかしこのような
場合でも、本発明によれば、ページバッファ用メモリが
確保されていれば、プリントヘッドユニットからのｄｐ
ｉ情報により印字密度に応じたデータ出力が容易である
。

従って、ユーザは、用途に応じて、印字密度と印字速度
を選択することができる。

例えば、編集段階の原稿では３００ｄｐ　ｉで高速で印
字し、最終稿は４００ｄｐ　ｉで精細に印字できる。単
純にはメモリの量が約１．８倍違うので速度も約１．８
倍違うことになる。この違いは実用上無視できないもの
である。

■　ＬＥＤプリントヘッド等の固体走査型プリントヘッ
ドは印字密度が向上するにつれ高価となり、同時に必要
なメモリ量も二乗比で増えるのであるが、本発明による
と、当初は低ｄｐｉのプリンタを購入しておき、その後
、予算に応じて比較的容易に高印字密度の上位機種に変
更することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例の全体の概略構成図、第２図
はプリントヘッドユニットの概略斜視図、第３図はプリ
ントヘッドの断面図、第４図はプリンタの制御回路のブ
ロック図、第５図はプリントヘッドコントロール部から
の各種信号の発生タイミングを示すタイミングチャート
、第６図は制御回路におけるマイクロコンピュータの動
作のメインルーチンを示すフローチャート、第７図は前
記メインルーチンにおけるｄｐｉルミ切換処理ルーチン
すフローチャート、第８図は他の実施例における制御回
路のブロック図、第９図は該他の実施例における第５図
に類似のタイミングチャートである。 １０・・・プリンタ本体 ３・・・プリントヘッドユニット ３１・・・プリントヘッド ３２．４・・・電源コネクタ ３３．５・・・制御信号コネクタ ６・・・フォトインタラプタ ３４・・・ケース ３４３・・・遮光部材 ７．７０・・・プリントヘッドコントロール部８・・・
ビットマツプ方式のデータ処理装置９・・・汎用のデー
タ処理装置 ９１・・・ファイルバッファ ７１・・・マイクロコンピュータ ７２・・・プログラムカウンタおよびタイマ７４．７５
・・・クロック発生器 ３５・・・シフトレジスタ ３６・・・ラッチレジスタ ３７・・・ＬＥＤドライバ １０・・・プリンタ本体 第２図 ３２．４・・・電源コネクタ ３３．５・・・制御信号コネクタ ６・・・フス［〜インタラプタ ろ４・・・ケース ３４３・・・遮光部材 第５図 データ　　　　□ ４００ｄｐ１のとき　１　　　　　４５０ｏ回　　　　
　　。 ストローブ 第６図 第７図 第８因 ７０・・・プリントヘッドコントロール部第９図 ストロ−ブーー去−ｊ−一一一一一一一一一！ストロー
ブ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）印字密度がそれぞれ異なる予め定めた複数種の固
   定走査型プリントヘッドユニットのうち一つが他のプリ
   ントヘッドユニットと交換可能にプリンタ本体に機構的
   に装着され、電気的に接続されているとともに、装着接
   続された該プリントヘッドユニットの印字密度を検知す
   る手段が設けられており、該検知手段により検知される
   印字密度に応じて該ユニット上のプリントヘッドが制御
   されることを特徴とする固体走査型プリントヘッドを用
   いるプリンタ。