JPS6349463A - 階調記録装置 - 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】 〔概要〕 本発明は、電子写真方式の記録装置において階調記録を
行う場合、複数のドツトを用いて１画素を構成すると解
像度が低下する問題を解決するため、露光装置の発光時
間を制御し、記録ドツトの大きさを変えることにより、
高解像度の階調記録を行うようにしたものである。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、電子写真記録方式の記録装置に係り、特にＬ
ＥＤアレイまたはＥＬパネルを露光手段として用い、高
解像度の階調画像を得るｌ！ｕ　ｇＪｌ記録装置に関す
る。

近年、情報の多様化に伴ってカラーの文字、記号および
画像等を高速に記録できる記録装置が望まれている。こ
れらの装置において階調記録は必要であり、特に高解像
度の階調記録が要求されている。

〔従来の技術〕

第７図は従来の多色記録装置の構成図であって、既に本
出願人により特願昭第６０−１６０５１号をもって提案
されたものである。

この装置は二つの感光ドラムを用いて、それぞれの感光
ドラム上に異なる２色のトナー像を形成し、同一記録紙
上に転写を行って、４色のトナーからなる多色の記録像
を得るものである。

図において、第１感光ドラム７１上に第１帯電器７３を
用いて帯電を行った後、第１露光部７４および第１現像
部７５によって第１の色情報に対応する第１トナー像可
視像（イエロー）を形成し、再帯電器７６により再帯電
を行った後、第２露光部７７と第２現像部７８によって
第２の色情報に対応する第２トナー像可視像（マゼンダ
）を形成し、これらの可視像を第１転写部７９によって
記録用紙９４に一括して転写する。

一方、第２Ｊ５光ドラム７２上に、前記第１感光ドラム
７１側とは操作タイミングをずらして、初期帯電器８３
を用いて帯電を行った後、第３露光部８４および第３現
像部８５によって第３の色情報に対応する第３トナー像
可視像（シアン）を形成し、再帯電器８６により再帯電
を行った後、第４露光部８７と第４現像部８８によって
第４の色情報に対応する第４トナー像可視像（ブラック
）を形成し、これらのトナー像を前記第１トナー像と第
２トナー像が転写された記録用紙９４上に第２転写部８
９によって一括転写する。

その後、記録用紙９４上に転写された多色トナー像は、
定着部９３において例えば熱定着されることにより、恒
久的な多色記録が得られる。

第８図は従来の露光部（第７図における同一、（１°１
成の第１露光部７４〜第４露光部８７の代表例）の構成
図を示す。図において、第１感光ドラム７１に対向して
ＬＥＤアレイまたはＥＬパネル９５を設け、セルフォッ
クレンズ９６を用いてＬＥＤアレイまたはＥＬパネル９
５からの光を第１感光ドラム７１上に投影し、選択的に
ＬＥＤアレイまたはＥＬパネル９５を発光させることに
より所望のパターンの露光を行う。

階調記録には濃度パターン法を用いた面積階調を行う方
式がある。

第９図は４×４ドツトによる濃度パターン法を説明する
ための図である。この場合は１画素を（８１図に示すよ
うに４×４ドツトの闇値マトリックスで組み階調データ
にしたがって、（ｂ）図はレベル０２ＦＣ１図はレベル
１．（ｄ１図はレベル２．（０１図はし々ルａｉｆ１図
はレベル４．Ｃｒ１図はレベル１６までの面積階調によ
る１７段階の階調度を表すことが可能である。

また、別の階調記録方式としては図示しないディザ法が
知られている。ディザ法では濃度パターン法よりも解像
度の高い階調記録を行うことができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

濃度パターン法による面積階調を行う場合は、本来記録
装置の有する解像度の数分の−（第９図のように１画素
を４×４の１６ドツトで構成する場合は１／４）の解像
度しか得られないため、画像が粗くなり、画質が低下す
る欠点がある。

また、ディザ法による面積階調を行う場合は、濃度パタ
ーン法に比較して相対的に高い解像度を得ることが可能
であるが、階調性が劣化し、荒れた画像、ノイズを含む
画像となる欠点がある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の階調記録装置は第１図の構成図に示すように、
階調データにしたがって段階的に露光量を制御する露光
制御回路１８を設け、該露光制御回路１８の出力により
記録ドツトの大きさを変えることを特徴とするもので、
前記露光制御回路１８の光源にＬＥＤアレイまたはＥＬ
パネル（以下単にＬＥＤ等と略称する）９５を用い、前
記露光量の制御に発光時間を段階的に制御する階調デー
タ／発光時間変換器１９を設けることにより実現する。

〔作用〕

階調を示す画像データは、階調データ／発光時間変換器
ａ匂により発光時間データに変換され、時量制御回路２
０のシフトレジスタ２０−１〜２０−ｎに蓄積される。

この発光時間データに基づきＬＥＤ等９５の発光時間を
変化させる。第２図に示すように発光時間が変化すると
感光ドラム上に加えられる露光量が変わり、ドツトの大
きさが変わる。この結果階調を示す画像データがドツト
の大きさに変換され、１ドツト単位での面積階調を行う
ことが可能となる。

第２図はＬＥＤ等の発光時間変化に伴う露光量およびド
ツト形状の変化を示す図であって、縦軸に露光量、横軸
にドツト径の寸法（−）をとり、現像に必要な露光量に
対応するドツト径の寸法を表したもので、（ａ）図は発
光時間が長い場合を示す。

この場合はレンズを介して感光ドラム上に投影された露
光量は太き（、現像時にトナーの付着する量が大きいた
め、大きなドツトを形成する。

ｆｃ１図は発光時間が短い場合を示し、レンズを介して
感光ドラム上に投影された露光量は小さく、現像時にト
ナーの付着する量が小さいため、ドツトの大きさは減少
する。

ｆｂ１図は発光時間が（８１図とｆｃ１図との中間の場
合を示している。

この原理に基づいて階調記録を行うために、画素数を複
数に構成する必要はなく、解像度は本来の性能を維持す
ることができる。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面によって詳述する。

なお、構成、動作の説明を理解し易くするために全図を
ｉｌｌじて同一部分には同一符号を付してその重複説明
を省略する。

第３図は発光時間によるドツト径の変化を示す図である
。この図は実測データをグラフに表したもので縦軸にド
ツト径ｐを、横軸に発光時間ｍｓをとっている。・図示
するように発光時間を変えることにより０　、６　ｍｓ
付近より短くなると大幅にドツトの大きさが変化する。

この原理に基づいて階調記録を行うために第１図に示す
ように階調データをＬＥＤ等９５の発光時間データに変
換する階調データ／発光時間変換器１９と、この出力を
基にしてＬＥＤ等９５の発光時間を制御する時間制御回
路２０およびラッチ回路２４とから露光制御回路１８を
構成する。

本発明を適用する記録装置は露光部を除いて第７図に示
した従来例の構成と同様であるため、ここでは露光部を
採り上げ、本発明の一実施例について説明する。第１図
は本発明の階調記録装置の要部構成図、第４図は露光制
御回路の信号波形図を示す。

階調データメモリ１７には画素単位の階調データが格納
されており、印字クロック発生器２１のクロックと同期
して階調データは読み出される。この階調データは階調
データ／発光時間変換器１９に人力され、発光時間デー
タが出力される。階調データ／発光時間変換器１９は、
簡単には変換テーブルを入れたＰ−ＲＯＭあるいはＲＯ
Ｍにより構成することが可能である。

発光時間データは時間制御回路２０を構成するシフトレ
ジスタ２０　（２０−１〜２Ｏ−ｎ）に高速でシリアル
転送される。シフトレジスタ２０にある発光時間データ
は印字サブクロック２２と同期したパラレルロード信号
により垂直方向に転送され、ラッチ回路２４に保持され
、ＬＥＤアレイ９５０発光、非発光の状態を印字サブク
ロック単位に各ドライバ２３を介して制御する。

例えば、第４図において階調データがレベルＯの場合に
は発光時間零、階調データがレベル１の場合の発光時間
は印字サブクロフタの１クロツクの長さである。このよ
うに３ｂｉｔで階調データを表すならば、発光時間は８
段階あり、これにより形成されるドツトの大きさも零を
入れて８種類のものが得られる。

このように本方式の階調記録装置によれば、１ドツト内
で階調表現を行うことができるために、解像度を低下さ
せることなく、高品質な階調表現を行うことができる。

また、解像度の低下が発生しないため、用いるＬＥＤ等
９５についても特に高解像度のものを用いる必要がない
効果がある。

なお、以上の説明は発光時間を制御することによりドツ
トの大きさを変えるとしたが、発光時間を一定にしてＬ
ＥＤ等９５の発光駆動電圧あるいは発光駆動電流を制御
しても同じ効果が得られることが容易に推察できる。

第５図は本発明の他の実施例による制御回路のブロック
図を示す。図において、第１図と異なるところは、ｎ個
のシフトレジスタ２０−１〜２０−ｎを１個のシフトレ
ジスタ２５とし、露光制御回路２６を階調データ／発光
時間変換器１９とラッチ回路２４とシフトレジスタ２５
とから構成したことである。このため、この露光制御回
路２６は、第１図における露光制御回路１８の規模を数
分の−に縮小することができる。

第６図は第５図における露光制御回路１８の信号波形図
を示す。図において、階調データ／発光時間変換器１９
には階調データメモリ１７から階調データとサブクロッ
クカウンタ２５からサブクロックカウント値が入力され
る。

階調データ／発光時間変換器１９は、１サブクロツクご
とに階調データとサブクロックカウント値から、次の１
サブクロツクの間ＬＥＤアレイの発光、非発光を制御す
るデータを作り、シフトレジスタ２０にシリアルに転送
する。このデータはサブクロックに同期したランチ信号
によりランチ回路２４に保持され、１サブクロツクの間
ＬＥＤアレイ９５の発光、非発光をドライバ２３を介し
て制御する。

階調データは次の印字クロック２１が発生するまで同じ
データが読み出される。以上の構成によれば、第１図と
同様の機能を存する回路構成をより簡単に実現できる。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように本発明の階調記録装置によれ
ば、ＬＥＤ等の発光時間を可変にしてドツトそのものの
大きさを変えて面積階調を行うため、高品質、高解像度
の階調記録を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の階調記録装置の要部構成図、第２図は
ＬＥＤ等の発光時間変化に伴う露光量およびドツト形状
の変化を示す図、 第３図は発光時間によるドツト径の変化を示す図、 第４図は第１図における露光制御回路の信号波形図、 第５図は本発明の他の実施例のブロック図、第６図は第
５図における露光制御回路の信号波形図、 第７図は従来の多色記録装置の構成図、第８図は従来の
露光部の構成図、 第９図は従来の濃度パターン方式の階調記録法説明図を
示す。 図において、１８は露光制御回路、１９は階調データ／
発光時間変換器、２０は時間制御回路、９５はＬＥＤア
レイまたはＥＬ光源パネルをそれぞれ示す。 七７ 第１図 ＬＥＤ４δンａｇ／１７？イヒｌ；イ学つ＊’ｌ＋メー
■’−Ｒ−ＪＢ＊’？ｉ／ｌＬＶ’Ｆ−１Ｄゴ第２図 発乏時ｒＥＴ（川Ｓ） さ々５ヌｆ　ｇ４１１ｉＩ（：ｚ　）　トパットＩ蚤司
４舗化２木Ｔ６７丁第　３図 ド ツー舊（〔剃卸０σｌ否Ｎフイｔシシシ５ｉＥ形Ｃン丁
澤坏σＩ句化４疋陪例つ７”ａ・、Ｉ７の第　５　図 ンヒＳｍ　／ｌイ畜号戚ガ多已り 第６ｒＸＪ 従車ｎうをよこｔｙＬ舊Ｉ４講へロ 第７図 は／ｌ霧乏０り桟への 第８図 （Ｃ１）　　　α（〜１（７−リー７ス＜ｂ）ＯＬ’ｊ
ζ１し　　　　（Ｃ）　Ｉ　　Ｌ’Ｓ’−ル　　　＜ｄ
）２　　ｂへル（ｅ）３Ｌへ”１１／（ｆ）　４Ｌ’Ｔ
ル（ｒ）　　７６　しＡ”ル ＞を戊ハ・７−ン方八′の脂〜ｍｊ銘浅４ｓしＨ謂第９
図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）電子写真方式の記録装置に、階調データにしたが
   って段階的に露光量を制御する露光制御回路（１８）を
   設け、該露光制御回路（１８）の出力により記録ドット
   の大きさを変えることを特徴とする階調記録装置。
2. （２）前記露光制御回路（１８）の光源にＬＥＤアレイ
   またはＥＬパネルを用いたことを特徴とする特許請求の
   範囲第（１）項記載の階調記録装置。
3. （３）前記露光制御回路（１８）に発光時間を段階的に
   制御する階調データ／発光時間変換器（１３）を設けた
   ことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の階調
   記録装置。