JP3242104B2 - グレーレベル記録のための非衝撃印刷装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 1.発明の分野 この発明は中間調又は連続色調情報などを小さい画素
（ドット）で印刷するための非衝撃ドットプリンタに関
係している。

2.従来技術の説明 ドットプリンタとしての使用のための種々の非衝撃記
録又はプリンタヘッドが知られている。そのようなヘッ
ドの例には、静電プリンタヘッド、LED（発光ダイオー
ド）配列プリンタヘッド、インクジェットプリンタヘッ
ド、熱形プリンタヘッドなどがある。この発明は一般に
非衝撃プリンタに関して有用性を見いだすが、ここでは
この発明が特に適合するLEDプリンタヘッドに関して論
述が行われる。

米国特許4750010においては、一直線に配置された一
連のLEDを短時間の間選択的に活動化して記録面上にド
ット（点）状の画像を形成することのできるLEDプリン
タが記載されている。このプリンタの一つの特徴は、す
べての選択されたLEDを任意の1PEL期間（画素期間又は
ドット線期間）の間活動化させるこのLEDへの信号パル
スが中心線に関して対称であることである。信号のこの
構成を記述するために使用される用語は「中心パルス幅
変調された」である。このような信号をこの方法で構成
することの理由はこの特許において説明されている。こ
の特許に記載されたプリンタヘッドの一実施例において
は、各LEDと関連したディジタル比較器を備えることに
よってグレースケール記録が達成される。比較器の一つ
の入力にはそのLEDに対する露光オン時間を表す複数の
ディジタルデータビットの形式におけるデータがそのPE
L期間の間与えられる。比較器の第２の入力には高速ク
ロックから発出された信号に従って急速に変化するアッ
プ／ダウン計数器からの入力が与えられる。計数器出力
値がある時点で零の方へ減小すると、比較器によってこ
れの二つの入力間に（その動作基準に従って）整合が検
出される。LEDは次にオンになって、比較器による整合
のその後の検出が計数器のカウントアップ位相の期間中
に行われるまで非常に短い持続時間の間オンにとどま
る。この特許はデータがLEDの露光バランスを与えるた
めにも調整され得ることに注目している。これはプリン
タヘッドにおいてLEDごとの照度の非一様性が予想され
得る場合には望ましい。この特許はプログラム可能なク
ロックを使用して各クロックパルスに対する時間を調整
し得ることを注記しているが、クロック期間はそれにも
かかわらずそのような調整の後でも一様である。

上についての問題はグレーレベルのために望ましいよ
うなほど多量の露光空間を効率よく包含しないことであ
る。各画素を定義するために六つのデータビットを使用
するとすれば、（白、すなわち活動化なし、を含めない
で）63のグレーレベルが記録され得る。しかしながらこ
れらの63レベルはせいぜい126の一様なクロック周期プ
ラス最小確立時間T_MINからなる時間内に記録可能でなけ
ればならない。クロック周期が比較的短い持続時間のも
のである場合には、63のグレーレベルはグレーレベルの
望ましい範囲を与えないかもしれない。他方、クロック
周期が比較的調い持続時間のものである場合には、十分
な極端のグレーは記録されるであろうが、比較的低いグ
レー値で特に望まれるグレーレベル記録における微細な
差は失われる。

それゆえ、従来技術において説明された諸欠陥を克服
することがこの発明の目的である。

発明の要約 この発明の諸目的は、放射線放出素子の配列、記録の
際使用する放射線を形成する動作の循環過程の期間中、
所定の時間の間前記素子を選択的に可能化するための装
置、を含んでおり、前記可能化するための装置が選択素
子の可能化時間それぞれを決定するためにパルス幅変調
された波形パルスの集合を発生するための回路装置を備
えており、且つ前記の回路装置が、計数モード中時間的
に変化する数値計数をディジタル形式で表す複数の出力
線を持ったディジタル計数装置、出力線によって表され
た計数を変化させるためにディジタル計数装置に結合さ
れたクロック装置、及び出力線に結合されていて、時間
的に変化する計数を幾つかの異なった所定の計数のそれ
ぞれと比較し、各パルスの持続時間がそれぞれの所定の
計数に関係づけられているそれぞれの波形パルスを発生
する比較器装置、を含んでおり、且つクロック装置が計
数モードの期間中非一様な間隔で計数を変化させるため
に非一様な間隔で第１クロックパルスを供給し、前記比
較器装置に所定の計数として画像データを含む多ビット
信号を供給する装置を備え、前記クロック装置は更に、
各グレーレベルが計数間隔が一様な異なるいくつかの計
数で表され、各グレーレベル間ではその計数間隔が非一
様であり且つそれらの計数が重複しないようにする装置
を含む非衝撃印刷装置によって実現される。

また、本発明は、放射線放出素子の配列、放射線を受
けるように適応させられた画像化面、前記の面上に一連
の色分解画像を形成するために動作の循環過程中所定の
時間の間前記の素子を選択的に可能化するための装置、
前記可能化するための装置が選択された素子の可能化時
間それぞれを決定するためにパルス幅変調された波形パ
ルスの集合を発生するための回路装置を備えており、且
つ前記の回路装置が、計数モード中時間的に変化する数
値計数をディジタル形式で表す複数の出力線を持ったデ
ィジタル計数装置、出力線によって表された計数を変化
させるためにディジタル計数装置に結合されたクロック
装置、及び出力線に結合されていて、時間的に変化する
計数を幾つかの異なった所定の計数のそれぞれと比較
し、各波形パルスの持続時間がそれぞれの所定の計数に
関係づけられ、より短い持続時間の波形パルスが、より
長い持続時間の波形パルスの後に開始するとともに、よ
り長い持続時間の波形パルスの前に終了するそれぞれの
波形パルスを発生する比較器装置を含んでおり、且つ、
前記のクロック装置が計数モードの期間中計数を変化さ
せるための第１クロックパルスを供給し、且つ計数の変
化率が一連の色分解画像の色の一つにあるべき画像を形
成するための放射線放出素子の可能化の期間中同じ一連
の色分解画像に対する別の色にあるべき画像を形成する
ための放射線放出素子の可能化において使用された計数
の変化率とは異なり、前記計数装置が画像画素の露光中
非一様間隔で第１パルスを供給し、前記比較器装置に所
定の計数として画像データを含む多ビット信号を供給す
る装置を備えることを特徴とする。

また、本発明は、放射線放出素子の配列、放射線を受
けるように適応させられた画像化面、前記の面上に一連
の色分解画像を形成するために動作の循環過程中所定の
時間の間前記の素子を選択的に可能化するための装置、
前記可能化するための装置が選択された素子の可能化時
間それぞれを決定するためにパルス幅変調された波形パ
ルスの集合を発生するための回路装置を備えており、且
つ前記の回路装置が、計数モード中時間的に変化する数
値計数をディジタル形式で表す複数の出力線を持ったデ
ィジタル計数装置、出力線によって表された計数を変化
させるためにディジタル計数装置に結合されたクロック
装置、及び出力線に結合されていて、時間的に変化する
計数を幾つかの異なった所定の計数のそれぞれと比較
し、各波形パルスの持続時間がそれぞれの所定の計数に
関係づけられているそれぞれの波形パルスを発生する比
較器装置を含んでおり、且つ前記のクロック装置が計数
モードの期間中計数を変化させるための第１クロックパ
ルスを供給し、且つ前記放射線放出素子を選択的に可能
化するための装置が画像の各グレーレベルのための前記
パルス幅変調された信号が重複しないように、各グレー
レベル毎に同期された第１クロックパルスの数を異なら
せることによって、多段階のグレーレベルをもつ画像を
形成するための放射線放出素子を可能化するとともに、
計数の変化率が一連の色分解画像の色の一つにあるべき
画像を形成するための放射線放出素子の可能化の期間中
同じ一連の色分解画像に対する別の色にあるべき画像を
形成するための放射線放出素子の可能化において使用さ
れた計数の変化率とは異なり、前記比較器装置に所定の
計数として画像データを含む多ビット信号を供給する装
置を備えることを特徴とする。

更に、本発明は、複数の記録素子、画素を記録するた
めに記録素子のそれぞれに多ビット信号を供給するため
の装置、前記の画素の記録中前記の記録素子の可能化時
間を制御するためにクロックパルスを供給するためのク
ロック装置、及び記録されている画像に対するグレース
ケールを表す信号に応答してクロック装置を調整し、こ
れにより、一つのグレースケールにあるべき画像に対す
る画素を多ビットデータ信号に応答して記録するための
可能化時間が別のグレースケールにあるべき画像に対す
る画素を多ビットデータ信号に応答して記録するための
可能化時間とは、異なる二つのグレースケールに対する
可能化時間が重ならないよう異なるようにするための装
置を備え、前記クロック装置を調整する装置は、異なる
グレースケール間で重なりがないように、前記グレース
ケール各々に対して記録素子に応じて複数の露光時間を
適用するための装置を含むことを特徴とする。

図面の説明 図１は従来技術において知られており且つこの発明の
実施例において使用されるような非衝撃プリンタの一般
的構成を図解した透視図であり、 図２はこの発明に従ってグレースケール情報を記録す
るためのプリンタ回路の概略図であり、 図３はこの発明の装置及び方法を用いて発生された波
形の集合の時間図であり、 図４〜９は記録素子に対する種々の許容オンタイムを
決定するために使用され得る種々の図表を例示してい
る。

採択実施例の説明 ここで説明される形式の装置は周知であるので、この
説明は特に、この発明の一部分を形成し又はこの発明と
より直接的に共働する諸素子に向けられる。

ここで開示された発明のための装置は図１の線図によ
って特徴的に示されている。すなわち、例えば3584のト
リガ可能な放射線源、例えばLEDの線形配列10が、適当
な通常の装置（図示されていない）によってこの配列に
対して移動可能である感光性画像受容媒体12を選択的に
露光させるように配置されている。LEDを媒体上へ集束
させるための光学的装置も又準備されるであろう。これ
に関して、セルフォック（Selfoc）〔日本板硝子株式会
社（Nippon Sheet Glass Co.,Ltd.）の商標〕配列のよ
うなグラジェントインデックス光ファイバ素子が大いに
適している。配列のLEDは画像信号情報に応答する画像
処理電子回路14によってトリガされて動作する。任意所
与のLEDがオンにされている持続時間に依存して、その
ようなLEDによってもたらされる露光量は増減される。
媒体12が、例えば写真フィルムである場合には、前記の
LEDの選択的露光により線（ライン）ごとに形成された
潜像はその後通常の装置によって現像されて可視像を形
成することができる。媒体12が電子写真的受容体である
場合には、LEDを用いて一様に静電的に荷電した光導電
体上に静電像を形成し、着色トナー粒子を用いてこの静
電像を現像し、そしてことによるとこれを複写用紙に転
写することができる。米国特許第3850517号を見よ。

今度は図２に言及すると、一緒に配列を構成している
LED20を選択的にトリガするために使用され得る回路が
示されている。わずか二三のLED及びこれの関連の駆動
器回路部が明確さの目的のために示されているが、その
ような他のLEDを駆動するための回路部が図示された例
について説明されるものに類似であることが理解され
る。図面はLEDの線の一方側に配置されたLEDと関連した
すべての駆動器回路部を示しているが、空間、より有効
な利用を与えるためにLEDの線の両側にこれらの回路を
配置することは周知である。

各線について印刷されるべきデータは二進ディジタル
信号、例えば１及び０の形式をしている。D₀〜D₅と標識
付けされたこのデータはデータ母線22上へ並列に出力さ
れる。線D₀〜D₅におけるデータは、この例では、単一の
グレーレベル記録ドットを印刷するための特定のLEDに
対する露光時間を表す６ビット信号からなっている。各
６ビットデータ信号の発生と同期して、例えば論理・制
御装置（LCU）31によって、複数の個々のレジスタ24a,2
4b,24cなどによって形成されたシフトレジスタをシフト
ダウンさせる単一ビットであるトークンビット信号が発
生される。そのような各レジスタは特定のLEDと関連し
ている。このトークンビットは母線22における特定の組
のデータがどのLEDを指定されているかを決定する。動
作の際、一連の６ビットデータ信号が母線22上に与えら
れ、そして一つの６ビット信号が各LEDと関連した3584
の多ビットレジスタ26a,26b,26cのそれぞれによってラ
ッチされる。このラッチ動作は特定のレジスタ24a又は2
5b又は25cなどにおけるトークンビットの存在に応答す
る。このデータを選択的にラッチするための回路に関す
る更なる説明は、「データラッチ動作のトークンビット
選択を有するドットプリンタ（Dot Printer With Token
Bit Selection of Data Latching）」という名称の米
国特許4746941において与えられている。６ビットデー
タ信号が各ビットレジスタのそれぞれに記憶された後、
ラッチ可能化（LEN）信号がLCU31によって与えられてこ
の６ビット信号を各レジスタの出力段又はラッチへシフ
トするので、６ビットレベルデータ信号（この特定のPE
L周期に対してはLED20aに対する、例えば十進数10）が
各LEDと関連したそれぞれのディジタル比較器28a,28b,2
8cなどの一方の入力端子（Ｂ）へ出力される。この時点
においてディジタル計数器30がLCU31によって可能化さ
れて、この例においては、十進数63（2⁶−１）から０ま
でカウントダウンをする。計数器30の出力は、プログラ
ム可能なクロック33からのクロックパルスに従って周期
的に変化する数又は計数をディジタル形式で表現した。
この例では、６ビット信号（C₀〜C₅）である。クロック
33からの各パルス（又はこれの後縁）で、計数器はその
出力におけるその計数を変える。計数器30の出力はディ
ジタル比較器の入力端子（Ａ）のそれぞれに入力され
る。それゆえ、比較器は今度はそのそれぞれのＡ及びＢ
入力における信号を、動作のための比較基準、すなわ
ち、ＡがＢに等しいか？に従って比較する。計数器30に
よって出力され且つ端子Ａに入力された計数が端子Ｂに
入力されたそれぞれの入力データ信号計数（例えば、十
進数10、但し１と63との間の任意の数であり得る）に等
しいときには、それぞれの比較器の出力はディジタル論
理の高レベルになって、それぞれのラッチレジスタ32a,
32b,32cなどにおいてラッチされる。ラッチされた信号
は駆動器23a,23b,23cがプログラム可能な又は可変のク
ロック33からの次のクロックパルスの立上り縁部におい
て可能化されてそれぞれLED20a,20b又は20cなどへの電
流を開始し且つ維持することを可能にする。計数器30
は、０までカウントダウンした後、次のクロックパルス
によってカウントアップモードへとリセットされるか又
は計数器へプログラムされた又は他の適当な装置によっ
て与えられた最小周期T_MINの間付加的なクロックパルス
を計数するのを禁止される。図３に示された例において
は、T_MINの持続時間はダウン計数モードにおける「１」
の計数からアップ計数モードにおける「１」の計数まで
であり、これらの計数に達するための時間を制御する方
法は以下で更に説明される。とにかく、この所定の時間
T_MINの後に、計数器はそのカウントアップモードにおい
て計数するようにセットされて再びクロックパルスの計
数を始める。アップ計数モードにおける計数器出力が十
進数10に達すると、比較器28aの出力が変化してラッリ3
2aがリセットされ、LED20aへの電流が止まる。他のLED2
0b,20cなどは類似の方法で動作するが、それらのデータ
はそれらのそれぞれの多ビットレジスタにおいて与えら
れて、グレースケールデータに従ってオンオフするため
に異なった計数値を必要とする。それゆえこれらのLED
がLED20aと共通して持っているものはすべてそれらのそ
れぞれの電流パルスが中心配置されていることである。
各LEDへの電流レベルは同じであるが、各線の印刷中の
各LEDに対するパルス持続時間は変えられている。この
実施例においては、LEDは各駆動器チップと関連した
「トリム」抵抗78a,78bを調整することによるなどして
最初に「平衡」させられるであろう。例えば、PCT公表W
O88/07729を見よ。加えて、等しくない光出力に対する
更なる平衡又は補正はそのようなLEDの特性に従ってデ
ータの調整によって与えられることができる。すなわ
ち、プログラム可能な固定記憶装置すなわちPROMのよう
な記憶装置が各LEDの特性を記憶することができ、且つ
このLEDに対するデータはLEDの露光特性によって変更さ
れたデータを表す端子Ｂにおける入力計数を与えるよう
に変更されることができる。例えば、比較的強い発光器
であるLEDに対してはPROMはこのLEDに対するデータビッ
トを変更して、そうでない場合に単にデータに基づいて
端子Ｂにおいて与えられるであろうような計数を低減す
るであろう。

この付加的な形式の平衡又は記録素子に関する更なる
説明は以下で与えられる。

図４に言及すると、配列における単一の平均LEDを用
いた記録のための露光時間に対する記録された反射濃度
を例示した典型的な線図が図解されている。記録反射濃
度は明らかにこのLEDの露光時間に従って変化する。注
目されるであろうように、究極的反射濃度は最大値に近
づき、しかも更なる露光時間は記録反射濃度におけるあ
る、大きくはない、変化を発生させる。

図５は明度空間へ変換された図４のデータを図解して
いる。技術に通じた者には知られているように、そのよ
うな変換は反射濃度（Ｄ）の値を取り、そしてこれから
幾つかの既知の方程式のいずれかに従って可変の「明
度」（Ｌ^★）を形成することによって容易に行われ得
る。カラー印刷における使用のためのもの及び色空間へ
の変換を与えるものを含む類似の変換も又周知である。
それゆえ、明度は今度は時間に対してプロットされるこ
とができて、種々の露光時間の間の関係を与える。留意
されるべきことであるが、このLEDの光出力は、例えばR
_REF、前述のような駆動器抵抗値への調整を用いて少な
くともある程度まで平衡させられることが望ましい。明
度と時間との間の関係を使用することの利点は、既知の
ように、明度空間を等しい場合へと分割し、対応する露
光時間を使用して、人間の目には明度における等しい百
分率変化を表すように見えるグレーのレベルを持った一
連の露光区域を得ることができる。それゆえ、図５に示
されたように、明度は15の等間隔のグレーレベル（１〜
15）に分割され、この場合明らかに明度値が高いほどグ
レー値が低くなっている。この15レベルへの分割は、こ
の実施例においてデータ源21による出力が４ビット／画
素のラスタ化データ若しくはグレーレベル情報又は十進
数15（2⁴−１）レベルのグレー及び１レベルの無若しく
は「０」露光を与えるので、選択されている。すなわ
ち、15レベルは最低及び最高の所望レベルの明度を選択
し且つその間の空間を分割して15レベルの明度又はグレ
ー値を与えることによって選ばれる。

今度は図６における図表に関して説明が行われる。図
５に関して与えられた説明において、これは平均LEDに
対する典型的なデータであることが注記された。LEDは
それぞれの駆動器チップにより駆動される例えば64のLE
Dと関連したR_REFの選択的調整の使用によってある程度
平衡させられていることを思い出せ。しかしながら、LE
D間の光出力には小割合の差がなお存在する。すなわ
ち、同じ信号に対してあるLEDはより多くの光を又他の
ものはより少ない光を、それらの固有の差異のために又
はこれらの駆動器における差異若しくはLED製造工程に
おける変動に起因して、与えることになる。図６はこれ
の図解を示している。各水平こま切れ状態は配列におけ
るすべてのLEDが指示されたグレーレベルの露光を与え
るために必要とされる露光時間の範囲を示している。例
えば、グレーレベル１番をとれば、配列における正に最
も明るいLEDグレーレベル１番に相当する濃度を記録す
るために最少量の露光時間を必要とする。この露光は図
３に示された周期T_MINに対するものである。各グレーレ
ベルに対する最少露光時間は各線の最左端に配置された
（最も明るいLEDに対する）文字Ｂによって指示されて
いる。他方、配列における正に最も弱いLEDはグレーレ
ベル１番に等しい濃度を持ったドットを生成するために
（線の端におけるＷによって指示された）最長の露光時
間を必要とする。明らかに、配列における残りのLEDは
点ＢとＷとの間の露光「オン」時間を必要とする。各LE
Dに対する露光時間の範囲はそこで図示のように各グレ
ーレベルに対して決定されることができる。

又図６において注目されることであろうが、任意のLE
Dに対して、グレーレベル１番を形成するドットを生成
するための露光時間差に対する、グレーレベル２番のド
ットを生成するためのそれは非常に小さい時間差であ
る。これに関して、グレーレベル１番及びグレーレベル
２番における最も明るいLED（Ｂ）に対する露光時間に
おける差を、グレーレベル14番と15番との間の最も明る
いLEDに対する露光時間における差を比較せよ。グレー
レベル15の「Ｂ」とグレーレベル14の「Ｗ」との間の時
間は改良形印刷装置の順応性を示すために誇張して図示
されているが、目が高い方のレベルの濃度における変化
に対するよりも低い方のレベルの濃度における変化に対
して敏感であることは一般に事実である。同様に、配列
上のすべてのLEDの出力を精密に平衡させることが望ま
れたならば、この平衡を達成するためのアルゴリズムは
むしろこの事実を利用することができる。しかしなが
ら、ディジタル装置を用いた印刷ヘッドを設計する者に
とっては、データが印刷ヘッドに形成された線により運
ばれなければならず且つただそれだけの線が印刷ヘッド
上に経済的に付与され得ることを理解してどれだけの補
正情報が供給され得るかについて制約が与えられる。加
えてデータのより多くの線は印刷ヘッドにおいてこのデ
ータを処理するための論理素子におけるより多くの複雑
さを必要とする。

このことに留意して、今度は図７に言及が行われる
か、この図においては各グレーレベルと関連した露光時
間が、次に説明される垂直線によって分割されて示され
ている。印刷ヘッドが3584のLEDを備えていることを容
認して、グレーレベル１番のドットを生成するための露
光時間の範囲は図示された水平線の範囲に入る。この線
が例えば七つの明確な値に分割されるならば、この水平
線上のすべての露光時間はこの水平時間線と交わる七つ
の垂直線により表された時間の一つによって近似させら
れることができる。同様に、これは各グレーレベルに繰
り返されることができるが、高い方のグレーレベルは目
がより微細な近似を検出することができないほど多くの
近似点を有する必要のないことに注目せよ。このことを
認識すること、利用可能なデータ線のより有効な使用が
生じることになる。

今度は又図８の図表に言及すると、グレーレベル１番
に対する七つの近似露光時間は「０」から「６」までの
値を割り当てられており、主クロック周期の数に関して
の露光時間に対してプロットされている。図２のプリン
タ装置における時間は主クロック19からのクロック周期
に関して測定される。主クロック19は例えば40MHzの周
波数の規則的なパルスを供給するクロックである。主ク
ロックは又プログラム可能な電圧制御発振器でもよいこ
とに注意せよ。それゆえ、グレーレベル１番を生成する
ためには最も明るいLEDは主クロック19からの例えば350
のパルスの間「オン」になる。

今度は図９の図表に言及すると、種々のグレーレベル
間の露光時間における重なりを除去するために図７から
の変更が行われている。しかしながら、この例では、グ
レーレベル２番に対して使用された五つの近似時間値は
他のグレーレベルにおける他の時間との重なりを与えな
いこの線の時間線部分に制限されている。それゆえ、グ
レーレベル１番を除いて、この例においては以下で説明
されるように種々のグレーレベルに対する露光補正のた
めにより精密な近似が行われて、データのより有効な利
用が実現される。

図９から注目されるであろうように、この例に対して
は、許容された露光回数は2⁶−１である63に達する。こ
れは図示された垂直露光時間線を計数することによっ
て、すなわち、グレーレベル１番に対する７線、グレー
レベル２番に対する５線、グレーレベル３番に対する５
線などを加えることによって理解され得る。それゆえ、
比較的長い持続時間にわたっており、しかも補正のため
の微細な近似をこれが必要とされる明度空間の区域にお
いて与えるLEDのための可能な露光可能化時間を与える
ためにはただ六つのデータ線が印刷ヘッドに行けばよ
い。

今度は非線形的に関係づけられているこれら63の露光
時間を生成するための信号を発生するための好適な方法
及び装置に関して説明が与えられる。図９に示された図
表において、露光時間は例示された特定の印刷ヘッドに
関して６マイクロ秒から約80マイクロ秒まで変化するよ
うに示されている。又、単一のパルス幅露光周期を生成
するために使用された技法はグレーレベル１番を記録す
るために必要な最小時間の間正に最も明るいLEDを駆動
するためのパルスと考えられ得る使用された最短持続時
間パルスに対して最小オン時間T_MINで与えることである
ことを思い出せ。図８の図表において注目されるよう
に、時間単位における露光量は計数器30からの計数とし
て使用され得る値番号と等しくされている。各グレー値
に対して、図９に示された許容露光時間の（０から63ま
での）対応する値番号が計算される。

今度は図２を参照して、変化する周期数と共に変化す
るクロックパルスを発生するための回路33に関して次に
説明が与えられる。先入れ先出し記憶装置18のような記
憶装置はこの例においては、例えばLCU31からの直列信
号によって与えられる12ビット数をロードされる。この
12ビット数はFIFO18から並列に出力されて、比較器装置
を備えた12ビット計数器17へ入力される。PEL周期（画
素周期）の始めに、この計数器はLCU31からの信号によ
ってリセットされ、そしてLCU31からの同期化信号に応
答して主クロック19からのクロックパルスを計数し始め
る。入力に供給された計数が12ビットに達すると、計数
器17は単一のパルスを放出し、それ自体をリセットして
この動作を繰り返す。別の方法として、計数器はこれに
入力される12ビット計数にプリセットされ、そして０ま
でカウントダウンして単一のパルスを放出することもで
きる。入力に12ビット数が変化しないで残っているかぎ
り、計数器17は時間的に等間隔の一連のパルスを放出す
る。この計数器17の出力は可変クロック33として定義さ
れた素子の出力を構成している。図３において注目され
るように、「可変クロック」と標識付けされた時間線に
おいてこのクロックの出力は、この例に対しては各群に
おいてそれぞれのパルスが一様に隔置されているクロッ
クパルスの群であるように示されている。これらの群の
それぞれは特定のグレーレベルに対する露光時間を表す
ものとして考えられ得る。しかしながら、又、図９に関
して説明されたように、グレーレベル間の露光時間にお
ける重なりがあることを思い出せ。図９から注目される
ように、グレーレベル15番に対する露光時間は垂直線に
よって示された４露光時間によって近似させられ得る。
これらの４露光時間は（グレーレベル）「＃15MAX−＃1
5MIN」と標識付けされた群における四つの時間的に一様
な間隔のクロックパルス（可変クロック33の立上り縁
部）によって表されている。クロックパルス間の間隔は
FIFO記憶装置18から出力された12ビット数又はクロック
係数に直接関係づけられている。この例では、FIFO記憶
装置にはLCU31から127のクロック係数が入力されてい
る。クロックパルスは一様に隔置されたパルスの群にお
いて発生されるべきであるので、係数のあるものは同じ
であり、従って12ビット数まで計数して単一の可変クロ
ックパルスを放出した後に、計数器は前の12ビット数と
同じであってもよい次の12ビット数を受ける。

グレーレベル15番に対してこれら四つの一様に隔置さ
れたクロックパルスを発生した後に、FIFOは新しい12ビ
ット数を出力する。このために12ビット計数器17はFIFO
記憶装置により計数器17に出力された新しい12ビット数
に関係して時間的に異なった量隔置された一連の異なっ
て一様に隔置されたパルスを発生する。この次の群にお
ける三つのパルスは（グレーレベル）「＃14MAX−＃14M
IN」と標識付けされており、図９に示されたグレーレベ
ル14番の三つの時間区分に関係している。この過程は群
ごとに発生されて異なった周期数を持っている一様に隔
置されたクロック状パルスの群について上述のものと同
様に継続される。アップ／ダウン計数器30はこれらのパ
ルスを計数し、最初はダウン計数モードにある。それゆ
え、計数器30の出力はその六つの出力線C₀〜C₅が図３に
示されたようなディジタル信号を備えている。六つすべ
ての線C₀〜C₅における結合された計数の十進表示も又示
されている。注目されるかもしれないが、計数は図９に
例示された時間線に対するのとちょうど同じ方法で時間
と共に非線形的に変化する。図３において、供給され得
る最長持続時間のパルスはグレーレベル15番ドットを記
録するためにある時間の間各LEDにエネルギーは付与す
るためにLEDの最も弱いもの（Ｗ）に対して使用された
パルスＸとして示されたものであることに注目せよ。最
短持続時間パルスＺはグレーレベル１番ドットをそれぞ
れ記録するためにエネルギー付与されるときにLEDの最
も明るいもの（Ｂ）に供給される。LEDに対する他のす
べての露光時間はこれら二つの極端の間にある持続時間
に対するパルスＹのようになる。ドットを生成するすべ
ての露光パルスは単一パルスのものであって、特に線な
どを印刷するときにより良く見える印刷を与えるために
中心パルス幅変調されることに注目せよ。

上に与えられた論述においては、データ源21は４ビッ
ト／画素を持ったデータ情報を供給し且つデータ母線D₀
〜D₅に沿って送られるデータは６ビット／画素であるこ
とが注記される。図２において注目されるかもしれない
が、データ源出力はアドレス発生器25により供給される
アドレスと共に探索表記憶装置16に入力される。アドレ
ス発生器は各特定のLEDに対してデータが記憶されてい
る記憶装置におけるそれの場所を指す。それゆえ、記憶
装置の表は各LEDに対して準備されており、このLEDに対
して、これが印刷するべき各グレーレベルのための対応
する露光時間を示している。データ母線D₀〜D₅へデータ
として出力されるのは６ビットディジタル数であるこの
露光時間である。

６ビット／画素信号（D₀〜D₅）はLEDの非一様性を補
正された露光情報を表しているが、印刷ヘッドの使用中
LEDの老化の違いに起因して又は温度の違いに起因して
非一様性が生じることは理解される。老化の差異は種々
の印刷ジョブの過程中あるLEDが他のものよりも多く使
用されたときに発生される。米国特許4799071には、印
刷ジョブを行うためのプリンタの非使用の期間中に使用
不足のLEDを活動化することによって又は別の方法とし
て印刷ヘッドが使用されているときに老化の差異に基づ
いて非一様性を補正することによって老化の差異を最小
化することが提案されている。それゆえ、環境条件及び
／又は使用量に基づいたもののような要因は補正計算機
16aから探索表記憶装置16へ自動的に更新項目を与える
ことによって調整されることができる。

採択実施例はLEDを可能化するための中心パルス幅変
調波形の集合を発生することに関して説明されてきてお
り、この場合計数器30のカウントアップモードにおいて
はプログラム可能なクロック33からのクロックパルスは
計数器30のカウントダウンモード中に与えられるものと
は逆の順序で与えられる。これはFIFO記憶装置（RAMな
どのような他の形式の記憶装置をFIFO形記憶装置の代わ
りに用いることもできる）を同じ12ビット数で、しかし
カウントダウン中のものとは逆のこの数の付与順序でロ
ードすることによって行われる。しかしながら、この発
明は中心パルス幅変調波形を与えることに限定されな
い。例えば、すべてのLEDは既述のように種々の時点で
可能化状態になるが計数が０に達したときのような同じ
時点で停止状態になり、カウントアップモードは準備さ
れないことも可能であろう。同様に、すべてのLEDはカ
ウントアップモードだけの時間中同じ時点で可能化され
そして種々の時点で終了状態になることができる。なお
更に、採択実施例に対して既述のようにカウントダウン
及びカウントアップモードを準備することができるが、
計数器30のカウントアップモードの期間中可変クロック
からのクロックパルスはカウンタ30のカウントダウンモ
ードの期間中に与えられるそれを有効に鏡像化するため
に準備される必要はない。それゆえ、計数器30のカウン
トアップの期間中、FIFO18から12ビット計数器17へ12ビ
ット数をロードする順序を逆にする代わりに、波形が中
心パルス幅変調されない結果になる異なった数又は順序
付けをカウントアップの期間中使用することができる。

採択実施例においてはグレーレベル内の近似は等しい
部分に分割されている。例えば、グレーレベル15番は露
光時間を示す四つの垂直線によって表されて、四つの露
光時間によって近似させられる。それゆえ、グレーレベ
ル15番を表す可変クロックパルスを発生するときに、そ
の時間区分において発生されたクロックパルスは等間隔
に離されている（図３、可変クロック線を見よ）。これ
は断片状波形クロックパルス化と呼ばれることができ
る。印刷の際に一層優れた一様性を与える、ことによる
とより良い制御は、各グレーレベルを非一様に分割する
こと、従って、プログラム可能なクロック33から全体と
して非線形のクロックパルス化を与えることによって実
現されることができる。そのような場合には、図８にプ
ロットされたものに類似のパラメータ、露光時間対値＃
の図表は直線にはならないであろう。FIFO18に記憶され
た127クロック係数又は12ビット数はそれゆえすべて異
なっているかもしれない。中心パルス幅変調が望まれる
場合には、FIFO18から出力された最初の63係数はすべて
異なっていてもよいが、FIFOから出力された最後の63は
プログラム可能なクロック33から真に非線形クロックパ
ルス化を与えるために最初の63の順序の事実上の鏡像又
は反転である。

主クロック19は12ビット計数器によって計数される規
則的間隔のクロックパルスを発生するものとして説明さ
れたが、この主クロックも又プログラム可能であると予
想され、従って規則的クロックパルスをなお放出してい
る間にそのような規則的クロックパルス間の時間を調整
することができる。そのような調整可能性は、主クロッ
ク19をLCUに結合して、操作員又は自動動作による入
力、LCUから主クロック19への信号は、カラー印刷、又
はコントラストのような他のプロセス制御のために必要
とされるところにより、主クロックパルス間の時間を調
整することができるようにすることによって与えられ得
る。

それゆえ、例えば周知の電子写真式複写装置を用いた
カラー印刷においては、光導電体における連続した別々
の画像フレームは、それぞれシアン、マゼンタ及び黄の
トナーで現像されるように色分解画像で露光させられ
る。現像された画像フレームは次に複写用紙に見当を合
わせて転写される。ここで説明された印刷装置で各画像
フレームにおける静電荷を変調して色分解画像を形成す
る際に主クロック19の可変性は有用であると立証され得
る。調整可能な主クロック19からのクロックパルス周期
は、一つのカラー画像フレーム、例えばシアンのフレー
ムにおける露光を生成するためにデータ源21からの信号
に応答するLCU31からの信号によって自動的に次のカラ
ー画像フレーム、例えばマゼンタ画像を生成するための
もの、に対して調整されることができる。主クロック19
の調整可能性はプログラム可能なクロック33からの可変
のプログラム可能なクロック信号との組合せにおいて、
露光の非常に有効な且つ順応性のある制御を与えるカラ
ー複写のために上に与えられた例においては、一つの色
分解画像フレームを印刷するために使用された各主クロ
ックパルスの持続時間は露光時間のための微細な制御を
与えるために別の色分解画像フレームを印刷する際に使
用されたものとは数パーセント異なっているものと予想
される。

プログラム可能なクロックが使用されていて、変化す
る周期姓を持ったクロックパルスを発生して、人間の視
覚に一層現実的に向けられた露光の階調を与える露光空
間を生成することができ、しかもこれを行う間データの
有効な利用が与えられる、ドット印刷のための方法及び
装置がこのように説明されてきた。

この発明は特にその採択実施例に関して詳細に説明さ
れたが、この発明の精神及び範囲内において種々の変形
及び変更が行われ得ることは理解されるであろう。

フロントページの続き (72)発明者 ゼイス，エリック・ケイ アメリカ合衆国ニューヨーク州14534, ピッツフォード，クリークウッド・レー ン ７ (72)発明者 ツァン，ピン・エス アメリカ合衆国ニューヨーク州14617, ロチェスター，ウイノナ・ブールバード 883 (56)参考文献 特開 昭63−231939（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−4071（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−153142（ＪＰ，Ａ) 特表 平１−501781（ＪＰ，Ａ)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】放射線放出素子の配列、 記録の際使用する放射線を形成する動作の循環過程の期
   間中、所定の時間の間前記素子を選択的に可能化するた
   めの装置、を含んでおり、 前記可能化するための装置が選択素子の可能化時間それ
   ぞれを決定するためにパルス幅変調された波形パルスの
   集合を発生するための回路装置を備えており、且つ前記
   の回路装置が、 計数モード中時間的に変化する数値計数をディジタル形
   式で表す複数の出力線を持ったディジタル計数装置、 出力線によって表された計数を変化させるためにディジ
   タル計数装置に結合されたクロック装置、及び 出力線に結合されていて、時間的に変化する計数を幾つ
   かの異なった所定の計数のそれぞれと比較し、各パルス
   の持続時間がそれぞれの所定の計数に関係づけられてい
   るそれぞれの波形パルスを発生する比較器装置、 を含んでおり、且つ クロック装置が計数モードの期間中非一様な間隔で計数
   を変化させるために非一様な間隔で第１クロックパルス
   を供給し、前記比較器装置に所定の計数として画像デー
   タを含む多ビット信号を供給する装置を備え、前記クロ
   ック装置は更に、各グレーレベルが計数間隔が一様な異
   なるいくつかの計数で表され、各グレーレベル間ではそ
   の計数間隔が非一様であり且つそれらの計数が重複しな
   いようにする装置を含む非衝撃印刷装置。
2. 【請求項２】放射線放出素子の配列、 放射線を受けるように適応させられた画像化面、 前記の面上に一連の色分解画像を形成するために動作の
   循環過程中所定の時間の間前記の素子を選択的に可能化
   するための装置、 前記可能化するための装置が選択された素子の可能化時
   間それぞれを決定するためにパルス幅変調された波形パ
   ルスの集合を発生するための回路装置を備えており、且
   つ前記の回路装置が、 計数モード中時間的に変化する数値計数をディジタル形
   式で表す複数の出力線を持ったディジタル計数装置、 出力線によって表された計数を変化させるためにディジ
   タル計数装置に結合されたクロック装置、及び 出力線に結合されていて、時間的に変化する計数を幾つ
   かの異なった所定の計数のそれぞれと比較し、各波形パ
   ルスの持続時間がそれぞれの所定の計数に関係づけら
   れ、より短い持続時間の波形パルスが、より長い持続時
   間の波形パルスの後に開始するとともに、より長い持続
   時間の波形パルスの前に終了するそれぞれの波形パルス
   を発生する比較器装置を含んでおり、且つ、 前記のクロック装置が計数モードの期間中計数を変化さ
   せるための第１クロックパルスを供給し、且つ計数の変
   化率が一連の色分解画像の色の一つにあるべき画像を形
   成するための放射線放出素子の可能化の期間中同じ一連
   の色分解画像に対する別の色にあるべき画像を形成する
   ための放射線放出素子の可能化において使用された計数
   の変化率とは異なり、前記計数装置が画像画素の露光中
   非一様間隔で第１パルスを供給し、 前記比較器装置に所定の計数として画像データを含む多
   ビット信号を供給する装置を備える 非衝撃プリンタ装置。
3. 【請求項３】放射線放出素子の配列、 放射線を受けるように適応させられた画像化面、 前記の面上に一連の色分解画像を形成するために動作の
   循環過程中所定の時間の間前記の素子を選択的に可能化
   するための装置、 前記可能化するための装置が選択された素子の可能化時
   間それぞれを決定するためにパルス幅変調された波形パ
   ルスの集合を発生するための回路装置を備えており、且
   つ前記の回路装置が、 計数モード中時間的に変化する数値計数をディジタル形
   式で表す複数の出力線を持ったディジタル計数装置、 出力線によって表された計数を変化させるためにディジ
   タル計数装置に結合されたクロック装置、及び 出力線に結合されていて、時間的に変化する計数を幾つ
   かの異なった所定の計数のそれぞれと比較し、各波形パ
   ルスの持続時間がそれぞれの所定の計数に関係づけられ
   ているそれぞれの波形パルスを発生する比較器装置を含
   んでおり、且つ 前記のクロック装置が計数モードの期間中計数を変化さ
   せるための第１クロックパルスを供給し、且つ前記放射
   線放出素子を選択的に可能化するための装置が画像の各
   グレーレベルのための前記パルス幅変調された信号が重
   複しないように、各グレーレベル毎に同期された第１ク
   ロックパルスの数を異ならせることによって、多段階の
   グレーレベルをもつ画像を形成するための放射線放出素
   子を可能化するとともに、計数の変化率が一連の色分解
   画像の色の一つにあるべき画像を形成するための放射線
   放出素子の可能化の期間中同じ一連の色分解画像に対す
   る別の色にあるべき画像を形成するための放射線放出素
   子の可能化において使用された計数の変化率とは異な
   り、 前記比較器装置に所定の計数として画像データを含む多
   ビット信号を供給する装置を備える 非衝撃プリンタ装置。
4. 【請求項４】複数の記録素子、 画素を記録するために記録素子のそれぞれに多ビット信
   号を供給するための装置、 前記の画素の記録中前記の記録素子の可能化時間を制御
   するためにクロックパルスを供給するためのクロック装
   置、及び 記録されている画像に対するグレースケールを表す信号
   に応答してクロック装置を調整し、これにより、一つの
   グレースケールにあるべき画像に対する画素を多ビット
   データ信号に応答して記録するための可能化時間が別の
   グレースケールにあるべき画像に対する画素を多ビット
   データ信号に応答して記録するための可能化時間とは、
   異なる二つのグレースケールに対する可能化時間が重な
   らないよう異なるようにするための装置を備え、 前記クロック装置を調整する装置は、異なるグレースケ
   ール間で重なりがないように、前記グレースケール各々
   に対して記録素子に応じて複数の露光時間を適用するた
   めの装置を含むことを特徴とする非衝撃印刷装置。