JP3486244B2 - 印刷システム用に必要な露光を行う方法 - Google Patents
印刷システム用に必要な露光を行う方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は強調表示カラーシステム
のような、多段階の電子写真印刷システムに関する。本
発明は特に、多レベルでの電子写真印刷の露光を行うた
め、各走査線を重ね走査(over scan) するために多ビー
ムを使用する電子写真式システムに関する。 【０００２】 【従来の技術】従来形のラスタ出力スキャナは走査素子
として光源と、変調器と、多面の回転的多角形ミラーを
使用するか、又は、多面の回転式多角形ミラーと共に、
光源と変調器の双方の機能を果たす光源を使用してい
る。光源と、別個の変調器を備えたラスタ出力スキャナ
の場合、レーザー放射源であることができる光源が光ビ
ームを生成し、これを変調器に送る。変調器はピクセル
情報を受理し、このピクセル情報を光ビームへと変調す
る。しかし、別個の変調器を備えていないラスタ出力ス
キャナの場合、レーザー・ダイオードであることができ
る光源が光ビームの生成と変調の双方を行う。そこで、
変調された光ビームは回転式多角形ミラーの面に向けら
れる。回転式多角形ミラーは光ビームを反射し、更に反
射光線を回転式多角形の反射中心の近傍の軸を中心とし
て回転せしめ、直線を走査せしめる。この反射光ビーム
は撮像システムの入力部分で文書を走査するために利用
でき、又は、撮像システムの出力部分で写真フィルム、
又は電子写真式ドラムのような感光性媒体に入射するた
めに利用できる。 【０００３】３レベル印刷システムとは、２種類のカラ
ーインクを使用するシステムである。代表的な３レベル
・システムは２つの異なるピクセル情報、すなわち一方
は第１のインク用の、他方は第２のインク用のピクセル
情報を有するように変調される単一の光ビームを使用し
ている。２つの異なるピクセル情報列によって変調され
た単一の光ビームは、３つの異なる露光レベルで感光体
を露光する。すなわち第１のレベルはカラーインク用で
あり、もう一つのレベルはブラック・インク用であり、
第３のレベルは非印刷部分用である。各ピクセル毎に、
感光体はこれらの３つのレベルの一つだけによって露光
されることに留意されたい。 【０００４】図１を参照すると３レベル・システムの異
なるピクセルに対応する感光体上の異なる露光レベルの
列１０が示されている。３レベル・システムでは通常、
最低レベルであり、通常は０ボルト（アース・レベル）
に保たれているレベル１２は、ブラック・インクを表
し、ブラック・レベルと呼ばれる。レベル１４は非印刷
状態を表し、ホワイト・レベルと呼ばれる。印刷しない
場合、通常は白である用紙の色が示されるので、ホワイ
トとは印刷しない状態に用いられる用語である。勿論、
異なる色の用紙が使用される場合、ホワイト・レベルは
用紙の色を表す。最後に、レベル１６は、ブラックと、
用紙のカラー以外の任意の色であることができる第２の
インクを表す。 【０００５】２つの異なるピクセル情報を含む単一の光
ビームの変調は、振幅変調、又はパルス幅変調のような
種々の方法によって達成可能である。 【０００６】３レベル・システムでは、振幅変調は３つ
のレベルに基づいて行われる。代表的には、白黒印刷シ
ステムでは、光ビームはオン又はオフのいずれかに変調
される。３レベル用の振幅変調では、光ビームはターン
オン、又はターンオフされるが、光ビームがターンオン
されると、カラー用のフル光度か、ホワイト用のより弱
い光度のいずれかを有する。フル光度によって感光体上
で最高レベルの露光１６が行われ、より弱い光度によっ
て、露光レベル１４での露光が行われ、光ビームがター
ンオフされると、最低レベルの露光１２が行われる。 【０００７】パルス幅変調を利用して同様の結果が達成
される。パルス幅変調では、各パルスの幅が露光量を決
定する。各ピクセル毎のパルス幅に応じて、感光体の露
光の多少が決まる。カラー・レベル１６の場合は、パル
ス幅はホワイト・レベル１４の場合のパルス幅より長
く、ブラック・レベルの場合にはパルスは存在しない。
従って、パルス幅が短いほど感光体の露光は少なくなり
（ホワイト・レベル）、パルスがより長いパルス幅を有
している場合は、感光体はより長い時間露光され、従っ
てより高い露光レベル１６（カラー・レベル）に達す
る。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】振幅変調の問題点は、
カラー・レベルとホワイト・レベルの制御である。カラ
ー・レベルが僅かに変化しても、カラーの明度が高くな
ったり、低くなったりする。しかし、ホワイト・レベル
の変化の問題は、カラー・レベルの変化の場合よりも重
大である。ホワイト・レベルが変化すると、印刷がなさ
れないのではなく、用紙に薄いカラー、又は薄いグレー
が印刷されてしまう。従って、ホワイト・レベルを精確
なレベルに保つことがより重要である。典型的には、ホ
ワイト・レベルを制御するためには、レーザー・ダイオ
ードの出力を小段階に区分して、それがホワイト・レベ
ルの調整に利用される。段階の数が多いほど、ホワイト
・レベルの制御が良好になされる。 【０００９】更に、カラー・レベルの場合も、レーザー
・ダイオードの出力が段階に区分される。しかし、カラ
ー・レベルの場合の段階の数はホワイト・レベルの場合
の段階の数よりも少ない。代表的には、ホワイト・レベ
ルとカラー・レベルの双方向けの光ビームを生成するた
めに、単チャネル・レーザー・ダイオードが使用され
る。そのためにはレーザー・ダイオードはホワイト・レ
ベル用の高度の出力調整（多数の段階区分）と、カラー
・レベル用の適正な出力調整がなされる必要があり、こ
れは単チャネルに置かれることは困難な要求である。更
に、単チャネルは双方のレベル用の光ビームを生成しな
ければならないので、双方のレベルをカバーする出力範
囲で動作しなければならない。それによって更に、双方
のレベル用の出力調整の複雑さが増大する。 【００１０】パルス幅変調に関する問題点は、高周波数
が必要であることである。パルス幅変調では、レベルが
変化する毎に（カラー変更）、パルスが生成される必要
がある。従って、パルス幅変調を利用する場合、インチ
当たりのピクセル数が多い（カラー変更が多い）高解像
度の印刷システムでは、周波数は極めて高くなる。 【００１１】 【課題を解決するための手段】本発明は３レベルよりも
多い露光レベルを有する多色システムに拡張できる異な
るアプローチを提案するものである。本発明では、３レ
ベル印刷に必要な異なる露光レベルを生成するため、２
つの異なる光ビームが一つの走査線を走査するために使
用される。２つの光ビームを使用することによって、一
方の光ビームが一度走査線を走査し、第１の光ビームが
別の走査線の走査を開始すると、第２の光ビームが、第
１光ビームによって既に走査された走査線の重ね走査を
開始する。このアプロ−チで各走査線は２回走査される 【００１２】 【作用】上記のアプローチは前述の問題点を解決する。
多重チャネルのレーザー・ダイオードの２つのチャネル
を使用することによって、一つのチャネルをホワイト・
レベルを生成するために専用に使用でき、第２のチャネ
ルをカラー・レベルの生成のために専用に使用できる。
それによって、各チャネルを異なる要求向けに制御で
き、更に、各チャネルがカバーする出力範囲が低くてす
み、出力調整が向上する。 【００１３】更に、多重チャネルのレーザー・ダイオー
ドの２つのチャネルを使用することによって、各チャネ
ルが一つのレベルを生成することに専念するので、各チ
ャネル毎のレベル変更の数は、単チャネルのレーザー・
ダイオードのレベル変更の数よりも少なくなる。従っ
て、各チャネルの変調周波数は単チャネルのレーザー・
ダイオードの周波数よりも大幅に低くなる。 【００１４】 【実施例】図２及び図３を参照すると、図１に示した露
光レベルを達成するために本発明によって提案された、
２つの光ビームを変調するために使用されるピクセル情
報の２つの異なる列２０と２２が示されている。図２に
示したパルス列２０は第１光ビームを変調するために使
用され、パルス列２２は第２光ビームを変調するために
使用される。 【００１５】図２及び図３を参照すると、第１光ビーム
が感光体を走査すると、ブラック露光レベル１２と、ホ
ワイト露光レベル１４とが生成される。第２光ビームが
感光体上の同じ走査線を重ね走査すると、感光体はこの
光ビームによって２度目に露光され、従って、第２光ビ
ームによる露光が、第１光ビームによって作成された露
光レベル１４に重複され、カラー・レベル１６（図１）
が生成される。例えば、カラー・レベル１６を生成する
ために、第１光ビームが感光体を走査すると、ホワイト
・レベル１４が生成され、第２の光ビームが感光体を走
査すると、第２光ビームからの特別のレベル２４（図
３）がホワイト・レベル１４に付加されて、カラー・レ
ベル１６が生成される。図２及び図３の２つのパルス列
２０及び２２を付加することによって、図１に示した露
光レベル列を生成することができることが了解されよ
う。 【００１６】二重走査は２つの光ビームの間の異なる走
査離隔を伴って実行することができる。図４を参照する
と、双方の光ビームの間に一つの走査線分の離隔を伴
う、２つの光ビーム１と２による二重走査が示されてい
る。一走査線分の離隔とは、２つの光ビームの２つの中
心の間の間隙のことであることに留意されたい。２つの
光ビーム１と２は隣接する２本の走査線を走査する。走
査線Ｌ１の上の全走査線が印刷欄外にあるものとみなす
と、光ビーム１が走査線Ｌ１を走査すると、光ビーム２
は印刷欄外にある走査線に沿って走査を行う。光ビーム
１が走査線Ｌ１の走査を終了すると、感光体は、光ビー
ム１が走査線Ｌ２の走査を開始するように移動する。こ
の時点で、光ビーム２は走査線Ｌ１の走査を開始する。
従って、光ビーム１が走査線Ｌ２を走査している間に、
光ビーム２は、光ビーム１によって既に走査された走査
線Ｌ１を重ね走査する。 【００１７】レーザー光線の放射源は固定されており、
感光体が走査方向に対して垂直な方向に移動することに
留意されたい。しかし、本発明の説明を簡略にするため
に、各走査の終了時に、光ビームが異なる走査線の走査
を開始するように感光体が移動することを、今後は光ビ
ームの相対運動と呼ぶことにする。 【００１８】光ビーム１が、走査されるべき次の走査線
の開始位置へと移動すると、光ビーム２は光ビーム１に
追従して、光ビーム１が走査が終了したばかりの走査線
の開始位置へと移動する。 【００１９】図４及び後続の図５，６，７及び８では、
明解にするために異なる走査線上の光ビームは異なる位
置に示してあることに留意されたい。しかし、光ビーム
は、全ての走査線の走査の開始位置である線１００から
各走査線の走査を開始する。 【００２０】図５を参照すると、双方の間に２本の走査
線分の離隔がある２つの光ビーム１と２による二重走査
が示されている。一走査線分の離隔を以て、光ビーム１
は走査線Ｌ１の走査を開始し、その間、光ビームＬ２は
印刷欄外にある走査線を走査する。次に光ビーム１は走
査線Ｌ２へと移動し、光ビーム２は未だ印刷欄外にある
走査線上に移動する。光ビーム１が走査線Ｌ３へと移動
すると、光ビーム２は、光ビーム１によって既に走査さ
れた走査線Ｌ１へと移動する。光ビーム１が、走査され
るべき次の走査線へと移動すると、光ビーム２は、光ビ
ーム１がその上にある走査線から一走査線分だけ離隔し
た走査線へと移動する。このアプローチによって、光ビ
ームは、所望の数の走査線分だけ離隔されることができ
る。 【００２１】二重走査は４つの光ビームによっても達成
できる。このアプローチでは、ある走査線を二重走査す
るために一対の光ビームが割当てられ、別の一対の光ビ
ームは残りの走査線を二重走査するために割当てられ
る。 【００２２】図６を参照すると、４つの光ビーム１，
２，３及び４による二重走査の例が示されている。この
例では、光ビーム１と３は走査線Ｌ１，Ｌ３，Ｌ５及び
Ｌ７を二重走査するために割当てられ、光ビーム２と４
は走査線Ｌ２，Ｌ４，Ｌ６及びＬ８を走査するために割
当てられる。 【００２３】４つの光ビームで走査線を二重走査するた
め、飛越し走査方式が用いられる。光ビーム１が走査線
Ｌ１の走査を開始すると、光ビーム２，３及び４は印刷
欄外の幾つかの走査線を走査する。光ビーム１が走査線
Ｌ１の終端に達すると、この光ビームは走査線Ｌ３へと
移動する。同時に、光ビーム２と３が走査線Ｌ２とＬ１
にそれぞれ移動する。走査線Ｌ３の終端で、光ビーム１
は走査線Ｌ５へと移動し、光ビーム２，３及び４は走査
線Ｌ４，Ｌ３，Ｌ２にそれぞれ移動する。この様にし
て、全ての走査線が二重走査される。走査線Ｌ１，Ｌ
３，Ｌ５及びＬ７は光ビーム１と３によって走査され、
走査線Ｌ２，Ｌ４，Ｌ６及びＬ８は光ビーム２と４によ
って二重走査されることが了解されよう。 【００２４】２つの光ビームが２つの光ビーム間の複数
の走査線分の離隔を有することができる、２つの光ビー
ムによる二重走査の場合と同様に、４つの光ビームによ
る二重走査の場合も、光ビームは複数の走査線分の離隔
を有することができる。 【００２５】図７を参照すると、複数の走査線分の離隔
を伴う４つの光ビームによる二重走査の例が示されてい
る。この例では、各々２つの光ビーム間に２本の走査線
分の離隔がある。しかし、光ビームは飛越し走査方式で
走査線を走査する。 【００２６】光ビーム１が走査線Ｌ１の走査を開始する
時、光ビーム２，３及び４は印刷欄外にある走査線を走
査する。光ビーム１が走査線Ｌ３へと移動しても、光ビ
ーム２，３及び４は依然として印刷欄外にある。光ビー
ム２が走査線Ｌ５へと移動すると、光ビーム２は走査線
Ｌ２へと移動し、光ビーム１が走査線Ｌ７に移動する
と、光ビーム２と３が走査線Ｌ４とＬ１とにそれぞれ移
動する。このようにして、走査線Ｌ１，Ｌ３，Ｌ５，Ｌ
７，Ｌ９及びＬ１１が光ビーム１と３とによって二重走
査され、走査線Ｌ２，Ｌ４，Ｌ６，Ｌ８が光ビーム２と
４とによって二重走査される。 【００２７】上記の全ての例において、光ビームの数
と、走査されるべき一本の走査線から次の走査線へと移
動する間に、光ビームが移動するべき走査線の数を選択
する方法がある。２つの光ビーム間に離隔があり、又は
離隔がない、２つの光ビームによる二重走査の場合、光
ビームは走査線を連続的に走査する必要がある。しか
し、２つの光ビーム間に離隔があり、又は離隔がない、
４つの光ビームによる二重走査の場合、光ビームは一本
の走査線から、走査されるべき次の走査線へと移動する
間に２本の走査線分を移動する必要がある。従って、偶
数である必要がある、使用される光ビームの数に応じ
て、光ビームは光ビームの数の半分の数に等しい走査線
分を移動する必要がある。 【００２８】上記の構想は３段階を超える電子写真印刷
レベルを有する印刷システムに応用できる。一般的に、
光ビームの数と、一本の走査線から次の走査線へと移動
する間に光ビームが移動するべき走査線の数は、電子写
真印刷レベルの数に対して次の方程式を満たすことが必
要である。 Ｎ＝ｎ（Ｋ−１） ここにＮは光ビームの数であり、ｎは一本の走査線から
走査されるべき次の走査線へと移動する間に光ビームが
移動するべき走査線に等しい整数であり、Ｋはゼロ露光
レベルを含む電子写真印刷レベルの数である。 【００２９】ｎ≧２の場合、光ビーム間の走査線離隔の
数（２つの光ビームの心間間隔）の奇偶性はｎとは逆で
ある必要があることに留意されたい。ここに、奇偶性と
は奇数又は偶数として定義される。 【００３０】例えば、３つの電子写真印刷レベルを有す
る３レベルシステムでは、Ｋは３に等しい。ｎに１を選
択すると、光ビームの数は２であることが必要である。
すなわち、 Ｎ＝１（３−１）＝２ この場合、一本の走査線から、走査されるべき次の走査
線へと移動するために、光ビームは２本の走査線分だけ
移動する必要がある。しかし、ｎに２を選択すると、光
ビームの数は４である必要がある。すなわち、 Ｎ＝２（３−１）＝４ この場合、一本の走査線から走査されるべき次の走査線
へと移動するために、光ビームは２本の走査線分だけ移
動する必要があり、２つの光ビーム間の走査線離隔の数
は（図６の場合のように）１、（図７の場合のように）
３、又は５、７等であることができよう。 【００３１】しかし、ｎに３を選択した場合は、光ビー
ムの数は６である必要がある。すなわち、 Ｎ＝３（３−１）＝６ 図８を参照すると、６つの光ビームで二重走査した例が
示されている。この例では、一本の走査線から、走査さ
れるべき次の走査線へと移動するために、光ビームは３
本の走査線分だけ移動する必要があり、光ビーム間の走
査線離隔の数は２である必要がある。光ビーム間の走査
線離隔の数は４，６，８等でもよいことに留意された
い。更に、この場合、システムは３レベル・システムで
あるので、６つの光ビームは走査線を二重走査する必要
がある。従って、ホワイト・レベルとブラック・レベル
を生成するために、光ビームの光度は３つの光ビームが
同一の光度を有するように調整される必要がある。（す
なわち、Ｉ１＝Ｉ２＝Ｉ３，Ｉが光ビームの光度）更
に、カラー・レベルを生成するために、別の３つの光ビ
ームも同一の光度（Ｉ４＝Ｉ５＝Ｉ６）を有する必要が
ある。しかし、最初の３つの光ビームの光度は、２番目
の３つの光ビームの光度とは異なっていることが必要で
ある。（Ｉ１＝Ｉ２＝Ｉ３≠Ｉ４＝Ｉ５＝Ｉ６）このよ
うな構成では、各々が異なる群から選択された任意の２
つの光ビームが同じホワイト・レベルとカラー・レベル
を生成する。 【００３２】前述のように、３を超える露光レベルを有
する電子写真印刷システムに同じ方程式を適用できる。
例えば、システムが４つの露光レベルを有し、又、ｎに
２を選択した場合は、光ビームの数は６に等しい必要が
あり、一本の走査線から、走査されるべき次の走査線へ
と移動するために、光ビームは２本の走査線分だけ移動
する必要があり、光ビーム間の走査線離隔の数は３に等
しい。 【００３３】方程式Ｎ＝ｎ（Ｋ−１）を適用することに
よって、異なる露光レベルを有する異なるシステムに、
光ビームの異なる組合せを設計できる。
のような、多段階の電子写真印刷システムに関する。本
発明は特に、多レベルでの電子写真印刷の露光を行うた
め、各走査線を重ね走査(over scan) するために多ビー
ムを使用する電子写真式システムに関する。 【０００２】 【従来の技術】従来形のラスタ出力スキャナは走査素子
として光源と、変調器と、多面の回転的多角形ミラーを
使用するか、又は、多面の回転式多角形ミラーと共に、
光源と変調器の双方の機能を果たす光源を使用してい
る。光源と、別個の変調器を備えたラスタ出力スキャナ
の場合、レーザー放射源であることができる光源が光ビ
ームを生成し、これを変調器に送る。変調器はピクセル
情報を受理し、このピクセル情報を光ビームへと変調す
る。しかし、別個の変調器を備えていないラスタ出力ス
キャナの場合、レーザー・ダイオードであることができ
る光源が光ビームの生成と変調の双方を行う。そこで、
変調された光ビームは回転式多角形ミラーの面に向けら
れる。回転式多角形ミラーは光ビームを反射し、更に反
射光線を回転式多角形の反射中心の近傍の軸を中心とし
て回転せしめ、直線を走査せしめる。この反射光ビーム
は撮像システムの入力部分で文書を走査するために利用
でき、又は、撮像システムの出力部分で写真フィルム、
又は電子写真式ドラムのような感光性媒体に入射するた
めに利用できる。 【０００３】３レベル印刷システムとは、２種類のカラ
ーインクを使用するシステムである。代表的な３レベル
・システムは２つの異なるピクセル情報、すなわち一方
は第１のインク用の、他方は第２のインク用のピクセル
情報を有するように変調される単一の光ビームを使用し
ている。２つの異なるピクセル情報列によって変調され
た単一の光ビームは、３つの異なる露光レベルで感光体
を露光する。すなわち第１のレベルはカラーインク用で
あり、もう一つのレベルはブラック・インク用であり、
第３のレベルは非印刷部分用である。各ピクセル毎に、
感光体はこれらの３つのレベルの一つだけによって露光
されることに留意されたい。 【０００４】図１を参照すると３レベル・システムの異
なるピクセルに対応する感光体上の異なる露光レベルの
列１０が示されている。３レベル・システムでは通常、
最低レベルであり、通常は０ボルト（アース・レベル）
に保たれているレベル１２は、ブラック・インクを表
し、ブラック・レベルと呼ばれる。レベル１４は非印刷
状態を表し、ホワイト・レベルと呼ばれる。印刷しない
場合、通常は白である用紙の色が示されるので、ホワイ
トとは印刷しない状態に用いられる用語である。勿論、
異なる色の用紙が使用される場合、ホワイト・レベルは
用紙の色を表す。最後に、レベル１６は、ブラックと、
用紙のカラー以外の任意の色であることができる第２の
インクを表す。 【０００５】２つの異なるピクセル情報を含む単一の光
ビームの変調は、振幅変調、又はパルス幅変調のような
種々の方法によって達成可能である。 【０００６】３レベル・システムでは、振幅変調は３つ
のレベルに基づいて行われる。代表的には、白黒印刷シ
ステムでは、光ビームはオン又はオフのいずれかに変調
される。３レベル用の振幅変調では、光ビームはターン
オン、又はターンオフされるが、光ビームがターンオン
されると、カラー用のフル光度か、ホワイト用のより弱
い光度のいずれかを有する。フル光度によって感光体上
で最高レベルの露光１６が行われ、より弱い光度によっ
て、露光レベル１４での露光が行われ、光ビームがター
ンオフされると、最低レベルの露光１２が行われる。 【０００７】パルス幅変調を利用して同様の結果が達成
される。パルス幅変調では、各パルスの幅が露光量を決
定する。各ピクセル毎のパルス幅に応じて、感光体の露
光の多少が決まる。カラー・レベル１６の場合は、パル
ス幅はホワイト・レベル１４の場合のパルス幅より長
く、ブラック・レベルの場合にはパルスは存在しない。
従って、パルス幅が短いほど感光体の露光は少なくなり
（ホワイト・レベル）、パルスがより長いパルス幅を有
している場合は、感光体はより長い時間露光され、従っ
てより高い露光レベル１６（カラー・レベル）に達す
る。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】振幅変調の問題点は、
カラー・レベルとホワイト・レベルの制御である。カラ
ー・レベルが僅かに変化しても、カラーの明度が高くな
ったり、低くなったりする。しかし、ホワイト・レベル
の変化の問題は、カラー・レベルの変化の場合よりも重
大である。ホワイト・レベルが変化すると、印刷がなさ
れないのではなく、用紙に薄いカラー、又は薄いグレー
が印刷されてしまう。従って、ホワイト・レベルを精確
なレベルに保つことがより重要である。典型的には、ホ
ワイト・レベルを制御するためには、レーザー・ダイオ
ードの出力を小段階に区分して、それがホワイト・レベ
ルの調整に利用される。段階の数が多いほど、ホワイト
・レベルの制御が良好になされる。 【０００９】更に、カラー・レベルの場合も、レーザー
・ダイオードの出力が段階に区分される。しかし、カラ
ー・レベルの場合の段階の数はホワイト・レベルの場合
の段階の数よりも少ない。代表的には、ホワイト・レベ
ルとカラー・レベルの双方向けの光ビームを生成するた
めに、単チャネル・レーザー・ダイオードが使用され
る。そのためにはレーザー・ダイオードはホワイト・レ
ベル用の高度の出力調整（多数の段階区分）と、カラー
・レベル用の適正な出力調整がなされる必要があり、こ
れは単チャネルに置かれることは困難な要求である。更
に、単チャネルは双方のレベル用の光ビームを生成しな
ければならないので、双方のレベルをカバーする出力範
囲で動作しなければならない。それによって更に、双方
のレベル用の出力調整の複雑さが増大する。 【００１０】パルス幅変調に関する問題点は、高周波数
が必要であることである。パルス幅変調では、レベルが
変化する毎に（カラー変更）、パルスが生成される必要
がある。従って、パルス幅変調を利用する場合、インチ
当たりのピクセル数が多い（カラー変更が多い）高解像
度の印刷システムでは、周波数は極めて高くなる。 【００１１】 【課題を解決するための手段】本発明は３レベルよりも
多い露光レベルを有する多色システムに拡張できる異な
るアプローチを提案するものである。本発明では、３レ
ベル印刷に必要な異なる露光レベルを生成するため、２
つの異なる光ビームが一つの走査線を走査するために使
用される。２つの光ビームを使用することによって、一
方の光ビームが一度走査線を走査し、第１の光ビームが
別の走査線の走査を開始すると、第２の光ビームが、第
１光ビームによって既に走査された走査線の重ね走査を
開始する。このアプロ−チで各走査線は２回走査される 【００１２】 【作用】上記のアプローチは前述の問題点を解決する。
多重チャネルのレーザー・ダイオードの２つのチャネル
を使用することによって、一つのチャネルをホワイト・
レベルを生成するために専用に使用でき、第２のチャネ
ルをカラー・レベルの生成のために専用に使用できる。
それによって、各チャネルを異なる要求向けに制御で
き、更に、各チャネルがカバーする出力範囲が低くてす
み、出力調整が向上する。 【００１３】更に、多重チャネルのレーザー・ダイオー
ドの２つのチャネルを使用することによって、各チャネ
ルが一つのレベルを生成することに専念するので、各チ
ャネル毎のレベル変更の数は、単チャネルのレーザー・
ダイオードのレベル変更の数よりも少なくなる。従っ
て、各チャネルの変調周波数は単チャネルのレーザー・
ダイオードの周波数よりも大幅に低くなる。 【００１４】 【実施例】図２及び図３を参照すると、図１に示した露
光レベルを達成するために本発明によって提案された、
２つの光ビームを変調するために使用されるピクセル情
報の２つの異なる列２０と２２が示されている。図２に
示したパルス列２０は第１光ビームを変調するために使
用され、パルス列２２は第２光ビームを変調するために
使用される。 【００１５】図２及び図３を参照すると、第１光ビーム
が感光体を走査すると、ブラック露光レベル１２と、ホ
ワイト露光レベル１４とが生成される。第２光ビームが
感光体上の同じ走査線を重ね走査すると、感光体はこの
光ビームによって２度目に露光され、従って、第２光ビ
ームによる露光が、第１光ビームによって作成された露
光レベル１４に重複され、カラー・レベル１６（図１）
が生成される。例えば、カラー・レベル１６を生成する
ために、第１光ビームが感光体を走査すると、ホワイト
・レベル１４が生成され、第２の光ビームが感光体を走
査すると、第２光ビームからの特別のレベル２４（図
３）がホワイト・レベル１４に付加されて、カラー・レ
ベル１６が生成される。図２及び図３の２つのパルス列
２０及び２２を付加することによって、図１に示した露
光レベル列を生成することができることが了解されよ
う。 【００１６】二重走査は２つの光ビームの間の異なる走
査離隔を伴って実行することができる。図４を参照する
と、双方の光ビームの間に一つの走査線分の離隔を伴
う、２つの光ビーム１と２による二重走査が示されてい
る。一走査線分の離隔とは、２つの光ビームの２つの中
心の間の間隙のことであることに留意されたい。２つの
光ビーム１と２は隣接する２本の走査線を走査する。走
査線Ｌ１の上の全走査線が印刷欄外にあるものとみなす
と、光ビーム１が走査線Ｌ１を走査すると、光ビーム２
は印刷欄外にある走査線に沿って走査を行う。光ビーム
１が走査線Ｌ１の走査を終了すると、感光体は、光ビー
ム１が走査線Ｌ２の走査を開始するように移動する。こ
の時点で、光ビーム２は走査線Ｌ１の走査を開始する。
従って、光ビーム１が走査線Ｌ２を走査している間に、
光ビーム２は、光ビーム１によって既に走査された走査
線Ｌ１を重ね走査する。 【００１７】レーザー光線の放射源は固定されており、
感光体が走査方向に対して垂直な方向に移動することに
留意されたい。しかし、本発明の説明を簡略にするため
に、各走査の終了時に、光ビームが異なる走査線の走査
を開始するように感光体が移動することを、今後は光ビ
ームの相対運動と呼ぶことにする。 【００１８】光ビーム１が、走査されるべき次の走査線
の開始位置へと移動すると、光ビーム２は光ビーム１に
追従して、光ビーム１が走査が終了したばかりの走査線
の開始位置へと移動する。 【００１９】図４及び後続の図５，６，７及び８では、
明解にするために異なる走査線上の光ビームは異なる位
置に示してあることに留意されたい。しかし、光ビーム
は、全ての走査線の走査の開始位置である線１００から
各走査線の走査を開始する。 【００２０】図５を参照すると、双方の間に２本の走査
線分の離隔がある２つの光ビーム１と２による二重走査
が示されている。一走査線分の離隔を以て、光ビーム１
は走査線Ｌ１の走査を開始し、その間、光ビームＬ２は
印刷欄外にある走査線を走査する。次に光ビーム１は走
査線Ｌ２へと移動し、光ビーム２は未だ印刷欄外にある
走査線上に移動する。光ビーム１が走査線Ｌ３へと移動
すると、光ビーム２は、光ビーム１によって既に走査さ
れた走査線Ｌ１へと移動する。光ビーム１が、走査され
るべき次の走査線へと移動すると、光ビーム２は、光ビ
ーム１がその上にある走査線から一走査線分だけ離隔し
た走査線へと移動する。このアプローチによって、光ビ
ームは、所望の数の走査線分だけ離隔されることができ
る。 【００２１】二重走査は４つの光ビームによっても達成
できる。このアプローチでは、ある走査線を二重走査す
るために一対の光ビームが割当てられ、別の一対の光ビ
ームは残りの走査線を二重走査するために割当てられ
る。 【００２２】図６を参照すると、４つの光ビーム１，
２，３及び４による二重走査の例が示されている。この
例では、光ビーム１と３は走査線Ｌ１，Ｌ３，Ｌ５及び
Ｌ７を二重走査するために割当てられ、光ビーム２と４
は走査線Ｌ２，Ｌ４，Ｌ６及びＬ８を走査するために割
当てられる。 【００２３】４つの光ビームで走査線を二重走査するた
め、飛越し走査方式が用いられる。光ビーム１が走査線
Ｌ１の走査を開始すると、光ビーム２，３及び４は印刷
欄外の幾つかの走査線を走査する。光ビーム１が走査線
Ｌ１の終端に達すると、この光ビームは走査線Ｌ３へと
移動する。同時に、光ビーム２と３が走査線Ｌ２とＬ１
にそれぞれ移動する。走査線Ｌ３の終端で、光ビーム１
は走査線Ｌ５へと移動し、光ビーム２，３及び４は走査
線Ｌ４，Ｌ３，Ｌ２にそれぞれ移動する。この様にし
て、全ての走査線が二重走査される。走査線Ｌ１，Ｌ
３，Ｌ５及びＬ７は光ビーム１と３によって走査され、
走査線Ｌ２，Ｌ４，Ｌ６及びＬ８は光ビーム２と４によ
って二重走査されることが了解されよう。 【００２４】２つの光ビームが２つの光ビーム間の複数
の走査線分の離隔を有することができる、２つの光ビー
ムによる二重走査の場合と同様に、４つの光ビームによ
る二重走査の場合も、光ビームは複数の走査線分の離隔
を有することができる。 【００２５】図７を参照すると、複数の走査線分の離隔
を伴う４つの光ビームによる二重走査の例が示されてい
る。この例では、各々２つの光ビーム間に２本の走査線
分の離隔がある。しかし、光ビームは飛越し走査方式で
走査線を走査する。 【００２６】光ビーム１が走査線Ｌ１の走査を開始する
時、光ビーム２，３及び４は印刷欄外にある走査線を走
査する。光ビーム１が走査線Ｌ３へと移動しても、光ビ
ーム２，３及び４は依然として印刷欄外にある。光ビー
ム２が走査線Ｌ５へと移動すると、光ビーム２は走査線
Ｌ２へと移動し、光ビーム１が走査線Ｌ７に移動する
と、光ビーム２と３が走査線Ｌ４とＬ１とにそれぞれ移
動する。このようにして、走査線Ｌ１，Ｌ３，Ｌ５，Ｌ
７，Ｌ９及びＬ１１が光ビーム１と３とによって二重走
査され、走査線Ｌ２，Ｌ４，Ｌ６，Ｌ８が光ビーム２と
４とによって二重走査される。 【００２７】上記の全ての例において、光ビームの数
と、走査されるべき一本の走査線から次の走査線へと移
動する間に、光ビームが移動するべき走査線の数を選択
する方法がある。２つの光ビーム間に離隔があり、又は
離隔がない、２つの光ビームによる二重走査の場合、光
ビームは走査線を連続的に走査する必要がある。しか
し、２つの光ビーム間に離隔があり、又は離隔がない、
４つの光ビームによる二重走査の場合、光ビームは一本
の走査線から、走査されるべき次の走査線へと移動する
間に２本の走査線分を移動する必要がある。従って、偶
数である必要がある、使用される光ビームの数に応じ
て、光ビームは光ビームの数の半分の数に等しい走査線
分を移動する必要がある。 【００２８】上記の構想は３段階を超える電子写真印刷
レベルを有する印刷システムに応用できる。一般的に、
光ビームの数と、一本の走査線から次の走査線へと移動
する間に光ビームが移動するべき走査線の数は、電子写
真印刷レベルの数に対して次の方程式を満たすことが必
要である。 Ｎ＝ｎ（Ｋ−１） ここにＮは光ビームの数であり、ｎは一本の走査線から
走査されるべき次の走査線へと移動する間に光ビームが
移動するべき走査線に等しい整数であり、Ｋはゼロ露光
レベルを含む電子写真印刷レベルの数である。 【００２９】ｎ≧２の場合、光ビーム間の走査線離隔の
数（２つの光ビームの心間間隔）の奇偶性はｎとは逆で
ある必要があることに留意されたい。ここに、奇偶性と
は奇数又は偶数として定義される。 【００３０】例えば、３つの電子写真印刷レベルを有す
る３レベルシステムでは、Ｋは３に等しい。ｎに１を選
択すると、光ビームの数は２であることが必要である。
すなわち、 Ｎ＝１（３−１）＝２ この場合、一本の走査線から、走査されるべき次の走査
線へと移動するために、光ビームは２本の走査線分だけ
移動する必要がある。しかし、ｎに２を選択すると、光
ビームの数は４である必要がある。すなわち、 Ｎ＝２（３−１）＝４ この場合、一本の走査線から走査されるべき次の走査線
へと移動するために、光ビームは２本の走査線分だけ移
動する必要があり、２つの光ビーム間の走査線離隔の数
は（図６の場合のように）１、（図７の場合のように）
３、又は５、７等であることができよう。 【００３１】しかし、ｎに３を選択した場合は、光ビー
ムの数は６である必要がある。すなわち、 Ｎ＝３（３−１）＝６ 図８を参照すると、６つの光ビームで二重走査した例が
示されている。この例では、一本の走査線から、走査さ
れるべき次の走査線へと移動するために、光ビームは３
本の走査線分だけ移動する必要があり、光ビーム間の走
査線離隔の数は２である必要がある。光ビーム間の走査
線離隔の数は４，６，８等でもよいことに留意された
い。更に、この場合、システムは３レベル・システムで
あるので、６つの光ビームは走査線を二重走査する必要
がある。従って、ホワイト・レベルとブラック・レベル
を生成するために、光ビームの光度は３つの光ビームが
同一の光度を有するように調整される必要がある。（す
なわち、Ｉ１＝Ｉ２＝Ｉ３，Ｉが光ビームの光度）更
に、カラー・レベルを生成するために、別の３つの光ビ
ームも同一の光度（Ｉ４＝Ｉ５＝Ｉ６）を有する必要が
ある。しかし、最初の３つの光ビームの光度は、２番目
の３つの光ビームの光度とは異なっていることが必要で
ある。（Ｉ１＝Ｉ２＝Ｉ３≠Ｉ４＝Ｉ５＝Ｉ６）このよ
うな構成では、各々が異なる群から選択された任意の２
つの光ビームが同じホワイト・レベルとカラー・レベル
を生成する。 【００３２】前述のように、３を超える露光レベルを有
する電子写真印刷システムに同じ方程式を適用できる。
例えば、システムが４つの露光レベルを有し、又、ｎに
２を選択した場合は、光ビームの数は６に等しい必要が
あり、一本の走査線から、走査されるべき次の走査線へ
と移動するために、光ビームは２本の走査線分だけ移動
する必要があり、光ビーム間の走査線離隔の数は３に等
しい。 【００３３】方程式Ｎ＝ｎ（Ｋ−１）を適用することに
よって、異なる露光レベルを有する異なるシステムに、
光ビームの異なる組合せを設計できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ３レベル・システムの異なるピクセルに対応
する、感光体での異なる露光レベル列を示している。 【図２】 図１に示した露光レベルを達成するため本発
明が提案した、２つの光ビームの一方を変調するための
パルス列を示している。 【図３】 図１に示した露光レベルを達成するため本発
明が提案した、２つの光ビームの他方を変調するための
パルス列を示している。 【図４】 双方の間に一本の走査線分の離隔を有する、
２つの光ビームの二重走査の例を示している。 【図５】 双方の間に２本の走査線分の離隔を有する、
２つの光ビームの二重走査の例を示している。 【図６】 双方の間に１本の走査線分の離隔を有する、
４つの光ビームの二重走査の例を示している。 【図７】 複数の走査線分の離隔を有する、４つの光ビ
ームの二重走査の例を示している。 【図８】 双方の間に２本の走査線分の離隔を有する、
６つの光ビームの二重走査の例を示している。 【符号の説明】 １ 光ビーム、２ 光ビーム、１０ 露光レベルのパル
ス列、１２ ブラックの露光レベル、１４ ホワイト・
レベル、１６ カラー・レベル、２０ パルス列、２２
パルス列、２４ 特別のレベル、Ｌ１−Ｌ１６ 走査
線、１００ 走査開始位置
する、感光体での異なる露光レベル列を示している。 【図２】 図１に示した露光レベルを達成するため本発
明が提案した、２つの光ビームの一方を変調するための
パルス列を示している。 【図３】 図１に示した露光レベルを達成するため本発
明が提案した、２つの光ビームの他方を変調するための
パルス列を示している。 【図４】 双方の間に一本の走査線分の離隔を有する、
２つの光ビームの二重走査の例を示している。 【図５】 双方の間に２本の走査線分の離隔を有する、
２つの光ビームの二重走査の例を示している。 【図６】 双方の間に１本の走査線分の離隔を有する、
４つの光ビームの二重走査の例を示している。 【図７】 複数の走査線分の離隔を有する、４つの光ビ
ームの二重走査の例を示している。 【図８】 双方の間に２本の走査線分の離隔を有する、
６つの光ビームの二重走査の例を示している。 【符号の説明】 １ 光ビーム、２ 光ビーム、１０ 露光レベルのパル
ス列、１２ ブラックの露光レベル、１４ ホワイト・
レベル、１６ カラー・レベル、２０ パルス列、２２
パルス列、２４ 特別のレベル、Ｌ１−Ｌ１６ 走査
線、１００ 走査開始位置
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｇ０３Ｇ 15/043
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B41J 2/44
G03G 13/04
G03G 15/01
G03G 15/04
G03G 15/043
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 光ビームをオフにした第１の露光レベル
と、光ビームをオンにした第２の露光レベルを生成する
ため、第１光ビームで媒体上の二つの走査線を同時に走
査し、前記二つの走査線において 第３の露光レベルを生成し
て、前記二つの走査線が３つのレベルの媒体の露光を有
するようにするため、選択された前記第２の露光レベル
に付加的な露光を加えるために、第２光ビームと第３光
ビームをターンオンすることによって、前記媒体上の前
記二つの走査線の一方を前記第２光ビームで重ね走査す
ると同時に、前記媒体上の前記二つの走査線の他方を前
記第３光ビームで重ね走査し この重ね走査と同時に、光ビームをオフにした第１の露
光レベルと、光ビームをオンにした第２の露光レベルを
生成するため、前記第１光ビームで媒体上の他の二つの
走査線を同時に走査するステップを含む、印刷システム
用に必要な露光を行う方法 。
Applications Claiming Priority (2)
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