JP4786249B2 - プリントヘッドの駆動方法及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
本願発明は、アレイ状の発光素子を画像データにより駆動して印画紙等の感光記録媒体に画像を記録或いは画像を形成するプリントヘッドの駆動方法及び画像形成装置に関する。
従来プリントヘッドは、発光素子として蛍光発光管、ＬＥＤ（発光ダイオード）、有機ＥＬ等を用いており、カラープリントヘッドの場合には、１つのプリントヘッドに複数種類の発光素子を用いているものもある。例えば、赤色光源にＬＥＤを用い、青色光源及び緑色光源に蛍光発光管を用いたものが提案されている（例えば特許文献１参照）。また発光素子の階調制御には、パルス積上げ方式、パルス重み付け方式が知られており、その両方式を組合せた方式も提案されている（例えば特許文献１参照）。
図８〜図１０により従来のプリントヘッドとその階調制御方法を説明する。
まず図８によりプリントヘッドの概要を説明する。
図８（ａ）は、プリントヘッドの光書込み部の構成を示し、図８（ｂ）は、発光素子をアレイ状に配置したアレイ光源を示し、図８（ｃ）は、アレイ光源の出射光によって露光し、印画紙に形成した感光ドット列（或いは露光ドット列）を示す。
図８（ａ）において、赤色光のアレイ光源２１Ｒ、青色光のアレイ光源２１Ｂ及び緑色光のアレイ光源２１Ｇの出射光は、ダイクロイックミラー１１によって混合され、セルホックレンズ１２により光束ＬＦのように集束（或いは結像）して印画紙１３に結像する。印画紙１３は、所定の速度で矢印Ｘ１方向へ移動する。
まず図８によりプリントヘッドの概要を説明する。
図８（ａ）は、プリントヘッドの光書込み部の構成を示し、図８（ｂ）は、発光素子をアレイ状に配置したアレイ光源を示し、図８（ｃ）は、アレイ光源の出射光によって露光し、印画紙に形成した感光ドット列（或いは露光ドット列）を示す。
図８（ａ）において、赤色光のアレイ光源２１Ｒ、青色光のアレイ光源２１Ｂ及び緑色光のアレイ光源２１Ｇの出射光は、ダイクロイックミラー１１によって混合され、セルホックレンズ１２により光束ＬＦのように集束（或いは結像）して印画紙１３に結像する。印画紙１３は、所定の速度で矢印Ｘ１方向へ移動する。
アレイ光源２１は、図８（ｂ）のように、ｍ個の発光素子ｄｍ（ｍ＝１〜ｍ）をアレイ状に配置してある。発光素子ｄｍは、ＣＰＵ等の制御装置２３から駆動回路２２へ供給される画像データにより階調制御されて発光する。印画紙１３は、図８（ｃ）のように、発光素子ｄｍの出射光によって露光され、１階調制御周期毎に発光素子ｄｍに対応して感光ドット（或いは露光ドット）Ｐｄｍ（ｍ＝１〜ｍ）が形成され、感光ドット列Ｐｄｌ１が形成される。印画紙１３は矢印Ｘ１方向へ移動して、次の階調制御周期の間に次の感光ドット列Ｐｄｌ２が形成される。
次に図９により階調制御方式を説明する。
図９（ａ）は、パルス積上げ方式、図９（ｂ）は、パルス重み付け方式を示す。
図９（ａ）は、パルス積上げ方式により階調制御を行うときの画像データと駆動回路のデータ入力のタイミングチャートを示す。画像データは、８ビット（ｂｉｔ）からなる。
階調制御は、１階調制御期間Ｌｘ毎にアレイ光源の発光素子を制御して感光ドット列１列（１ライン）を形成する。１階調制御期間Ｌｘは、発光素子を発光させる発光期間Ｔ１とブランク期間（非発光期間）Ｔ２からなる。なお発光期間は、光源側からみると、発光素子を発光させる期間であるが、印画紙側からみると印画紙を露光する期間或いは露光により印画紙に感光ドットを形成する期間である。
発光期間Ｔ１は、２５５分割され、２５５段階の階調制御が行われる。発光素子の駆動回路は、画像データが例えば、０のときは、階調カウンタ値０〜２５４の間、即ち発光期間Ｔ１の間発光素子を停止し、３のときは、階調カウンタ値０〜２の間発光素子を発光し、２５５のときは、階調カウンタ値０〜２５４の間発光素子を発光する。
図９（ａ）は、パルス積上げ方式、図９（ｂ）は、パルス重み付け方式を示す。
図９（ａ）は、パルス積上げ方式により階調制御を行うときの画像データと駆動回路のデータ入力のタイミングチャートを示す。画像データは、８ビット（ｂｉｔ）からなる。
階調制御は、１階調制御期間Ｌｘ毎にアレイ光源の発光素子を制御して感光ドット列１列（１ライン）を形成する。１階調制御期間Ｌｘは、発光素子を発光させる発光期間Ｔ１とブランク期間（非発光期間）Ｔ２からなる。なお発光期間は、光源側からみると、発光素子を発光させる期間であるが、印画紙側からみると印画紙を露光する期間或いは露光により印画紙に感光ドットを形成する期間である。
発光期間Ｔ１は、２５５分割され、２５５段階の階調制御が行われる。発光素子の駆動回路は、画像データが例えば、０のときは、階調カウンタ値０〜２５４の間、即ち発光期間Ｔ１の間発光素子を停止し、３のときは、階調カウンタ値０〜２の間発光素子を発光し、２５５のときは、階調カウンタ値０〜２５４の間発光素子を発光する。
図９（ｂ）は、パルス重み付け方式により階調制御を行うときの画像データと駆動回路のデータ入力のタイミングチャートを示す。画像データは、４ビットからなる。
画像データは、２進数で表し、ビット毎に異なる発光時間長（重み）を設定する。発光期間Ｔ１は、４分割して２n（ｎは０又正の整数）に対応する発光時間長のパルス幅を設定する。例えば、画像データが１の場合には、駆動回路は、２0の期間発光素子を発光する。画像データが５の場合には、２0と２2の期間発光素子を発光する。
なお画像データが８ビットの場合は、発光期間Ｔ１を８分割して８種類の発光時間長を設定する。
画像データは、２進数で表し、ビット毎に異なる発光時間長（重み）を設定する。発光期間Ｔ１は、４分割して２n（ｎは０又正の整数）に対応する発光時間長のパルス幅を設定する。例えば、画像データが１の場合には、駆動回路は、２0の期間発光素子を発光する。画像データが５の場合には、２0と２2の期間発光素子を発光する。
なお画像データが８ビットの場合は、発光期間Ｔ１を８分割して８種類の発光時間長を設定する。
パルス積上げ方式は、画像データが８ビットの場合、発光期間Ｔ１を２５５分割して階調制御を行うから、発光分解能が高くなり、高画質のプリントが可能になるが、その反面、制御回路から駆動回路へ画像データを転送する回数が多くなり、画像データの転送時間が長くなる。したがってプリント時間が長くなる。
一方パルス重み付け方式は、画像データが８ビットの場合、画像データの転送回数は、８回でよいから画像データの転送時間が短くなり、プリント時間も短くなるが、その半面、発光分解能が粗くなるためプリントの画質が低下する。
そこでパルス積上げ方式とパルス重み付け方式を組合せ、プリントヘッドに要求されるプリント速度やプリントの画質に対応して両方式の組合せ方（分配率）を変えて階調制御を行う方式も提案されている。
一方パルス重み付け方式は、画像データが８ビットの場合、画像データの転送回数は、８回でよいから画像データの転送時間が短くなり、プリント時間も短くなるが、その半面、発光分解能が粗くなるためプリントの画質が低下する。
そこでパルス積上げ方式とパルス重み付け方式を組合せ、プリントヘッドに要求されるプリント速度やプリントの画質に対応して両方式の組合せ方（分配率）を変えて階調制御を行う方式も提案されている。
プリントヘッドに用いられているアレイ光源は、発光素子の種類により発光素子列（発光ドット列）の単位長さ当りの発光素子（発光ドット）の個数が相違し、解像度が相違している。例えば、蛍光発光管は、通常解像度を３００ｄｐｉ（１インチ当り３００ドット）に設定したものが市販され、ＬＥＤは、解像度を６００ｄｐｉに設定したものが市販されている。
図１０（ａ）は、解像度が３００ｄｐｉと解像度が６００ｄｐｉのアレイ光源の発光素子列を示す。図１０（ａ）のイは、解像度が３００ｄｐｉのアレイ光源の発光素子列で、ｍ個の発光素子が配列されている。図１０（ａ）のロは、解像度が６００ｄｐｉのアレイ光源の発光素子列で、イの２倍の２ｍ個の発光素子が配列されている。プリントヘッドのアレイ光源には、蛍光発光管やＬＥＤが用いられているが、蛍光発光管は、赤色発光のエネルギーが弱く、ＬＥＤは、蛍光発光管と比較して相対的に赤色発光のエネルギーが強いため、一般に赤色発光にはＬＥＤが用い、緑色発光と青色発光には蛍光発光管を用いている。そのため一個のプリントに解像度の異なる蛍光発光管（解像度３００ｄｐｉ）とＬＥＤ（解像度６００ｄｐｉ）を用いている。
図１０（ａ）は、解像度が３００ｄｐｉと解像度が６００ｄｐｉのアレイ光源の発光素子列を示す。図１０（ａ）のイは、解像度が３００ｄｐｉのアレイ光源の発光素子列で、ｍ個の発光素子が配列されている。図１０（ａ）のロは、解像度が６００ｄｐｉのアレイ光源の発光素子列で、イの２倍の２ｍ個の発光素子が配列されている。プリントヘッドのアレイ光源には、蛍光発光管やＬＥＤが用いられているが、蛍光発光管は、赤色発光のエネルギーが弱く、ＬＥＤは、蛍光発光管と比較して相対的に赤色発光のエネルギーが強いため、一般に赤色発光にはＬＥＤが用い、緑色発光と青色発光には蛍光発光管を用いている。そのため一個のプリントに解像度の異なる蛍光発光管（解像度３００ｄｐｉ）とＬＥＤ（解像度６００ｄｐｉ）を用いている。
１つのプリントヘッドに解像度３００ｄｐｉのアレイ光源と解像度６００ｄｐｉのアレイ光源を用いる場合、図１０（ａ）のロの２個の発光素子（例えばｄ１とｄ２）は、図１０（ａ）のイの１個の発光素子（例えばｄ１）に相当する。したがって解像度６００ｄｐｉのアレイ光源は、２個の発光素子により、解像度３００ｄｐｉのアレイ光源の発光素子１個分の感光ドットを形成する。即ち解像度６００ｄｐｉの２個の感光ドットは、解像度３００ｄｐｉの１個分の感光ドットに相当する。
１つのプリントヘッドに蛍光発光管とＬＥＤを用いた場合、通常前記のように両者は解像度が異なるから、パルス積上げ方式とパルス重み付け方式を組合せた階調制御方法を採用しても、組合せ方によっては、その組合せのメリットを発揮できない場合がある。
１つのプリントヘッドに蛍光発光管とＬＥＤを用いた場合、通常前記のように両者は解像度が異なるから、パルス積上げ方式とパルス重み付け方式を組合せた階調制御方法を採用しても、組合せ方によっては、その組合せのメリットを発揮できない場合がある。
図１０（ｂ）は、解像度が３００ｄｐｉのアレイ光源と解像度が６００ｄｐｉのアレイ光源を、パルス積上げ方式とパルス重み付け方式の組合せによって階調制御するときの画像データの転送時間を示す。画像データは、８ビットからなる。なお１ラインの階調制御時間は、１階調制御期間内の画像データの転送時間のみを示し、ブランク期間は省略してある。
図１０（ｂ）のイは、解像度が３００ｄｐｉ、図１０（ｂ）のロは、解像度が６００ｄｐｉの場合を示す。イ、ロは、ともに８ビットの内下位４ビットをパルス重み付け方式で制御し、上位４ビットをパルス積上げ方式で制御している。下位４ビットのパルス重み付け方式の期間には、２0，２1，２2，２3のデータが４回（Ｄ＝４）転送され、上位４ビットのパルス積上げ方式の期間には、２4のデータが１５回（Ｄ＝１５）転送される。したがってイ、ロの画像データの転送回数Ｄは、ともに１９回になる。
図１０（ｂ）のイは、解像度が３００ｄｐｉ、図１０（ｂ）のロは、解像度が６００ｄｐｉの場合を示す。イ、ロは、ともに８ビットの内下位４ビットをパルス重み付け方式で制御し、上位４ビットをパルス積上げ方式で制御している。下位４ビットのパルス重み付け方式の期間には、２0，２1，２2，２3のデータが４回（Ｄ＝４）転送され、上位４ビットのパルス積上げ方式の期間には、２4のデータが１５回（Ｄ＝１５）転送される。したがってイ、ロの画像データの転送回数Ｄは、ともに１９回になる。
画像データの転送回数は、イ、ロともに１９回で同じであるが、ロの解像度はイの倍であるから、ロの画像データ量はイの倍になり、ロのデータ転送時間はイの倍になる。したがってロのデータ転送時間をイと同じにするには、発光素子の駆動回路の駆動周波数を倍にして、データ転送速度を倍にしなければならない。しかし実際には、市販のドライバＩＣの性能（駆動周波数）に限界があり、駆動周波数を倍にできない場合がある。また高周波ドライバＩＣは、コストが高くなり、かつ高周波ドライバＩＣを使用するとデータの伝送回路等を含めて回路全体のスピードアップが必要になり、さらに高周波ドライバＩＣのノイズ対策が必要になる等プリンヘッド全体のコストが高くなるため駆動周波数を倍にできない場合がある。
本願発明は、前記問題点に鑑み、解像度が異なるアレイ光源を用い、パルス積上げ方式とパルス重み付け方式を組合せた階調制御方法を採用するプリントヘッドにおいて、制御回路から各アレイ光源の駆動回路へ画像データを伝送する時間を略同じにし、かつ画質が低下しないプリントヘッドの駆動方法及び画像形成装置を提供することを目的とする。
本願発明は、その目的を達成するため、請求項１に記載のプリントヘッドの駆動方法は、解像度の低いアレイ光源と解像度の高いアレイ光源を用いたプリントヘッドを、２n（ｎは０又は整数）ビットで表される画像データによって階調を制御するプリントヘッドの駆動方法において、前記アレイ光源の双方を、パルス重み付け方式とパルス積み上げ方式の単純組合せ階調制御方法によって制御することを特徴とする。
請求項２に記載のプリントヘッドの駆動方法は、請求項１に記載のプリントヘッドの駆動方法において、パルス重み付け階調制御方式の分配率は、解像度の高いアレイ光源を解像度の低いアレイ光源よりも大きく設定してあることを特徴とする。
請求項３に記載のプリントヘッドの駆動方法は、解像度の低いアレイ光源と解像度の高いアレイ光源を用いたプリントヘッドを、２n（ｎは０又は整数）ビットで表される画像データによって階調を制御するプリントヘッドの駆動方法において、前記アレイ光源の双方をパルス積み上げ型パルス重み付け方式の階調制御方法によって制御することを特徴とする。
請求項４に記載のプリントヘッドの駆動方法は、請求項３に記載のプリントヘッドの駆動方法おいて、解像度の低いアレイ光源のパルス積み上げ型パルス重み付け方式の階調制御方法の重みは、重み２0と重み２a（ａは０以外の整数）によって構成し、解像度の高いアレイ光源のパルス積み上げ型パルス重み付け方式の階調制御方法の重みは、重み２0と重み２b（ｂは０以外の整数）によって構成し、ｂ＞ａで、重み２0の個数は、解像度の高いアレイ光源の方が解像度の低いアレイ光源よりも多くなるように設定してあり、画像データの転送回数は、解像度の高いアレイ光源の方が解像度の低いアレイ光源よりも少なくなるように設定してあることを特徴とする。
請求項５に記載のプリントヘッドの駆動方法は、解像度の低いアレイ光源と解像度の高いアレイ光源を用いたプリントヘッドを、２n（ｎは０又は整数）ビットで表される画像データによって階調を制御するプリントヘッドの駆動方法において、前記アレイ光源の一方をパルス積み上げ型パルス重み付け方式の階調制御方法によって制御し、前記アレイ光源の他方をパルス重み付け方式とパルス積み上げ方式の単純組合せ階調制御方法によって制御することを特徴とする。
請求項６に記載のプリントヘッドの駆動方法は、請求項５に記載のプリントヘッドの駆動方法において、解像度の低いアレイ光源はパルス積み上げ型パルス重み付け方式の階調制御方法によって制御し、その階調制御方法の重みは、重み２0と重み２a（ａは０以外整数）によって構成し、解像度の高いアレイ光源はパルス積み上げ方式とパルス重み付け方式の単純組合せ階調制御方法によって制御し、その階調制御方法のパルス積み上げ方式部分の重みは、重み２c（ｃは０以外の整数）によって構成し、ｃ＞ａとなるように設定してあり、画像データの転送回数は、解像度の高いアレイ光源の方が解像度の低いアレイ光源よりも少なくなるように設定してあることを特徴とする。
請求項７に記載のプリントヘッドの駆動方法は、請求項１から請求項６のいずれかの請求項に記載のプリントヘッドの駆動方法において、前記解像度の高いアレイ光源は、奇数番と偶数番の発光素子を階調制御期間毎に交互に駆動することを特徴とする。
請求項８に記載のプリントヘッドの駆動方法は、請求項１から請求項６のいずれかの請求項に記載のプリントヘッドの駆動方法において、前記解像度の高いアレイ光源は、奇数番と偶数番の発光素子を画像データのビット毎に交互に駆動することを特徴とする。
請求項９に記載のプリントヘッドの駆動方法は、請求項８に記載のプリントヘッドの駆動方法において、前記奇数番と偶数番の発光素子の駆動順序を階調制御期間毎に変えることを特徴とする。
請求項２に記載のプリントヘッドの駆動方法は、請求項１に記載のプリントヘッドの駆動方法において、パルス重み付け階調制御方式の分配率は、解像度の高いアレイ光源を解像度の低いアレイ光源よりも大きく設定してあることを特徴とする。
請求項３に記載のプリントヘッドの駆動方法は、解像度の低いアレイ光源と解像度の高いアレイ光源を用いたプリントヘッドを、２n（ｎは０又は整数）ビットで表される画像データによって階調を制御するプリントヘッドの駆動方法において、前記アレイ光源の双方をパルス積み上げ型パルス重み付け方式の階調制御方法によって制御することを特徴とする。
請求項４に記載のプリントヘッドの駆動方法は、請求項３に記載のプリントヘッドの駆動方法おいて、解像度の低いアレイ光源のパルス積み上げ型パルス重み付け方式の階調制御方法の重みは、重み２0と重み２a（ａは０以外の整数）によって構成し、解像度の高いアレイ光源のパルス積み上げ型パルス重み付け方式の階調制御方法の重みは、重み２0と重み２b（ｂは０以外の整数）によって構成し、ｂ＞ａで、重み２0の個数は、解像度の高いアレイ光源の方が解像度の低いアレイ光源よりも多くなるように設定してあり、画像データの転送回数は、解像度の高いアレイ光源の方が解像度の低いアレイ光源よりも少なくなるように設定してあることを特徴とする。
請求項５に記載のプリントヘッドの駆動方法は、解像度の低いアレイ光源と解像度の高いアレイ光源を用いたプリントヘッドを、２n（ｎは０又は整数）ビットで表される画像データによって階調を制御するプリントヘッドの駆動方法において、前記アレイ光源の一方をパルス積み上げ型パルス重み付け方式の階調制御方法によって制御し、前記アレイ光源の他方をパルス重み付け方式とパルス積み上げ方式の単純組合せ階調制御方法によって制御することを特徴とする。
請求項６に記載のプリントヘッドの駆動方法は、請求項５に記載のプリントヘッドの駆動方法において、解像度の低いアレイ光源はパルス積み上げ型パルス重み付け方式の階調制御方法によって制御し、その階調制御方法の重みは、重み２0と重み２a（ａは０以外整数）によって構成し、解像度の高いアレイ光源はパルス積み上げ方式とパルス重み付け方式の単純組合せ階調制御方法によって制御し、その階調制御方法のパルス積み上げ方式部分の重みは、重み２c（ｃは０以外の整数）によって構成し、ｃ＞ａとなるように設定してあり、画像データの転送回数は、解像度の高いアレイ光源の方が解像度の低いアレイ光源よりも少なくなるように設定してあることを特徴とする。
請求項７に記載のプリントヘッドの駆動方法は、請求項１から請求項６のいずれかの請求項に記載のプリントヘッドの駆動方法において、前記解像度の高いアレイ光源は、奇数番と偶数番の発光素子を階調制御期間毎に交互に駆動することを特徴とする。
請求項８に記載のプリントヘッドの駆動方法は、請求項１から請求項６のいずれかの請求項に記載のプリントヘッドの駆動方法において、前記解像度の高いアレイ光源は、奇数番と偶数番の発光素子を画像データのビット毎に交互に駆動することを特徴とする。
請求項９に記載のプリントヘッドの駆動方法は、請求項８に記載のプリントヘッドの駆動方法において、前記奇数番と偶数番の発光素子の駆動順序を階調制御期間毎に変えることを特徴とする。
請求項１０に記載のプリントヘッドの画像形成装置は、解像度の低いアレイ光源と解像度の高いアレイ光源を用いたプリントヘッドを、２n（ｎは０又は整数）ビットで表される画像データによって階調を制御するプリントヘッドの画像形成装置において、前記アレイ光源の双方を、パルス重み付け方式とパルス積み上げ方式の単純組合せ階調制御方法によって制御することを特徴とする。
請求項１１プリントヘッドの画像形成装置は、解像度の低いアレイ光源と解像度の高いアレイ光源を用いたプリントヘッドを、２n（ｎは０又は整数）ビットで表される画像データによって階調を制御するプリントヘッドの画像形成装置において、前記アレイ光源の双方をパルス積み上げ型パルス重み付け方式の階調制御方法によって制御することを特徴とする。
請求項１２プリントヘッドの画像形成装置は、解像度の低いアレイ光源と解像度の高いアレイ光源を用いたプリントヘッドを、２n（ｎは０又は整数）ビットで表される画像データによって制御するプリントヘッドの画像形成装置において、前記アレイ光源の一方をパルス積み上げ型パルス重み付け方式の階調制御方法によって制御し、前記アレイ光源の他方をパルス重み付け方式とパルス積み上げ方式の単純組合せ階調制御方法によって制御することを特徴とする。
請求項１１プリントヘッドの画像形成装置は、解像度の低いアレイ光源と解像度の高いアレイ光源を用いたプリントヘッドを、２n（ｎは０又は整数）ビットで表される画像データによって階調を制御するプリントヘッドの画像形成装置において、前記アレイ光源の双方をパルス積み上げ型パルス重み付け方式の階調制御方法によって制御することを特徴とする。
請求項１２プリントヘッドの画像形成装置は、解像度の低いアレイ光源と解像度の高いアレイ光源を用いたプリントヘッドを、２n（ｎは０又は整数）ビットで表される画像データによって制御するプリントヘッドの画像形成装置において、前記アレイ光源の一方をパルス積み上げ型パルス重み付け方式の階調制御方法によって制御し、前記アレイ光源の他方をパルス重み付け方式とパルス積み上げ方式の単純組合せ階調制御方法によって制御することを特徴とする。
本願発明は、解像度の低いアレイ光源と解像度の高いアレイ光源を用いたプリントヘッドにおいて、パルス重み付け方式とパルス積み上げ方式を単純に組合せた階調制御方法を採用し、パルス重み付け方式の分配率は、解像度の高いアレイ光源の分配率を解像度の低いアレイ光源の分配率よりも高く設定してあるから、適切な速度で画質を低下することなく画像を形成することができる。
本願発明は、解像度の低いアレイ光源と解像度の高いアレイ光源を用いたプリントヘッドにおいて、パルス重み付け方式とパルス積み上げ方式を単純に組合せた階調制御方法を採用し、解像度が高いアレイ光源は、奇数番と偶数番の発光素子を階調制御期間毎に交互に駆動するから、パルス重み付け方式とパルス積み上げ方式の分配率は、解像度が低いアレイ光源と解像度が高いアレイ光源の分配率を同じに設定することができる。
本願発明は、解像度の低いアレイ光源と解像度の高いアレイ光源を用いたプリントヘッドにおいて、パルス重み付け方式とパルス積み上げ方式を単純に組合せた階調制御方法を採用し、解像度が高いアレイ光源は、奇数番と偶数番の発光素子を階調制御期間毎に交互に駆動するから、パルス重み付け方式とパルス積み上げ方式の分配率は、解像度が低いアレイ光源と解像度が高いアレイ光源の分配率を同じに設定することができる。
本願発明は、解像度の低いアレイ光源と解像度の高いアレイ光源を用いたプリントヘッドにおいて、パルス重み付け方式とパルス積み上げ方式を単純に組合せた階調制御方法を採用し、解像度が高いアレイ光源は、奇数番と偶数番の発光素子を階調制御期間内でビット毎に交互に駆動するから、パルス重み付け方式とパルス積み上げ方式の分配率は、解像度が低いアレイ光源と解像度が高いアレイ光源の分配率を同じに設定することができ、かつ感光ドットの階調を均一にすることができる。
本願発明は、解像度の低いアレイ光源と解像度の高いアレイ光源を用いたプリントヘッドにおいて、パルス重み付け方式とパルス積み上げ方式を単純に組合せた階調制御方法を採用し、解像度が高いアレイ光源は、奇数番と偶数番の発光素子を階調制御期間内でビット毎に交互に駆動し、さらに階調制御期間毎に奇数番と偶数番の順序を変えるから、パルス重み付け方式とパルス積み上げ方式の分配率は、解像度が低いアレイ光源と解像度が高いアレイ光源の分配率を同じに設定することができ、かつ感光ドットの階調をさらに均一にすることができる。
本願発明は、解像度の低いアレイ光源と解像度の高いアレイ光源を用いたプリントヘッドにおいて、パルス重み付け方式とパルス積み上げ方式を単純に組合せた階調制御方法を採用し、解像度が高いアレイ光源は、奇数番と偶数番の発光素子を階調制御期間内でビット毎に交互に駆動し、さらに階調制御期間毎に奇数番と偶数番の順序を変えるから、パルス重み付け方式とパルス積み上げ方式の分配率は、解像度が低いアレイ光源と解像度が高いアレイ光源の分配率を同じに設定することができ、かつ感光ドットの階調をさらに均一にすることができる。
本願発明は、解像度の低いアレイ光源と解像度の高いアレイ光源を用いたプリントヘッドにおいて、パルス積み上げ型パルス重み付け方式の階調制御方法を採用しているから、１ラインの階調制御時間の設定の自由度が大きくなる。したがって任意の階調数に対応して階調制御時間を設定することができ、かつ階調制御時間の細かな設定が可能になる。
本願発明は、解像度の低いアレイ光源と解像度の高いアレイ光源を用いたプリントヘッドにおいて、パルス積み上げ型パルス重み付け方式の階調制御方法を採用し、解像度が高いアレイ光源は、奇数番と偶数番の発光素子を階調制御期間毎に交互に駆動する、或いは階調制御期間内でビット毎に交互に駆動する、或いは階調制御期間内でビット毎に交互に駆動し階調制御期間毎に奇数番と偶数番の順序を変えるから、感光ドットの階調を均一にすることができる。
本願発明は、解像度の低いアレイ光源と解像度の高いアレイ光源を用いたプリントヘッドにおいて、パルス積み上げ型パルス重み付け方式の階調制御方法を採用し、解像度が高いアレイ光源は、奇数番と偶数番の発光素子を階調制御期間毎に交互に駆動する、或いは階調制御期間内でビット毎に交互に駆動する、或いは階調制御期間内でビット毎に交互に駆動し階調制御期間毎に奇数番と偶数番の順序を変えるから、感光ドットの階調を均一にすることができる。
図１〜図７により本願発明の実施例を説明する。なお各図に共通の部分は、同じ符号を使用している。
図１は、実施例１に係るパルス積上げ方式とパルス重み付け方式を組合せた階調制御方法を示す。
図１（ａ）、（ｂ）は、ともに８ビットの画像データによりアレイ光源の階調制御を行う例で、イは、アレイ光源の解像度が３００ｄｐｉの場合、ロは、アレイ光源の解像度が６００ｄｐｉの場合である。またアレイ光源の駆動回路の駆動周波数は、イ、ロともに同じである。なお１ラインの階調制御時間は、１階調制御期間内の画像データの転送時間のみを示し、ブランク期間は省略してある。
解像度３００ｄｐｉのアレイ光源は、例えば青色光用と≡色光用の光源で、蛍光発光管を用い、解像度６００ｄｐｉのアレイ光源は、赤色光用の光源で、ＬＥＤを用いる。
図１（ａ）、（ｂ）は、ともに８ビットの画像データによりアレイ光源の階調制御を行う例で、イは、アレイ光源の解像度が３００ｄｐｉの場合、ロは、アレイ光源の解像度が６００ｄｐｉの場合である。またアレイ光源の駆動回路の駆動周波数は、イ、ロともに同じである。なお１ラインの階調制御時間は、１階調制御期間内の画像データの転送時間のみを示し、ブランク期間は省略してある。
解像度３００ｄｐｉのアレイ光源は、例えば青色光用と≡色光用の光源で、蛍光発光管を用い、解像度６００ｄｐｉのアレイ光源は、赤色光用の光源で、ＬＥＤを用いる。
図１（ａ）のイは、２n（ｎは０又は正の整数）で表される画像データが８ビット（ｎ＝８）の場合で、８ビットの内下位４ビットは、パルス重み付け方式によって階調制御し、上位４ビットは、パルス積上げ方式によって階調制御する。下位４ビットのパルス重み付け方式の期間には、２nのｎ＝０，１，２，３のデータが４回（Ｄ＝４）転送され、上位４ビットのパルス積上げ方式の期間には、ｎ＝４のデータが１５回（Ｄ＝１５）転送される。したがってイの画像データの転送回数Ｄは、合計１９回になる。
一方図１（ａ）のロは、画像データ８ビットの内下位５ビットは、パルス重み付け方式によって階調制御し、上位３ビットは、パルス積上げ方式によって階調制御する。下位５ビットのパルス重み付け方式の期間には、ｎ＝０，１，２，３，４のデータが５回（Ｄ＝５）転送され、上位３ビットのパルス積上げ方式の期間には、ｎ＝５のデータが７回（Ｄ＝７）転送される。したがってロの画像データの転送回数Ｄは、合計１２回になる。
図１（ａ）の場合、イ（解像度３００ｄｐｉ）は、下位４ビットをパルス重み付け方式で階調制御し、ロ（解像度６００ｄｐｉ）は、下位５ビットをパルス重み付け方式で階調制御しているから、パルス重み付け方式の分配率は、ロの方がイよりも大きくなる。
一方図１（ａ）のロは、画像データ８ビットの内下位５ビットは、パルス重み付け方式によって階調制御し、上位３ビットは、パルス積上げ方式によって階調制御する。下位５ビットのパルス重み付け方式の期間には、ｎ＝０，１，２，３，４のデータが５回（Ｄ＝５）転送され、上位３ビットのパルス積上げ方式の期間には、ｎ＝５のデータが７回（Ｄ＝７）転送される。したがってロの画像データの転送回数Ｄは、合計１２回になる。
図１（ａ）の場合、イ（解像度３００ｄｐｉ）は、下位４ビットをパルス重み付け方式で階調制御し、ロ（解像度６００ｄｐｉ）は、下位５ビットをパルス重み付け方式で階調制御しているから、パルス重み付け方式の分配率は、ロの方がイよりも大きくなる。
図１（ｂ）のイは、画像データ８ビットの内下位４ビットは、パルス重み付け方式によって階調制御し、上位４ビットは、パルス積上げ方式によって階調制御し、図１（ｂ）のロは、画像データ８ビットの内下位６ビットは、パルス重み付け方式によって階調制御し、上位２ビットは、パルス積上げ方式によって階調制御している。
図１（ｂ）のイの画像データの転送回数Ｄは、合計１９回、図１（ｂ）のロの画像データの転送回数Ｄは、合計９回になるから、ロの画像データの転送時間は、ロの方がイよりも少し短くなる。したがって図１（ｂ）の画像データの転送時間は、図1（ａ）の画像データの転送時間よりも短くなる。しかしながら図１（ｂ）のロは、パルス重み付け方式の分配率が、図１（ａ）の場合よりも大きくなり、上位ビットの発光時間幅（パルス幅）が広くなって発光分解能が低くなるから、図１（ｂ）の場合は、図１（ａ）の場合よりも画質が低下する。
図１（ｂ）のイの画像データの転送回数Ｄは、合計１９回、図１（ｂ）のロの画像データの転送回数Ｄは、合計９回になるから、ロの画像データの転送時間は、ロの方がイよりも少し短くなる。したがって図１（ｂ）の画像データの転送時間は、図1（ａ）の画像データの転送時間よりも短くなる。しかしながら図１（ｂ）のロは、パルス重み付け方式の分配率が、図１（ａ）の場合よりも大きくなり、上位ビットの発光時間幅（パルス幅）が広くなって発光分解能が低くなるから、図１（ｂ）の場合は、図１（ａ）の場合よりも画質が低下する。
解像度の高いアレイ光源の１ラインの階調制御時間（画像データの転送時間）と解像度の低いアレイ光源の１ラインの階調制御時間は、それらの階調制御時間に差のない場合が最も良い。したがってそれらの階調制御時間に差のある場合には、例えば駆動周波数を調整する等してその差を小さくするのが望ましい。その場合、階調制御時間の長い方を基準にするとき、階調制御時間の短い方の差の割合を５％（階調制御時間の長い方の９５〜１０５％）以内に設定するのが好ましく、より好ましくは、１％（階調制御時間の長い方の９９〜１０１％）以内に設定するのがよい。
図１（ａ），（ｂ）の場合には、イ、ロのパルス重み付け方式の分配率を上記のように設定することにより、イ、ロの駆動回路は、同じ駆動周波数で駆動でき、かつイ、ロの画像データの転送時間は、略同じにすることができる。
パルス積上げ方式とパルス重み付け方式との組合せ方は、図１（ａ）、図１（ｂ）の例に限らない。パルス重み付け方式の分配率を、解像度の高い（６００ｄｐｉ）アレイ光源の方を解像度の低い（３００ｄｐｉ）アレイ光源よりも大きく設定すればよい。
パルス積上げ方式とパルス重み付け方式との組合せ方は、図１（ａ）、図１（ｂ）の例に限らない。パルス重み付け方式の分配率を、解像度の高い（６００ｄｐｉ）アレイ光源の方を解像度の低い（３００ｄｐｉ）アレイ光源よりも大きく設定すればよい。
図２は、実施例２に係る階調制御方法を示し、パルス積上げ方式とパルス重み付け方式とを組合せた階調制御方式に、さらに奇数番（Ｏｄｄ）と偶数番（Ｅｖｅｎ）の発光素子を階調制御期間毎に交互に切替えて１／２デユーテイーで駆動するインターレース方式を組合せている。
なおプリントヘッドは、１つのプリントヘッドに解像度３００ｄｐｉのアレイ光源と解像度６００ｄｐｉのアレイ光源を用いているが、インターレース方式は、解像度６００ｄｐｉのアレイ光源にのみ採用している。また図２は、解像度６００ｄｐｉのアレイ光源についてのみ示してある。
なおプリントヘッドは、１つのプリントヘッドに解像度３００ｄｐｉのアレイ光源と解像度６００ｄｐｉのアレイ光源を用いているが、インターレース方式は、解像度６００ｄｐｉのアレイ光源にのみ採用している。また図２は、解像度６００ｄｐｉのアレイ光源についてのみ示してある。
図２（ａ）は、ＬＥＤの発光素子ｄ１〜ｄ２ｍをアレイ状に配置したアレイ光源４１の駆動回路を示す。アレイ光源４１の解像度は、６００ｄｐｉである。
発光素子ｄ１〜ｄ２ｍは、隣り合う２個の発光素子ｄ１とｄ２、ｄ３とｄ４、・・・、ｄ２ｍ−１とｄ２ｍを夫々一組にし、各組のアノード側は、アノード駆動回路４２に共通に接続し、カソード側は、カソード駆動回路４３の別々の出力に接続している。カソード駆動回路４３は、奇数番の発光素子と偶数番の発光素子を交互に切り替えて駆動（選択）する。
発光素子ｄ１〜ｄ２ｍは、隣り合う２個の発光素子ｄ１とｄ２、ｄ３とｄ４、・・・、ｄ２ｍ−１とｄ２ｍを夫々一組にし、各組のアノード側は、アノード駆動回路４２に共通に接続し、カソード側は、カソード駆動回路４３の別々の出力に接続している。カソード駆動回路４３は、奇数番の発光素子と偶数番の発光素子を交互に切り替えて駆動（選択）する。
図２（ｂ）は、８ビットの画像データにより図２（ａ）の発光素子ｄ１〜ｄ２ｍをインターレース方式で階調制御する時のビットパターンを示す。
図２（ｂ）においてｄ１〜ｄ２ｍは、図1（ａ）の発光素子ｄ１〜ｄ２ｍに対応し、Ｄは、画像データの転送回数を示し、塗りつぶした四辺形は、２nのｎ＝０，１，２，３，４の画像データを表している。またＬｘ−１，Ｌｘ，Ｌｘ＋１は、夫々階調制御期間を示す。なお階調制御期間は、発光素子ｄ１〜ｄ２ｍの発光を制御する期間であるが、画像を形成する印画紙等の感光記録媒体の側からみると、印画紙等に感光ドット列1列を形成する或いは露光ドット列1列を形成するときの露光期間である。即ち感光ドット列或いは露光ドット列一ラインを形成するときの露光期間である。
図２（ｂ）においてｄ１〜ｄ２ｍは、図1（ａ）の発光素子ｄ１〜ｄ２ｍに対応し、Ｄは、画像データの転送回数を示し、塗りつぶした四辺形は、２nのｎ＝０，１，２，３，４の画像データを表している。またＬｘ−１，Ｌｘ，Ｌｘ＋１は、夫々階調制御期間を示す。なお階調制御期間は、発光素子ｄ１〜ｄ２ｍの発光を制御する期間であるが、画像を形成する印画紙等の感光記録媒体の側からみると、印画紙等に感光ドット列1列を形成する或いは露光ドット列1列を形成するときの露光期間である。即ち感光ドット列或いは露光ドット列一ラインを形成するときの露光期間である。
図２（ｂ）の場合、８ビットの内下位４ビットは、パルス重み付け方式を採用し、上位４ビットは、パルス積み上げ方式を採用している。また１階調制御期間Ｌｘの間の画像データの転送回数Ｄは、１９回である。画像データの転送回数Ｄが１〜４回の間、即ち８ビットの内下位４ビットは、パルス重み付け方式で２nのｎ＝０，１，２，３のデータを転送し、画像データ転送回数Ｄが５〜１９回の間、即ち８ビットの内上位４ビットは、パルス積上げ方式で２nのｎ＝４のデータを転送する。そして階調制御期間Ｌｘの間は、奇数番の発光素子ｄ１，ｄ３，ｄ５，・・・，ｄ２ｍ−１を駆動し、次の階調期間Ｌｘ＋１の間は、偶数番の発光素子ｄ２，ｄ４，ｄ６，・・・，ｄ２ｍを駆動する。
図２（ｂ）の場合、解像度６００ｄｐｉのアレイ光源は、１／２デユーテイーで駆動しインターレース方式で駆動することにより、解像度６００ｄｐｉのアレイ光源を、解像度３００ｄｐｉのアレイ光源と同じ条件で駆動することができる。即ち解像度が３００ｄｐｉの場合も解像度が６００ｄｐｉの場合も、パルス重み付け方式とパルス積上げ方式の分配率は、同じにすることができ、かつ駆動回路は、同じ駆動周波数で駆動することができる。
なお解像度６００ｄｐｉのアレイ光源４１を１／２デユーテイーで駆動しインターレース方式で駆動すると、輝度は、スタテイック駆動（非インターレース駆動）の場合に比べて半減するが、各発光素子（ＬＥＤ）の電流を大きくすることによりその輝度の半減を補償することができる。またインターレース駆動方式の場合、発光位置の重心のずれを生じるが、前記のように輝度の半減を補償すると輝度はスタテイック駆動と同じになる。
なお解像度６００ｄｐｉのアレイ光源４１を１／２デユーテイーで駆動しインターレース方式で駆動すると、輝度は、スタテイック駆動（非インターレース駆動）の場合に比べて半減するが、各発光素子（ＬＥＤ）の電流を大きくすることによりその輝度の半減を補償することができる。またインターレース駆動方式の場合、発光位置の重心のずれを生じるが、前記のように輝度の半減を補償すると輝度はスタテイック駆動と同じになる。
図３は、実施例３に係る階調制御方法を示し、パルス積上げ方式とパルス重み付け方式とを組合せた階調制御方式に、さらに奇数番（Ｏｄｄ）と偶数番（Ｅｖｅｎ）の発光素子をビット毎に交互に切替える駆動方式を組合せている。
なおプリントヘッドは、解像度３００ｄｐｉのアレイ光源と解像度６００ｄｐｉのアレイ光源を用いているが、発光素子のビット毎の切替えは、解像度６００ｄｐｉのアレイ光源のみ行う。また図３の階調制御方法は、解像度が６００ｄｐｉのアレイ光源についてのみ示し、発光素子は、ｄ１〜ｄ２ｍの内ｄ１〜ｄ４のみを示してある。
なおプリントヘッドは、解像度３００ｄｐｉのアレイ光源と解像度６００ｄｐｉのアレイ光源を用いているが、発光素子のビット毎の切替えは、解像度６００ｄｐｉのアレイ光源のみ行う。また図３の階調制御方法は、解像度が６００ｄｐｉのアレイ光源についてのみ示し、発光素子は、ｄ１〜ｄ２ｍの内ｄ１〜ｄ４のみを示してある。
まず図３（ａ−１）について説明する。
階調制御期間Ｌｘの間に画像データは、１９回（Ｄ＝１９）転送するが、奇数回のＤ＝１，３，・・・１９のときは、奇数番の発光素子ｄ１，ｄ３，・・・を駆動し、偶数回のＤ＝２，４，・・・１８のときは、偶数番の発光素子ｄ２，ｄ４，・・・を駆動する。即ち階調制御期間Ｌｘの間にビット毎に奇数番と偶数番の発光素子を交互に駆動する。その結果、図３（ｃ）のように、印画紙５１には、階調制御期間Ｌｘの間に感光ドット列Ｐｄｌｘが形成される。即ち１ラインの感光ドット列が形成される。感光ドット列Ｐｄｌｘの感光ドットＰｄ１，Ｐｄ３，・・・は、発光素子ｄ１，ｄ３，・・・によって形成され、感光ドットＰｄ２，Ｐｄ４，・・・は、発光素子ｄ２，ｄ４，・・・によって形成される。同様に次の階調制御期間Ｌｘ＋１の間に感光ドット列Ｐｄｌｘ＋１が形成される。即ち次の１ラインが形成される。
階調制御期間Ｌｘの間に画像データは、１９回（Ｄ＝１９）転送するが、奇数回のＤ＝１，３，・・・１９のときは、奇数番の発光素子ｄ１，ｄ３，・・・を駆動し、偶数回のＤ＝２，４，・・・１８のときは、偶数番の発光素子ｄ２，ｄ４，・・・を駆動する。即ち階調制御期間Ｌｘの間にビット毎に奇数番と偶数番の発光素子を交互に駆動する。その結果、図３（ｃ）のように、印画紙５１には、階調制御期間Ｌｘの間に感光ドット列Ｐｄｌｘが形成される。即ち１ラインの感光ドット列が形成される。感光ドット列Ｐｄｌｘの感光ドットＰｄ１，Ｐｄ３，・・・は、発光素子ｄ１，ｄ３，・・・によって形成され、感光ドットＰｄ２，Ｐｄ４，・・・は、発光素子ｄ２，ｄ４，・・・によって形成される。同様に次の階調制御期間Ｌｘ＋１の間に感光ドット列Ｐｄｌｘ＋１が形成される。即ち次の１ラインが形成される。
１つのプリンタに解像度３００ｄｐｉのアレイ光源と解像度６００ｄｐｉのアレイ光源を用いる場合、解像度６００ｄｐｉのアレイ光源は、解像度３００ｄｐｉに相当する画像データで駆動するから、解像度６００ｄｐｉのアレイ光源の２個の発光素子（例えばｄ１とｄ２）は、解像度３００ｄｐｉのアレイ光源の１個の発光素子に相当する。したがって、感光ドットＰｄ１とＰｄ２、Ｐｄ３とＰｄ４は、夫々解像度３００ｄｐｉの１個の感光ドットに相当する。即ち解像度６００ｄｐｉのアレイ光源は、２個の感光ドットによって解像度３００ｄｐｉの１個分の感光ドットを形成する。
図３（ａ−１）の階調制御方法の場合には、階調制御期間Ｌｘの間に奇数番と偶数番の発光素子が交互に駆動して、図３（ａ−１）のように市松模様の階調制御が行われて２個一組の感光ドットＰｄ１とＰｄ２、Ｐｄ３とＰｄ４が形成されるから、感光ドット列Ｐｄｌｘの階調は均一になり、画質が向上する。
図３（ａ−１）の階調制御方法の場合、発光素子の駆動回路は、奇数番と偶数番の発光素子の一方が発光している間に他方は次の画像データを受信し、ラッチ回路等に保存して次の発光の準備をすることができるから、画像データの転送時間を短縮することができる。また奇数番と偶数番の発光素子を交互に駆動するから、解像度が６００ｄｐｉの場合も、解像度が３００ｄｐｉの場合と同じ駆動周波数で駆動することができる。
図３（ａ−１）の階調制御方法の場合、発光素子の駆動回路は、奇数番と偶数番の発光素子の一方が発光している間に他方は次の画像データを受信し、ラッチ回路等に保存して次の発光の準備をすることができるから、画像データの転送時間を短縮することができる。また奇数番と偶数番の発光素子を交互に駆動するから、解像度が６００ｄｐｉの場合も、解像度が３００ｄｐｉの場合と同じ駆動周波数で駆動することができる。
図４は、図３（ａ−１）の階調制御方法のタイミングチャートを示す。
階調制御期間Ｌｘにおいて、期間Ｔ３は、パルス重み付け階調制御の期間、期間Ｔ４は、パルス積み上げ階調制御の期間、期間Ｔ５は、ブランク期間である。アレイ光源の発光素子は、階調制御期間Ｌｘの間に、ビット（２nのｎ）毎に奇数番（Ｏｄｄ）と偶数番（Ｅｖｅｎ）の発光素子が交互に駆動し、その間に０〜２５５段階の階調制御が行われる。なおブランク期間は、必ずしも必要でなく、駆動方法によっては設けなくても良い場合がある。
階調制御期間Ｌｘにおいて、期間Ｔ３は、パルス重み付け階調制御の期間、期間Ｔ４は、パルス積み上げ階調制御の期間、期間Ｔ５は、ブランク期間である。アレイ光源の発光素子は、階調制御期間Ｌｘの間に、ビット（２nのｎ）毎に奇数番（Ｏｄｄ）と偶数番（Ｅｖｅｎ）の発光素子が交互に駆動し、その間に０〜２５５段階の階調制御が行われる。なおブランク期間は、必ずしも必要でなく、駆動方法によっては設けなくても良い場合がある。
次に図３（ａ−２）の階調制御方法について説明する。
図３（ａ−２）の階調制御方法は、基本的には図３（ａ−１）の階調制御方法と同じであるが、階調制御期間がＬｘからＬｘ＋１に変わった時、奇数番と偶数番の発光素子の駆動順序を変えている点が図３（ａ−１）と異なる。
図３（ａ−１）の場合には、図３（ｂ−１）のように、階調制御期間Ｌｘと階調制御期間Ｌｘ＋１の階調制御の開始（Ｄ＝１の期間）は、ともに奇数番の発光素子ｄ１，ｄ３，・・・を駆動するため、階調に偏りが生じる。その階調の偏りを改善するため、図３（ａ−２）の階調制御方法は、図３（ｂ−２）のように、階調制御期間Ｌｘ＋１の階調制御の開始（Ｄ＝１の期間）は、偶数番の発光素子ｄ２，ｄ４，・・・を駆動している。即ち階調制御期間が変わる度に、奇数番と偶数番の発光素子の駆動順序を変えている。
このように階調制御期間が変わる度に、奇数番と偶数番の発光素子の駆動順序を変えることにより、階調の偏りをなくし、階調をより均一にすることができる。
図３（ａ−２）の階調制御方法は、基本的には図３（ａ−１）の階調制御方法と同じであるが、階調制御期間がＬｘからＬｘ＋１に変わった時、奇数番と偶数番の発光素子の駆動順序を変えている点が図３（ａ−１）と異なる。
図３（ａ−１）の場合には、図３（ｂ−１）のように、階調制御期間Ｌｘと階調制御期間Ｌｘ＋１の階調制御の開始（Ｄ＝１の期間）は、ともに奇数番の発光素子ｄ１，ｄ３，・・・を駆動するため、階調に偏りが生じる。その階調の偏りを改善するため、図３（ａ−２）の階調制御方法は、図３（ｂ−２）のように、階調制御期間Ｌｘ＋１の階調制御の開始（Ｄ＝１の期間）は、偶数番の発光素子ｄ２，ｄ４，・・・を駆動している。即ち階調制御期間が変わる度に、奇数番と偶数番の発光素子の駆動順序を変えている。
このように階調制御期間が変わる度に、奇数番と偶数番の発光素子の駆動順序を変えることにより、階調の偏りをなくし、階調をより均一にすることができる。
図５は、図３（ａ−２）の階調制御方法のタイミングチャートを示す。
図５のタイミングチャートは、図４のタイミングチャートと基本的には同じであるが、図５は、奇数番（Ｏｄｄ）と偶数番（Ｅｖｅｎ）の発光素子の駆動順序が、階調制御期間Ｌｘと階調制御期間Ｌｘ＋１とで変わっている。即ち階調制御期間Ｌｘは、奇数番（Ｏｄｄ）の発光素子から駆動するが、階調制御期間Ｌｘ＋１は、偶数番（Ｅｖｅｎ）の発光素子から駆動している。
なお図２、図３のように１／２デューテイーで駆動しインターレース方式で駆動する場合、高解像度アレイ光源の解像度は、低解像度アレイ光源の解像度の正の整数倍に設定するのが望ましい。
図５のタイミングチャートは、図４のタイミングチャートと基本的には同じであるが、図５は、奇数番（Ｏｄｄ）と偶数番（Ｅｖｅｎ）の発光素子の駆動順序が、階調制御期間Ｌｘと階調制御期間Ｌｘ＋１とで変わっている。即ち階調制御期間Ｌｘは、奇数番（Ｏｄｄ）の発光素子から駆動するが、階調制御期間Ｌｘ＋１は、偶数番（Ｅｖｅｎ）の発光素子から駆動している。
なお図２、図３のように１／２デューテイーで駆動しインターレース方式で駆動する場合、高解像度アレイ光源の解像度は、低解像度アレイ光源の解像度の正の整数倍に設定するのが望ましい。
図６、図７により実施例４を説明する。
実施例４は、階調制御のパルス重み付け方式とパルス積上げ方式の組合せ方が、実施例１〜３の組合せ方と相違している。
まず図６により実施例１〜３と実施例４のパルス重み付け方式とパルス積上げ方式の組合せ方について説明する。なお図６は、３２階調の階調制御を行う例である。また１ラインの階調制御時間は、１階調制御期間内の画像データの転送時間のみを示し、ブランク期間は省略してある。図７も同様である。
図６（ａ）は、実施例１〜３におけるパルス重み付け方式とパルス積上げ方式の組合せ方を示し、図６（ｂ）は、実施例４の組合せ方を示す。
実施例４は、階調制御のパルス重み付け方式とパルス積上げ方式の組合せ方が、実施例１〜３の組合せ方と相違している。
まず図６により実施例１〜３と実施例４のパルス重み付け方式とパルス積上げ方式の組合せ方について説明する。なお図６は、３２階調の階調制御を行う例である。また１ラインの階調制御時間は、１階調制御期間内の画像データの転送時間のみを示し、ブランク期間は省略してある。図７も同様である。
図６（ａ）は、実施例１〜３におけるパルス重み付け方式とパルス積上げ方式の組合せ方を示し、図６（ｂ）は、実施例４の組合せ方を示す。
図６（ａ）の場合、５ビットの内下位３ビットはパルス重み付け方式を採用し、上位２ビットはパルス積上げ方式を採用している。そしてパルス重み付け部分の重み２0，２1，２2は、夫々一個のみである。即ちパルス重み付け方式は、重み２0，２1，２2の転送期間に各重みに対応する幅のパルスを１個のみ転送する。
それに対して図６（ｂ）の場合には、重み２0を３個、２1を２個、２2を２個、２3を２個転送する。即ち図６（ｂ）の場合には、各重み２0、２1、２2、２3の転送期間に、各重みに対応する幅のパルスを３個、２個、２個、２個転送する。したがって図６（ｂ）の階調制御方法は、パルス重み付け方式を構成するとともに重み毎にパルス積上げ方式を構成している。
それに対して図６（ｂ）の場合には、重み２0を３個、２1を２個、２2を２個、２3を２個転送する。即ち図６（ｂ）の場合には、各重み２0、２1、２2、２3の転送期間に、各重みに対応する幅のパルスを３個、２個、２個、２個転送する。したがって図６（ｂ）の階調制御方法は、パルス重み付け方式を構成するとともに重み毎にパルス積上げ方式を構成している。
そこで、本願においては、実施例１〜３のようにパルス重み付け方式とパルス積上げ方式を単に組合せする組合せ方を、パルス重み付け方式とパルス積上げ方式の単純組合せと呼び、図６（ｂ）の組合せ方をパルス積み上げ型パルス重み付け方式と呼ぶ。
図６（ｂ）のパルス積み上げ型パルス重み付け方式において、各重みの転送期間に転送する重みの個数は、図６（ｂ）に限らず、任意に設定することができ、所定の重みの転送個数を０個に設定することもできる。したがって図６（ｂ）のパルス積み上げ型パルス重み付け方式は、任意の階調数に対応することができ、かつ１ラインの階調制御時間の設定の自由度が大きくなるから、階調制御時間を細かに設定することができる。
図６（ｂ）のパルス積み上げ型パルス重み付け方式において、各重みの転送期間に転送する重みの個数は、図６（ｂ）に限らず、任意に設定することができ、所定の重みの転送個数を０個に設定することもできる。したがって図６（ｂ）のパルス積み上げ型パルス重み付け方式は、任意の階調数に対応することができ、かつ１ラインの階調制御時間の設定の自由度が大きくなるから、階調制御時間を細かに設定することができる。
図７は、解像度が３００ｄｐｉと６００ｄｐｉのアレイ光源を用いたプリントヘッドに、図６（ｂ）のパルス積み上げ型パルス重み付け方式を採用した例である。図７（ａ）は、３２階調の例であり、図７（ｂ）は、２５６階調の例である。
まず図７（ａ）において、イ（３００ｄｐｉのアレイ光源の場合）は、パルス積み上げ型パルス重み付け方式により重み２0を３１個転送し、他の重みは転送しない（この場合パルス積み上げ方式と実質的に同じになる）。ロ（６００ｄｐｉのアレイ光源の場合）は、実施例１〜３と同じ単純組合せの階調制御方法により、重み２0、２1、２2は、重み毎に一個転送し、重み２3は、３個転送している。なお重み２0は、奇数個転送するのが望ましい。
図７（ａ）イの場合、重み２0のみでなく、重み２1、２2等も転送すれば１ラインの階調制御時間を短くすることができる。
まず図７（ａ）において、イ（３００ｄｐｉのアレイ光源の場合）は、パルス積み上げ型パルス重み付け方式により重み２0を３１個転送し、他の重みは転送しない（この場合パルス積み上げ方式と実質的に同じになる）。ロ（６００ｄｐｉのアレイ光源の場合）は、実施例１〜３と同じ単純組合せの階調制御方法により、重み２0、２1、２2は、重み毎に一個転送し、重み２3は、３個転送している。なお重み２0は、奇数個転送するのが望ましい。
図７（ａ）イの場合、重み２0のみでなく、重み２1、２2等も転送すれば１ラインの階調制御時間を短くすることができる。
次に図７（ｂ）において、イ（３００ｄｐｉのアレイ光源の場合）は、パルス積み上げ型パルス重み付け方式により重み２0と２4を夫々１５個転送している。またロ（６００ｄｐｉのアレイ光源の場合）は、実施例１〜３と同じ単純組合せの階調制御方法により、重み２0、２1、２2、２3、２4は、重み毎に一個転送し、重み２5を７個転送している。なお重み２0は、奇数個転送するのが望ましい。
図７（ｂ）の場合、一般には、３００ｄｐｉのアレイ光源のパルス積み上げ型パルス重み付け方式の重みは、重み２0と重み２a（ａは０以外の正の整数）によって構成し、６００ｄｐｉのアレイ光源のパルス積み上げ方式とパルス重み付け方式の単純組合せ階調制御方法のパルス積み上げ方式部分の重みは、重み２c（ｃは０以外の正の整数）によって構成し、ｃ＞ａ（図７（ｂ）の場合ｃ＝５、ａ＝４）に設定する。
図７（ｂ）の場合、一般には、３００ｄｐｉのアレイ光源のパルス積み上げ型パルス重み付け方式の重みは、重み２0と重み２a（ａは０以外の正の整数）によって構成し、６００ｄｐｉのアレイ光源のパルス積み上げ方式とパルス重み付け方式の単純組合せ階調制御方法のパルス積み上げ方式部分の重みは、重み２c（ｃは０以外の正の整数）によって構成し、ｃ＞ａ（図７（ｂ）の場合ｃ＝５、ａ＝４）に設定する。
図７は、解像の低い３００ｄｐｉのアレイ光源の階調制御にパルス積み上げ型パルス重み付け方式を採用し、解像の高い６００ｄｐｉのアレイ光源の階調制御にパルス積み上げ方式とパルス重み付け方式を単純に組合せた方法を採用しているが、３００ｄｐｉのアレイ光源と６００ｄｐｉのアレイ光源の双方にパルス積み上げ型パルス重み付け方式を採用してもよい。
例えば、３００ｄｐｉのアレイ光源のパルス積み上げ型パルス重み付け方式の重みは、重み２0と重み２a（ａは０以外の正の整数）によって構成し、６００ｄｐｉのアレイ光源のパルス積み上げ型パルス重み付け方式の重みは、重み２0と重み２b（ｂは０以外の正の整数）によって構成し、ｂ＞ａで、重み２0の個数は、６００ｄｐｉのアレイ光源の方が３００ｄｐｉのアレイ光源よりも多くなるように設定する。階調が２５６階調の場合、例えば、３００ｄｐｉのアレイ光源は、重み２0を３個、重み２2（ａ＝２）を６３個に設定し、６００ｄｐｉのアレイ光源の重み２0を１５個、重み２4（ｂ＝４）を１５個に設定する。
例えば、３００ｄｐｉのアレイ光源のパルス積み上げ型パルス重み付け方式の重みは、重み２0と重み２a（ａは０以外の正の整数）によって構成し、６００ｄｐｉのアレイ光源のパルス積み上げ型パルス重み付け方式の重みは、重み２0と重み２b（ｂは０以外の正の整数）によって構成し、ｂ＞ａで、重み２0の個数は、６００ｄｐｉのアレイ光源の方が３００ｄｐｉのアレイ光源よりも多くなるように設定する。階調が２５６階調の場合、例えば、３００ｄｐｉのアレイ光源は、重み２0を３個、重み２2（ａ＝２）を６３個に設定し、６００ｄｐｉのアレイ光源の重み２0を１５個、重み２4（ｂ＝４）を１５個に設定する。
前記各実施例のアレイ光源は、図２（ａ）のように発光素子を1本の直線状に配列したものに限らず、発光素子を奇数番と偶数番で交互に入れ替えて千鳥状に配列し、２本の直線状に配列したものであってもよい。したがって本願発明は、発光素子を千鳥状等の複数列に配列した光源も含めてアレイ光源と呼ぶ。
４１ アレイ光源
４２ アノード駆動回路
４３ カソード駆動回路
５１ 印画紙
２n 画像データ
Ｄ 画像データの転送回数
４２ アノード駆動回路
４３ カソード駆動回路
５１ 印画紙
２n 画像データ
Ｄ 画像データの転送回数
Claims (12)
- 解像度の低いアレイ光源と解像度の高いアレイ光源を用いたプリントヘッドを、２n（ｎは０又は整数）ビットで表される画像データによって階調を制御するプリントヘッドの駆動方法において、前記アレイ光源の双方を、パルス重み付け方式とパルス積み上げ方式の単純組合せ階調制御方法によって制御することを特徴とするプリントヘッドの駆動方法。
- 請求項１に記載のプリントヘッドの駆動方法において、パルス重み付け階調制御方式の分配率は、解像度の高いアレイ光源を解像度の低いアレイ光源よりも大きく設定してあることを特徴とするプリントヘッドの駆動方法。
- 解像度の低いアレイ光源と解像度の高いアレイ光源を用いたプリントヘッドを、２n（ｎは０又は整数）ビットで表される画像データによって階調を制御するプリントヘッドの駆動方法において、前記アレイ光源の双方をパルス積み上げ型パルス重み付け方式の階調制御方法によって制御することを特徴とするプリントヘッドの駆動方法。
- 請求項３に記載のプリントヘッドの駆動方法おいて、解像度の低いアレイ光源のパルス積み上げ型パルス重み付け方式の階調制御方法の重みは、重み２0と重み２a（ａは０以外の整数）によって構成し、解像度の高いアレイ光源のパルス積み上げ型パルス重み付け方式の階調制御方法の重みは、重み２0と重み２b（ｂは０以外の整数）によって構成し、ｂ＞ａで、重み２0の個数は、解像度の高いアレイ光源の方が解像度の低いアレイ光源よりも多くなるように設定してあり、画像データの転送回数は、解像度の高いアレイ光源の方が解像度の低いアレイ光源よりも少なくなるように設定してあることを特徴とするプリントヘッドの駆動方法。
- 解像度の低いアレイ光源と解像度の高いアレイ光源を用いたプリントヘッドを、２n（ｎは０又は整数）ビットで表される画像データによって階調を制御するプリントヘッドの駆動方法において、前記アレイ光源の一方をパルス積み上げ型パルス重み付け方式の階調制御方法によって制御し、前記アレイ光源の他方をパルス重み付け方式とパルス積み上げ方式の単純組合せ階調制御方法によって制御することを特徴とするプリントヘッドの駆動方法。
- 請求項５に記載のプリントヘッドの駆動方法において、解像度の低いアレイ光源はパルス積み上げ型パルス重み付け方式の階調制御方法によって制御し、その階調制御方法の重みは、重み２0と重み２a（ａは０以外整数）によって構成し、解像度の高いアレイ光源はパルス積み上げ方式とパルス重み付け方式の単純組合せ階調制御方法によって制御し、その階調制御方法のパルス積み上げ方式部分の重みは、重み２c（ｃは０以外の整数）によって構成し、ｃ＞ａとなるように設定してあり、画像データの転送回数は、解像度の高いアレイ光源の方が解像度の低いアレイ光源よりも少なくなるように設定してあることを特徴とするプリントヘッドの駆動方法。
- 請求項１から請求項６のいずれかの請求項に記載のプリントヘッドの駆動方法において、前記解像度の高いアレイ光源は、奇数番と偶数番の発光素子を階調制御期間毎に交互に駆動することを特徴とするプリントヘッドの駆動方法。
- 請求項１から請求項６のいずれかの請求項に記載のプリントヘッドの駆動方法において、前記解像度の高いアレイ光源は、奇数番と偶数番の発光素子を画像データのビット毎に交互に駆動することを特徴とするプリントヘッドの駆動方法。
- 請求項８に記載のプリントヘッドの駆動方法において、前記奇数番と偶数番の発光素子の駆動順序を階調制御期間毎に変えることを特徴とするプリントヘッドの駆動方法。
- 解像度の低いアレイ光源と解像度の高いアレイ光源を用いたプリントヘッドを、２n（ｎは０又は整数）ビットで表される画像データによって階調を制御するプリントヘッドの画像形成装置において、前記アレイ光源の双方を、パルス重み付け方式とパルス積み上げ方式の単純組合せ階調制御方法によって制御することを特徴とするプリントヘッドの画像形成装置。
- 解像度の低いアレイ光源と解像度の高いアレイ光源を用いたプリントヘッドを、２n（ｎは０又は整数）ビットで表される画像データによって階調を制御するプリントヘッドの画像形成装置において、前記アレイ光源の双方をパルス積み上げ型パルス重み付け方式の階調制御方法によって制御することを特徴とするプリントヘッドの画像形成装置。
- 解像度の低いアレイ光源と解像度の高いアレイ光源を用いたプリントヘッドを、２n（ｎは０又は整数）ビットで表される画像データによって制御するプリントヘッドの画像形成装置において、前記アレイ光源の一方をパルス積み上げ型パルス重み付け方式の階調制御方法によって制御し、前記アレイ光源の他方をパルス重み付け方式とパルス積み上げ方式の単純組合せ階調制御方法によって制御することを特徴とするプリントヘッドの画像形成装置。
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