JPH04260271A - グレーレベル複製装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像を複製する改良し
た装置とその方法、より詳細には、静電印刷装置におい
てグレーレベルを複製する装置とその方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】典型的な複製装置は、複写する画像を走
査し、画像を「画素」と呼ばれる相互に排他的な領域に
分割する。各画素は複製装置の入力部の空間サンプリン
グ解像度に相当する大きさを有する。典型的な複製装置
は、各画素について輝度値の範囲、たとえばグレーレベ
ル０〜１６を検出することができる。しかし、典型的な
複製装置の出力部は限られた数のグレーレベル、たとえ
ば白と黒しか印刷することができない。

【０００３】２つグレーレベルのみの複製を見た人は、
テキストや多くの線画の複製については満足するかも知
れないが、写真あるいはグレーレベルを含むその他の画
像の複製についてはとても満足しないであろう。

【０００４】図１は、典型的な複製装置において、見る
人にグレーレベルを提供する方法を示す。複製する画像
を、それぞれが多数の画素を含む「ハーフトーンセル」
と呼ばれる複数の相互に排他的な領域に分割する。複製
装置の入力部のサンプル領域のサイズは、ハーフトーン
セルに対応しているが、複製装置の出力部材の印刷領域
のサイズは画素に対応している。このハーフトーンセル
内の画素の総数の部分集合をターンオンすることにより
、グレーレベルを模擬する。すなわち、通常の観察距離
で印刷された個々の画素を見分けるには、画素が小さす
ぎるので、見る人はターンオンされた画素のパーセント
に対応するグレーレベルを感知する。

【０００５】図１に、黒（０）から白（１６）までのグ
レーレベルの範囲に対応する１７個の異なるハーフトー
ンセルを示す。黒を印刷するには、図１に参照番号１０
５で示すように、ハーフトーンセル内のすべての画素が
ターンオンす。あるハーフトーンセルを印刷するとき中
間のグレーレベルを模擬するには、図１に参照番号１１
０で示すように、ハーフトーンセル内の画素の１／２を
ターンオンする。

【０００６】図１に示した従来のハーフトーンセル法の
基本的な欠点は、グレーレベルの数と解像度との間にト
レードオフが存在することである。入力サンプルの領域
は、印刷解像度の領域すなわち画素でなく、より大きな
ハーフトーンセルの領域であるため、解像度が低下する
。ハーフトーンセルのサイズを小さくして、含まれる画
素の数を少なくすれば、解像度は向上するけれども、グ
レーレベルの数は少なくなる。

【０００７】解像度の低下の問題を人間の目の非線形反
応が一層ひどくしており、一般に、印刷プロセスにおけ
るこの非線形反応を補償するバイアスが必要である。人
間の目は光の強さに比例して反応せず、ほぼ対数関数的
に反応する。したがって、人間の目があるグレーレベル
と隣りのグレーレベルの差をほとんど知覚しないであろ
うから、図１に具体化されたグレーレベルの一部は実際
に使用できないであろう。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】以上のことから、一般
にハーフトーンセルによる解像度の低下を伴わずに、グ
レーレベルを印刷する方法が要望されている。

【０００９】都合良く、本発明は上記の要望を満たすと
同時に、複製プロセスにおける非線形性を補償すること
ができる。

【００１０】簡単に述べると、本発明は、印刷装置内の
多数の印字素子へ制御信号を調時して送る手段を講じて
いる。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記およびそ
の他の利点を実現するため、第１の実施態様として、複
数の印字素子を有するグレーレベル複製装置であって、
複数のグレーレベルコード（各コードは印刷する行内の
領域に対応している）を記憶する手段、記憶手段内の各
グレーレベルコードをアドレスする手段、グレーレベル
をカウントする手段（グレーレベルカウントを発生する
手段を含む）、記憶手段およびカウント手段に接続され
、記憶手段から読みみ出したグレーレベルとカウント手
段が発生した現在グレーレベルカウントとを比較する手
段（実質上等しいことを指示する出力を発生する手段を
含む）、比較手段に接続され、各印字素子をアクセスす
る手段、およびアドレス手段が記憶手段内の各グレーレ
ベルをアドレスしたあと、カウント手段を増分する手段
を備えた複製装置を提供する。

【００１２】本発明は、上記の利点を実現するため、第
２の実施態様として、複数の印字素子と第１記憶手段を
備えたグレイレベル複製装置において、印字素子を制御
する方法であって、第１記憶手段に複数のグレーレベル
コードを記憶させるステップ（各コードは印字する行内
の領域に対応している）、第１記憶手段内の各グレーレ
ベルコードをアドレスするステップ、第１クロック信号
を発生すること、前記第１クロック信号に応じてグレー
レベルをカウントするステップ、第１記憶手段から読み
取ったグレーレベルと、第１クロック信号に応じてカウ
ントされた現在グレーレベルカウントとを比較するステ
ップ、各印字素子をアクセスするステップ、および前記
アドレスステップがメモリ内の複数のグレーレベルをア
ドレスしたあと前記カウントステップを実行するステッ
プから成る方法を提供する。

【００１３】

【実施例】実施例１ 図２に、本発明のグレーレベル複製装置の第１の好まし
い実施例を示す。図２の複製装置は、個別にパルス幅変
調された複数の制御信号を発生し、各制御信号を複数の
印字素子へ送る手段を備えている。

【００１４】図２において、入力経路２０５は、ソース
たとえば複製装置の入力部（図示せず）から出ている。 入力経路からのデータは、メモリＡ２１０またはメモリ
Ｂ２１５に交互に書き込まれる。一方のメモリが書き込
まれているとき、他方のメモリが読み出される。両メモ
リ２１０と２１５は、それぞれ行のグレーレベルコード
を保持する。メモリ２１０または２１５から読み取られ
たグレーレベルコードは比較器２２５のＸ入力に加えら
れる。グレーレベルカウンタ２３０の出力は比較器２２
５のＹ入力に加えられる。比較器２２５は、ＸがＹより
大きいとき、１を発生する。グレーレベルカウンタ２３
０は一定周波数クロック２５５によって刻時される。

【００１５】比較器２２５の出力は、　２４００　素子
幅シフトレジスタ２３５に加えられる。シフトレジスタ
２３５の並列出力は制御論理２４０内の１組のラッチに
加えられ、制御論理２４０の出力は出力ドライバ２４５
へ加えられる。出力ドライバ２４５は、個別にアドレス
可能な　２４００　素子幅アレイ内に配置された印字素
子２４７を駆動する。

【００１６】第１の好ましい実施例において、各印字素
子は直接静電印刷（ｄｉｒｅｃｔ　ｅｌｅｃｔｒｏｓｔ
ａｔｉｃ　ｐｒｉｎｔｉｎｇ　；　ＤＥＰと略す）素子
である。ＤＥＰの特徴は、トナーすなわち現像剤を直接
に平坦な（すなわち、特殊な取り扱いをしない）支持体
、たとえば紙シートに像の形状で堆積させることである
。この形式の印刷装置は、米国特許第４，８１４，７９
６　号（１９８９年３月２１日発行）に開示されている
。ＤＥＰヘッドは、印字素子アレイを通って流れるトナ
ーを静電変調することによって紙シートの上に直接印刷
する。

【００１７】図３と図４は、それぞれ、オフ状態とオン
状態の単一ＤＥＰ印字素子の略図である。各印字素子は
、アパーチャー３１０、リザーバ（図示せず）からアパ
ーチャー３１０へトナーを搬送する磁気ブラシ３１５を
含むトナー搬送装置、バイアス電圧源３２０、交流電圧
源３２５、および分与ロール３３０を備えている。用紙
３３５はアパーチャーに向かい合った状態で、正に帯電
したシュー３４０で支えられる。アパーチャー３１０は
個別にアドレス可能な電極３５０を有する。アドレス可
能電極３５０に＋１００　ボルトを印加すると、トナー
は電極によって推進されてアパーチャーを通過する。ま
たアドレス可能電極３５０に−１００　ボルトを印加す
ると、トナーは電極によって推進されずアパーチャーを
通過しない。このように、アパーチャーは、本質的に可
動部品でなく、静電界によって作用する静電シャッタで
ある。

【００１８】図５は、水平軸を共通の時間軸とし、ＤＥ
Ｐプロセスにおける幾つかの非線形性を示した一連のグ
ラフである。図５の（Ａ）は、−３００　ボルトから＋
１００　ボルトへ変化し、静電シャッタを開いてトナー
がＤＥＰアパーチャーを通って流れるようにするアドレ
ス可能電極上の制御電圧を示す。図５の（Ｂ）は、静電
シャッタが開いた時間Ｔ１とトナーが流れ始める時間Ｔ
２の間に遅れがあることを示す。シャッタが開いたあと
一定時間の間にシャッタを通過する単位時間当たりのト
ナーの量は、シャッタが開いているＴ２以後の時間幅に
正比例する。

【００１９】図５の（Ｃ）は、測定されたグレーレベル
を時間の関数で示してある。トナーが流れ始めたあと、
グレーレベルは、用紙が完全にトナーで被覆された状態
の飽和点に達するまでは増大する。

【００２０】２４００　素子ＤＥＰヘッドは、　８・１
／２インチ幅の用紙の１行に対応し、水平方向に　２８
２画素／インチの解像度を有する。

【００２１】図６は、図２の装置が用紙に画像を印刷す
るため実行する流れ図の概要である。最初に、メモリＢ
２１５をアクセスし（ステップ５１０）、メモリＢ２１
５に記憶されているグレーレベルコードに従って用紙に
データの列を印字する（ステップ５２０）。ステップ５
２０と同時に、メモリＡ２１０に次の行のためグレーレ
ベルコードが満される。次に、メモリＡ２１０をアクセ
スし（ステップ５３０）、メモリＡ２１０に記憶されて
いるグレーレベルコードに従って用紙にデータの列を印
字する（ステップ５４０）。続いて、印字する行が残っ
ているか否か判断する検査を行い（ステップ５５０）、
もし印字する行が残っていれば、制御はステップ５１０
へ戻る。

【００２２】図７は、用紙にデータの列を印字するステ
ップ（図６のステップ５２０とステップ５４０）に相当
する流れ図を示す。第１グレーレベルコードを設定し（
ステップ６０５）、そして現にアクセスしたメモリに記
憶されている第１グレーレベルコードをアドレスする（
ステップ６１０）。現にアドレスした記憶場所からグレ
ーレベルコードを読み出し、現に設定したグレーレベル
値と比較する（ステップ６１５）。もし読み出したグレ
ーレベルコードが現に設定したグレーレベル値より大き
ければ、対応する印字素子をターンオンする準備をする
（ステップ６３０）。もし読み出したグレーレベルコー
ドが現に設定したグレーレベル値に等しいかそれ以下で
あれば、対応する印字素子をターンオフする準備をする
（ステップ６４０）。印字素子をターンオンまたはター
ンオフする準備をすることは、１ビットをシフトレジス
タ２３５へシフトすることに相当する。現に設定したグ
レーレベル値と比較すべきグレーレベルコードが残って
いるか否かを判断する検査を行い（ステップ６４５）、
もし比較すべきグレーレベルコードが残っていれば、次
のグレーレベルコードをアドレスする（ステップ６５０
）。もし比較すべきグレーレベルコードが残っていなけ
れば、ステップ６３０と６４０において記録されたデー
タに従って、印字素子を同時にターンオンする（ステッ
プ６５５）。印字素子をターンオンすることは、シフト
レジスタ２３５から制御論理２４０内のラッチへ並列に
ロードすることに相当する。設定すべきグレーレベルが
残っているか否かを判断する検査を行い（ステップ６６
０）、もし設定すべきグレーレベルが残っていれば、次
のグレーレベルコードを設定する（ステップ６７０）。 続いて、現にアドレスされたメモリ内の第１グレーレベ
ルコードを再アドレスするため、制御はステップ６１０
へ戻る。

【００２３】次に、図７のプロセスを実行する図２の装
置の動作について説明する。データの列を印字する期間
の始めに、メモリＢ２１５は　２４００　画素のそれぞ
れについてグレーレベルコードを記憶し、その間にメモ
リＡ２１０に次の行のためグレーレベルコードが満たさ
れる。 リセットパルスがグレーレベルカウンタ２３０と画素カ
ウンタ２０７の両方をゼロにする（ステップ６０５，６
１０参照）。もし現在０である画素カウンタ２０７によ
ってアドレスされたメモリＢの現在記憶場所に、たとえ
ば２３が入っていれば、２３を比較器２２５のＸ入力に
加える。２３は０より大きく、そして比較器２２５のＹ
入力へグレーレベルカウンタ２３０から０が加えられる
ので、比較器２２５は１を発生する。比較器２２５が発
生した１は、シフトレジスタ２３５の直列入力に加えら
れる（ステップ６４０参照）。画素クロック２５０は画
素カウンタ２０７とシフトレジスタ２３５を増分する（
ステップ６５０参照）。この手順は、メモリＢ２１５か
ら２４００　のグレーレベルコードが読み出されるまで
続き、そのあと定周波数クロック２５５がグレーレベル
カウンタ２３０を増分し、画素カウンタ２０７をリセッ
トする（ステップ６７０，６１０参照）。この手順は、
グレーレベルカウンタ２３０が２３に達するまで続き、
そのあと画素カウンタ２０７がメモリＢ２１５内の記憶
場所０をアドレスすると、２３は２３より大きくないの
で、比較器２２５は０を発生し、最初の画素についてシ
フトレジスタ２３５に０がシフトされるであろう（ステ
ップ６３０参照）。

【００２４】図２の装置において、メモリＢ２１５のワ
ードサイズは、たとえば、８ビットにすることができる
。定周波数クロック２５５は隣り合う縁と縁の時間差が
一様であるクロック信号を発生するので、１行を印刷す
る周期は２５６のの均等な時間間隔に分割される。メモ
リＢ２１５は１行を印刷する時間間隔の間に２５６回読
み出される。たとえば、６４のグレーレベルが必要であ
れば、６４のグレーレベルは、グレーレベルコードによ
って直接決定される２５６の均等な時間間隔の部分集合
の和によって作られる。たとえば、グレーレベル２３は
グレーレベルコード５４によって選ぶことができる。 第１の好ましい実施例の場合、グレーレベルコード５４
は５４の均等な時間間隔を直接発生する。

【００２５】図８に、第１の好ましい実施例に従って１
行のグレーレベルを印刷する幾つかの信号を示す。図８
において、各画素クロックバーストは、画素カウンタを
増分し、データを順次シフトレジスタ２３５に刻時する
　２４００　のサイクルから成っている。説明のため、
図８に、その行に第４グレーレベルを印刷している印字
素子２１４と、その行に第３グレーレベルを印刷してい
る印字素子１，１１７に対する制御入力を示す。

【００２６】前に述べたように、人間の目のグレーレベ
ルに対する知覚は非線形である。図８に、第１の好まし
い実施例について、隣り合う５つのグレーレベルに関す
る比較器の出力に対応付けられた時間間隔と、定周波数
グレーレベルクロック信号との関係を示す。図８からわ
かるように、隣り合うグレーレベル間の時間差は均一で
ない。これは、入力／出力曲線のすべての部分に十分な
数の時間間隔が存在することを考慮して、画素メモリ２
１５，２１０のワードサイズを十分に大きくすべきこと
を要求している。このことは、入力／出力曲線には多す
ぎる数の時間間隔が存在する部分と、画素メモリＡ２１
０と画素メモリＢ２１５が比較的効率悪く使用される部
分があることを意味する。

【００２７】実施例２ 図９に、本発明のグレーレベル複製装置の第２の好まし
い実施例を示す。図２の構成要素に対応する図９の構成
要素は同じ参照番号が表示してある。

【００２８】第２の好ましい実施例の場合、グレーレベ
ルコードは、時間間隔を直接決定せず代わりに、対応す
る時間間隔が記憶されているメモリをアドレスするため
に使用される。このメモリは、隣り合う縁と縁の時間差
がさまざまであるクロック信号を発生する手段を構成す
る構造の一部をなしている。

【００２９】図９において、グレーレベルクロック信号
は構成要素８６０〜８７５によって作られる。インター
バルクロック８６０は、インターバルカウンタ８６５を
増分する均一クロック信号を発生し、インターバルカウ
ンタ８６５はその出力を第２比較器８７０のＸ入力に加
える。そしてグレーレベルカウンタ２３０でアドレスさ
れたインターバルメモリ８７５の出力が第２比較器８７
０のＹ入力に加えられる。

【００３０】インターバルクロック８６０は、グレーレ
ベルカウンタ２３０が増分するとき、０にリセットされ
る（ステップ６７０参照）。図９の装置の場合、画素メ
モリＡ２１０とメモリＢ２１５の隣り合うグレーレベル
コードの差は均等であるが、インターバルメモリ８７５
内の関連する記憶場所にはさまざまの数字が入っている
ので、隣り合うグレーレベルコードの時間間隔の差はさ
まざまである。画素メモリＡ２１０と画素メモリＢ２１
５には、図２に示した第１の好ましい実施例の装置にお
いて要求されたような最大の時間間隔ではなく、最高の
グレーレベルコードに対応するワードサイズが要求され
る。画素メモリＡ２１０と画素メモリＢ２１５のワード
サイズが等しいと仮定すると、図９の装置は図２の装置
よりかなり大きな時間間隔を持つことがあることがわか
る。これは、インターバルメモリ８７５の深度がグレー
レベルの最大数６４（この例では）に対応していさえす
ればよいので、インターバルメモリ８７５のワードサイ
ズを大きくできるからである。時間間隔の最小増分は、
インターバルカウンタ８６５の速度によってのみ制限さ
れる。

【００３１】図１０は、第２の好ましい実施例について
、隣り合う５つのグレーレベルに関する比較器の出力に
対応付けられた時間間隔と、可変周波数グレーレベルク
ロック信号の関係を示す。

【００３２】図９の装置と図２の装置の動作の別の相違
点は、行を印字している間に、図２で行われたように時
間増分の最大数でなく、グレーレベルの最大数に等しい
多くの回数だけシフトレジスタ２３５がロードされる。

【００３３】図９の装置と図２の装置の動作のさらに別
の相違点は、図９において、グレーレベルの持続時間を
シフトレジスタ２３５のローディング時間より短くでき
ることである。これは、シフトレジスタ２３５のローデ
ィング時間より短いパルスグレースケールが得られるよ
うに、第１グレーレベルコードについてシフトレジスタ
がロードされたあと不作動時間を導入することによって
達成される。これは、図１０において、出力ドライバ３
１０への入力が第１グレーレベルの印刷に対応している
ことから明らかである。

【００３４】インターバルメモリ８７５は、校正プロセ
スの結果に従ってロードされる。ＣＰＵ８７７は、試行
的にインターバルメモリ８７５に書き込み、図３に示し
た校正センサ３６０からの結果を読み出す。あるグレー
レベルコードに対応するインターバルメモリの記憶場所
の値を決めるために、ＣＰＵ８７７は試行値をインター
バルメモリ８７５に書き込み、複数の印字素子を使用し
て、約１／４インチの縦寸法の長方形を印刷する。長方
形は、紙通路を下流に運ばれて校正センサ３６０の下を
通過し、そこで輝度値が読み取られ、ＣＰＵへフィード
バックされる。もしある試行のあと、輝度が低すぎれば
、より高い記憶場所値について、次の試行を行う。逆に
、もし校正センサ３６０によって検出された輝度値が高
すぎれば、より低い記憶場所値について、次の試行を行
う。この校正は、印刷プロセスにおいて使用されるトナ
ーまたは紙の特性の変動について補償ことができる。

【００３５】さらに第２の好ましい実施例は、ＤＥＰ素
子間の相対的な差を補償する手段を備えている。補償手
段は、各ＤＥＰ素子出力の検出に使用した高感度センサ
の出力に従って調整される。高感度センサは、単一ＤＥ
Ｐ素子の出力を測定する十分に高い感度を有しており、
かつ高価であるから、第２の好ましい実施例の装置の一
部でないことが好ましい。代りに、ＤＥＰヘッドを製造
したあと工場で、あるいは現場保守手順の一部として、
ＤＥＰ素子間の差を補償する校正を実施してもよい。

【００３６】ＤＥＰ素子間の相対的な差を補償する手段
は、シフトレジスタ２３５から０がクロックインされた
時間からＤＥＰ素子に加える制御電圧が変化してＤＥＰ
素子がターンオフした時間まで、各ＤＥＰ素子にさまざ
まの時間遅れを与える手段を備えている。したがって、
各素子のアパーチャーのサイズの変動のような変動も補
償することが可能である。

【００３７】さらに、ＤＥＰ印字ヘッドの可動部品を厳
密にシンメトリに製造することは困難であるので、各Ｄ
ＥＰ素子に対する時間遅れの選定は、印字ヘッドの周期
的な機械的動作によって異なる。たとえば、第２の好ま
しい実施例において、分与ロール３３０は、各アパーチ
ャーから約１／２００インチの平均分離距離を保ちなが
ら、１０インチの距離にわたってすべてのアパーチャー
を横切って伸びている。各アパーチャーからの分与ロー
ル３３０の分離距離は、分与ロール３３０が回転すると
、変化することがあるので、分与ロール３３０は角変位
センサ３６５で監視されている。角変位センサ３６５は
、４つの角範囲、０〜９０°、９０〜１８０°、１８０
〜２７０°、２７０〜３６０°を検出する。検出された
角範囲は、２ビットバスに載せて、制御論理２４０へ送
られる。

【００３８】図１１は、単一ＤＥＰ素子に対応する制御
論理の一部を示す。ＯＲゲート１０２０に接続された出
力を有するラッチ１０１０は、対応するＤＥＰ素子がオ
ンかオフかを制御する。ダウンカウンタ１０３０は、シ
フトレジスタの出力が１から０へ遷移する時間からＤＥ
Ｐ素子に対する制御信号が変化する時間までの時間遅れ
を導入するため使用される。ダウンカウンタ１０３０は
インターバルクロック（グレーレベルカウンタを増分す
るクロックより高い周波数を有するクロック）によって
刻時されることに留意されたい。メモリ１０４０にはト
ナーロール３３０の４つの角範囲に対応する４つの異な
る値が入っており、４つの値のうちの１つが行の印字の
開始時にダウンカウンタ１０３０にロードされる。各Ｄ
ＥＰ素子はそれ自身の４×８メモリ内にそれ自身の一組
の４つの値を有する。前に述べたように、４つの値は、
各ＤＥＰ素子間の差異を補償する校正プロセスの結果の
間に決定される。

【００３９】実施例３ 図１２は、本発明のグレーレベル複製装置の第３の好ま
しい実施例を示す。図９の構成要素に対応する図１２の
構成要素は同じ参照番号で表示してある。

【００４０】第３の好ましい実施例と第２の好ましい実
施例との１つの相違点は、第３の好ましい実施例の場合
、直接静電印刷（ＤＥＰ）法を用いていないことである
。その代わり、第３の好ましい実施例は、電荷保持表面
に形成した静電潜像を適当な現像剤で現像して潜像を可
視化し、次に現像した像を普通紙へ転写する、広く用い
られている方法を用いる。第３の好ましい実施例の場合
、印字素子１１４７は液晶シャッタである。液晶シャッ
タは光源と光導電性ドラム（図示せず）の間に配置され
、ドラム上に電荷パターンを生じさせる。光源とドラム
の間の液晶シャッタの代わりに、別の発光素子たとえば
発光ダイオードを用いてもよい。帯電したトナーは、ド
ラム上の電荷パターンに従ってドラムへ吸引され、その
あとドラムに用紙が接触してトナー像が用紙へ転写され
る。

【００４１】第３の好ましい実施例の潜像法においては
、用紙に付着するトナーの量は、液晶シャッタがオンで
ある時間の長さに比例しない。これは、ＤＥＰ法とは対
照的である。ＤＥＰ法の場合は、前に述べた時間遅れの
あと、用紙へ運ばれるトナーの量はＤＥＰヘッドのアパ
ーチャーが決められた量だけ開いている時間の長さに比
例する。図１３は、第３の好ましい実施例の潜像法の入
力／出力特性を示す。図１３の曲線は直線部分を有する
が、曲線の両端にそれぞれ飽和点とカットオフ点がある
。

【００４２】図１２の装置と図９の装置との１つの相違
点は、図１２の装置の場合、グレーレベルカウンタ２３
０の出力を、比較器２２５へ直接加えずに、グレーレベ
ルコードメモリ１１９０へ加えていることである。グレ
ーレベルコードメモリ１１９０は、実質上、ある時間間
隔を別の時間間隔へ変換する手段である。行の印字中、
第１比較器のＹ入力に加えられた一連の値は必ずしも一
本調子で増していない。したがって、この変換の効果は
、図１４（印字素子は２回オンおよびオフに切り換えら
れる）に示すように、行の印字中、各印字素子が複数回
オンオフを切り換えることを許すことである。この切換
え操作の目的は、光導電性ドラム上で光パルスを時間的
に引き延ばし、トナー粒子の付着量を増してドット濃度
を高めることである。

【００４３】

【発明の効果】本発明のグレーレベル複製装置は、すべ
ての実施例において、ハーフトーンセルの使用に付随す
る解像度の低下を生じさせずに、グレーレベルを写実的
に印刷することができる。

【００４４】この分野の専門家はここに記載した以外の
利点や修正を思いつくであろう。したがって、発明の広
義の範囲は、ここに記載した典型的な装置の特定の細部
構造や説明のために記載した実例に限定されない。それ
ゆえ、一般的な発明の概念の範囲の中で、記載した特定
の細部構造から新しい発展や最適化を行うことができる
。たとえば、直列にロードするシフトレジスタ２３５の
代わりに、各印字素子ごとに比較器を設けて、印字素子
について対応するラッチをロードすることができる。 この修正は、イメージバーは各行ごとにグレーレベルコ
ードを一度ロードすればよいので、イメージバーへのデ
ータ転送率が減るという利点がある。

【００４５】ＤＥＰ静電シャッタを有する第１の好まし
い実施例は、グレーレベルに応じてシャッタを僅かな量
だけ開くように修正することができる。米国特許第４，
８１４，７９６　号は、制御電極に加える電圧を０〜−
３５０ボルトの間で調整することにより、アパーチャー
を通して推進される単位時間当たりのトナーの量を変え
ることができると述べている。

【００４６】この第１の好ましい実施例の変更態様にお
いて、各シャッタに加える電圧は、制御論理２４０に含
まれる対応するラッチ内のデータ（比較器２２５の出力
から送られた）によって制御されるランプ波形であって
もよい。

【００４７】第２の好ましい実施例に設けられている手
段に類似する印字素子間の相対的な差を補償する手段を
、第１の好ましい実施例に追加することができる。第１
の好ましい実施例に図１１に示したようなアーキテクチ
ャーを適応させる場合には、グレーレベルカウンタを増
分するクロックの周波数より高い周波数のクロックでダ
ウンカウンタを刻時することが望ましいであろう。

【００４８】上記の実施例および変更態様は、どれもハ
ーフトーンと組み合わせて、さらに多くのグレーレベル
を得ることができる。また、より細かいトナー粒子を用
いれば、より多くの細分化ができ、そして固有の雑音レ
ベルが減るので、正比例して多くのグレーレベルを得る
ことができる。

【００４９】以上から、発明の範囲内で、本発明に対し
さまざまの修正および変更をなし得ることは、この分野
の専門家には明らかであろう。本発明は、特許請求の範
囲および均等の範囲に入るすべての修正態様や変更態様
を包含しているものとする。

【図面の簡単な説明】

【図１】グレーレベルを表現する従来の方法によるハー
フトーンセルの図である。

【図２】本発明のグレーレベル複製装置の第１の好まし
い実施例のブロック図である。

【図３】オフの状態にある直接静電印字素子の略図であ
る。

【図４】オンの状態にある直接静電印字素子の略図であ
る。

【図５】ＤＥＰ法における非線形性を示す一連のグラフ
である。

【図６】本発明の第１の好ましい実施例に従って用紙に
画像を印刷する一般的な流れ図である。

【図７】図６のステップのうちの２つに対応するより詳
細な流れ図である。

【図８】本発明の第１の好ましい実施例によるタイミン
グ信号の図である。

【図９】本発明のグレーレベル複製装置の第２の好まし
い実施例のブロック図である。

【図１０】図８に相当する第２の実施例によるタイミン
グ信号の図である。

【図１１】ＤＥＰ素子間の相対的差を補償する制御論理
の概要を示す図である。

【図１２】本発明のグレーレベル複製装置の第３の好ま
しい実施例のブロック図である。

【図１３】潜像法の転写特性を示す曲線である。

【図１４】本発明の第３の実施例によるタイミング信号
を示す図である。

【符号の説明】

１０５　　黒を印刷するため全画素がターンオンされた
ハーフトーンセル １１０　　グレーレベルを印刷するため半分の画素がタ
ーンオンされたハーフトーンセル ２０５　　入力経路 ２０７　　画素カウンタ ２１０　　メモリＡ ２１５　　メモリＢ ２２５　　第１比較器 ２３０　　グレーレベルカウンタ ２３５　　シフトレジスタ ２４０　　ラッチを含む制御論理 ２４５　　出力ドライバ ２４７　　印字素子 ２５０　　画素クロック ２５５　　定周波数クロック ３１０　　アパーチャー ３１５　　磁気ブラシ ３２０　　バイアス電圧源 ３２５　　交流電圧源 ３３０　　分与ロール ３３５　　用紙 ３４０　　正に帯電したシュー ３５０　　個別にアドレス可能な電極 ３６０　　校正センサ ３６５　　角変位センサ ８４７　　印字素子 ８６０　　インターバルクロック ８６５　　インターバルカウンタ ８７０　　第２比較器 ８７５　　インターバルメモリ ８７７　　ＣＰＵ １０１０　　ラッチ １０２０　　ＯＲゲート １０３０　　ダウンカウンタ １０４０　　メモリ １１４７　　印字素子

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　複数の印字素子を備えたグレーレベル
   複製装置であって、複数のグレーレベルコード（各コー
   ドは印字する行内の領域に対応する）を記憶する手段、
   前記記憶手段内の各グレーレベルをアドレスする手段、
   クロック手段、前記クロック手段に接続され、グレーレ
   ベルをカウントする手段、前記記憶手段および前記カウ
   ント手段に接続され、前記記憶手段から読み出したグレ
   ーレベルと、前記カウント手段が発生した現在グレーレ
   ベルカウントとを比較する手段（等しいことを指示する
   出力を発生する手段を含む）、前記比較手段に接続され
   、各印字素子にアクセスする手段、および前記アドレス
   手段が前記記憶手段内の複数のグレーレベルをアドレス
   したあと、前記カウント手段を増分する手段、を備えて
   いることを特徴とするグレーレベル複製装置。