JPH0516427A - 光書き込み装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 １画素分の露光を行う時間内での累積露光量
を制御して画像階調を得ると共に、白画像部分にトナー
付着が生じない光書き込み装置を得る。 【構成】 反転（ネガ−ポジ）現像プロセスの画像形成
装置に組み込んで使用する光書き込み装置の場合におい
て、１画素の露光に要する時間を５分割し、最初の時間
区間を累積露光量を補正するための補正ビットとし、残
りの４個の時間区間を１６階調用ビットとする。１６階
調用ビットにおいて、各光シャッタ素子の露光時間を設
定する制御信号ＣＬが「Ｈ」レベルになる時間を異なら
せるように順次「１」、「２」、「４」、「８」に設定
する。そして、白画像時以外には、補正用時間区間にお
いて制御信号ＣＬが時間「ｔ」の間「Ｈ」レベルとなっ
て累積露光量をアップさせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリンタやファクシミ
リ等の画像形成装置に組み込まれて使用される光書き込
み装置に関する。

【０００２】

【従来の技術と課題】従来、この種の光書き込み装置と
しては、特開平１−２７２４６９号公報記載のものが知
られている。この光書き込み装置は１画素分の露光を行
う時間を時分割し、それぞれの時間区間に対して異なる
所定の露光強度を設定し、露光部を画像情報に基づいて
各時間区間毎に選択的にオン、オフさせ、１画素分の露
光を行う時間内での累積露光量が画像情報の階調に対応
するようにしたものである。

【０００３】これとは別に、特開昭６３−２７２５６８
号公報記載の光書き込み装置が知られている。この光書
き込み装置は１画素分の露光を行う時間を時分割し、そ
れぞれの時間区間に対して異なる所定の露光時間を設定
し、露光部を画像情報に基づいて各時間区間毎に選択的
にオン、オフさせ、１画素分の露光を行う時間内での累
積露光量が画像情報の階調に対応するようにしたもので
ある。前記両者はいずれも１画素分の露光を行う時間内
での累積露光量を制御して階調を得るものであるが、画
像形成プロセスにおいて十分な白画像を得ることができ
なかった。

【０００４】そこで、本発明の課題は、１画素分の露光
を行う時間内での累積露光量を制御して画像の階調を得
ると共に、白画像部分にトナー付着が生じない光書き込
み装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
め、本発明に係る光書き込み装置は、変調手段が、１画
素分の露光を行う時間を複数の時間区間に分割し、前記
分割された時間区間の少なくとも一つを前記露光部の露
光強度又は露光時間の少なくとも一方を調整させて１画
素分の累積露光量を補正する補正手段を備え、かつ、前
記分割された時間区間の残りを時間区間毎に前記露光部
の露光強度又は露光時間の少なくとも一方を異ならせる
変更手段を備えると共に、前記１画素分の露光を行う時
間内での累積露光量が画像情報の階調に対応するよう
に、前記変更手段及び補正手段により前記時間区間毎に
画像情報に基づいて前記露光部を選択的にオン、オフさ
せる変調制御手段を備えたことを特徴とする。

【０００６】

【作用】以上の構成において、変更手段によって各時間
区間毎に露光部の露光強度又は露光時間の少なくとも一
方を異ならせる。さらに、１画素分の露光を行う時間内
での累積露光量が画像情報の階調に対応するように、変
調制御手段によって前記時間区間毎に画像情報に基づい
て前記露光部を選択的にオン、オフさせる。このとき、
正規（ポジ−ポジ）現像プロセスの場合においては白画
像の画素に対してのみ前記補正手段によって露光部の露
光強度又は露光時間の少なくとも一方を調整して累積露
光量をアップさせる。これにより白画像時に感光体にト
ナーが付着しなくなる。また、反転（ネガ−ポジ）現像
プロセスの場合においては、白画像以外の画素に対して
前記補正手段によって露光部の露光強度又は露光時間の
少なくとも一方を調整して累積露光量をアップさせる。
これにより、白画像時に感光体にトナーが付着しなくな
る。

【０００７】

【実施例】以下、本発明に係る光書き込み装置の一実施
例について添付図面を参照して説明する。本実施例は光
書き込み装置を光プリンタに組み込んだ例である。 ［光プリンタの全体構成及び動作、図１参照］光プリン
タ２０の略中央部には感光体ドラム１が図中矢印ａ方向
に回転可能に支持されており、その周囲にはイレーサラ
ンプ２、帯電チャージャ３、光書き込み装置の画像書き
込みヘッド４、現像装置６、転写チャージャ７、分離チ
ャージャ８及びクリーニング装置９が順次配設されてい
る。感光体ドラム１は表面に感光体層を設けたもので、
この感光体層は前記イレーサランプ２及び帯電チャージ
ャ３を通過することにより均一に帯電され、画像書き込
みヘッド４はホストコンピュータ１６から光書き込み装
置の変調手段１８を介して出力された画像情報に基づい
て駆動している。

【０００８】記録紙Ｐは、光プリンタ２０の下部に設け
られた自動給紙トレイ１０又は光プリンタ２０の図中右
側に設けられた手差し給紙トレイ１１によって光プリン
タ２０内に給送され、感光体ドラム１の表面に形成され
る像と同期をとって転写チャージャ７でトナー像の転写
を受け、分離チャージャ８によって感光体ドラム１の表
面から分離されて定着装置１３へ送り込まれ、像定着さ
れて排紙トレイ１５上に排出される。転写後の感光体ド
ラム１は、クリーニング装置９、イレーサランプ２によ
ってその表面に残留するトナー及び電荷を除去され、次
の複写工程に備える。

【０００９】［光書き込み装置の詳細な説明、図２参
照］図２に示すように、光書き込み装置は画像書き込み
ヘッド４と変調手段１８とで構成されている。画像書き
込みヘッド４は光シャッタアレイと称されるもので、例
えば、ガラス基板上にＰＬＺＴからなる光シャッタ素子
４１、そのドライバ回路３３及びＡＮＤ素子３２を配置
したものである。露光部である光シャッタ素子４１は紙
面に直交する方向に列状に配設されている。各光シャッ
タ素子４１は光源からの光を断続するものであって、画
像情報に基づいて所定の駆動電圧を印加されるとオン
し、光源からの光を透過させる。このときの透過光の露
光強度は駆動電圧値に応じて異なったものになる。各光
シャッタ素子４１の一方は共通電極４２を介して接地さ
れ、他方は個別電極４４を介して光シャッタ素子４１を
個々に駆動するドライバ回路３３に接続している。

【００１０】ドライバ回路３３には、変調手段１８のＣ
ＰＵ３６から駆動電圧Ｖ（Ｄ）が印加されている。ドラ
イバ回路３３の入力端子には画像情報に応じた画像信号
を出力するＡＮＤ素子３２の出力端子が接続されてい
る。そして、各シャッタ素子４１はＡＮＤ素子３２から
出力された画像信号が「Ｈ」レベルのときにオンして光
源からの光を透過させ、画像信号が「Ｌ」レベルのとき
にオフして光源からの光を遮断する。すなわち、駆動す
るドライバ回路３３とＡＮＤ素子３２とが、露光部であ
る各光シャッタ素子４１をオン、オフさせて感光体ドラ
ム１表面に１画素単位で静電潜像を形成するように構成
されている。ＡＮＤ素子３２の一方の入力端子にはＣＰ
Ｕ３６から光シャッタ素子４１の露光時間を設定する制
御信号ＣＬが入力される。また、ＡＮＤ素子３２の他方
の入力端子には、変調手段１８のラッチ回路３１からの
ラッチデータが入力される。

【００１１】変調手段１８は、概略、シフトレジスタ３
０、ラッチ回路３１、ＣＰＵ３６及びビットマップメモ
リ３７で構成されている。ホストコンピュータ１６から
ＣＰＵ３６に入力される画像情報は、ＣＰＵ３６によっ
て付設のビットマップメモリ３７にストアされる。この
とき、ＣＰＵ３６は前記画像情報に基づいて累積露光量
補正情報を作り、該補正情報を前記画像情報に付加して
ビットマップメモリ３７にストアする。ＣＰＵ３６から
の信号を受けたビットマップメモリ３７は、シフトレジ
スタ３０に画像情報及び累積露光量補正情報を送り込
む。１走査分の情報がシフトレジスタ３０に送り込まれ
ると、ＣＰＵ３６からラッチパルスＬＳがラッチ回路３
１に発信される。ラッチパルスＬＳを受けたラッチ回路
３１はシフトレジスタ３０に送り込まれた１走査分の画
像情報をラッチして、ＡＮＤ素子３２に出力する。ＣＰ
Ｕ３６からの制御信号ＣＬが「Ｈ」レベルになると、１
走査分の画像情報に基づいて光シャッタ素子４１毎に駆
動電圧Ｖ（Ｄ）を印加するかどうかが選択される。駆動
電圧Ｖ（Ｄ）を印加された光シャッタ素子４１はオンし
て、光源からの光が光シャッタ素子４１を透過して駆動
電圧Ｖ（Ｄ）に応じた露光強度で感光体ドラム１上を露
光する。駆動電圧Ｖ（Ｄ）を印加されなかった光シャッ
タ素子４１はオフの状態であり、この場合は光源からの
光は光シャッタ素子によって遮ぎられる。

【００１２】［第１適用例、図３〜図６参照］前記光書
き込み装置を反転（ネガ−ポジ）現像プロセスの画像形
成装置に組み込んで使用した場合について説明する。第
１適用例の光書き込み装置は光シャッタ素子４１の駆動
時間、即ち露光時間を異ならせて画像の階調を行うもの
である。

【００１３】図３は反転現像プロセスの感光体表面電
位、累積露光量及び階調の関係を示すグラフである。こ
こに、Ｖｏは初期表面電位、Ｖｂは現像バイアス電圧、
Ｖｉは残留電位である。感光体表面電位がＶｂからＶｉ
の範囲内で感光体ドラム１表面にトナーが付着する。画
像の階調数は０〜１５までの１６階調である。階調が０
のときは白画像、階調が１のときは最淡、階調が１５の
ときは最濃となる。グラフからは、階調を１〜１５にす
るときには感光体表面電位がＶｏからＶｂになるまでの
露光量を余分に増加させる必要がある。

【００１４】そこで、図４に示すように、１ライン（１
画素）の露光に要する時間を５分割し、１ライン（１画
素）毎に各光シャッタ素子４１を５回動作させている。
すなわち、各シャッタ素子４１はオン、オフの選択を５
回することによって１ライン（１画素）分の累積露光量
が画像情報の階調に対応するようになっている。１ライ
ン（１画素）分の画像情報のために、ビットマップメモ
リ３７内では５走査分のメモリ領域が確保されている。
１ライン（１画素）を５分割して得られる５個の時間区
間のうち、最初の時間区間を累積露光量を補正するため
の補正ビットとし、残りの４個の時間区間を１６階調用
ビットとする。各時間区間内において光シャッタ素子４
１に印加される駆動電圧Ｖ（Ｄ）はすべて等しい電圧と
する。

【００１５】１６階調のために使用される４個の時間区
間は、各光シャッタ素子４１の露光時間を設定する制御
信号ＣＬが「Ｈ」レベルになる時間をそれぞれ異ならせ
るように小さいものから順次「１」、「２」、「４」、
「８」に設定される。この「１」、「２」、「４」、
「８」の数字の大きさは、光シャッタ素子４１の露光時
間に比例している。累積露光量補正のために使用される
残りの１個の時間区間は制御信号ＣＬが「Ｈ」レベルに
なる時間を「ｔ」に設定される。このときの時間「ｔ」
の値は感光体や現像時の諸条件によって決定される。１
６階調のために使用される４個の時間区間は最濃を１
５、最淡を１、白画像を０とする１６階調の画像を得る
ために適当に選択される。そして、白画像時以外のとき
に、補正用時間区間の制御信号ＣＬを「Ｈ」レベルにす
ることにより光シャッタ素子４１をオンさせて累積露光
量をアップさせる。これにより、白画像部分にトナー付
着が生じない光書き込み装置が得られる。

【００１６】図５は１６階調の階調を有する画像情報
を、濃度の高いものほど数字が大きくなるように数値化
して示したものである。図６は図４に示すタイミングで
各光シャッタ素子４１に対する制御信号ＣＬを変化させ
る場合に、図５に示す画像情報をビットマップメモリ３
７にストアさせておく記録データである。この記録デー
タは「１」の部分において対応する光シャッタ素子４１
に駆動電圧が印加され、光源からの光が光シャッタ素子
４１を透過して感光体ドラム１上を露光するものであ
る。

【００１７】[第２適用例、図７〜図９参照]第２適用例
は前記光書き込み装置を正規（ポジ−ポジ）現像プロセ
スの画像形成装置に組み込んで使用した場合について説
明する。第２適用例の光書き込み装置は光シャッタ素子
４１の駆動電圧Ｖ（Ｄ）、即ち露光強度を異ならせて、
画像階調を行うものである。図７は感光体表面電位、累
積露光量及び階調の関係を示すグラフである。ここに、
Ｖｏは初期表面電位、Ｖｂは現像バイアス電圧、Ｖｉは
残留電位である。感光体表面電位がＶｏからＶｂの範囲
内で感光体ドラム１表面にトナーが付着する。画像の階
調数は０〜１５までの１６階調である。階調が０のとき
は白画像、階調が１のときは最淡、階調が１５のときは
最濃となる。グラフからは、露光量を階調に対してリニ
アに変化させたのでは十分な白画像がえられないことが
示されている。すなわち、階調を１から０にするには感
光体表面電位がＶｂからＶｉになるまでの露光量を増加
させる必要がある。

【００１８】そこで、図８に示すように、１ライン（１
画素）の露光に要する時間を５分割し、そのうちの４個
の時間区間を１６階調のために使用し、残りの１個の時
間区間を白画像時の露光量補正に使用する。各時間区間
において光シャッタ素子４１が露光する時間は全て等し
い時間とし、１６階調のために使用される４個の時間区
間は、光シャッタ素子４１に対する駆動電圧Ｖ（Ｄ）を
それぞれ異ならせるように小さいものから順次「１」、
「２」、「４」、「８」とする。この「１」、「２」、
「４」、「８」の数字の大きさは、光シャッタ素子４１
の駆動電圧Ｖ（Ｄ）、即ち露光強度に比例している。累
積露光量補正のために使用される残りの１個の時間区間
は駆動電圧Ｖ（Ｄ）を「ｖ」とする。このときの電圧
「ｖ」の値は感光体や現像時の諸条件によって決定され
る。１６階調のために使用される４個の時間区間は最濃
を１５、最淡を１、白画像を０とする１６階調の像を得
るために適当に選択される。そして、白画像時のときの
みに、補正用時間区間の駆動電圧Ｖ（Ｄ）を光シャッタ
素子４１に印加することにより累積露光量をアップさせ
る。なお、光シャッタ素子４１の駆動電圧Ｖ（Ｄ）が各
時間区間毎に異なるようにする方法は種々ある。例え
ば、図９に示すように、駆動電圧Ｖ（Ｄ）が順次上昇す
るように設定するのではなく、駆動電圧Ｖ（Ｄ）がラン
ダムに上昇又は下降するように設定するものであっても
よい。

【００１９】［他の実施例］本発明に係る光書き込み装
置は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範
囲内で種々に変形することができる。光シャッタ素子は
液晶を利用したものであってもよい。あるいは、ＬＥＤ
素子を利用したものであってもよい。この場合、ＬＥＤ
が発光したときが露光状態であり、ＬＥＤが発光しない
ときは非露光状態である。発光強度はＬＥＤに印加する
電圧を変更することによって変更する。

【００２０】また、前記実施例では１画素の露光に要す
る時間を時分割した複数個の時間区間のうち１個を累積
露光量補正に使用したが、現像条件等によっては累積露
光量補正のために時間区間を２個以上使用してもよい。
さらに、前記実施例では、露光強度及び露光時間は画像
の階調に比例するものとして説明したが、これに限定す
るものではなく、露光強度及び露光時間が画像の階調に
応じた露光量を得るように任意に選択されてもよい。

【００２１】また、前記実施例では、階調数を１６とし
たが、必ずしもこれに限定されるものではない。

【００２２】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、１画素分の露光に必要な時間を時分割し、この
分割された時間区間の少なくとも１つを累積露光量を補
正するために使用するようにしたため、正規（ポジ−ポ
ジ）現像の場合には白画像の画素に対してのみ露光部の
露光強度又は露光時間の少なくともいずれか一方を調整
して累積露光量をアップさせることができる。さらに、
反転（ネガ−ポジ）現像の場合には白画像以外の画素に
対して露光部の露光強度又は露光時間の少なくともいず
れか一方を調整して累積露光量をアップさせることがで
きる。この結果、特別な電気回路を追加することなく、
１画素分の露光を行う時間内での累積露光量を制御して
画像の階調を得ると共に、白画像部分にトナーが付着し
ない光書き込み装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光書き込み装置の一実施例を組み
込んだ光プリンタの全体構成図。

【図２】光書き込み装置の回路ブロック図。

【図３】反転（ネガ−ポジ）現像プロセスの感光体表面
電位、累積露光量及び階調の関係を示すグラフ。

【図４】光書き込み装置のタイミングチャート。

【図５】画像情報を数値化した概略図。

【図６】ビットマップメモリ内の図５に示した画像情報
データの概略図。

【図７】正規（ポジ−ポジ）現像プロセスの感光体表面
電位、累積露光量及び階調の関係を示すグラフ。

【図８】光書き込み装置のタイムチャート。

【図９】光書き込み装置の別のタイムチャート。

【符号の説明】

１…感光体ドラム ４…画像書き込みヘッド １８…変調手段 ３６…ＣＰＵ ４１…光シャッタ素子（露光部） ＣＬ…制御信号 Ｖ（Ｄ）…駆動電圧

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 益田 朋彦 大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪国際ビル ミノルタカメラ株式会社 内

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 感光体を１画素単位で露光する複数の露
   光部を列状に配設し、 該露光部を画像情報に基づいて選択的にオン、オフさせ
   る変調手段を設けた光書き込み装置において、 前記変調手段が、１画素分の露光を行う時間を複数の時
   間区間に分割し、前記分割された時間区間の少なくとも
   一つを前記露光部の露光強度又は露光時間の少なくとも
   一方を調整させて１画素分の累積露光量を補正する補正
   手段を備え、かつ、前記分割された時間区間の残りを時
   間区間毎に前記露光部の露光強度又は露光時間の少なく
   とも一方を異ならせる変更手段を備えると共に、前記１
   画素分の露光を行う時間内での累積露光量が画像情報の
   階調に対応するように、前記変更手段及び補正手段によ
   り前記時間区間毎に画像情報に基づいて前記露光部を選
   択的にオン、オフさせる変調制御手段を備えたことを特
   徴とする光書き込み装置。