JPH07100376B2

JPH07100376B2 - 光プリンタの焦点調整方法

Info

Publication number: JPH07100376B2
Application number: JP980086A
Authority: JP
Inventors: 雅善井上; 好文宮崎
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1986-01-20
Filing date: 1986-01-20
Publication date: 1995-11-01
Anticipated expiration: 2010-11-01
Also published as: JPS62166372A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は光プリンタの焦点調整方法に関し、特にたと
えばLED,LCDなどの光学ヘッドとそれに感応する感光体
とを含む、光プリンタの焦点調整方法に関する。

（従来技術）光プリンタにおいては、たとえば同じ太さの細線が数本
並んだフォントパターンを印写した場合、その細線が最
も細く印写されている部分で光学ヘッドと感光体との焦
点が合っていることになる。したがって、従来では、こ
のようなフォントパターンを印写して、その細線を目視
して、光学ヘッドの高さ調整ねじを調整して焦点合わせ
を行っていた。

（発明が解決しようとする問題点）上述の方法では、明確に焦点を合わせることはできるも
のの、理論上、光学ヘッド全体にわたって焦点が完全に
合致するまで、後どれぐらい光学ヘッドの左右の高さを
調整すればよいか不明である。すなわち、従来の方法で
は、全て目視によるものであるため、その作業が非常に
煩雑であり、熟練した者でないと調整に長時間を要する
ばかりでなく、そのような焦点調整作業を自動化するの
は殆ど困難であった。

それゆえに、この発明の主たる目的は、簡単に行える、
光プリンタの焦点調整方法を提供することである。

（問題点を解決するための手段）この発明は、複数の光学エレメントをアレイ状に配列す
る光学ヘッドと、その光学ヘッドによって露光される感
光体とを含む光プリンタにおける焦点調整方法であっ
て、前記感光体に対して前記光学ヘッドの一部の光学エ
レメントで焦点が合った状態でフォントパターンを印字
し、前記光学ヘッドを前記感光体に対して、その光学エ
レメントの配列方向の延長線と前記感光体の表面におけ
る各光学エレメントによる光照射面とがなす角度を維持
しつつ近接または離間する方向に平行移動させて当該光
学ヘッドの他の一部の光学エレメントで焦点が合った状
態で再度同じフォントパターンを印字し、前記光学ヘッ
ドの平行移動距離と、それぞれの位置で最も焦点の合っ
たフォントパターン上の位置から前記光学ヘッドの感光
体に対するずれ量を計算する、光プリンタの焦点調整方
法である。

（発明の効果）この発明によれば、焦点調節用のフォントパターンを２
回印写するだけで、光学ヘッドのずれを定量的に知るこ
とができるので、その焦点調整の作業が非常に簡単にな
るばかりでなく、その時間も大幅に短縮できる。また、
そのようにして計算したずれ量に基づいて何等かを機械
的手段を用いて焦点調整することもでき、したがって、
この発明は、自動化に適した焦点調整方法がある。

この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点
は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から
一層明らかとなろう。

（実施例）第１図はこの発明が利用される光プリンタの一例として
LEDプリンタを示す要部斜視図である。なお、この発明
は、このようなLEDアレイユニットを用いるLEDプリンタ
の他に、LCDヘッドを用いるLCDプリンタやその他のドッ
トマトリクス形式の全ての光プリンタに適用できるもの
である、ということを予め指摘しておく。

感光体10の上方頂部には、LEDアレイ12（第２図）が配
列されたLEDヘッド16を含むLEDアレイユニット14が配置
される。このLEDヘッド16のLEDアレイ12からの光を感光
体10に導くために、LEDアレイ12の下方に短焦点レンズ
アレイ18がこのLEDヘッド16と一体的に組み合わされ
る。そして、LEDヘッド16の長さ方向両端、すなわち感
光体10の幅方向両端には、高さ調整ねじ20aおよび20bが
それぞれ設けられる。したがって、この高さ調整ネジ20
aおよび20bを用いて、LEDヘッド16すなわちLEDアレイユ
ニット14の長さ方向両端の高さを調整することによっ
て、LEDアレイ12の感光体10に対する焦点調整を行うこ
とができる。

より詳しく説明すると、第２図を参照して、LEDアレイ
ユニット14のLEDヘッド16を構成するたとえばアルミナ
のような基板内に、LEDアレイ12がその長さ方向に延び
て形成される。LEDアレイ12は1mm当たり８〜16個のLED
エレメントが配列されてなり、LEDヘッド16は、このよ
うな高密度LEDアレイ12と、後に詳細に説明するドライ
バ回路やシフトレジスタ回路を有する。LEDヘッド16
は、その幅方向両端が、断面漏斗状の固定フレーム22の
上端部に挟持される。このLEDヘッド16の上には、断面
「コ」字状のカバー24が取り付けられ、このカバー24の
両側の折り曲げ片は、ねじ26によって、固定フレーム22
の上端部およびLEDヘッド16と一体化される。固定フレ
ーム22の幅方向のほぼ中央であって漏斗状の下方に突出
している部分には、LEDヘッド16に形成されたLEDアレイ
12と位置的に対応して、短焦点レンズアレイ18が固着さ
れる。このとき、この短焦点レンズアレイ18の僅かな位
置調整のために、ねじ28が設けられる。

なお、カバー24には、このようなLEDアレイユニット14
をサイドフレーム32に固定するための保持具30が、この
カバー24と一体的に形成される。

このようなLEDアレイユニット14は、第３図および第４
図に示すように、プリンタのサイドフレーム32に固定的
に保持される。サイドフレーム32には、２本の平行なス
リット34が縦方向に延びて形成され、このスリット34に
は、カバー24から突出する上述の保持具30がそれぞれ挿
入される。サイドフレーム32のスリット34の下方には、
内方に突出して、ねじ孔を有するねじ受け部36が固着さ
れる。このねじ受け部36のねじ孔には、第３図に示すよ
うに、高さ調整ねじ20が螺入される。すなわち、高さ調
整ねじ20（20aおよび20b）は、カバー24に形成された貫
通孔を通してねじ受け部36のねじ孔に挿入される。この
とき、カバー24とねじ受け部36との間には、定常的には
両者を離反する方向に弾発的に付勢するコイルばね38が
介在される。このコイルばね38は、高さ調整ねじ20が自
然に回ってしまうことのないようにするためのものであ
る。

このように、サイドフレーム32にスリット34を設け、か
つこのスリット34にLEDアレイユニット14の取り付け部3
0を挿入することによって、LEDアレイユニット14は、常
に、水平に保たれる。そして、短焦点レンズアレイ18も
LEDヘッド16と一体化しているため、焦点調整は、LEDア
レイユニット14の長さ方向両端の高さ調整ねじ20（20a,
20b）を調整するだけで簡単に行える。

この発明の或る実施例では、第５図に示すような焦点調
整のためのフォントパターンを用いる。このフォントパ
ターンには縦方向に延びる多数の細線が形成されてい
て、必要な個所には文字が形成される。このフォントパ
ターンの特徴は、縦細線の、LEDアレイ12の各エレメン
トに対応する位置に座標番号が付記されていることであ
る。したがって、最も鮮明に印写さているその細線の座
標番号を読み取ることによって、LEDアレイ12のどのド
ット（エレメント）が焦点が合っているか知ることがで
きる。

第６図〜第８図において、一点鎖線は短焦点レンズアレ
イ18による焦点軌跡を示す。そして、“L"はLEDアレイ1
2のドットの存在する長さすなわち有効長さを表し、感
光体10と上述の焦点軌跡とが交わったところのドット
（焦点が合致しているドット）とLEDアレイ12の左端の
ドットとの距離を“l₁"および“l₂"で表す。さらに、LE
Dアレイユニット14すなわちLEDアレイ12の各エレメント
の配列方向と平行関係にある上述の焦点軌跡の、感光体
10の表面における各光学エレメントによる光照射面に対
するずれ角を“θ”で表す。

焦点調整するためには、まず、短焦点レンズアレイ18を
含むLEDアレイユニット14を第６図に示すように、傾斜
させる。なお、この第６図では、説明のためにその傾斜
を実際より大きく描いているが、実際には感光体10の幅
方向のどこか一部で焦点が合うようにされていればよい
ので、あまり大きく傾斜させる必要はない。そして、こ
の第６図の状態で、第５図に示すようなフォントパター
ンを１枚プリントアウトないし印写する。そしてそのと
きの最も焦点の合った座標番号を記録する。たとえば、
このときの座標番号が第５図のフォントパターンの“W"
の文字の位置の６番（W₆）であるとする。この座標番号
W₆によって、第６図の状態で、焦点の合っているドット
とLEDアレイ12の左端との間の長さl₁が判明する。

次に、高さ調整ねじ20aおよび20bを、それぞれ、同じ角
度あるいは回転数だけ回転させあるいは回転させ、LED
アレイユニット14を、第７図に示すように、第６図の状
態から上方、すなわち感光体10から離間する方向または
下方、すなわち近接する方向に平行移動させる。第６図
の状態では長さl₁が小さいので、この場合にはLEDアレ
イユニット14が下降するように調整し、第７図に示す状
態にする。この状態で再び第５図に示すようなフォント
パターンを印写して、焦点が合った座標を読み出す。こ
のとき、たとえば“X"の文字の６番の座標位置で焦点が
合っているとすれば、その座標番号X₆ドットからLEDア
レイ12の左端までの長さl₂が求まる。

次いで、短焦点レンズアレイ18の焦点軌跡の感光体10の
表面に対するずれ角θを計算する。上述のように、この
第６図および第７図の一点鎖線で示す焦点軌跡と感光体
10の表面との交点Ｐに相当する位置にあるドットが最も
鮮明に印刷される。このときの焦点軌跡と感光体とのず
れ角θは、特に第８図の拡大図からわかるように、次式
（１）で与えられる。

θ＝sin^-1｛Δh/（l₂−l₁）｝・・・（１）ここで、Δｈは、第６図の状態から第７図の状態にLED
アレイユニット14を平行移動したときの感光体10に対す
る垂線の長さ（変位量）を示す。この変位量Δｈは、第
６図に示す状態から第７図に示す状態に平行移動するの
に、LEDアレイユニット14の高さ調整ねじ20aおよび20b
をどの程度回動ないし回転させたかで知ることができ
る。

また、長さl₁およびl₂は、いずれも、前述のように、第
６図の状態または第７図の状態でフォントパターンを印
写したときの最も鮮明にプリントされた座標番号から求
めることができる。

第８図に、第６図における焦点軌跡と第７図における焦
点軌跡とを同時に示す。この２つの焦点軌跡は、感光体
10の表面に対してその垂直方向にΔｈずれている。した
がって、上述の３つの情報l₁,l₂およびΔｈから、前
（１）式に基づいて、LEDアレイユニット14と感光体10
の表面との焦点軌跡のずれ角θを求めることができる。
このとき、短焦点レンズアレイ18の取り付け誤差などの
ために、焦点軌跡は必ずしもLEDアレイユニット14と平
行であるわけではない。この取り付け誤差を考慮すれ
ば、上述のずれ角θ（感光体10に対する、LEDアレイユ
ニット14と短焦点レンズアレイ18を合わせたコンポーネ
ントモデルの焦点軌跡のずれ角）は次式（２）で与えら
れる。

θ＝θ_LED＋θ_LENZ ・・・（２）ここで、θ_LEDはLEDアレイ12のずれ角を示し、θ_LENZは
短焦点レンズアレイ18の取り付け誤差を示す。したがっ
て、焦点軌跡のずれ角θは、LEDアレイ12のずれと短焦
点レンズアレイ18の取付ずれとを考慮しなければならな
いことが理解されよう。しかし、以下の説明では、簡単
のために、コンポーネントモデルのずれ角θによって説
明する。

第７図の状態で、ずれ角θを修正するためには、すなわ
ち焦点軌跡と感光体10の表面とを完全に一致させるため
には、LEDアレイユニット14の左側でΔy_Lだけ、右側
で、Δy_Rだけその高さをそれぞれ修正すればよい。そし
て、第７図から、この修正量Δy_LおよびΔy_Rは、それぞ
れ、次式（３）および（４）で与えられることがわか
る。

Δy_L＝l₂sinθ ・・・（３） Δy_R＝（Ｌ−l₂）sinθ ・・・（４）ただし、ＬはLEDアレイ12の全ドット長さすなわち有効
長さである。

前（３）式および（４）式におけるΔy_LおよびΔy_Rは、
LEDアレイ12の最も左側のドットないしエレメントおよ
び最も右側のドットないしエレメントにおける焦点軌跡
の修正のために必要な高さの成分であり、この修正を行
うことによって、焦点軌跡が感光体10の表面との交点Ｐ
を中心として角度θだけ補正され、LEDアレイ12の全ド
ットで焦点が合うことになる。

このように、感光体表面と焦点軌跡との交点Ｐを中心に
ずれ角θ゜だけ焦点軌跡を回転させるためには、高さ調
整ねじ20aおよび20bをそれぞれどれだけ回動ないし回転
すればよいかについて説明する。

第９図および第10図において、焦点軌跡を延長してそれ
ぞれ高さ調整ねじ20aおよび20bのねじ受け部34のねじ孔
の中心点に相当する点位置を、それぞれQ₁およびQ₂とし
て定める。ここで、LEDアレイ12の最も左端および最も
右端のドットから、その点Q₁およびQ₂までの距離をl_NG
とすれば、焦点軌跡の延長線上における点Q₁が角度θ゜
回転するに必要な移動距離Δy_LL、および焦点軌跡延長
線上における点Q₂が角度θ゜だけ回転するに必要な移動
距離Δy_RRは、それぞれ、次式（５）および（６）で与
えられる。

Δy_LL/（l₂＋l_NG）＝Δy_L/l₂＝sinθ ・・・（５） Δy_RR/（Ｌ−l₂＋l_NG）＝Δy_R/（Ｌ−l₂）＝sinθ ・・・（６）したがって、前（３）式および（４）式から、次式
（７）および（８）が得られる。

Δy_LL＝sinθ（l₂＋l_NG）・・・（７） Δy_RR＝sinθ（Ｌ−l₂＋l_NG）・・・（８）ただし、ずれ角θは前（１）で示す通りである。この
（７）式および（８）式によって、高さ調整ねじ20aお
よび20bの修正量が求まる。したがって、このようにし
て求めた修正量Δy_LLおよびΔy_RRに基づいて、高さ調整
ねじ20aおよび20bを調整すれば、LEDアレイユニット14
すなわちLEDアレイ12の全長にわたって焦点調整できる
のである。

このようにして光プリンタにおける光学ヘッドの焦点調
整することができるが、そのためには、第５図に示すよ
うな焦点調整用のフォントパターンを発生するための回
路が必要である。

第11図を参照して、LEDアレイユニット14はLEDアレイ12
を含み、LEDアレイ12は、出力インタフェース40からの
印字データを受けるとともに、フォントパターン発生回
路42からのフォントパターンデータを受ける。そして、
どちらのデータをLEDアレイ12に与えるかは、たとえ
ば、手動的に操作可能なキースイッチあるいはディップ
スイッチ44によって切り換えられる。

ここで、第12図を参照して、焦点調整用のフォントパタ
ーン発生回路42について説明する。このフォントパター
ン発生回路42は、第18図に示すように、光プリンタの量
産工程でパーソナルコンピュータに接続するシステムや
第９図で示すようにサービスのためにハンドヘルドコン
ピュータとともに用いられるシステムのように制御ボッ
クスに内蔵される場合にも、あるいは光プリンタ自体に
内蔵される場合にも、全て適用され得るものであるとい
うことを予め指摘しておく。

なお、第12図に示す回路では、必要以外のそれぞれのポ
ートないし端子についての結線は省略している。

焦点調整用フォントパターン発生回路42は、主として、
８ビットのCPU6（たとえば“8085"）と、RAMを内蔵する
パラレルインタフェース48（たとえば“8155"）によっ
て構成される。この第12図におけるCPU46は、アドレス
バスとデータバスとを共用するマルチプレクス方式のも
のであるため、アドレスを一旦ラッチ50でラッチして、
ROM52をアクセスする。ROM52は、プログラムを格納した
4KBのROM52aと、焦点調整用フォントパターンデータを
格納したパターン用ROM52b,52c,52dおよび52eを含む。
プログラム用ROM52aは、第13図に示すように、アドレス
“0000H〜0FFFH"でセレクトされるようなデコーダを含
む。しかし、フォントパターン用のROM52b〜52eは、パ
ラレルインタフェース48によって切り換えられるバンク
切り換え方式でアクセスされる。

詳しく説明すると、パターン用ROM52b〜52eは、それぞ
れ64KBの容量を有し、“0000H〜0FFFH"の大きさである
が、この実施例では、32KBずつ２つに分けており、それ
ぞれアドレスは“8000H〜0FFFH"で与えるようにする。
これは、第12図のRAM内蔵型のパラレルインタフェース4
8のポートC₀でそれぞれのパターン用ROM52b〜52eのアド
レス端子A₁₅にハイレベルまたはローレベルを与え、か
つ各々のチップセレクト端子CSをこのパラレルインタフ
ェース48の出力ポートC₁,C₂,C₃およびC₄に接続すること
によって可能となる。

ここで、フォントパターン発生回路42の説明をより理解
しやすくするために、第14図を参照して、LEDアレイユ
ニット14の内部回路を簡単に説明する。LEDアレイユニ
ット14は、多数のＤ型フリップフロップで構成されるシ
フトレジスタ部58と、同じようにＤ型フリップフロップ
で構成されるラッチ部60およびLEDエレメントを駆動す
るためのドライバで構成されるドライバ部62を含む。

まず、シフトレジスタ部58について説明すると、この第
14図の例では、全て同一でありかつLEDアレイ12のエレ
メントの数の２倍の数のＤ型フリップフロップが設けら
れる。このシフトレジスタ部58のＤ型フリップフロップ
は、クロック端子CLKにパルスの立ち上がりが与えられ
たときの入力端子Ｄに与えられたデータをその出力Ｑに
出力し続ける。この出力Ｑは、次のクロック端子CLKの
立ち上がりパルスがくるまで維持される。

ここで、リセット信号RST1をローレベルにすれば、シフ
トレシスタ部58を構成する全てのＤ型フリップフロップ
がリセットされ、それぞれの出力Ｑはローレベルにな
る。次に、入力端子ないしデータ端子Ｄをハイレベルに
して、クロック端子CLKに立ち上がりパルスを与える
と、Ｄ型フリップフロップの出力Ｑはハイレベルとな
る。これは、同時に次段のＤ型フリップフロップのデー
タ入力がハイレベルになっとことを意味する。そこで、
再び、クロック端子CLKに立ち上がりパルスを与えれ
ば、Ｄ型フリップフロップは出力Ｑにハイレベルを出力
する。これによって次段のＤ型フリップフロップのデー
タ入力がハイレベルとなる。このように、クロック端子
CLKに立ち上がりパルスを与えるごとに、初段のＤ型フ
リップフロップへのデータ入力が次々と後続するＤ型フ
リップフロップに伝わるのである。

たとえば、1mm当たり16ドットの解像度を有するB4サイ
ズ用のLEDアレイ12は、4096個のLEDエレメントを点灯す
ることになるが、データをビットシリアルにして、初段
のＤ型フリップフロップ入力に与え、他方クロック端子
CLKに4096個の立ち上がりパルスを与えながら初段のＤ
型フリップフロップのデータ入力Ｄを換えることを繰り
返せば、4096個のLEDエレメントに対するＤ型フリップ
フロップに情報を与えることが可能である。

このように、データ端子Ｄにシリアルデータを与えると
ともに、逐次クロックを与えることによって、各LEDエ
レメントへの情報が伝送される。しかしながら、シフト
レジスタ部58のＤ型フリップフロップごとに直接LEDド
ライバ回路を接続することはできない。というのも、LE
Dアレイ12のエレメントが点灯されているときには、感
光体10は回転しており、シリアルデータ伝送中の途中の
データが刻々変化しながら感光体10上に露光され、その
ために画像が乱れてしまうからである。

そこで、LEDアレイ12の１ライン（たとえばB4で16ドッ
ト/mmならば4096個）のシリアル転送が終了してから、L
EDアレイ12を点灯させなくてはならない。その目的で、
１ライン分のシリアル転送データをラッチするラッチ回
路部60が設けられる。このラッチ回路部60に含まれるそ
れぞれのＤ型フリップフロップの出力Ｑに、LEDエレメ
ントを駆動するためのドライバ部62のドライバをそれぞ
れ接続する。そして、１ライン分のシリアル転送が終了
して、ラッチ回路部60に点灯クロック（light on cloc
k）の立ち上がりパルスを与えれば、ラッチ回路部60に
含まれるＤ型フリップフロップの出力Ｑに応じて、LED
エレメントが点灯される。そして、直ちに次の１ライン
分のシリアルデータをシフトレジスタ部58に伝える。こ
の方式であれば、シフトレジスタ部58の次の１ライン分
のシリアルデータが入力されるまで、LEDエレメントを
点灯し続けることができる。

なお、ラッチ回路部60には、全てのLEDエレメントを消
灯するための、リセット信号RST2が与えられる。

また、シフトレジスタ部58の最終段のＤ型フリップフロ
ップの出力Ｑは端子62に接続され、そのシフトレジスタ
部58に１ライン分のデータが入力し終わる直前に、１ラ
イン終了信号を出力する。詳しくいえば、シフトレジス
タ部58を、最初にリセット信号RST1をローレベルにする
ことによって、全部クリアしておき、LEDアレイ12のデ
ータの先頭にハイレベルを加えて、データ端子Ｄに与
え、シフトクロックパルスを与えることによって、１ラ
イン分のデータが揃う１クロック手前でシリアルデータ
の先頭に付加されたハイレベルが最終段のＤ型フリップ
フロップの出力Ｑに出てくる。したがって１ライン終了
信号は、最終段のＤ型フリップフロップの出力Ｑに応じ
て、１ライン分のデータが揃う１つ手前のクロックでハ
イレベルになる。

これによって、膨大なシリアルデータの転送ミスを防止
したり、あるいは改行のタイミングを知ることができ
る。

再び第12図に戻って、RAM内蔵型のパラレルインタフェ
ースの各ポートについて説明する。ポートA₀は、第19図
に示すシステムで用いられる出張サービスの際の制御ボ
ックスに設けられたスタートスイッチ64のためのポート
であり、このポートA₀は第19図の構成以外では使用しな
い。

ポートA₁は第19図のような出張サービスシステムとして
構成されるのか、第18図で示すような構成で光プリンタ
の量産工程でパーソナルコンピュータと連動して使用さ
れるのかを選択するためのものであり、ディップスイッ
チ66でオンまたはオフにされ続ける。

ポートA₂は、光プリンタの量産工程のためのシステムに
おいて、第18図に示すように、パーソナルコンピュータ
に接続されている連結ケーブルからのフォントパターン
出力開始信号を受けるためのものである。このポートA₂
は、これ以外の用途では使用されない。

ポートA₃は、この第12図に示すように、LEDプリンタの
内部にフォントパターン発生回路を有する場合、感光体
10のエンコーダパルスの入力によって、そのフォントパ
ターンの出力開始信号を与えるためのポートである。す
なわち、感光体10が回転され始めると、そのポートA₃へ
の入力はハイレベルからローレベルに転じ、これを開始
信号として利用する。

ポートA₄は、第18図の構成において、パーソナルコンピ
ュータから、その光プリンタがA4サイズ専用の機種かあ
るいはB4サイズまで使える機種なのかについて情報を与
えるためのポートである。このサイズ情報は、LEDアレ
イユニット14に送り出すデータの長さを決めるのに必要
なものであって、１ライン分のシリアルデータを送った
後、次のシリアルデータの収納アドレスを決めるために
利用される。

ポートA₅は、第19図のシステムにおいて、制御ボックス
に設けられたサイズ選択スイッチからの信号を受けるた
めのものである。

ポートA₆は、第14図に示すシフトレジスタ部58の最終段
のＤ型フリップフロップの出力Ｑを、１ライン終了信号
として受けるために利用される。

ポートA₇は、第12図に示すようにフォントパターン発生
回路42が内蔵されたものか、あるいはそうでないものか
を判別するために利用され、ディップスイッチ68でオン
またはオフに決められる。このように、これらＡポート
は全て入力ポートとして作用する。

Ｃポートは、出力ポートとして用いられ、膨大なアドレ
ス空間を有するROM52を、64KBまでしかアクセスできな
い８ビットCPU46でアクセス可能なようにバンク切り換
えを行うためのポートである。ポートC₁〜C₄は、全て、
そのバンク切り換えのために用いられるが、ポートC₀は
フォントパターン用のROM52b〜52eのアドレス端子A₁₅に
接続されている。このために、64KBのROMが32KBのROMを
２個組み合わせたと等価となり、１つのROMを“8000H〜
FFFFH"の２バンク分とすることが可能である。

この状態を第13図に示すが、このような構成にしたの
は、パラレルインタフェース28内のRAMやプログラムROM
52aのためのアドレスと、パターン用ROM52b〜52eのアド
レスとが重複しないようにするためである。詳しく説明
すると、パターン用ROM52b〜52eの出力イネーブル端子
には、アドレス端子A₁₅の反転を与え、プログラムROM52
aの出力イネーブル端子には、そのアドレス端子A₁₅の信
号をそのまま与える。これによって、“8000H"を境にし
て、プログラムやワークエリアなどは“7FFFH"より下の
アドレスで、またパターン用ROM52b〜52eは“8000H"以
上のアドレスでアクセスされるようにしている。

パラレルインタフェース48のＢポートはLEDアレイユニ
ット14への出力ポートとして作用する。すなわち、ポー
トB₀は、シフトレジスタ部58へのクロック信号CLKを与
えるためのポートであり、B₁はシフトレジスタ部58への
リセット信号RST1を与えるためのポートであり、B₃はラ
ッチ回路60へのリセット信号RST2を与えるためのポート
であり、B₄はシフトレジスタ部58のデータをラッチ回路
部60へラッチさせるためのクロックを与えるためのポー
トである。

なお、シフトレジスタ部58へのシリアルデータは、CPU4
6のポートないし端子SIOにより与えられる。

次に、第15図を参照して、パターン用ROM52b〜52eのデ
ータの格納方法を説明する。先の第５図に焦点調整用フ
ォントパターンの一例を示したが、B4サイズで16ドット
/mmのパターン１ラインが4096個のLEDエレメントを用い
る場合において、第５図のフォントパターンの任意の位
置が、パターン用ROM52b〜52eのどのアドレスに割り当
てられているかを示す。第５図の右上がアドレス“0"、
左上がアドレス“511"となる。なぜなら、4096/16＝512
であるからである。そして、各アドレスがフォントパタ
ーン上の座標位置に相当する。

次に、第16図を参照して、第12図のフォントパターン発
生回路42の動作を説明する。最初のステップS1では、CP
U46は、パラレルインタフェース48内のRAMをイニシャラ
イズする。次のステップS3において、CPU46は、パラレ
ルインタフェース48に内蔵されているRAMをクリアする
とともに、スタックポインタをRAMの最高アドレス“10F
FH＋１＝1100H"にセットする。

CPU46は、次のステップS5において、このフォントパタ
ーン発生回路42が第12図のように光プリンタ自身に内蔵
されているか否かを判断する。これは、パラレルインタ
フェース48のポートA₁とA₇とをみれば識別できる。そし
てプリンタ内蔵型の場合、第11図ではたとえばセントロ
ニクスインタフェースユニットが用いられているが、３
状態バッファによって電子的にいずれか一方が選択され
るようになっている。第11図の切り換えスイッチ44はこ
のパラレルインタフェース48のポートA₇と同一であり、
ポートA₇の状態によって、CPU46は、LEDアレイユニット
14がインタフェース40に接続されているか、あるいは焦
点調整用フォントパターン発生回路42に接続されている
かを判断する。インタフェース40が使用されているとき
は、CPU46は、焦点合わせのためのモード設定スイッチ4
4がオンされるまで待つことになる。

そして、ステップS7でもし焦点合わせスイッチ44がオン
されれば、CPU46は、ステップS9において始動開始判別
ポートA₃とし、サイズ判別ポートをA₄として、パラレル
インタフェース48内のRAMにセットする。

一方、プリンタ内蔵型でなければ、CPU46は、次に、ス
テップS11でパーソナルコンピュータに接続されている
のかあるいはハンドヘルドコンピュータに接続されてい
るのかを判別し、それぞれの場合について、スタートス
イッチ44をオンするとともに、サイズ切り換えスイッチ
のポートをセットする（ステップS13,S15）。第18図の
ようにパーソナルコンピュータに接続される場合には、
始動判別ポートはA₂として、サイズ切り換えポートはA₄
として設定される。第19図のように、ハンドヘルドコン
ピュータに接続される場合には、スイッチ44はA₀に、サ
イズ設定ポートはA₅として、それぞれ設定される。

次に、CPU46は、ステップS17において、サイズに応じた
改行アドレスなどを設定するとともに、ステップS19に
おいて、パラレルインタフェース48のポートA₃からリセ
ットパルスRST2を出力させて、LEDアレイ12を消灯す
る。

その後、ステップS21においてスタートの入力があれ
ば、CPU46は、次のステップS23において、第17図に示す
ような改行サブルーチンを実行する。すなわち、LEDア
レイユニット14のシフトレジスタ部58を全てクリアする
ために、まずポートB₁にリセットパルスRST1を出力し、
CPU46の端子SIOをハイレベルにして、シフトレジスタ部
58のデータ端子をハイレベルに設定する。その後、シフ
トクロックを出力して、シフトレジスタ部58の初段のＤ
型フリップフロップをセットし、メインルーチンにリタ
ーンする。

これ以後、CPU46から１ライン分の出力をシリアル変換
して、逐次シフトレジスタ部58に送り込めば、１ライン
分のデータ全部が揃う１つ手前のクロックで第14図のシ
フトレジスタ部58の最終段のＤ型フリップフロップがセ
ットされ、１ライン終了信号がハイレベルになる。

さて、その改行サブルーチンの後、ステップS25におい
て、CPU46はパターン用ROM52b〜52eからの１バイトのパ
ターンデータを読む。そして、このデータを右へローテ
ーションしてキャリーがでれば、CPU46の端子SIOをハイ
レベルに、もし出なければローレベルとして、ステップ
S27において、シリアル変換を行う。そして、ステップS
29において、シフトクロックをポートB₀から発生させ、
端子SIOの出力をLEDアレイユニット14のシフトレジスタ
部58のＤ型フリップフロップにセットさせる。当然、こ
のとき、以前にあった内容は、このパルスで１つの右の
Ｄ型フリップフロップにシフトされる。

次に、ステップS33で、CPU46は、あと１回で１ライン分
のデータを送れるかどうかを判断する。これは、LEDア
レイユニット14から１ライン終了信号がハイレベルで生
じているかどうかによって知ることができる。もし、こ
の信号が来ていれば、あと１ライン分データを送ればよ
いので、CPU46は、ステップS35において、端子SIOの出
力はそのままにして、シフトクロックを送る。

このようにして、１ライン分のデータが送られる。ここ
で、ステップS37において、第14図のシフトレジスタ部5
8の内容をラッチ回路部60に移してLEDアレイ12を点灯す
るために、パラレルインタフェース48のポートB₄から点
灯クロックを出力させる。これによって、LEDアレイ11
が駆動される。

その後、CPU46は、ステップS39において、A4サイズまた
はB4サイズに応じて、次のパターン用ROM52b〜52eのア
ドレスを算出し、誤差修正を行う。

さて、１ライン終了信号を検知した後、CPU46は、ステ
ップS41において、シリアル変換の１バイト分が終了し
たかどうかを判断して、１バイトが終了していなけれ
ば、ジャンプして、再び８ビットデータのローテーショ
ンを実行する。

もし、８ビット分終了していれば、パターン用ROM52b〜
52eから次の１バイトを読み出す必要がある。しかしな
がら、その前に、CPU46は、ステップS43において、ROM
の１バンク分使ったかどうかを判断する。もし、ROM52b
〜52eのバンク切り換えが不要ならば、ROMの読み出しア
ドレスをインクリメントして、ROMの１バイト分のデー
タを読む（ステップS47）。バンク切り換えが必要な
ら、CPU46は、ステップS45において、フォントパターン
の印写が１枚終了したかどうか判断して、終わっていれ
ば、LEDアレイ12を消灯して、スタートを待つステップS
19へジャンプする。

１枚分終了していなければ、ステップS49で、バンク切
り換えを行う。バンクは０〜７までであり、したがっ
て、バンク７の次はバンク０が選択されるようにして、
ステップS55において、パラレルインタフェース48のバ
ンク操作ポートC₀〜C₄の出力を切り換える。

バンクを切り換えた後、CPU46は、ステップS57におい
て、パターン用ROM52b〜52eの読み出しアドレスを“0"
に戻し、プロセスはROMデータを読み出すループに戻
る。

このようにして、スタートボタンを押すたびに焦点調整
用フォントパターンが出力される。

つぎに、第12図のようなフォントパターン発生回路42が
利用されるシステム構成の一例について、第18図および
第19図を参照して説明する。

第18図は光プリンタの量産工程において、パーソナルコ
ンピュータを用いて焦点調整のための前述のような計算
を行う場合のシステム構成を示す。すなわち、パーソナ
ルコンピュータ70のバススロットには連結ケーブル72が
接続され、この連結ケーブル72は、制御ボックス74に接
続される。この制御ボックス74には、第12図に示すよう
なフォントパターン発生回路42が内蔵され、さらに切り
換えスイッチ44（第11図）が設けられる。そして、この
制御ボックス74と光プリンタのLEDアレイユニット14と
が、連結ケーブル76によって連結される。この場合、フ
ォントパターンデータは、制御ボックス74内のROMに格
納されていて、その出力タイミングはパーソナルコンピ
ュータによって決定してもよく、また制御ボックス74に
別のスタートスイッチを設けてそれで行うようにしても
よい。

ここで、第20図を参照して、この第18図システムの操作
ないし動作について説明する。最初に、パーソナルコン
ピュータ70は量産されている光プリンタがどの機種であ
るのかを表示する。そして、次には、その機種に応じた
定数たとえばLEDアレイ長Ｌ、フォントパターン選択番
号TX,高さ調整ねじ20aおよび20bの回転角と垂直移動量
（Δｈ）との比BL,フォントパターンの座標番号を実際
の長さとに変換するためのサブルーチン番号などをその
メモリから呼び出す。

続いて、焦点調整用フォントパターンのデータを出力す
る。これは、先に説明したように、制御ボックス74に設
けられたスイッチを用いてもよいが、コントロールボッ
クス74を適当に構成すれば、パーソナルコンピュータ70
の特定のキーを押すことによってスタート指令を与える
ことができよう。

そして、この出力されるフォントパターンデータによっ
て、光プリンタではLEDアレイユニット14によって、た
とえば第５図に示すようなフォントパターンが１枚印写
される。そこで、オペレータは、その印写されたフォン
トパターンをみて、焦点の最も合っている座標番号をキ
ーボードを用いてパーソナルコンピュータ70に入力す
る。したがって、パーソナルコンピュータ70では、先に
選択された変換サブルーチンによって、焦点が合致した
LEDアレイ12のドット位置を計算して、長さl₁を求める
とともに、それに基づいての次のフォントパターンの印
写時に、LEDアレイユニットを現在より上げるべきかま
たは下げるべきかを表示する。このとき、実際には、高
さ調整ねじ20aおよび20bを何回転させればよいかを併せ
て表示する。

その後、オペレータは、パーソナルコンピュータ70の表
示に基づいて、LEDアレイユニット14を、高さ調整ねじ2
0aおよび20bを用いて平行移動させる。そして、オペレ
ータはそのとき、高さ調整ねじ20aおよび20bをどれだけ
回動しあるいは回転させたかのデータをパーソナルコン
ピュータ70に入力する。したがって、パーソナルコンピ
ュータ70は、第９図に示すような変位量Δｈを計算す
る。そして、２回目のフォントパターンの印写を行う。

続いて、同じようにして長さl₂を求め、前述の（１）式
に基づいて、焦点軌跡のずれ角θを計算する。このずれ
角θに基づいて、LEDアレイユニット14の左右の調整量
（Δy_LL,Δy_RR）を計算し、高さ調整ねじ20aおよび20b
の必要な回転角を計算する。したがって、オペレータ
は、パーソナルコンピュータ70の修正表示にしたがっ
て、たとえばドライバのような工具で高さ調整ねじを回
してLEDアレイユニット11の高さを調整すればよい。

なお、このようなオペレータの作業に代えて、たとえば
高トルクのサーボモータを用いて高さ調整ねじ20を回す
ようにすれば、効率がさらに向上し、光プリンタの量産
工程において、焦点調整工程を自動化することも可能と
なる。

次に、第19図を参照して、たとえば出張サービスなどに
用いられるシステム構成について説明する。この第19図
に示すシステムでは、パーソナルコンピュータ70（第18
図）に代えて、ハンドヘルドコンピュータ80が用いられ
る。この第19図システムは、既に設置している光プリン
タの調整のために用いられるものであり、この第19図の
例では、プリンタの上の蓋を開けて焦点調整を行うよう
にした結線例を示している。このシステムでは、制御ボ
ックス84は連結ケーブル86によって、光プリンタのLED
アレイユニット14に接続される。また、制御ボックス84
には、コードを介して、印写スタートボタン82が接続さ
れる。そして、ハンドヘルドコンピュータ80は、この例
では、第20図に示すプログラムが格納できるだけのメモ
リ容量があればよく、計算にのみ使用する。

サービスマンは第19図の結線をして、光プリンタ本体の
スタートボタン（図示せず）を押す。そして、適当なタ
イミングのとき、印写開始ボタン82を押して、第５図の
ような焦点調整用フォントパターンを印写させる。そし
て、そのときの焦点が最もよく合っているアドレスない
し座標を読み取って、ハンドルヘルドコンピュータ80に
入力する。その後ハンドヘルドコンピュータ80は、第20
図に示すフロー図に従って動作し、その表示部に修正表
示が行われるので、サービスマンは高さ調整ねじ20をそ
れに従って回転させればよい。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明は適用できる光プリンタの要部を示す
斜視図である。第２図はLEDアレイユニットを詳細に示す断面図解図で
ある。第３図および第４図はLEDアレイユニットをサイドフレ
ームに取付ける取付構造を示す図解図である。第５図は焦点調整用フォントパターンの一例を示す図解
図である。第６図〜第10図はこの発明の焦点調整方法を説明するた
めの各状態の模式図である。第11図はこの発明の一実施例を示す概略ブロック図であ
る。第12図はフォントパターン発生回路の一例を示すブロッ
ク図である。第13図はメモリマップを示す図解図である。第14はLEDアレイユニットの具体例を示す図解図であ
る。第15図はパターン用ROMのデータ格納状態を示す図解図
である。第16図および第17図は第12図実施例の動作を説明するた
めのフロー図であり、第16図がメインルーチンを、第17
図が改行サブルーチンをそれぞれ示す。第18図は第12図回路が用いられるシステムの一例を示す
斜視図である。第19図は第12図回路が用いられるシステムの他の例を示
す斜視図である。第20図は第18図または第19図実施例の操作ないし動作を
説明するためのフロー図である。図において、10は感光体、12はLEDアレイ、14はLEDアレ
イユニット、18は短焦点レンズアレイ、20a,20bは高さ
調整ねじ、42はフォントパターン発生回路、44は切換え
スイッチ、46はCPU,48はRAM内蔵形パラレルインタフェ
ース,52はROM,52b〜52eはパターン用ROM,70はパーソナ
ルコンピュータ,80はハンドヘルドコンピュータを示
す。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の光学エレメントをアレイ状に配列す
る光学ヘッドと、その光学ヘッドによって露光される感
光体とを含む光プリンタにおける焦点調整方法であっ
て、前記感光体に対して前記光学ヘッドの一部の光学エレメ
ントで焦点が合った状態でフォントパターンを印字し、前記光学ヘッドを前記感光体に対して、その光学エレメ
ントの配列方向の延長線と前記感光体の表面における各
光学エレメントによる光照射面とがなす角度を維持しつ
つ近接または離間する方向に平行移動させて当該光学ヘ
ッドの他の一部の光学エレメントで焦点が合った状態で
再度同じフォントパターンを印字し、前記光学ヘッドの平行移動距離と、それぞれの位置で最
も焦点の合ったフォントパターン上の位置から前記光学
ヘッドの感光体に対するずれ量を計算する、光プリンタ
の焦点調整方法。