JPH0712713B2 - 光プリンタ装置 - Google Patents

光プリンタ装置

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JPH0712713B2
JPH0712713B2 JP26299287A JP26299287A JPH0712713B2 JP H0712713 B2 JPH0712713 B2 JP H0712713B2 JP 26299287 A JP26299287 A JP 26299287A JP 26299287 A JP26299287 A JP 26299287A JP H0712713 B2 JPH0712713 B2 JP H0712713B2
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JP
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correction
led
light amount
duty
optical head
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嘉之 中井
史夫 佐藤
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Sharp Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 (a)産業上の利用分野 この発明はLEDヘッドなどの光ヘッドを使用した光プリ
ンタ装置に関する。
(b)従来の技術 LEDヘッドなどの光ヘッドを使用した光プリンタ装置で
は、再生画像の品質を決める要因に光ヘッドの光量ばら
つきがある。この光ヘッドの光量ばらつきは、光ヘッド
を構成する複数のチップの特性が異なっていることに起
因する。一般に±15%程度の光量ばらつきのある光ヘッ
ドを使用すれば、文字や図形を印刷する上では問題はな
い。しかしハーフトーンなどを印字する場合にはもっと
ばらつきの小さい光ヘッドが要求される。このような高
精度の光ヘッドを使用すれば当然に光プリンタ装置のコ
ストが非常に高くなる。また、各チップにシリーズ抵抗
を接続し、かつそれぞれのシリーズ抵抗の大きさをトリ
ミングする方式も提案されているが、光量ばらつきを±
4%程度に押さえ込む場合には複雑なトリミング処理が
必要となり、この方式でも装置全体のコストを上げる問
題がある。
そこで、コストを上げずに簡単に光量補正する方式とし
て従来提案されているものに、画像データを光ヘッド駆
動部に送る前に複数の補正ステップを実行する方式があ
る。この方式では複数回の補正ステップにおいて光ヘッ
ドの光量補正を行う。光ヘッドの各チップの光量はON時
間τに比例し、このτは τ(k)=T0+(m−k)t ・・・(1) で表される。
同(1)式において、T0はチップに対する共通通電時間
を表し、(m−k)tは補正通電時間を表している。ま
た、mは補正ステップ数、kは1〜mの自然数、tは補
正のための付加通電時間の基本単位を表している。
(1)式においては(m−k)tで表される補正通電時
間が複数の補正ステップにおいて通電されるトータルの
時間に相当し、T0で表される共通通電時間が、補正ステ
ップの後に実行され、画像データをそのまま光ヘッド駆
動部に送る主ステップで通電される時間を表している。
第5図は上記(1)式を実際に実行する方法を説明する
ための図である。この例では補正ステップ数mをm=5
に設定している。1ライン分の画像データは合計5回の
補正ステップにおいてそれぞれ出力され、各1ライン分
の画像データと各々が独立している5つの光量補正デー
タとが順次論理積される。1回目補正ステップにおい
て、例えば光量補正データが全て1(“H")であれば1
ライン分の画像データはそのまま補正画像データとして
光ヘッド駆動部(この例では光ヘッドをLEDヘッドにし
ている)に送られる。また、2回目の補正ステップにお
いて光量補正データが全て0(“L")であれば、光ヘッ
ド(LEDヘッド。以下同じ)駆動部に送られる2回目の
補正画像データは1ライン分全てが0すなわち“L"とな
る。このようにして合計5回(5ステップ)の光量補正
を行う。すなわち、1ドットに付き5ビットの補正が行
われることになり、5ビットの内何ビットが1(“H")
であるかによって各ドットに付き合計6段階のオン時間
が設定されることになる。上記(1)式においての(m
−k)tの補正通電時間が6段階となるわけである。論
理積されて得られた上記補正画像データはシフトレジス
タに取り込まれた後、さらにラッチ信号によってラッチ
回路にセットされ、ストローブ信号に同期してLEDヘッ
ドに出力される。なお、LEDヘッド駆動部には公知のラ
ッチ付シフトレジスタが使用され、ラッチ信号によって
シフトレジスタに記憶されている上記補正画像データが
ラッチ回路にラッチされるとともに、ストローブ端子に
入力したストローブ信号が“H"の間中ラッチ回路の内容
がLEDヘッドに出力される。
以上のLEDプリンタ装置において、上記(1)式におけ
る補正のための付加通電時間の基本単位tの大きさを考
えてみると、例えばデータ転送可能最大周波数が8MHz、
1ライン分の全ドット数が3620、ラッチ付シフトレジス
タへのデータ入力が4入力同時可能であるとすると、上
記基本単位tは t=125nS×(3620/4)≒113μS ・・・(2) となる。
すなわち、これ以下の時間で補正データを入力すること
はできない。また、1ライン印字するのに要する必要な
時間は画像形成プロセススピードと解像度によって決定
され、例えば解像度が300DPI(Dot Per Inch)、画像形
成プロセススピードが 100mm/Sとすると、 T=1÷100(mm/S)÷(300/25.4)≒8.47×10-5(S/
ライン)≒847(μS/ライン) ・・・(3) となる。(1Inch≒25.4mm) シフトレジスタに取り込んだ画像データをLEDヘッドに
出力するためのストローブ信号は、従来の光プリンタ装
置においては、図示のように1回目の補正画像データを
光ヘッドに出力するときに立ち上がり、主ステップにお
いて画像データを光ヘッドに出力した後に立ち下がる。
したがってこの場合には1補正ステップ当り113μSの
時間がそのままLEDのオン時間となり、結局補正ステッ
プ数が5である時には、共通通電時間T0は T0=847μS−113μS×5 =282μS・・・(4)となる。
(c)発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記の光プリンタ装置では、補正のため
の付加時間の基本単位tが113μSと、共通通電時間T0
を考えた場合非常に長く、このため光量ばらつきのそれ
ほど大きくない(例えば±15%程度)光ヘッドの光量を
ほとんど補正することができない問題がある。補正によ
るLEDのオン時間の変化する幅が大きすぎるからであ
る。上記(2)式から、データ転送可能最大周波数を上
げたり、シフトレジスタへの同時データ入力数を増やし
たりすることによって基本単位tをある程度小さくする
ことは可能であるが、実用に耐えれる程度に小さくする
のは困難であり、しかも小さくすればするほど回路構成
が複雑となり、かつコストが高くなる問題があった。
この発明の目的は、光ヘッド駆動部から光ヘッドへ出力
する駆動信号のデューティを小さくできるようにするこ
とにより上記の問題点を解消し、光量ばらつきの小さな
光ヘッドの補正も電気的に簡単に行うことのできる光プ
リンタ装置を提供することにある。
(d)問題点を解決するための手段 複数のLEDを有し、各LEDの1ライン中のオン時間を補正
することで各LEDの光量のばらつきを補正するととも
に、前記各LEDに画像データを与えて出力される光によ
り画像形成を行う光プリンタ装置において、 前記1ライン中のオン時間を、一つの長い主ステップ
と、複数の短い補正ステップとに分割し、前記複数の補
正ステップのそれぞれをデューティ制御する手段と、 前記複数の補正ステップのデューティを同一の値に設定
する手段と、 各光ヘッドの光量のばらつきに応じて前記補正ステップ
のうちオンすべき補正ステップを設定する手段と、 を備えたことを特徴とする。
(e)作用 この発明に係る光プリンタ装置では、光ヘッド駆動部か
ら光ヘッドへ出力する駆動信号のデューティを設定可能
にしているために、上記の補正のための付加時間基本単
位tがそのまま光ヘッドのオン時間とならず、tと設定
されたデューティとを掛けた時間が実際のLEDのオン時
間となる。
したがって、デューティを2分の1に設定した場合、上
記の例では113μSに0.5を掛けた長さである62μSが光
ヘッドの実際のオン時間となる。
この発明の光プリンタ装置においては、光ヘッドへの通
電時間τは上記(1)式のように表した場合、 τ(k)=T0+y(m−k)t ・・・(5) となる。もちろん主ステップにおいての駆動電流のデュ
ーティを設定することも可能であり、この主ステップに
おいてもデューティの設定を行うとすると、 τ(k)=xT0+y(m−k)t ・・・(5)′ となる。
上記(5)′式においてx,yはそれぞれ主ステップにお
ける光ヘッドの駆動電流のデューティ,補正ステップに
おける光ヘッドの駆動電流のデューティを表している。
光ヘッドの駆動電流のデューティは、実際にはシフトレ
ジスタに入力するストローブ信号のデューティとなる。
上記(5)または(5)′式から明らかなように、補正
ステップにおいて基本単位tに1以下のyが掛けられる
ため補正ステップにおける実際の光ヘッドのオン時間が
基本単位よりも短くなり、結局主ステップにおける光ヘ
ッドのオン時間、すなわち共通通電時間xT0に対して補
正ステップにおけるLEDの実際のオン時間y(m−k)
tを相対的に非常に小さくすることができる。これによ
って光量ばらつきの微調整が可能になり、結局光量ばら
つきのそれほど大きくない(例えば±15%程度)光ヘッ
ドに対しても十分な光量補正ができるようになる。しか
も、変更するデューティが補正ステップの数にかかわり
なく同一の値でよいため、制御データ数が増加すること
がなく、制御が複雑化することがない。
(f)実施例 第1図は本発明の実施例において上記(5)′式を実際
に実行した時の信号図を示している。第2図は同実施例
であるLEDプリンタ装置の要部のブロック図を示してい
る。
第2図において制御部1の出力端子にはクロックCLK,ラ
ッチ信号LA′,シリアル画像データ,光量設定信号の各
端子がある。クロックCLKは光量補正アドレス発生回路
2,ストローブ信号発生回路5およびLEDドライバ7に入
力している。ラッチ信号LA′は光量補正アドレス発生回
路2、ストローブ信号発生回路5に出力される。また、
ラッチ信号LA′は分周回路9で分周されてLEDドライバ
7に入力する。シリアル画像データはシリアルパラレル
変換回路4に導かれ、ここでパラレル画像データに変換
されて論理積回路6に出力される。また、光量設定信号
はストローブ信号発生回路5に導かれ、ここでストロー
ブ信号STRが生成される。
光量設定信号はストローブ信号STRのデューティデータ
を含んでいて、1ライン分の画像データ送出後に出力さ
れる。前記光量補正アドレス発生回路2はカウンタを含
み、クロックCLKをカウントしてそのカウント値を光量
補正ROM3にアドレスデータとして出力する。光量補正RO
M3は光量補正アドレス発生回路2で生成されたアドレス
の光量補正データを論理積回路6に出力する。光量補正
ROM3は光量補正データを生成するもので、5回の補正ス
テップにおいて順次1ライン分の光量補正データを出力
するとともに、その後の主ステップにおいてオール1
(“H")のデータを出力する。論理積回路6はこの光量
補正ROM3からのデータとシリアルパラレル変換回路4で
パラレル変換された画像データとを論理積してLEDドラ
イバ7に出力する。LEDドライバ7はラッチ付シフトレ
ジスタとドライバ部で構成され、論理積回路6で論理積
されたデータがロードされたシフトレジスタのデータを
ラッチ信号LAに同期してラッチ回路にセットする。LED
ドライバ7にラッチされた上記画像データはストローブ
信号STRが“H"の間LEDチップ8に出力される。ストロー
ブ信号が“H"の時間においてはLEDヘッド8のオン時間
となり、ドライバ7のデータがLEDヘッド8に出力され
る。なお、LEDヘッド8がオン時間であるということ
は、ドライバ7のデータがLEDヘッド8のそれぞれのチ
ップに出力されることを意味する。したがって、あるチ
ップに対応するドライバ7のデータが0(“L")である
ときにはそのチップは点灯することがない。
上記の回路構成によって、補正ステップ数mが5で、か
つ補正ステップでのストローブ信号のデューティが約30
%の時には第1図に示すような信号となる。なお、主ス
テップでのストローブ信号のデューティは100%にして
いる。
第6図に比較して本実施例ではストローブ信号のデュー
ティが補正ステップにおいて約30%であるために、上記
(5)′式においてy=0.3となる(xは1)。したが
ってy(m−k)tの値が小さくなり、ばらつきの小さ
なLEDヘッドの光量補正が可能になる。
第3図は本実施例と従来の光プリンタ装置との補正効果
の比較図である。この比較図は上記(1)式において
は、 T0=0.2mS、t=0.05mS、m=5とし 上記(5)′式においては、 T0=0.2mS、t=0.05mS、m=5、 x=1,y=0.25とした場合を示す。
実線は従来の装置での補正効果を表し、点線は本実施例
での補正効果を表す。
このグラフは以下の計算からプロットされる。
本実施例の装置 上記(5)′式から、 τ(k)=0.2+0.25(5−k)×0.05 =0.2+0.0125(5−k) したがって、τ(0)=0.2625 τ(1)=0.25 τ(2)=0.2375 τ(3)=0.225 τ(4)=0.2125 τ(5)=0.2 となる。τ(3)=0.225を基準とすると、 光量が85%しかない暗いドットを補正する場合、 k=0とすると、 0.85×0.2625/0.225=0.992となる。
また、86%のドット補正する場合には同様に0.86×0.26
25/0.225 =1.003となる。
このようにして結果が1に最も近くなるようにkを選択
していき、光量が85%から115%までを計算していく
と、例えば103%ではk=4,0.973となり、また115%で
はk=5、1.022となる。
全ての計算結果をプロットすると第3図のようになる。
なお、横軸は補正前の光量を表す(例えば85%光量は0.
85となる)。同様の計算方式によって(1)式の計算を
行い、光量が60%から140%までの範囲の計算を行う。
このようにして各計算結果をプロットすると、第3図で
明らかなように本実施例では明らかに補正効果がでてい
る。
なお、第2図の光量補正ROM3と上記(5)′式との関係
は次のようになる。
例えばあるLEDチップが5回の補正ステップにおいて3
回の補正通電が行われるものとすると、そのLEDチップ
に対する(5)′式のkは2となる。すなわちm−kが
3となるようにkの大きさが設定される。光量補正ROM3
はこの場合5回の補正ステップの内任意の3回だけその
チップに対する補正データを“1"にする。光量補正ROM3
はこのようにして全てのLEDチップに対しての光量補正
データを出力する。
次に制御部の動作を説明する。第4図は制御部1の動作
を示す概略のフローチャートである。
印字ステップに入ると、最初にステップn1においてカウ
ンタN=1にセットL、n2で画像データを1ライン分シ
リアルパラレル変換回路4に送出する。このときから光
量補正ROM3から光量補正データが出力され論理積回路6
によってその光量補正データとシリアルパラレル変換回
路4で変換された画像データとの論理積が行われてい
く。論理積されたデータはLEDドライバ7のシフトレジ
スタにロードされる。ロード後ラッチ信号LAによってラ
ッチ回路にラッチされる。また、ストローブ信号発生回
路5にはストローブ信号のデューティを決める光量設定
信号が入力し、この信号に基づくストローブ信号STRが
“H"の間、前記ラッチ回路にラッチされている補正画像
データがドライバ部を介してLEDヘッド8に出力され
る。すなわち補正ステップの実行に移る。本実施例で
は、この補正ステップでのストローブ信号のデューティ
が30%(0.3)に設定されている。合計5回の補正ステ
ップが実行されるとn5→n6と進み主ステップの実行に移
る。主ステップでは画像データを1ライン分シリアルパ
ラレル変換回路4に送出し、且つストローブ信号STRの
デューティが100%となる光量設定信号を送出する。こ
の主ステップにおいては前述のように光量補正ROM3から
オール1(“H")のデータが出力されるために、論理積
回路6の出力はシリアルパラレル変換回路4から出力さ
れた画像データそのままとなる。
上記において本発明の補正ステップの実行手段はn1〜n5
が対応している。また、駆動電流のデューティを設定す
る手段はn3が対応している。
上記のように光量補正ROMを使用することによって上記
(5)′式を簡単に実現することができる。また、光量
補正アドレス発生回路2やストローブ信号発生回路5は
カウンタで作成できるために、全体の回路構成も非常に
簡単でかつ安価なものとなる。さらに、(5)′式にお
いてxとyの比を一定にして、大きさだけを変化させる
ことにより印字濃度を調整することも可能である。
(1)式を実現する従来の装置であると、印字濃度を調
整しようとする場合にストローブ信号全体の幅を可変す
ることになるが、第6図から明らかなようにストローブ
信号の幅を調整するとT0とtの比が変わってしまう。こ
のため、印字濃度の調整は可能であるが、光量補正効果
が減少してしまうという不都合が生じる。本実施例によ
れば、1補正ステップ毎に1サイクルストローブ信号を
発生させているために上記xとyの比を一定にしたまま
ストローブ信号のデューティを可変できる。このため、
ストローブ信号で印字濃度を調整した場合であっても光
量補正の効果が減少しないという利点がある。
第5図はこの発明の他の実施例を説明する図である。上
記の実施例では1補正ステップ毎に1サイクルストロー
ブ信号を発生させ、そのストローブ信号のデューティを
任意の大きさに設定できるようにしているが、各補正サ
イクルにおいてのデューティが一定であるためにm+1
通りの補正通電時間しか得られない。したがって、細か
い補正をするにはmを大きくしなければならず、その分
制御が複雑になる問題が生じてくる。また、mもそれほ
ど大きくすることができない。
第5図に示す実施例はストローブ信号のデューティを各
補正ステップにおいて変え、mを大きくしなくても光量
補正を細かくできるようにしたものである。同実施例に
おいては第1補正ステップでのストローブ信号のデュー
ティを8分の7に設定し、第2補正ステップでは8分の
6、第3補正ステップでは8分の5、第4補正ステップ
では8分の3、第5補正ステップでは8分の1に設定し
ている。このようにするとm=5であっても各補正ステ
ップでのデューティを変えることによりLEDヘッドに対
する補正通電時間の組み合わせを簡単に増やすことがで
き、細かい光量補正が可能となる。
(g)発明の効果 以上のようにこの発明によれば、光量補正が電気的に行
われるために簡単にしかも低コストで光量補正を行うこ
とができ、しかも光量補正の微調整が可能になり、光量
ばらつきがそれほど大きくない光ヘッドに対しても確実
な補正を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の実施例であるLEDプリンタ装置の動
作を説明するための信号図、第2図は同LEDプリンタ装
置の要部ブロック図、第3図は従来の装置と本実施例の
光量補正の効果を説明するための図、第4図は制御部の
概略構成動作を示すフローチャート、第5図は本発明の
他の実施例の信号図、第6図は従来の信号図をそれぞれ
示している。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数のLEDを有し、各LEDの1ライン中のオ
    ン時間を補正することで各LEDの光量のばらつきを補正
    するとともに、前記各LEDに画像データを与えて出力さ
    れる光により画像形成を行う光プリンタ装置において、 前記1ライン中のオン時間を、一つの長い主ステップ
    と、複数の短い補正ステップとに分割し、前記複数の補
    正ステップのそれぞれをデューティ制御する手段と、 前記複数の補正ステップのデューティを同一の値に設定
    する手段と、 各光ヘッドの光量のばらつきに応じて前記補正ステップ
    のうちオンすべき補正ステップを設定する手段と、 を備えたことを特徴とする光プリンタ装置。
JP26299287A 1987-10-19 1987-10-19 光プリンタ装置 Expired - Lifetime JPH0712713B2 (ja)

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JP26299287A JPH0712713B2 (ja) 1987-10-19 1987-10-19 光プリンタ装置

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JPH01103464A JPH01103464A (ja) 1989-04-20
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US6124875A (en) * 1993-08-20 2000-09-26 Sanyo Electric Co., Ltd. Printer with line head

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62132474A (ja) * 1985-12-04 1987-06-15 Matsushita Graphic Commun Syst Inc Ledアレイ光量ばらつき補正方法

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