JPH09174941A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 ＬＥＤヘッドの階調データ転送回路の他に、
１ビット幅の文字データ転送回路を設け、その出力をラ
ッチ回路Ｌの最上位ビットに入力し、階調印画データの
最上位ビットのデータとして扱う。 【効果】 文字印画時のデータ転送量を減らし、かつＬ
ＥＤヘッド内でのデータ処理を簡単にして、階調印画と
文字印画の混在時に文字印画を高速化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の利用分野】この発明はＬＥＤヘッドやＥＬヘッ
ド，サーマルヘッド，レーザープリンタ等の画像形成装
置に関し、特に階調印画を伴うグラフィック印画と、階
調処理の無い文字印画の双方に対応した画像形成装置に
関する。

【０００２】

【従来技術】パーソナルコンピュータやプリンタ，ファ
クシミリ等の高性能化に伴い、グラフィック処理のため
に階調印画行われるようになっている。階調印画では１
ドット（１画素）当たり、例えば４ビット〜８ビット程
度のデータ幅の階調印画データをＢＣＤコードでデータ
転送回路から入力し、この信号を駆動回路で処理して、
ＬＥＤや発熱素子，レーザー等の画像素子を駆動する。

【０００３】さてこのような画像形成装置では、階調印
画に伴ってデータ転送量が増加し、高速処理が要求され
る。例えば解像度３００ＤＰＩのＡ４毎分１０枚機を考
えると、副走査線が無いものとしてライン数が３５４６
ラインで、１枚当たり６秒の印画時間であるため、１ラ
イン当たりの印画時間は１．６９ｍ秒となる。ここでレ
ーザープリンタの場合、解像度３００ＤＰＩからドット
数は１ライン当たり２５６０ドットとなり、例えば２５
６階調とすると１階調当たりの印画時間は２．５８ｎｓ
となる。またダイナミックドライブの固体走査式ヘッド
の場合、同じ条件で１階調当たりの印画時間は１６５ｎ
ｓとなる。１階調当たりの印画時間は極めて短く、これ
に伴って高速でデータを転送し、高速で画像素子を駆動
する必要が生じる。このようなデータ転送や画像素子の
駆動は困難で、結果的に印画速度を低下させる必要が生
じる。そしてこのことは、高速で高階調度のグラフィッ
ク印画を行いたいとの要求に矛盾する。

【０００４】なおスタティックドライブの固体走査式画
像形成装置の場合、ダイナミックドライブに比べて低速
でのデータ転送や画像素子の駆動が可能である。しかし
ながら低速で画像素子を駆動することは、駆動時間が長
いため素子の温度上昇をもたらし、温度変動に伴う出力
変化によって階調印画の品質を低下させることになる。
例えば２５６階調の印画を行う場合に、画像素子の温度
変動で出力が１％変動すれば、実際の階調度は１００階
調程度に低下している。そして多くの場合、温度変動に
伴う出力変動はさらに大きく、実際の階調度はさらに低
下することになる。従って、スタティックドライブの画
像形成装置は階調印画には不適である。

【０００５】階調印画に伴ってデータ転送量は増加し、
画像形成装置内でのデータ処理量も増加する。実際には
階調印画に伴うデータ量の増加に比例して、転送速度や
データの処理速度を速めることは困難で、印画速度を低
下させる他はない。しかしながら多くの場合、印画の大
部分は文字印画であり、グラフィック印画は部分的に行
われるに過ぎない。そして従来の画像形成装置では、デ
ータ転送回路が階調データ用の１系統しかないため、文
字印画を行うにも階調データの転送回路を用いるしかな
く、文字印画に対しても印画速度は階調印画の速度で決
ってしまう。このため高速で処理可能な文字印画の部分
に対しても、グラフィック印画の速度でしか印画を行え
ないことになる。

【０００６】

【発明の課題】この発明の課題は、 1) 文字印画とグラフィック印画の双方に対応した画像
形成装置において、文字印画部分の印画速度を高め、高
速印画を可能にすることにある（請求項１〜４）。 2) また請求項２〜４の発明での課題は、単純な階調デ
ータ転送回路で階調印画データの転送ができ、かつ高速
で文字印画ができる画像形成装置を提供することにあ
る。 3) さらに請求項３，４での課題は、階調印画と文字印
画の双方に対応でき、安価で高速文字印画が可能な駆動
回路を備えた画像形成装置を提供することにある。

【０００７】

【発明の構成】この発明は、階調印画データを入力する
ための階調データ転送回路と、入力された印画データに
応じて画像素子を駆動するための駆動回路とを有する画
像形成装置において、前記階調データ転送回路とは別
に、文字印画データを入力するための文字データ転送回
路を設けたことを特徴とする。

【０００８】好ましくは、前記画像形成装置が多数の画
像素子を配列した固体走査式の画像形成装置であり、前
記階調データ転送回路が、階調印画データをシリアル入
力し、かつ画像素子毎に各階調度のデータをパラレル出
力するシリアルイン／パラレルアウトの転送回路であ
り、前記文字データ転送回路が、画像素子当たり１ビッ
トの文字印画データをシリアル入力し、パラレル出力す
るシリアルイン／パラレルアウトの転送回路であり、さ
らに文字印画データを階調印画データの最上位データ相
当のデータとして、前記駆動回路に入力する。

【０００９】特に好ましくは、前記駆動回路が、階調印
画データの語長分のストローブ信号線と、各ストローブ
信号線からのストローブ信号とパラレル出力された階調
印画データの各ビットのデータとの論理積を求めるため
の論理積回路とからなる。また好ましくは、前記駆動回
路が、階調印画データの語長分の電源回路からなる。

【００１０】なお画像素子には、実施例に示すＬＥＤの
他に、サーマルヘッドの発熱素子や、半導体レーザー等
を用いる。またシリアルイン／パラレルアウトの階調デ
ータ転送回路は、好ましくは文字通りに１ビットシリア
ル入力で、例えば階調印画データが例えば８ビット２５
６階調で有れば８ビット幅の、階調印画データの語長の
幅のパラレル出力の回路とする。

【００１１】

【発明の作用と効果】この発明では、階調データ転送回
路とは別に文字データ転送回路を設けるので、文字印画
データは階調印画データとは別個に入力でき、文字印画
データを高速でデータ転送し、高速で印画することが可
能になる。この結果、階調印画データに対する印画品質
を損ねずに、高速で文字印画を行うことができる（請求
項１〜４）。

【００１２】請求項２の発明では、階調印画データをシ
リアル入力しパラレル出力する。ここで階調データ転送
回路を用いて文字印画データを入力すると、階調印画デ
ータがｎビット幅であるとして、シリアル入力であるた
め１ビット幅の文字印画データを入力するにも、残るｎ
−１ビットに対して余分のデータを付加して入力せねば
ならないことになる。この発明では文字データ転送回路
を階調データ転送回路と別個に設けたので、文字データ
転送回路には文字通りに１ビット幅の文字印画データを
入力すればよく、データ転送速度が向上する。さらに文
字印画データを階調印画データの最上位データ相当のデ
ータとして処理し、同じ駆動回路で簡単に階調印画デー
タと文字印画データとを処理できる（請求項２〜４）。

【００１３】請求項３，４の発明では、駆動回路の具体
的な構造を提供する。請求項３の発明では、階調印画デ
ータのビット幅に相当する数のストローブ線と、各スト
ローブ信号と各ビットの階調印画データの論理積を求め
るための論理積回路を設ける。論理積回路の個数は階調
印画データのビット幅（語長）に等しい。そして前記の
ストローブ信号を順次加えて各論理積回路を順次駆動さ
せることにより、階調印画データを画像素子の駆動時間
に変換し、パルス幅変調により階調印画を行う。この場
合、文字印画データは最上位のデータに対応する論理積
回路に入力され、このデータに対するストローブ信号の
みを加えれば、高速で文字印画を行うことができる。

【００１４】請求項４の発明では、駆動回路を階調印画
データのビット幅の個数の電源回路で構成する。そして
これらの電源回路の出力を重ね合わせて画像素子を駆動
すれば、階調印画データの階調度に比例した大きさの信
号で画像素子を駆動できる。またこの場合、文字印画デ
ータは最上位のデータに相当する電源回路に入力され、
階調印画データの最上位信号に対応する信号として処理
される。この結果簡単な駆動回路で、階調印画と文字印
画とを高速で行うことができる。

【００１５】

【実施例】図１，図２に、ＬＥＤヘッドを用いた実施例
を示すが、サーマルヘッド等の他の画像形成装置の場合
も同様である。図において、２は個別のＬＥＤで、例え
ば６４個のＬＥＤ２を配列した、図示しないＬＥＤアレ
イを用い、このＬＥＤアレイを４０個配列し、合計例え
ば２５６０個のＬＥＤ２を用いる。４はスイッチングト
ランジスタで、ＬＥＤアレイ単位でダイナミックドライ
ブするためのものである。即ちＬＥＤアレイが４０個の
場合、スイッチングトランジスタ４も４０個設け、スイ
ッチングトランジスタ４は１個ずつ順にオンして、ＬＥ
Ｄヘッドを４０分割でダイナミックドライブする。６は
定電流回路で、この実施例では定電圧回路等の他の電源
回路でも良く、ＯＲはオアゲート、Ａ１〜Ａ５はアンド
ゲート、Ｓ１〜Ｓ５はストローブ線である。定電流回路
６〜ストローブ線Ｓ１〜Ｓ５がＬＥＤ２の駆動回路で、
図には５ビット３２階調の印画用の構成を示す。なおＡ
１〜Ａ５，Ｓ１〜Ｓ５での１は最下位ビットを、５は最
上位ビットを示す。そして階調印画データは２進のＢＣ
Ｄコードで表され、１語が５ビット幅で、ストローブ線
Ｓ１〜Ｓ５に加わるストローブ信号ＳＴＲＯＢＥ１〜１
６はストローブパルスの幅が１：２：４：８：１６であ
る。

【００１６】Ｌは例えば５ビットのラッチ回路、ＳＲ１
は例えば５ビットのシリアルイン／パラレルアウトのシ
フトレジスタで、データ線Ｄ１から階調印画データを１
ビットずつシリアル入力し、クロック線Ｃ１からのクロ
ック信号ＣＬＯＣＫ１により入力したデータをシフトさ
せ、ラッチ信号でラッチ回路Ｌに５ビットパラレル出力
する。シフトレジスタＳＲ１，ラッチ回路Ｌ，データ線
Ｄ１及びクロック線Ｃ１により、階調データ転送回路を
構成する。

【００１７】ＳＲ２は１ビット幅のシフトレジスタで、
データ線Ｄ２から１語１ビットの文字印画データをシリ
アル入力し、クロック線Ｃ２からのクロックＣＬＯＣＫ
２により、データを隣接したシフトレジスタへ転送す
る。そしてシフトレジスタＳＲ２の信号をラッチ回路Ｌ
の最上位ビットに入力し、アンドゲートＡ５に入力し
て、最上位のストローブ信号ＳＴＲＯＢＥ１６との論理
積でＬＥＤ２を駆動する。これは文字印画データを、階
調印画データの最上位ビットのみからなる信号として扱
い、ラッチ回路Ｌの最上位ビットを介して、駆動回路に
加えることを意味する。なおプリンタ本体等の、ＬＥＤ
ヘッドにデータを転送する側は、転送しているデータが
階調印画データか文字印画データかを認識しており、文
字印画の場合にはストローブ信号をストローブ線Ｓ５の
みに加えるようにする。

【００１８】図２に、図１の実施例の動作波形を示す。
図２の(1)〜(7)は階調印画の際の波形を示し、(8)〜(1
0)は文字印画の場合の波形を示す。階調印画では、クロ
ック線Ｃ１から高速のクロック信号を入力し（図２(2)
のＣＬＯＣＫ１）、これと同期してデータ線Ｄ１から例
えばＬＥＤ２当たり５ビット３２階調の印画データを入
力する（図２(1)のＤＡＴＡ１）。階調印画データはシ
フトレジスタＳＲ１に１ビットずつシリアル入力し、ラ
ッチ回路Ｌにラッチ信号で５ビット幅でパラレル出力す
る。ラッチ回路Ｌに入力後、ストローブ線Ｓ１〜Ｓ５に
ストローブ信号を例えばＳＴＲＯＢＥ１からＳＴＲＯＢ
Ｅ１６への順で加え（図２の(3)〜(7)）、ラッチ回路Ｌ
の出力とストローブ信号との論理積をアンドゲートＡ１
〜Ａ５で求める。オアゲートＯＲはこれらの信号を論理
加算し、定電流回路６を介してＬＥＤ２を駆動する。こ
の結果ＬＥＤ２のオン時間は、階調印画データに応じて
３２階調に変化し、階調印画が行われる。

【００１９】階調印画ではデータ転送量が多いため、印
画速度が低下する。また実施例の５ビット３２階調の場
合、最短のストローブ信号ＳＴＲＯＢＥは１ドットの最
大印画時間の１／３２となる。ところでストローブ信号
は定電流回路６をオン／オフさせるための信号で、余り
パルス幅を短くすると定電流回路６が追随しないので、
ある程度の幅が必要である。このため１ブロック６４ド
ット分のＬＥＤ２に対する階調印画データの転送の間に
印画を完了できず、データ転送とデータ転送との間に隙
間を設け、ストローブ信号の処理に必要な時間を確保す
る必要が生じる。この結果、階調印画の速度はさらに低
下する。

【００２０】一方文字印画では、階調印画データＤＡＴ
Ａ１やそのクロックＣＬＯＣＫ１を入力せず、クロック
線Ｃ２からクロック信号ＣＬＯＣＫ２を入力し、１語１
ビットの文字印画データをシフトレジスタＳＲ２に転送
する。転送された文字印画データはラッチ回路Ｌの最上
位ビットに供給され、階調印画データの最上位ビットに
対応するストローブ信号ＳＴＲＯＢＥ１６のみを加え
て、アンドゲートＡ５とオアゲートＯＲを介して定電流
回路６を駆動する。文字印画データの転送時間は階調印
画データの約１／５で、加えるストローブ信号も幅の大
きな信号が１種類で、データ転送とデータ転送との間の
隙間を短くできる。これらのため高速で文字印画を行う
ことができ、しかもラッチ回路Ｌから後の回路は階調印
画用の回路をそのまま兼用できる。

【００２１】

【実施例２】図３，図４に、第２の実施例を示す。第１
の実施例との相違点は駆動回路にあり、５種類の定電流
回路６−１〜６−５を用い、それらの出力を重ね合わせ
てＬＥＤ２を駆動する点にある。即ちＬＥＤ２を定電流
駆動し、かつ複数の定電流回路６−１〜６−５をＬＥＤ
２に接続すると、これらの出力電流の重ね合わせでＬＥ
Ｄ２が駆動されることになる。これに伴って１本のスト
ローブ線Ｓを用いることができ、またオアゲートＯＲは
不要になる。階調印画を電流の重ね合わせにより実現す
る点と、そのために出力電流が１：２：４：８：１６の
５種類の定電流回路６−１〜６−５を用いる点を除き、
この実施例は第１の実施例と同等である。

【００２２】図４に第２の実施例の動作波形を示す。図
４の(1)〜(7)は階調印画の際の波形を示し、階調印画デ
ータＤＡＴＡ１を高速のクロック信号ＣＬＯＣＫ１と同
期して、シフトレジスタＳＲ１に１ビット幅でパラレル
入力し、ラッチ信号によりラッチ回路Ｌにパラレル出力
する。次にストローブ信号をストローブ線Ｓから加え
て、ラッチ回路Ｌの各ビットの出力との論理積を求め、
定電流回路６−１〜６−５を駆動してＬＥＤ２を駆動す
る。

【００２３】文字印画では、１ビット幅の文字印画デー
タＤＡＴＡ２を低速のクロック信号ＣＬＯＣＫ２と同期
させて、シフトレジスタＳＲ２に供給し、ラッチ回路Ｌ
の最上位ビットに入力する。そしてストローブ線Ｓから
ストローブ信号を加え、アンドゲートＡ５で文字印画デ
ータとの論理積を求め、定電流回路６−５によりＬＥＤ
２を駆動する。

【００２４】上記の実施例ではいずれも、文字印画では
１ビット幅の文字印画データのみを入力すれば良いの
で、データ転送が容易で印画速度が増加する。また図
３，図４の実施例では、文字印画データは、階調データ
用のラッチ回路Ｌの最上位ビットを利用し、駆動回路の
最上位ビットに対応する定電流回路６−５を利用して印
画を行う。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１の実施例の画像形成装置の要部ブロッ
ク図

【図２】 第１の実施例の動作波形を示す波形図

【図３】 第２の実施例の画像形成装置の要部ブロッ
ク図

【図４】 第２の実施例の動作波形を示す波形図

【符号の説明】

２ ＬＥＤ ４ スイッチングトランジスタ ６ 定電流回路 ＯＲ オアゲート Ａ１〜Ａ５ アンドゲート Ｓ１〜Ｓ５ ストローブ線 Ｌ ラッチ回路 ＳＲ１ 階調データ用シフトレジスタ ＳＲ２ 文字データ用シフトレジスタ Ｄ１，Ｄ２ データ線 Ｃ１，Ｃ２ クロック線 ６−１〜６−５ 定電流回路 Ｓ ストローブ線

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 階調印画データを入力するための階調デ
   ータ転送回路と、入力された印画データに応じて画像素
   子を駆動するための駆動回路とを有する画像形成装置に
   おいて、 前記階調データ転送回路とは別に、文字印画データを入
   力するための文字データ転送回路を設けたことを特徴と
   する、画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記画像形成装置が多数の画像素子を配
   列した固体走査式の画像形成装置であり、 前記階調データ転送回路が、階調印画データをシリアル
   入力し、かつ画像素子毎に各階調度のデータをパラレル
   出力するシリアルイン／パラレルアウトの転送回路であ
   り、 前記文字データ転送回路が、画像素子当たり１ビットの
   文字印画データをシリアル入力し、パラレル出力するシ
   リアルイン／パラレルアウトの転送回路であり、 さらに文字印画データを階調印画データの最上位データ
   相当のデータとして、前記駆動回路に入力することを特
   徴とする、請求項１の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記駆動回路が、階調印画データの語長
   分のストローブ信号線と、各ストローブ信号線からのス
   トローブ信号とパラレル出力された階調印画データの各
   ビットのデータとの論理積を求めるための論理積回路と
   からなることを特徴とする、請求項２の画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記駆動回路が、階調印画データの語長
   分の電源回路からなることを特徴とする、請求項２の画
   像形成装置。