JPS5922775A - 静電印刷装置 - 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】 産業上の利用分野 この発明ハコンピュータ、ファクシミリ、電子カメラな
どからの絵素情報信号から直接ノ・−トコビーを得るこ
とができるようにした静電印刷装置に関する。

背景技術とその問題点 第１図は従来の静電印刷装置の一例を示す概念的な説明
図で、（１）は光導電体ドラム、（２）は帯電部で、と
の帯電部（２）によって光導電体ドラム（１）上には、
一様に所定の電荷この例では正電荷が帯電される。帯電
された正電荷は原画に対応した光像が照射されることに
よって中和されて、光像に応じた静電潜像が形成される
。（３）はトナー供給部で、静電潜像にトナーが付着し
て現像され、トナー像は用紙（４）に転写される。（５
）が転写部である。転写部、定着器（６）でトナー像が
定着されて静電印刷が完了する。

なお、（７）は除電部、（８）はクリーニング部、（９
）は光除電部である。

ところで、この従来の静電印刷装置では、原画に直接光
を当て、その反射光をドラム（１）に照射することによ
ってドラム上に静電潜像を形成しているので、この静電
印刷装置を用いて例えばコンピュータ、ファクシミリ、
電子カメラなどのｆｊ気的出力から直接ハードコピーを
得ることができない。

そして、この静電印刷装置では、印刷濃度は”１″か“
０″であって、その中間調を表現することはできない。

発明の目的 そこで、この発明ではコンピュータなどから出力された
絵素情報信号から直接ハードコピーを形成できるように
すると共に、中間調の像も表現できるようにして、従来
よシも自然で、解像度の高い静電印刷を実現したもので
ある。

発明の概要 そのため、この発明では少くとも１ライン分の光学ヘッ
ド素子を有する光学ヘッドを設け、これを光導電体ドラ
ム上に配して、絵素情報信号に基づいて光学ヘッドを駆
動すると共に、絵素情報の輝度レベルに応じて光学ヘッ
ド素子の発光面積を制御することによシ、輝度レベルに
対しだ静電潜像を形成したものである。

実施例 続いて、この発明の一例を第２図以下を参照して説明す
る。

第２図はこの発明に係る静電印刷装置の一例を示す概念
的々説明図でおって、光学ヘッドｏＯが設けられ、その
出射光によって静電潜像が形成される。

光学ヘッドαＯは１ライン分の光学ヘッド素子（２６０
個程度）を有するラインヘッドが複数本使用されて構成
されたもので、この例ではシラズブディスプレーを光学
ヘッドとして用いた。すなわち、アノード・カソード間
の放電による発光によシｌ絵素分の静電潜像が形成され
る。

第３図は光学ヘッドα０を構成する光学ヘッド部（イ）
の−例で、プラズマディスプレーパネルを使用した光学
ヘッド部（ハ）は４本のラインヘッド（２０Ａ）〜（２
０Ｄ）を有する。ラインヘッドの数日、後述するように
中間調をどの程度まで表現できるようにするかによって
相違する。この例では１６階調をラインヘッドの組合せ
で表現するようにした場合であるので、４本のラインヘ
ッドが使用される。

これらラインヘッド（２０Ａ）〜（２０Ｄ）はライン方
向に延びる４本のカソードｉ１．罹（２１Ａ）〜（２１
Ｄ）と、カソード電極（２１Ａ）〜（２１Ｄ）と直又す
る方向に延びる水平ラインの絵素数に相当する数のアノ
ード電極（イ）とで構成され、各カソード電極（２１Ａ
）〜（２１Ｄ）とアノード電極（イ）との叉点が夫々光
学ヘッド累子の放電部となる。

カソード電極（２１Ａ）〜（２１Ｄ）は上部のガラス基
板（イ）に被着形成され、アノード電極（イ）は下部の
ガラス基板（財）に被着形成される。両者は第４図のよ
うに所定の間隙を保持してフリットシールされて密封さ
れるが、複数のアノード電極間には第５図のように放電
光のアイソレーションに供する隔壁に）がアノード電極
（イ）と並行に形成される。

光学ヘッド部員は第６図のようにその上下に配されたス
ペーサ（ハ）、＠を介して一対のホールダ（ハ）。

（ハ）によυ挾持固定される。スペーサ（ハ）は上部ホ
ールダ（ハ）に、スペーサ（イ）は下部ホールダ（ハ）
に夫々散村けられておシ、また一対のホールダ（財）、
＠の間にもその四隅にスペーサ０１）が介在される。下
部ホールダ（ハ）には光学ヘッド部員が外部に露呈する
ように、所定の幅と長さをもつ長孔（２９Ａ）が形成さ
れている。

長孔（２９Ａ）内にはセルフフォーカスレンズ（ロ）が
光学ヘッド部（イ）の下部基板（ハ）と少許の間隙を保
持して配される。このレンズ（ロ）は光学ヘッド部（イ
）の発光をドラム（１）に導ひくためのもので、第４図
及び第５図に夫々示すようにカンード電ｗ１（２１Ａ）
〜（２１Ｄ）に夫々対向して設けられたレンズ素子（３
４Ａ）〜（３４Ｄ）で構成される。

なお、０→は遮光とレンズ素子（３４Ａ）〜（３４Ｄ）
を連結するためのスに一すである。

第５図に示すようにレンズ０４はＬ字状に折曲げられた
一対の押え板（３５Ａ）、　（３５Ｂ）にてその両側面
が押えられた状態で平版状のレンズホールダ０乃に取付
は固定される。（３６Ａ）　、　（３６Ｂ）はレンズを
固定するだめの締付用バンドである。

レンズ（ロ）と対向するレンズホールダ０乃には図のよ
うな角孔になされた窓（３７Ａ）が形成される。レンズ
（ロ）の左右両端部には段部（３４Ｅ）　、　（３４Ｆ
）が形成され、この段部（３４Ｅ）、（３４Ｆ）をレン
ズホールダｃ３乃に衝合させてレンズ０→が確実に固定
されるようにしている。

また、このレンズホールダ０′／）と、光学ヘッド部翰
を固定するホールダ（イ）との位置決めを確実にするた
め、レンズホールダ０η側には一対の位置決めビン（３
８Ａ）、（３８Ｂ）が設けられ、一方ホールダ（ハ）側
にはこれら一対のビン（３８Ａ）、　（３８Ｂ）が係合
する保合孔（３９Ａ）　、　（３９Ｂ）が設けられ、保
合状態でホールダ翰、０乃間がピル）　６１によシ締付
は固定される。

なお、このレンズホーシダ０乃は図示しないが、本体側
の基板に増刊は固定される。この場冶、第２図のように
このレンズホールダＯｆ）はドラム周面と所定の距離を
保持して対向するように相互の位置関係が選定される。

また、このようにレンズホールダ０′Ｉ）を本体側に取
付けることによシ、光学−・ラド部員のホールダ（ハ）
、Ｕはデルト００によってその取付は取外しを行なうこ
とができる。

さて、との発明では光学ヘッド０１で所定の静電潜像を
形成して静電印刷を行なうに際し、静電印刷像に所定の
階調を付与するため、光学ヘッド０＊の発光面積を絵素
情報信号の輝度レベルに応じて制御してドラム（１）へ
の照射光量を制御する。

ここで、光導電体ドラム（１）の光導重度とドラム（１
）に照射される光像の照度（光量）とは第６図曲線ムの
ような関係にあるから、線形領域を利用すれば光像の明
るさ、すなわち輝度レベルに応じた静電潜像を形成でき
る。ドラム（１）への照射光景は光学ヘッド素子の発光
面積、すなわち照射実効面積を変更することによって制
御することができる。

例えば、１６階調の静電印刷像を形成するには照射実効
面積を１６段階に制御すればよい。

壬のため、この東施例では１本のアノード電極Ｑａ上に
形成される４つの光学ヘッド素子の照射面積を異ならせ
ると共に、これら４つの光学ヘッド素子を適当に組合せ
て使用することにょシ、１６段階の照射実効面積を得る
ようにしている。従って１つの絵素の階調は４本のライ
ンヘッド（２０Ａ）〜（２０Ｄ）を使用して始めて表現
できる場合がある。

そのため、アノード電極（２）は第４図に示すように透
明電極（２２Ａ）とその上面に被着形成される不透明電
極（２２Ｂ）とで構成され、不透切電！　（２２Ｂ）に
は第７図に示すような環状の貫通領域（４２Ａ）〜（４
２Ｄ）が形成される。

第１のカソード電極（２１Ａ）に対応した領域（４２Ａ
）の外径をｒ４、内径をｒ２とすると、第２のカソード
電極（２１Ｂ）に対応する領域（４２Ｂ）の外径はｒ２
に選定される。そしてその内径をｒ３とすると、第３の
カソード電極（２１Ｃ）に対応する領域（４２Ｃ）の外
径がｒ３に選定され、その内径をｒ４とすると、第４の
カソード電極（２］Ｄ）に対応する領域（４２Ｄ）の外
径がｒ４に選定される。なお、第４の領域（４２Ｄ）に
は島領域はない。

そして、これらｒ、〜ｒ４の半径の比をｒａ　：　ｒｓ
　：　ｒｚ　：　ｒｌ　”　１　：　６：）”　’　ｍ
　　　・・””　（’）に選んでおけば、第１から第４
までの領域（４２Ａ）〜（４２Ｄ）の面積比Ｓ、〜Ｓ４
は Ｓ４：Ｓ３：Ｓ２：Ｓ、＝１＝２：４：８　・・・・・
・（２）となるから、これら４つの領域（４２Ａ）〜（
４２Ｄ）の選択により１６通シの違った面積が得られる
。放電光は第１〜第４の領域（４２Ａ）〜（４２Ｄ）か
らしか外部に出ないので、この面積の選択で照射光量を
制御できる。

例えば、第１から第４までの光学ヘッド素子（４３Ａ）
〜（４３Ｄ）を全く励起しない場合が全黒の輝度レベル
に対応し、第１から第４までの光学ヘッド素子（４３Ａ
）〜（４３Ｄ）を時分割的に全て励起すると最大の照射
光量が透過するので、これは全白の輝度レベルに対応さ
せることができる。

続いて、１６階調の静電印刷についてその一実施例を説
明する。説明の便宜上、との例では電子カメラの出力を
用いる。電子カメラとは被写体像を元センサを用いて市
１気信号に変換し、その出力（輝度信号）をカメラに内
蔵した磁気媒体に記録して通常のカメラと同様な静止画
を得る手段をいう。実施例では磁気媒体に記録された輝
度信号から静電潜像が形成される。

第８図は輝度信号から光学ヘッド０１を駆動する駆動信
号を得る形成回路−の−例を示す系統図であって、端子
０）】）に供給された輝度信号ＹはＡ−Ｄ変換器ｃｉ埠
にて４ビツトのデジタル信号に変換される。

４ビツト変換の場合、ＭＳＢからＬＳＢまでのビットの
重みは第１から第４の領域（４２Ａ）〜（４２Ｄ）の面
積比に対応し、面積比は照射光景に対応するから、ＭＳ
ＢからＬＳＢｔでの重みを合計したものがその絵素のも
つ階調となる。

従って、ある絵素のデジタル出力が「Ｍ８Ｂ１０１０」
である場合、第１と第３の領域（４２Ａ）　、　（４２
Ｃ）に対応した第１と第３の光学ヘッド素子（４３Ａ）
　、　（４３Ｃ）を励起すればよい。ただし、とのＷ１
合には第１と第３の光学ヘッド素子（４３Ａ）　、　（
４３Ｃ）は同時励起ではなく順次励起で、第１の光学ヘ
ッド素子（４３Ａ）によって照射された点が、ドラム（
１）の回転によって第３の光学ヘッド素子（４３Ｃ）に
対向したとき、この第３の光学ヘッド素子（４３Ｃ）が
励起される。

従って、ドラム（１）の回転に同期して光学ヘッド部（
イ）が駆動される。

４ビツトのデジタル出力は１水平ラインを単位としてメ
モリ０に書込まれ、そしてこのメモリ曽よシ１水平ライ
ンを単位としてデジタル出力が読出されて、第１のスク
ローリングバッファレジスタ（５４Ａ）に供給される。

スクローリングバッファレジスタはビット数分だけ、従
って金言１４本使用され、第２〜第４のスクローリング
バッファレジスタ（５４Ｂ）〜（５４Ｄ）には順次前の
レジスタ内容が入力する。

これら第１〜第４のスフ四−リングバッ７アレジスタ（
５４Ａ）〜（５４Ｄ）には夫々第１〜第４のシフトレジ
スタ（５５Ａ）〜（５５Ｄ）が対応して設けられて、ス
クケーリ／グバッ７アレジスタ（５４Ａ）〜（５４Ｄ）
に書込まれた４ビツトのデジタル出力のうち対応するビ
ットデータか供給される。

この例では第１のシフトレジスタ（５５Ａ）　Ｋは第１
のスクローリングバッファレジスタ（５４Ａ）　Ｋ供給
されたｎライン目の絵素に夫々対応した４ビツトのデジ
タル出力の５ｔ＞ＭＳＢのビットデータが夫々供給され
る。このとき％ｍ２のシフトレジスタ（５５Ｂ）には第
２のスクローリングバッファレジスタ（５４Ｂ）　Ｋ供
給された（ｎ−１）ライン目の絵素に夫々対応したデジ
タル出力の５ち３番目のビットデータが供給される。

以下同様に、第３のシフトレジスタ（５５Ｃ）には第３
のスクローリングバッファレジスタ（５４Ｃ）に供給さ
れた（ｎ−２）ライン目のデジタル出力のうち２番目の
ビットデータが供給され、そして第４のシフトレジスタ
（５５Ｄ）には第４のスクローリングバッファレジスタ
（５４Ｄ）に供給された（ｎ−３）ライン目のデジタル
出力のうちＬＳＢのビットデータが供給される。

第１〜第４のシフトレジスタ（５５Ａ）〜（５５Ｄ）の
ビットデータは第１〜第４のカソード電極（２］、Ａ）
〜（２１Ｄ）の駆動信号として使用される。■は駆動パ
ルスの発生器（アドレスカウンタ）で、この駆動パルス
でアノード電極（イ）が順次駆動されると共に、この駆
動ノ臂ルスに同期して第１〜第４のシフトレジスタ（５
５Ａ）〜（５５Ｄ）−のビットデータが読出される。そ
して、駆動ノヤルス発生器輪のキャリーパルスでスクロ
ーリングバッファレジスタ（５４Ａ）〜（５４Ｄ）のデ
ータが更新される。

従って、ｍ列目のアノード電極（イ）を駆動していると
きには第１〜第４のシフトレジスタ（５５Ａ）〜（５５
Ｄ）に書込まれたｍ列目の４つの絵素に対応するビット
データが第１〜第４のカソード電極（２１Ａ）〜（２１
Ｄ）に供給されるので、ビットデータが１１」のところ
の光学ヘッド素子のみ励起される。

スクローリングバッファレジスタのデータは１ライン分
のアノード電極（イ）に対する時分割駆動が終了した時
点ごとに順次１段前のレジスタ内容が書込まれ、第１の
スクローリングバッファレジスタ（５４Ａ）　Ｋ　ハメ
モリに）から１ライン分のデータが書込まれる。

これによって、１ライン分のデータは第１から第４のス
クローリングバッファレジスタ（５４Ａ）〜（’５４Ｄ
）に順次移し変えられて、１絵累に対応するデジタル出
力の全てのビットデータがＩＩＸ次読出される。

このように輝度レベルに応じたデジタル出力で光学ヘッ
ド００を駆動すれば、輝度レベルが高い？１ど照射光量
が多くなるので、この照射光量に応じてドラム（１）の
光導重度が変化して、絵素の輝度レベルに対応した光導
重度をもつ静電潜像が形成される。

このような潜像形成操作をドラム（１）の回転に同期さ
せて画面全体について行えば、輝度信号に基づく１画面
分の静止画像が潜像化され、これを現像すれば濃淡のあ
る、つまり中間調をもったｎ電印刷が完了する。

ところで、上述した実施例のうちアノード電極（イ）は
、所定の階調が待られるように１絵累に対する照射面積
を変更すればよいので、アノード電栖翰の電極構造は、
例えば第９図のようにも構成することができる。

この例も１６階調を表」、する場合の電極構造であって
、マトリックス状に配された４Ｘ４＝１６　（個）の単
位透過領域−を設けて、第１から第４の光学ヘッド素子
（４３Ａ）〜（４３Ｄ）上にビットの重みに応じた透過
領域を形成する。どの単位領域を透過させるかは任意で
あるが、第１から第４の光学ヘッド素子（４３Ａ）〜（
４３Ｄ）をすべて使用したときに透過領域が重ならない
ように、夫々の光学ヘッド素子（４３Ａ）〜（４３Ｄ）
に設けられる透過領域が選定される。図はそのように選
んだときの一例を示す。

第１０図は第９図のアノード電極（イ）を使用したとき
の光学ヘッド部（ホ）の−例である。

オだ、上述ではアノード型棒Ｑのを透明電極（２２Ａ）
と不透明電極（２２Ｂ）とで構成した。これは特に第７
図の構成において不透明電極（２２Ｂ）の島領域へも通
電して光学ヘッド素子の全体が発光するようにして照度
むらを防止するためである。従って、不透明電極だけで
アノード電極に）を構成する場合には、島領域に対し通
電用リードを接続すればよい。

また、透明電極だけでアノード電極（イ）を構成する場
合には、透明電極とガラス基板（ハ）との間に第７図あ
るいは第９図に示すような透蜘領域をもつマスクを被着
形成すればよい。

なお、」二連ではいずれも１６階調の静電印刷について
例示したが、３２階調、あるいはそれ以上の階調をもつ
静電印刷にもこの発明を適用することができ、その場合
にはその階調に対応した電極構造をもつ光学ヘッド部員
が使用される。

発明の詳細 な説明したようにこの発明によれば、コンピュータなど
から出力された絵素情報信号を光像のもととなるヘッド
駆動信号に変換し、変換されたこのヘッド駆動信号で光
学ヘッドαＯを駆動したから、絵素情報信号からハード
コピーを形成することができる。また、この発明では絵
素のもつ輝度レベルを照射光量の大きさに変換した上で
光学ヘッドθ１を駆動したから、輝度レベルに応じた光
導電１度をもつ静電潜像を形成することができる。その
ため、現像時、光導重度のちがいによってトナーの付着
量が相違して中凹調のある静電印刷が実現でき、従来よ
りも自然なコピーを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の静電印刷装置の一例を示す説明図、第２
図はこの発明に係る光学ヘッドを用いた静電印刷装置の
一例を示す第１図と同様な説明図、第３図は光学ヘッド
部の一例を示す平面図、第４図はその縦断面図、第５図
は光学ヘッドの一例を示す分解斜視図、第６図は光導電
体ドラムの特性図、第７図はアノード電極の一例を示す
平面図、第８図は光学ヘッドの駆動信号形成回路の一例
を示す系統図、第９図はアノード電極の他の例を示す平
面図、第１０図はその電極を使用した光学ヘッドの縦断
面図である。 （１）は光導電体ドラム、（２）は帯電部、（３）はト
ナー供給部、（４）は用紙、（５）は転写部、（６）は
定着部、（ＩＣ）は光学ヘッド、翰は光学ヘッド部、輪
は駆動信号形成回路、（２１Ａ）〜（２１Ｄ）はカソー
ド電極、（イ）はアノード電極、（４３Ａ）〜（４３Ｄ
）は第１〜第４の光学ヘッド素子である。 第３図 第６図 諷１１　（Ｋ　ｔ） 第４図 第７図 ２

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光導電体ドラムと、少くとも１ライン分の光学ヘッド素
   子を有する光学ヘッドとを有し、１ライン分の絵素情報
   信号に基づき上記光学ヘッドを駆動して、絵素情報に対
   応した静電、潜像を上記光導電１体ドラム上に形成する
   と共に、上記絵素情報信号の輝度レベルに応じて上記光
   学ヘッド素子の発光面積を制御して輝度レベルに応じた
   静電潜像を形成することによシ中間調のある静電印刷を
   得るようにしたことを特徴とする静電印刷装置。