JPS62136956A - 電子写真記録装置 - 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 この発明は複写機、プリンタ等の電子写真記録装置に関
するものである。

従来の捜術 電子写真記録装置で中間調を得ようとする場合、既知の
ごとく静電潜像担持体を露光する光の強度や露光ビーム
の断面積を変化させることによって静電潜像担持体の帯
電量とそれに応じて付着する現像剤の量を変化させて濃
度階調を得ることが行なわれている。

特開昭５５−１５１６９号公報記載の例はレーザビーム
の強度を変化させるものの一例であって第８図にその概
要を示す。第８図は記録装置（本例ではレーザプリンタ
）の要部を概略的に示したもので、静電潜像担持体５１
は矢印ａ方向に回転し帯電器５２によって帯電されるが
、この帯電された静電潜像担持体５１の表面電位は電位
検出器６３によって検出される。検出された結果は露光
情報５８とともに制御回路６７に供給され、これらに基
いた制御信号が制御回路５７から出力されてレーザ変調
器５５に供給される。レーザ変調器６６は制御回路５７
より供給される制御信号に応じてレーザ発信器５４より
出力されるレーザ信号に強度変調を与える。

したがって、前記制御信号に対応する強度を持つ露光ビ
ーム６９によって静電潜像担持体５１の表面が走査露光
され中間調を持つ静電潜像が形成される。そして現像器
５６によって現像剤が静電潜像に付着し可視像化される
０ また、この他には多数の点光源をライン状に配列した発
光素子アレイを用いた方式が提案されている。

特開昭５２−３４７３９号公報記載の例は半導体発光素
子プレイを用いた例であって第９図にその概略を示す。

第９図において６１は半導体発光素子アレイで同図（ｂ
）に示すように半導体発光素子の出力端６２がライン状
に並んでいる。静電潜像担持体６４（本例においては感
光性シート）が駆動モータ６６とシート送りドラム６５
によって矢印の方向に送られると副走査の１ラインごと
に駆動回路６３より半導体発光素子アレイ６１・上の各
々の発光素子を発光または停止させる信号が送りだされ
、静電潜像担持体６４上に静電潜像が形成される。そし
て現像手段（図示せず）によって現像剤が静電潜像に付
着し可視像化される。

発明が解決しようとする問題点 しかし、第８図のようにレーザ光源による中間調記録に
おいては光学系が複雑で高価であり、また全光路長が長
く装置が大型化してしまう等の問題があった。

また、第９図のように発光素子アレイを用いたものは全
光路長が短く結像光学系も小型化できるが、光源の発光
強度や発光面積を変えることが困難で中間調を記録する
には適さないものであった。

そこで本発明は装置の、小型化や光学系の簡素化等の特
徴を持つ発光素子アレイを用いて面積階調または濃度階
調による中間調記録が可能でかつ副走査方向に記録密度
を向上させることのできる電子写真記録装置を提供しよ
うとするものである。

問題点を解決するための手段 そして上記問題点を解決するだめの本発明の技術的な手
段は発光素子アレイの各々の発光素子の副走査方向の幅
を主走査方向の幅より小さくし、副走査の１ライン分に
おける静電潜像担持体の移動量を発光素子の副走査方向
の幅と等しくし、さらに画像の濃度情報に応じて発光ま
たは停止させるように選択的に駆動制御すれば、副走査
方向の記録密度の向上と面積階調による中間調が得られ
る０ また各々の発光素子について副走査の１ライン毎に複数
回発光または停止させるよう選択的に駆動制御すること
によって画像の１ドツト当たりの光量を変化させて濃度
階調による中間調を記録するものである。

作用 この技術的手段による作用は次のようになる。

すなわち静電潜像担持体の移動方向と直角方向に複数個
の発光素子をライン状に配列し、各々の発光素子の副走
査方向の幅を主走査方向の幅より小さくした発光素子ア
レイと、各々の発光素子の発光部を等倍で静電潜像担持
体上に結像させる光学的手段を用い、副走査の１ライン
分における静電潜像担持体の移動量を発光素子の副走査
方向の幅に等しくすることによって副走査方向の記録密
度を向上させることができ、また画像の濃度情報に応じ
て各々の発光素子を複数回発光まだは停止させるよう選
択的に駆動制御すれば画像の濃度に対応したドツト数が
記録されて面積階調による中間調を得ることができる。

また、静電潜像担持体の移動に伴って副走査の１ライン
毎に発光素子プレイ上の各々の発光素子について複数回
発光または停止させるよう選択的に駆動制御すれば、画
像の１ドツト当たりの光量を各々のドツト毎に変化させ
ることができる。したがって、画像の各ドツト毎に静電
潜像担持体の帯電量が変化し現像剤の付着量もこれに対
応して変化するので濃度階調による中間調を記録するこ
とができるのである。

実施例 以下に本発明の実施例について説明する。

第１図において、１は静電潜像担持体でアルミニウム等
の円筒上にセレン等の光導電性材料の膜を形成した通常
の感光体ドラムが使用される。なお静電潜像担持体１は
通常の感光体シートや静電記録紙であっても良い。２は
発光素子アレイであって第２図で後述する。４は発光素
子の出力端３の像を静電潜像担持体１上の光導電性材料
の膜似下単に静電潜像担持体という）上に等倍で結像さ
せるだめの光学系でロッドレンズアレイ（例えば日本板
硝子（株）製のセルフォックレンズアレイ）等が用いら
れる。６は制御回路で発光素子アレイ２上の廃光素子を
画像情報６にしだがって発光または停止させるよう選択
的に駆動制御する。７は帯電器で発光素子による露光前
に静電潜像担持体１を一定の表面電位にまで帯電する。

８は現像器で静電潜像担持体１上に形成された静電潜像
（図示せず）に現像剤（トナー）を静電的に付着させ可
視像を形成する。９は記録紙で通常の複写機用普通紙が
使用される。１０は転写帯電器で前記可視像を記録紙９
に転写する為のものである。

発光素子アレイ２は第２図（ａ）に示すように半導体発
光素子アレイ等の発光素子の出力端（発光部）３がライ
ン状に並んでおり、発光素子の出力端３は同図（ｂ）に
示すように主走査方向の幅ｊよりも副走査方向の幅にの
ほうが小さい長方形になっている。なお、発光素子の出
力端３の形状は、ｊ＞ｋであれば楕円形や台形など他の
形状でもよい。

以下に本実施例の動作について説明するが、わかりやす
くするため半導体発光素子アレイを用いたプリンタにお
けるネガ−ポジ反転現像を例にとって説明する。

静電潜像担持体１はアルミニウムの円筒上にその分光感
度がａ　ａ　ｏ　ｎｍ付近で最高になるように製作され
たセレン−テルルから成る光導電性材料の膜が形成され
ており、プロセスの始動とともに回転手段（図示せず）
によって第１図Ｈの方向に周速１ｏｏｍｒｔｔ／ｓｅａ
程度で等速回転する。　そして、まず静電潜像担持体１
の履歴を消去し均一な帯電をするために除電ランプ等の
除電手段１２によって静電潜像担持体１の表面電位を＋
３０ｖ程度の残留電位まで全面除電する０つぎに帯電器
アの筐体と心線との間に＋７ＫＶ程度の直流の高圧を印
加し発生したコロナによって静電潜像担持体１の表面電
位が＋８００Ｖ程度になるよう全面帯電する。この場合
帯電器７としてスコロトロンを用いれば安定した表面電
位を得ることができる。

続いて制御回路６の動作により画像情報６に基づいて波
長６６０　ｎｍ付近に発光エネルギのピークを持つ半導
体発光素子アレイ２上の各々の発光素子の出力端３を発
光または停止させるよう選択的に駆動制御するが、この
動作は本発明の主要部であるから後に詳述する。発光素
子の出力端３が発光したものについては、その像がロッ
ドレンズアレイ（例えば日本板硝子（株）製のセルフォ
ックレンズアレイ）によって静電潜像担持体１上に等倍
で結像するので、その部分の表面電位は与えられた光量
に応じて＋５ｏｏＶ　（初期の表面電位）から＋３０ｖ
（残留電位）の間で低下し、ネガの静電潜像（図示せず
）が形成される。そして現像器・８によって正に帯電し
た現像剤（トナー）が供給され静電潜像担持体１０表面
電位の低い部分にその電位に応じた量が静電的に付着し
可視像（ポジのトナー像）（図示せず）が形成される。

さらに静電潜像担持体１が回転すると転写を容易にする
ために除電ランプ（図示せず）によって静電潜像担持体
１０表面を均一に除電した後、紙搬送手段（図示せず）
によって記録紙９が送りこまれ静電潜像担持体１と密着
した部分において転写帯電器１ｏの筐体と心線の間に−
ｅＫＶ程度の直流の高圧を印加して発生したコロナによ
ってトナー像が記録紙９に転写される。

記録紙９は剥離手段、紙搬送手段によって定着手段（い
ずれも図示せず）に送られたトナー像が定着される。一
方、静電潜像担持体１上に残留した不要現像剤（トナー
）はクリーニング手段１１によって除去され、次のプロ
セスが開始される。

以下に本発明の主要部である発光素子アレイ２上の各々
の発光素子３（以下単に発光素子アレイという）の駆動
制御について説明する。第３図は発光素子アレイ２の駆
動制御を行なうための制御回路５の構成図である。ここ
ではわかりやすいように入力信号が１画素あたり２ビツ
トのデータ・すなわち４階調の場合について説明する０
第３図において、２１および２２は２ビツトの入力デー
タ、２３はゲート回路で構成されるドツト密度変換回路
、２４はマルチプレクサ、２６および２６は各々３ライ
ン分のラインメモリ、２７はマルチプレクサである。２
８はシフトレジスタであり、さらにラッチ２９を経て発
光素子アレイ２が駆動される。

まず、２ビツト（４階調）の入力データをドツト密度変
換回路２３で副走査方向の３ビツト分に相当する信号に
変換しマルチプレクサ２４により書き込み用ラインメモ
リ２５に書き込む。一方、この様にラインメモリ２６に
書き込み動作が行なわれている間にマルチプレクサ２７
で選択されてラインメモリ２６からの１ライン分の信号
がまず読み出されると共に、シリアル・パラレル変換用
のシフトレジスタ２８へ蓄えられ１ライン分の信号がす
べて入力された時にラッチ回路２９へ転送されると同時
に発光素子アレイ２が駆動される。

ラインメモリ２６からは３ライン分の信号が順次読みだ
されこの様な動作の後、ラインメモリ２６は書き込み用
に、一方ラインメモリ２６は読み出し用にと変更される
。

第４図（＆）はドツト密度変換回路の具体例であり、同
図（ｂ）はその動作を示す真理値表である。第４図にお
いて人およびＢは２ビツトの入力データであり、Ｘ、Ｙ
、Ｚは出力信号である。同図に示すように簡単なゲート
回路の組み合わせによって２ビツトすなわち４階調のデ
ータを３ライン分のデータに変換することができること
は明らかである。

以上、入力データが２ビツトの場合について説明したが
、例えば入力データが３ビツトの場合であっても少しゲ
ート数を増加させた簡単なゲート回路によって７ライン
分のデータに変換出来ることも当然であり、さらに入力
データのピット数が増加してもゲート回路を増加するこ
とにより前記の考え方が実現可能であることも明らかで
ある。

また、入力信号が前述したようなデータでなくアナログ
信号、例えばテレビジぎン信号等に用いられるビデオ信
号であっても第３図２３および第４図に示すドツト密度
変換回路の前にアナログ−デジタル変換回路を付加する
ことにより本発明が適用できることは勿論である０ 以下に本発明の動作例について説明する。

動作例１ 第６図は本発明において面積階調を得る場合を示す。同
図は前記第４図における４階調の場合の例であって図に
おいて斜線を施した発光素子のみが発光するものとする
。通常の場合は発光素子３はドツトの集合による図形の
形成を容易にするために主走査方向の幅ｊと副走査方向
の幅にとをほぼ等しくしているが、両方向の幅の関係を
に＝ｊ／ｎ（この例ではｎ＝３）とし、各々の発光素子
３について画像濃度の情報に応じて発光または停止する
よう選択的に駆動制御すれば（ｎ−１−１）階調の面積
階調が得られる。

動作例２ 第６図は副走査方向の記録密度をあげる場合の例である
。前記動作例１と同様にに＝ｊ／ｎ（この例ではｎ＝３
）とし、１回の発光における静電潜像担持体１の副走査
方向の移動量を通常の副走査の１ラインの幅相当の１／
ｎとしてｎ回の発光を１組と考えれば、副走査方向の記
録密度をｎ倍（本例においては３倍）にすることができ
る。

動作例３ 第７図は濃度階調を得る場合の例である。この場合は前
記動作例１，２と異なり各々の発光素子３の主走査方向
の幅ｊと副走査方向の幅にとをほぼ等しくし、画像の濃
度情報に応じて副走査の１ライン毎に各々の発光素子３
を複数回発光または停止すれば画像の１ドツト毎に静電
潜像担持体１の帯電量が変化し、静電力によって付着す
る現像剤の量もそれに応じて変化するので（ｎ＋１）階
調の濃度階調を記録することができる。

以上、本発明の実施例についていくつかの例をあげて説
明したが、前記の例ににべだものばかりでなく例えば複
数色の画像を形成するカラー画像形成装置等にも本発明
が適用できることはいうまでもない。

発明の効果 本発明は装置の小型化や光学系の簡素化等の特徴を持つ
発光素子アレイを用い、各々の発光素子の副走査方向の
幅を主走査方向の幅より小さくし副走査の１ライン分に
おける静電潜像担持体の移動量を発光素子の副走査方向
の幅と等しくし、さらに画像の濃度情報に応じて発光ま
たは停止させるように選択的に駆動制御すれば、副走査
方向の記録密度の向上と面積階調による中間調が得られ
る０ また、各々の発光素子について副走査の１ライン毎に複
数回発光または停止させるよう選択的に駆動制御するこ
とによって画像の１ドツト当たりの光景を変化させて濃
度階調による中間調を記録できるなどその実用的効果は
大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電子写真記録装置のプロセスを示す概
念図、第２図は同プロセスにおける発光素子を示す図、
第３図は本発明の主要部である発ブｂ−ｔ７ 光素子アレイの駆動回路を示７ブ、第４図は第３図にお
けるドツト密度変換回路の具体例のブロック図およびそ
の動作を示す真理値を示す図、第５図は面積階調を得る
だめの動作例の図、第６図は副走査方向の記録密度を向
上させるための動作例の図、第７図は濃度階調を得るた
めの動作例の図、第８図および第９図はそれぞれ従来の
電子写真記録装置の概略図である。 １・・・・・・静電潜像担持体、２・・・・・・発光素
子アレイ、３・・・・・・発光素子、５・・・・・・制
御回路、２３・・・・・・ドツト密度変換回路、２４お
よび２７・・・・・・マルチプレクサ、２５および２６
・・・・・・ラインメモリ、２８・・・・・・シフトレ
ジスタ、２９・・・・・・ラッチ回路。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名ＷＥ
４　　図 （４）　　　　　　　　　　　　　　　　（（１，）第
　５　図 第７図 δ３−　　電位験＝五 ５６−　　硯伺Ｕ艮 ５ｑ−露光ビーム

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）静電潜像担持体の移動方向と直角方向に複数個の
   点光源状の発光素子をライン状に配列した発光素子アレ
   イと各々の発光素子の発光部を等倍で静電潜像担持体上
   に結像させる光学的手段を有し、各々の発光素子の副走
   査方向の幅を主走査方向の幅より小さくし、副走査の１
   ライン分における静電潜像担持体の移動量を発光素子の
   副走査方向の幅と等しくすることを特徴とする電子写真
   記録装置。
2. （２）発光素子アレイの各々の発光素子について、副走
   査の１ライン毎に複数回発光または停止させるよう選択
   的に駆動制御する手段を有する特許請求の範囲第１項記
   載の電子写真記録装置。