JPS62284567A - 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】 ３、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。

従来の技術 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５６−１５１６９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６図にその概
要を示す。第６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６２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５３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５７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６５に供給される。レーザ変調器５５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Ｓ４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５９によって静電ａ像担持体５１の表面が走査露光
され中間調を持つ静亀潜揮が形成される。そして現像器
５６によって現像剤が静電Ｗｆ像に付着し可視像化され
るのである。

しかし、第６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、また全党路長が長
く装置が大型化してしまう等の問題があった。

また、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ものが提案されており、これは全
光路長が短く結像光学系も小型化できるが、発光素子ア
レイの各々の発光素子の輝度のバラツキをなくすことは
困難であり、かつ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
。

発明が解決しようとする問題点 （１）各々の発光素子に直列に接続される抵抗の抵抗値
をレーザトリミング等により調整し、輝度のバラツキの
補償を行うという方法が考えられるが、多数の抵抗の調
整を要するため、発光素子アレイの製造上きわめてコス
トが高くなる。

（２）発光素子アレイの各々の発光素子の発光強度や発
光面積を変ることは困難であり、したがって濃度階調に
より中間調を得ることは困難である。

（３）さらに、電子写真記録装置において静電潜像担持
体は１ペ一ジ分の画像を記録する間連続して等速度で移
動するようになっておシ、発光素子アレイを用いて副走
査の１ラインの間に発光素子を複数回発光または停止さ
せると露光部が副走査方向にずれるため画像の鮮明さが
損われるとともに、特に濃度階調を必要とする画像にお
いては正しい濃度階調を得ることができない。

等の問題があった。

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、画像が鮮明で各々の発
光素子の輝度バラツキを補正し、かつ正しい濃度階調を
得ることが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。

問題点を解決するだめの手段 そして上記問題点を解決するための本発明の技術的な手
段は、各々の発光素子について複数回発光または停止さ
せるようべ選択的に駆動制御する手段を有し、副走査の
１ライン毎に各々の発光素子が複数回発光まだは停止し
て露光を行うものである。

作用 この技術的手段による作用は次のようになる。

すなわち副走査に同期して、副走査の１ライン毎に各々
の発光素子が複数回発光または停止することによって、
各４の発光素子の光量を均一な露光量を得ることができ
るようにあらかじめ設定した値となるようにして、各４
の発光素子の輝度バラツキを補正することが可能となる
のである。

実施例 以下に本発明の第１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
の感光体ドラムが匣用される。なお静電潜像担持体１は
有機光導電体等を塗布した通常の感光体シート等であっ
ても良い。２は発光素子アレイであって第２図（４）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
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と副走査方向の幅
にはほぼ等しくなっている。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（以下単に
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（例えは日本板硝子■製のセ
ルフォックレンズアレイ）等が用いられる。３０は駆動
モータであって静電潜像担持体１を駆動する。５は制御
回路で副走査に同期して１ライン毎に発光素子アレイ２
上の発光素子を画像情報６にしたがって複数回発光また
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匣用される。１０
は転写帯電器で前記可視像を記録紙９に転写するだめの
ものである。

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−ポジ反転現像について実験した例について説
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６６　Ｏｎ！Ｑ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駆動モータ３０によって
第１図Ｈの方向に周速１１００ｒｎ／ｓｅｃ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１０表面電位を＋３０Ｖ程度の
残留電位まで全面除電する。つぎに帯電器７の筐体と心
線との間に＋７ＫＶ程度の直流の高圧をＩ’：ｌｌ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
＋ａｏｏｖ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５の動作により画像情報６に基づいて波
長６６０１ｍ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■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＋８００７　（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１の表面電位の
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１の表
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と密層した部
分において転写帯電器１ｏの筐体と心線の間に一６ＫＶ
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を駆動制御する制御回路５の構成図であ
って発光素子アレイ２上の発光素子３の個数が２ｎ個で
ラインメモリに格納されるデータが１ドツトあたりｍビ
ットのデータ、すなわち２Ｉｎ階調の場合の構成を示し
ている。第３図において２は２ｎ＄１の発光素子を持つ
発光素子アレイ、２２はシフトレジスタ２３でシリアル
・パラレル変換された２　個のデータを次のラインのデ
ータ転送が終了するまで記憶しておくラッチ、２３はコ
ンパレータ２８からシリアルに送られてきたデータをパ
ラレルに変換するシフトレジスタ、２８はラインメモリ
２７の出力と階調カウンタ２らの出力の大小比較を行い
、ラインメモリ出力が階調カウンタ出力より大きい時の
み１をシフトレジスタ２３に出力するコンパレータ、２
７は１ライン分の印字データを記憶し、アドレスカウン
タ２６より与えられるアドレスにより、シリアルにデー
タを出力するｍビットのラインメモリ、２６はアドレス
カウンタ２６が一巡し、ラインメモリ２７の内容が１ラ
イン分全て読み出される毎に出力が１だけ増加するｍビ
ット出力の階調カウンタ、２５はラインメモリ２７にア
ドレスを与えるｎビットのアドレスカウンタ、２４はコ
ンパレータ２８からシフトレジスタ２３へのデータの伝
送を行うためにシフトレジスタ２８とアドレスカウンタ
２５に共通りロックを与えるクロック発生回路、３ｏは
静電潜像担持体１と直結あるいは駆動力伝達手段を介し
て機械的に連結されている駆動モータ、２９は駆動モー
タ３０を駆動するモータドライバ、３１はあらかじめ測
定された各々の発光素子の輝度に応じた輝度情報を格納
しておく輝度情報ＲＯＭ、３２は階調と輝度情報に応じ
た発光回数が格納されており、画像情報６と１ｔｉｌ１
度情報ＲＯＭ３１の出力によって番地が決定される２次
元のテーブルを持つテーブルＲＯＭである。とこでは、
発光回数はテーブルＲＯＭ３２の内容で決定されるが、
画像情報ｅと輝度情報ＲＯＭ３１の出力との乗算等の演
算により決定されても良く、その場合３２は演算器とな
る。

以下に本発明の第１の実施例の動作について説明する。

この実施例においては画像情報６は２値の場合でろって
、テーブルＲＯＭ３２の内容は一次元のテーブルとなる
。画像情報６と輝度情報ＲＯＭ３１の出力によってテー
ブルＲＯＭ３２の番地が決定され、各々の発光素子の光
量が適正な値となる発光回数がラインメモリ２７に書き
込まれる。このときに、テーブルＲＯＭ３２の内容によ
り、ラインメモリに書き込まれるデータは副走査の１ラ
インの分割数に応じたｍビットの値に変更される。アド
レスカウンタ２５からｎビットのアドレスがラインメモ
リ２７に与えられ、ｍビットのデータがシリアルにコン
パレータ２８に出力される。アドレスカウンタ２６が一
巡し、ラインメモリ２７のデータが１ライン分全て読み
出されると、階調カウンタ２６の出力は１だけ増加し、
再度ラインメモリ２７の内容が最初から読み出される。

ラインメモリ２７の出力と階調カウンタ２６の出力は、
コンパレータ２８で大小比較され、ラインメモリ２７の
出力が階調カウンタ２６の出力より大きい時のみ１がシ
フトレジスタ２３に出力される。コンパレータ２８より
シフトレジスタ２３にシリアルに送られてきたデータは
１ライン分のデータ全ての転送が終了した後パラレルデ
ータに変換される。変換されたパラレルデータは次回の
１ライン分のデータがシフトレジスタ２３を満たすまで
ラッチ２２でホールドされ、データの内容が１であるド
ツトに対応する発光素子アレイ２上の発光素子のみが点
灯する。以上の動作を階調カウンタ２６の段階で決定さ
れる２ｍ回繰り返すと１ラインの露光が終了する。１ラ
インの露光が終了すると、同様に次のラインの露光が開
始される。なお、次のラインのデータはラインメモリ２
７からの読み出しが行われている間に同一のメモリの他
の番地、あるいは他のメモリ（図示せず）に書き込まれ
マルチプレクサ（図示せず）によって切り換えが行われ
る。

つまり、画像情＠６と各々の発光素子の輝度情報に応じ
た発光回数がラインメモリ２７に書き込まれ、副走査の
１ラインの間に各々の発光素子がラインメモリ２７に書
き込まれた発光回数だけ発光ちるいは停止することによ
って各々の発光素子の輝度バラツキを補正するのである
。

本発明の第１の実施例における発光素子の輝度バラツキ
の補正について第４図を用いて説明する。

第４図（＆）は各発光素子を同回数だけ発光させた時の
各ドツトの濃度であり、ドツト２の光量は標準より少な
く、ドツト３の光量は標準より多いことを示している。

（ドツト１０光量が標準であるとする。）このようにあ
らかじめ測定された輝度情報に基づいて、各ドツトの濃
度が標準となる発光回数を決定し、輝度情報ＲＯＭ３１
に格納する。

そして、第４図（ｂ）に示すように標準とする発光回数
よりもドツト２については多い回数、ドツト３について
は少ない回数、すなわち輝度情報ＲＯＭ３１に格納され
ている発光回数だけ発光させることにより静電潜像担持
体１の帯電量を各ドツト均一とすることにより、同図（
Ｃ）に示すように発光素子毎の輝度バラツキによる濃度
ムラを補正する。

以下に本発明の第２の実施例について説明する。

第２の実施例の場合、画像情報６が１ドツトあたりｍピ
ット（この実施例においてはｍ≧２）すなわち２！ｎ階
調であり、テーブルＲＯＭ３２に格納されているテーブ
ルが画像情報６と輝度情報ＲＯＭ３１の出力で番地が決
定される２次元のテーブルである以外は第１の実施例と
全く同じ動作を行う。

第５図は本発明の第２の実施例の動作例に関するもので
濃度階調を得る場合を説明する。第６図（２Ｌ）は１〜
６までのドツトにおいて印字したい階調を示しており、
同図（ｂ）は副走査の１ラインの間の各ドツトの発光回
数を示している。各ドツトの発光回数は印字させようと
する階調と各発光素子の輝度情報によって決定されてい
る。副走査の１ラインに相当する時間Ｔを分割し、第６
図（ｂ）に示す発光回数だけ各発光素子を発光させるこ
とにより、各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が変化するの
で濃度階調（本例においては５階調）が得られる。

なお、各々の発光素子の輝度バラツキの補正も行われて
いるので、よシ正確な濃度階調が得られることは明らか
である。

以下に本発明の第３の実施例について説明する。

この実施例では駆動モータ３０はステッピングモータで
あり、第１ラインの露光が開始される際　。

静電潜像担持体１は当該位置に停止している。階調カウ
ンタ２７が一巡して１ラインの露光が終了するとモータ
ドライバ２９にクロックが送られて、モータドライバ２
９はステッピングモータ３０を駆動し、停止していた静
電潜像担持体１が副走査方向に１ライン分移動され、再
び停止した後人のラインの露光が開始される。つまり、
静電潜像担持体１が停止している間に、各々のドツトの
輝度情報および階調に応じた発光回数だけ発光素子アレ
イ２上の発光素子３を発光させ、１ラインの露光を終え
た後、静電潜像担持体１を次のラインの位置まで副走査
方向に移動し、再び同様の露光を行う。

このように、副走査方向の１ラインごとに静電潜像担持
体１を当該位置に停止させて露光を行うことにより、副
走査方向における露光部のずれがなく鮮明な画像が得ら
れると共に、第１および第２の実施例に説明した輝度バ
ラツキの補正、および濃度階調の再現がより正確に行わ
れることは明らかである。

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、前記の例に述べた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
が有効に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、 （１）副走査の１ライン毎に発光素子アレイの各々の発
光素子について複数回発光または停止させるように選択
的に駆動制御する手段を有し、各々の発光素子の輝度情
報に応じて複数回発光または停止して露光を行うことに
より、Ａｌｌｉ度バラツキの補正が可能となる。

（２）副走査の１ライン毎に各々の発光素子を複数回発
光または停止して露光を行うことにより濃度階調による
中間調を得る際に、各４の発光素子の輝度情報に応じて
発光回数を決定することによって、より正確な０５度階
調が得られる。

（３）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る手段と、静電潜像担持体
を間欠的に駆動する手段を有し、副走査の１ライン毎に
静電潜像担持体が当該位置に一次停止した状態で発光素
子アレイの各々の発光素子が複数回発光または停止して
露光した後、静電潜像担持体が副走査の次のラインまで
移動、停止して同様の露光を行うことにより、副走査方
向における露光部のずれがなく鮮明な画像が得られると
共に、より正確な輝度バラツキの補正、濃度階調による
中間シ１１記録が可能となる。

など、その実用的効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における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
光素子アレイと各々の発光素子を示す図、第３図は本発
明の主要部である発光素子アレイ及び静電潜像担持体を
駆動制御するブロック図、第４図は発光素子の輝度バラ
ツキを補正するための動作例の図、第５図は濃度階調を
得るだめの動作例の図、第６図は従来の電子写真記録の
概念図である。 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、２２・・・・・・ラッチ、２３・・・・・・シ
フトレジスタ、２４・・・・・・クロック発生回路、２
５・・・・・・アドレスカウンタ、２６・・・・・・階
調カウンタ、２７・・・・・・ラインメモリ、２８・・
・・・・コンパレータ、２９・・・・・・モータドライ
バ、３ｏ・・・・・・駆動モータ、３１・・・・・・輝
度情報ＦＩＬＭ、３２・・・・・・テーブルＲＯＭｏ 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名４−
　冶像光学釆 ９−　た（１軟 ｌｏ−−一転写桁電器 ３０−−一馳勤七一タ 第２図 一一一 ！−−−―電珊ｌはｉ吟体　　　　２６−’司１萬カウ
ンタ２２−−−ラッチ　　　　　　　　２ｑ−−一毛一
タドラ、イバ萬　３　図　　　　　　　　　　　　　　
２第４図 第５図 （（Ａ〕　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　（ｂ）５１−−一静電替動則体 ５２−＊電器 ５３−−一電？Ｌ検出器 ５４−　　レーザ電器 ５５−　　レーデ変周器 ５６−　　現橡曇 第６図　　　　　　５７−何灯路 ５８−　　露光看板 ５９−−一露光ビーム

Claims (3)

【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、この発光素子アレイの各々の発光素子の発光部を
   静電潜像担持体上に結像させる光学的手段と、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
   に駆動制御する手段とを有し、副走査の１ライン毎に発
   光素子アレイの各々の発光素子が複数回発光または停止
   して露光を行うことにより、各々の発光素子の輝度バラ
   ツキを補正する構成とした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を複数回発光ま
   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
   濃度階調による中間調記録をも行うことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の電子写真記録装置。
3. （３）副走査の１ライン毎に静電潜像担持体が当該位置
   に一時停止した状態で発光素子アレイの各々の発光素子
   が複数回発光または停止して露光を行うことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項または第２項記載の電子写真記
   録装置。