JPS63288756A - レーザープリンタシステム - 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】 辣１υ辷野 本発明は、記録すべき情報を表わす信号によって変調さ
れたレーザービームのような光ビームを用いて記録手段
に情報を記録するプリンタ、特に、形成される文字のよ
りファインなエツジ解像及び画像形成に於けるより広い
グレイスケールを可能にするレーザープリンタに関する
。

更米伏蒼 はとんどのレーザープリンタは、記録手段が一つの位置
を経過して前進する間に、記録手段を横切る線に沿って
光線ビームを走査させることによりプリントする。光ビ
ームをオン、オフさせることにより、即ち、レーザーを
駆動している制御信号を変調させることにより、一つの
パターンが作り出される。このようなシステムに於いて
、クロックは一つの周期的機能であり、特にスポット幅
の一部分であり、一定の径のレーザービームを駆動する
。典型的には、プリントされるドツト数は１インチ当た
り３００　ドツトで、８５ミクロン径の卵型ドツトであ
る。この方法は良い文章や図形を提供するには十分であ
るが、グレイトーンの不足により、良い再現画像を提供
することはできない。

その上、空白場所が隣接間でオーバーラツプしないドツ
トを発生させるので、プリントされた字句のエツジがシ
ャープにならない、これは、はとんどの現在のレーザー
プリンタに使用されている、３００　Ｘ　３００アドレ
ツシングを用いる典型的結果を示している、第２図（Ａ
）できわめて明白である。

この問題解決へのアプローチは、スポットサイズをより
ファインにすること、即ち、視覚的外観を改善するため
にスポットサイズを減少させることであった。それ故、
１インチ当たり３００　ドツトのプリンタで使用される
典型的スポットが１２０×１００ミクロンであるにもか
かわらず、もしプリントレイトを１インチ当たり６００
　ドツトに増加するとすれば、スポットは５０Ｘ６０ミ
クロンのドツトに変更されたであろう、この理論は、マ
ジックマーカーで書くとファインポイントベンで書くの
との差に似ている。即ち、理論的には、減少したスポッ
トサイズを用いることによりシャープな像は得られる。

社旬 本発明は、外形エツジの改善されたプリント及び傾斜線
や円などに対してより滑らかなエツジを与えることがで
きるレーザープリンタを提供することを目的とする。

本発明は、より広範で、又より多数のグレイスケールを
用いて画像の改善されたプリンティングを可能とするレ
ーザープリンタを提供することをもう一つの目的とする
。

■ 本発明は、上記目的を達成するために、（１）データ及
びそれがプリントされるべき様式を表わす出力信号を発
生させるコンピュータと結合し、ファインなエツジ解像
力とグレイスケールの広い範囲を与えるレーザープリン
タシステムであって、 プリント手段を支持し、プリント位置を経過したライン
毎に前記プリント手段を前進させるモータ手段と、 前記プリント位置を経過した前記プリント手段の前進進
度を制御するクロック信号を供給する最初のモータクロ
ツタ手段と、　− 一定のスポットサイズを持ち、前記出力信号によって制
御可能に変調され、前記ラインが前記プリント位置であ
る間に前記プリント手段の前記ラインの各々を通過する
レーザーを走査させるために、制御された回転速度で回
転しているミラーを有する手段と、 制御されたデータ進度で前記データ及び様式の出力信号
とを前記レーザーへ結合するためのレーザー制御手段と
、 前記出力信号が前記レーザーに供給される率を二倍にし
、前記記録手段を前進させる前記クロック信号の率を半
分に減らし、レーザースポットサイズの変更なしに十分
大きい解像力が達成されるための、前記レーザー制御手
段に結合されたタイミング制御手段とを有するものであ
り、又、（２）データ及びそれがプリントされるべき様
式を表わす出力信号を発生させるコンピュータと結合し
、ファインなエツジ解像力とグレイスケール ルの広い範囲を与えるレーザープリンタシス〉チあって
、 プリント手段を支持し、プリント位置を経過したライン
毎に前記プリント手段を前進させるモータ手段と、 前記プリント位置を経過して前記プリント手段の前進進
度を制御ｎするクロック信号を供給する最初のモータク
ロック手段と、 一定のスポットサイズを持ち、前記出力信号によって制
御可能に変調され、前記ラインが前記プリント位置であ
る間に前記プリント手段の前記ラインの各々を通過する
レーザーを走査させるために、制御された回転速度で回
転しているミラーを有する手段と、 制御されたデータ進度で前記データ及び様式の出力信号
とを前記レーザーへ結合するためのレーザー制御手段と
、 前記ミラーの回転率を二倍にするために前記ミラーの回
転速度を制御するための手段と結合され前記出力信号が
前記レーザーに供給される率を四倍に増加するために前
記レーザー制御手段に結合され、レーザースポットサイ
ズの変更なしに十分大きい解像力が達成されるための、
タイミング制御手段とを有するものである。

本発明の目的を達成するためには、１インチ当たり約３
００　Ｘ　３００ドツトである現状レベルからプリント
密度を増加させることが必要になる。従来技術では、こ
のためにはスポットサイズを１００×１２０ミクロンか
ら５０Ｘ６０ミクロンに減することを要したであろう。

このようなスポットサイズの減少はドツト位置の安定性
の問題を発生させ、光学系の再設計を要する。

そこで、この目的は、記録手段を横切って水平方向にレ
ーザーを走査させるポリゴンミラーの回転速度を維持し
、又レーザードツトを一定サイズに維持しつつ、データ
ポイントがアドレスされる割合を二倍にすることにより
、達成されることが明らかになった。

本発明の第一の目的は、画像の改善された再現である。

画像再現には３形式のシステムを用いることが出来る。

写真システムに於いては、アドレスできるポイントの不
特定数上の明暗度に於いてグレイレベルを変えられるの
で、連続したトーンが可能である。インクジェットプリ
ンタに於いては、種々のサイズのスクリーンを用いてド
ツトランディングポジションの一定数のみが有効である
。

又、このようなインクジェットプリンタでは、スポット
サイズを細かく制御することは大変困難で、ドツトチャ
ージングに於ける不一致のため画像の明暗度は実際に精
度よ（コントロールできない。

従って、ここに於いて、記録手段上に画かれるスポット
のサイズを維持し、記録手段の表面を横切るレーザービ
ーム走査を同じ速度に維持し、一方、ポイントがアドレ
スされる割合を２倍にすることにより、レーザージェッ
トプリンタを用いて、グレイスケールのはるかに広い範
囲が達成されることが発明者に明らかになった。この方
法により、第２図及び第３図から明らかなように、画像
の可視部分を作り出すために用いられるどのマトリック
スに於いてもポイント数が著しく増加されているので、
グレイスケールのはるかに広い範囲が達成される。

結論として、本発明によれば、はるかに高い解像度のエ
ツジを有する文章及び図面のプリントを可能とし、又、
グレイスケールのはるかに広範囲である画像のプリント
を可能にするレーザージェットプリンタは、レーザージ
ェットプリンタに於いて、レーザービームがプリントさ
れるべき一本の線を掃引するときデータポイントがアド
レスされる割合を２倍にする手段を提供することにより
、一方、装置上のスポットサイズを維持することにより
達成される。

既知のレーザープリンタの構造により重大な変更を要す
るため有効性は少なくなるが、代案として、レーザービ
ームを記録手段上を走査させるために用いられるミラー
を２倍の速さで回転させることが出来る。この場合には
、レーザーダイオードを変調させるためにデータが供給
されなければならない割合は、現在用いられているレー
ザープリンクに於けるよりも、４倍大きくされなければ
ならないであろう。

好ましいＵ例の詳細なｔｊＮ 第１図には、総括的に符号１０で示されるコンピユータ
化された制御装置、走査装置及びその駆動装置１２及び
プリント位置を貫通して記録手段を駆動しているインデ
ックス装置１４を有する本発明の詳細な説明図である。

コンピユータ化された制御装２１０は出力ライン１６に
バイナリ−数値又は他の情報の出力信号を発生させる。

その他の主要部分１２及び１４は、このコンピュータと
連動して記録手段１７の表面の正確な位置に情報を固定
記憶させるために動作する。

コンピユータ化された制御装Ｗ　１０は、スタンダード
メモリーシステムから人力信号情報を受信し、これを直
列又は並列に処理し、データデコード及びトランスレイ
トユニット２０へ送信する通常のデータプロセスコンピ
ュータ１８を有する。

入力信号情報は、走査装置１２及びインデックス装置１
４を駆動するために必要なデータ情報を発生させる、デ
コード及びトランスレイトユニット２０によって処理さ
れる０人力信号情報は、走査システム１２を経て記録手
段１７の表面上に記録されるべきデータ情報、及びイン
デックス装置１４を用いて記録手段の前進のための命令
情報を発生させるために、デコード及びトランスレイト
ユニット２０によって処理される。

最初に、データと命令信号は、データメモリー２３に記
録されるべきデータ情報と、記録手段を前進させるため
のインデックスインストラクションレジスタ２４への命
令とを、選択的に発信する情報制御回路２２により分離
される。データメモ！Ｊ２３中のデータ情報は、望まし
くは明るいバックグランドの記録手段１７上に作られる
ダークカラープリントに相当するパルスグループに、ト
ランスレータ２５内で変換される。これらのパルスグル
ープは、一連の走査ライン３４でドラム表面上に記録さ
れるべき文字３５に含まれている要素部分に相当する１
つのパターンを形成する。これらのパルスグループは、
このようなシステムの１つの実施例に従って、ビットと
して、シフトレジスタ２６の別の部分に記憶され、これ
から、インデックスシステム１４によってプリント位置
を経過した記録手段のインデックス装置と関連して、同
期してシーケンシャルに取り出される。シフトレジスタ
２６の出力は、この技術に於いて良く知られている方法
で記録手段を前進させるインデックス装置の出力と同期
させることが出来る。即ち、プリントと用紙の前進は、
インデックスインストラクシゴンコントロール２４から
の信号によって同期される。

記録手段を前進させるために、モータ前進制御回路２７
は、インデックスインストラクションユニット２４から
発進信号を受信する。その後回路２７は、記録位置を経
過した記録手段（この場合はドラム１７として図示され
ている）の位置を指示するために、ステッピングモータ
２８又は同様のものの運転を制御する。ステッピングモ
ータ２８がモータ前進制御回路２７からの信号に応答し
て新しい位置に移動する毎に、位置検知器２９はこのよ
うな動きに対応して信号を発生する。位置検知器２９は
、この目的に使用できるモータエンコーダであればどの
ような周知のタイプの物でも良い。

モータ前進制御回路２７からの出力信号は又、モータ位
置比較器３０へ発信される。

この比較器３０は、又、位置検知器２９からの出力信号
を受信し、これらの信号を、ステッピングモータ２８が
実際に折位置に移動したかどうかを決定するために比較
する。このモータ位置比較器３０は、又、シフトレジス
タ２６へ、記録手段が正しく前進されていない場合に、
レーザ走査システム１２へのデータの連続的流出を防止
するための信号を提供する。

最後に、比較器３０は、又、モータ前進制御回路２７及
び特にその中の比較器３１へ比較速度フィードバックシ
グナルを提供する。このフィードバックシグナルは、ス
テッピングモータ２８による記録手段の前進の実速度を
固定するタイムベースの制御信号を与えるために、レフ
ァレンスクリスタル３２からの比較信号と対比される。

本発明の実行の１部分として、スポットサイズを変える
ことなくアドレスポイントの数を２倍にするために、レ
ファレンスクリスタル３２の周波数信号は１／２に減じ
られる。それ故、記録手段の前進速度は１／２に減じら
れ、この結果、走査するレーザースポットのアドレス能
力の増加を達成することが出来る。

希望位置に於ける記録手段１７で、符号３５で示される
数値’　７８９　’により表わされるような像を形成す
るべく、１本の線３４で示される任意の線に沿って一連
のドツト又はスポット３３をプリントするために、記録
手段の所望位置に今レーザーが活動されている。この技
術に於いて、レーザービームが、レーザービームの走査
位置を経過して記録手段が上下方向に前進される手段と
関連して、記録手段のラインを水平ラインによって走査
することは周知である。

この走査及びプリントを行うために、レーザービームＩ
ＩＩ　御ユニット３６は、シフトレジスタ２６から一連
のパルスを受信し、レーザーダイオード３７をエナージ
ャイズするために、これらのパルスをレーザーダイオー
ド３７に与え、その結果、ビームエネルギーのパルスが
発生され記録手段の表面の所望位置に向けられる。上記
の如く、ビーム走査は、記録手段のリニヤ−な走査をも
たらす手段を与えることによって達成される。本発明の
好ましい構成では、ビームエネルギーのパルスは、四面
鏡構成物４０を回転させる一定または可変速の同期電動
機３日によって同期される。ミラー構成物４０が回転す
ると、動いているミラー表面の１つがレーザーダイオー
ド装置３７からビームエネルギー４２を受け、このビー
ムを、反射ビーム４２ａで示されるように、記録手段の
表面の方向に向ける。エネルギービームは、データーラ
イン４３及びクロックドライブライン４４上のレーザー
ＷＬ？ｎ３６へ加えられる信号によって、ドツトをプリ
ントするかどうかをコントロールしながらビームをオン
／オフさせるために、オン／オフ変調される。第１図の
最下部に示す如く、ドツトは、データライン及びクロッ
クラインが同時にハイレベルの時にプリントされる。

ミラー４０が回転しビームエネルギーがミラーの表面の
１面上から反射されると、走査ライン３４は、文字３５
の要素部分を形成する如く、記録手段の表面上に描かれ
る０文字３５は、最終的に合成文字３５を形成するため
に結合される、近接した複数の走査ラインを含む文字ラ
イン３４上に形成される。

構造に大きな変更なしに二倍のスポットを与えることを
目的とする本発明を実現するためには、単にクロックド
ライブライン４４上に生ずるパルスの割合を二倍にする
必要がある。これは、レーザーダイオード３７が現在達
成されているよりも二倍早くオン／オフされる結果をも
たらすであろう、その他の変更はなされず、プリントさ
れる各スポットサイズは同じである。

本手段により実際の文字を形成した結果は第２図に明瞭
に示されている。第２図（Ａ）の文字は３００　Ｘ　３
００アドレツシングにより形成されているが、明らかに
大変ラフなエツジになっており、エネルギービームがオ
ン／オフされるので明らかに文字の大変粗い外形を形成
する不連続ドツトにより構成されたエツジになついる。

一方、第２図（Ｂ）は、文章及び図面のプリントに於け
る本発明の計画によって達成された、線端の明瞭度及び
シャープな解像度の、大幅な改善を示している。

本発明の増加したグレイレベル能力は第３図に明白に示
されている。左図のＡ乃至Ｅは、グレイスケールプリン
ティングを達成するために用いられるマトリックスプリ
ンティングの、現３００　Ｘ３００アドレス能力の不十
分な性能を示している。

これと対照的に、本発明によるアドレス能力へのアプロ
ーチは、前記５に対して１３の可能性あるマトリックス
を提供し、又、それぞれ個々のマトリックスに於けるは
るかに広い濃度選択範囲を与え、その結果、画像プリン
トの品質に明白な増進をもたらしている。第４図は、本
発明のアドレッシング方法を用いた場合の、一対のドツ
トに隣接したカバーされていない空白面積の、大幅な減
少を達成したことを示す図である。第４図（Ａ）は本発
明の場合で、３００　ドツト、１２０μスポツトに於い
て６００　Ｘ　６００アドレス率を達成した場合の４５
°傾斜線のスポット間の空白部分を示す図である。この
場合には、スポット中心間水平及び垂直距離は４２．５
μになるから、空白部分ＹＰＸの面積は幾何学計算によ
り７９μ２になる。一方、第４図（Ｂ）は同じ６００　
Ｘ　６００アドレス率をスポットサイズを６０ミクロン
にして６００　ドツトにすることにより達成した場合を
示す。この場合には、スポット中心間水平及び垂直距離
は同じ４２．５μになるが、空白部分ＹＰＸの面積は同
様の計算により１９５μ２になる。即ち、本発明によれ
ば空白部分の面積を更に減少することが出来る。

要約すれば、本発明は、大きなエツジ解像度及びより高
い相当スクリーンフリックエンシイでより多いグレイレ
ベルにより、より高品質の文章及び画像を提供する。

肱逮 以上の如く本発明によれば、記録手段上のスポットサイ
ズを変更することなく、従って、従来のレーザープリン
タシステムに大幅な変更を加えることなく、従来のレー
ザープリンタよりもはるかに高い解像度を有する文章及
び図面のプリントを可能にし、又、グレイスケールのは
るかに広範囲である画像のプリントが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す制御ブロック図、第２図
は本発明により達成される文字のプリントの改善例を示
す図、第３図は本発明により達成されるグレイスケール
プリンティングの改善範囲を示す図、第４図は本発明に
より隣接したドツト間の空白部分の減少した状態を示す
図である。 １４・・・・インデックス装置 １８・・・・コンピュータ ２７・・・・モータ前進制御 ２８・・・・ステッピングモータ ３２・・・・レファレンスクリスタル ３６・・・・レーザー制御 ４０・・・・四面鏡構成物 ４４・・・・クロックドライブライン ｎ　　　　く　　　の　　　（Ｊ　　　　ＯＬＬＪΣ　
　　Ｚ　　　　ＯｃＬ　　　Ｇ　　　　γ第４ （Ａ） ４５°　　　イＬＱ桝（肯し く１２０Ｐスボ・アト；　３００ｄｐｉ　）アト・レス
キ　　　　＝６０ｏＸ６００図 アドレス雫＝６００Ｘ６００

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）データ及びそれがプリントされるべき様式を表わ
   す出力信号を発生させるコンピュータと結合し、ファイ
   ンなエッジ解像力とグレイスケールの広い範囲を与える
   レーザープリンタシステムであって、 プリント手段を支持し、プリント位置を経 過したライン毎に前記プリント手段を前進させるモータ
   手段と、 前記プリント位置を経過した前記プリント 手段の前進進度を制御するクロック信号を供給する最初
   のモータクロック手段と、 一定のスポットサイズを持ち、前記出力信 号によって制御可能に変調され、前記ラインが前記プリ
   ント位置である間に前記プリント手段の前記ラインの各
   々を通過するレーザーを走査させるために、制御された
   回転速度で回転しているミラーを有する手段と、 制御されたデータ進度で前記データ及び様 式の出力信号とを前記レーザーへ結合するためのレーザ
   ー制御手段と、 前記出力信号が前記レーザーに供給される 率を２倍にし、前記記録手段を前進させる前記クロック
   信号の率を半分に減らし、レーザースポットサイズの変
   更なしに十分大きい解像力が達成されるための、前記レ
   ーザー制御手段に結合されたタイミング制御手段と、 を有するレーザープリンタシステム。
2. （２）データ及びそれがプリントされるべき様式を表わ
   す出力信号を発生させるコンピュータと結合し、ファイ
   ンなエッジ解像力とグレイスケールの広い範囲を与える
   レーザープリンタシステムであって、 プリント手段を支持し、プリント位置を経 過したライン毎に前記プリント手段を前進させるモータ
   手段と、 前記プリント位置を経過して前記プリント 手段の前進進度を制御するクロック信号を供給する最初
   のモータクロック手段と、 一定のスポットサイズを持ち、前記出力信 号によって制御可能に変調され、前記ラインが前記プリ
   ント位置である間に前記プリント手段の前記ラインの各
   々を通過するレーザーを走査させるために、制御された
   回転速度で回転しているミラーを有する手段と、 制御されたデータ進度で前記データ及び様 式の出力信号とを前記レーザーへ結合するためのレーザ
   ー制御手段と、 前記ミラーの回転率を二倍にするために前 記ミラーの回転速度を制御するための手段と結合され、
   前記出力信号が前記レーザーに供給される率を四倍に増
   加するために前記レーザー制御手段に結合され、レーザ
   ースポットサイズの変更なしに十分大きい解像力が達成
   されるための、タイミング制御手段と、 を有するレーザープリンタシステム。