(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データから得られる画像を回転可能なドラム上に配置された受け部材にプリントするためのレーザー・プリンターであって、
受け取った画像データに応じて動作し、画像データを処理すると共に、プリンターにおいて印刷を行うドットの単位エリア当たりの数を示すドット濃度と、前記画像データの単位エリア当たりの画素数に対応するスクリーンドット濃度および各画素の階調に応じて定められるマイクロドットマトリックス値に基づいて決定されるマイクロドット濃度と、の比に応じて、同一データのマイクロドットの繰り返し数に対応するサブ−マイクロドットマトリックス値を決定し、前記マイクロドット濃度およびサブ−マイクロドットマトリックス値に基づいて処理した画像データを複数のレーザー・データ・チャネルの各々に配分するプリンター制御装置と、
プリンター制御装置の各レーザー・データ・チャネルから画像データを受け取り、受け部材にプリントするための画像の各列と各行に対応する光線を発生するアレイ状に設けられた複数のレーザー出力部を含むレーザー出力手段と、
前記複数のレーザ出力部からの光線を拡大または縮小して、出力された光線の間隔を拡大または縮小する拡大縮小手段と、
を有し、
前記拡大縮小手段において光線を拡大または縮小することで前記ドット濃度を変更し、前記ドット濃度を一定として前記サブマイクロドットマトリックス値を変更した際に得られる離散的なマイクロドット濃度の間のマイクロドット濃度による印刷を行うことを特徴とするレーザー・プリンター。
【請求項２】
請求項１に記載のレーザー・プリンターにおいて、
前記拡大縮小手段は、最小倍率１倍で、最大倍率２倍であることを特徴とするレーザー・プリンター。
【請求項３】
請求項１または２に記載のレーザー・プリンターにおいて、
前記拡大縮小手段は、レーザー出力手段からの光線を拡大または縮小するズームレンズであることを特徴とするレーザー・プリンター。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、マルチビームあるいはマルチチャンネル印刷装置において、可変ドット・デンシティおよび可変ドット・サイズを達成するための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ハーフトーン印刷技術は従来より公知であり、画像品質と所望の適用分野により、７５スクリーン・ドット／インチ（ＳＤＰＩ）から３００ＳＤＰＩまでの種々のスクリーンルーリングレンジ（解像度）が使用されている。スクリーンルーリングが少ない（例えば、７５ＳＤＰＩ）と、画像品質（解像度）は最低となり、スクリーンルーリングが多くなると、画像品質は向上する。印刷業界で使用されているスクリーンルーリングは、７５、１２０、１５０、２００、２４０と３００ＳＤＰＩ等である。ハーフトーン・スキャン・プリンターは、印刷ドット・デンシティのみならずスクリーンルーリングを変更可能であることが好ましい。
【０００３】
１９８１年１０月２０発行のアメリカ特許第４２９６１９７号（アール・スティービー）には、ハーフトーン・プリント装置が開示されている。この装置では、ハーフトーン・ポジ・プリントが、引伸装置によって直接グレー・スケール写真ネガから作成される。引伸装置は、ハーフトーン・スクリーンを介して、グレー・スケール・ネガ画像を高コントラスト・ポジ写真印刷用紙に投影する。補助光源が設けられ、適切なドット・サイズを達成し、形成されるハーフトーン・ポジ・プリントに異なった度合いのグレーを正しく表現する。この補助光源は、引伸装置のコーン（ｃｏｎｅ）に設けられていることが好ましい。白地に真っ黒なドットが形成されている良好なハーフトーン・ポジ・プリントを得るには、高コントラストの写真用紙が必要となる。
【０００４】
１９８６年１０月２４日発行のアメリカ特許第４６１７５７８号（根津他）は、再生写真画像記録用のマルチビーム・ズームと焦点レンズ・スキャン・ピッチ調整記録装置を開示している。この記録装置では、原画像を走査して得られる写真（ｐｉｃｔｕｒｅ）信号に応じて、複数のレーザー・ビームがアコースティックオプティカル変調器（音響・光変調器）により変調される。より詳しくは、平行レーザー・ビームが、レーザー・ビームの共通な収束点を持つ２個のレンズを有する光学装置によって、ピッチの狭まったレーザー・ビームに変換される。平行レーザー・ビームは、焦点レンズを介して、レンズの合焦面の近傍のにある写真フィルム上に投影される。
【０００５】
１９８８年４月２６日発行のアメリカ特許第４７４０８４４号（吉村）には、ディジタル複写機等の画像に、倍率変更工程を適用する技術が開示されている。原稿の画像は走査装置によって画素毎に読取られ、得られたデジタル・ビデオ・データはマルチ・レベルに基づいて空間フィルター・プロセスによって量子化される。走査装置が画像を読取っている間、走査装置の作動中の光学機器（ｏｐｔｉｃｓ）が、その瞬間の拡大率を読み取りに応じて変更する。より詳しくは、ズーム・レンズあるいは一対の移動可能なミラーが、画像と画像センサーの間に使用され、光路と拡大率を変更している。
【０００６】
１９８８年１０月２５日発行のアメリカ特許第４７８０７６８号（ともひさ他）には、ハーフトーン画像記録方法とその装置が開示されている。この装置は、第１のハーフトーン・パターン・データを記憶する記憶手段と、補間手段（ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ）、比較手段と、露光手段で構成されている。補間手段は、第１のハーフトーン・パターンのデータを読み取り、主走査方向に補間することによって第２のハーフトーン・パターン用のデータを作成する。比較手段は、入力画像信号と第２ハーフトーン・パターン・データを画素毎に順次比較する。このような比較は、主走査方向における画素濃度の増加率に応じたタイミングで実行され、比較の結果に対応するハーフトーン・ドット記録出力信号が発生される。露光手段は、比較手段からのハーフトーン・ドット・記録出力に応じて、感光物質を走査し露光する。上記作用によって、補間による画素濃度の増加率に応じて、記録濃度が増加するハーフトーン・プレートが作成される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来のハーフトーン・スキャン・プリンターでは、ラスター画像処理装置（ＲＩＰ）に係るソフトウェアによって、スクリーンルーリングを変えており、ドット・デンシティをプリンターのハードウェアで変えている。ドット・デンシティあるいはライン・デンシティを変更すると、スポット・サイズも変更せねばならぬことを理解する必要がある。ドットあるいはライン・デンシティの変更には、それに応じたプリント装置のパラメータの変更が必要となる。プリント装置のハードウェアのパラメータの変更には、しばしば面倒でそして時間のかかる作業が必要となり、これがプリント装置の通常の作動あるいは生産性に悪影響を与える。
【０００８】
本発明は、面倒な作業を必要とせずに、大量の種類のドット・サイズとスクリーン・ドット・デンシティを扱えるプリント装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段および作用】
本発明は、可変ドット・デンシティそしてドット・サイズのマルチビームとマルチチャンネルプリント装置によって達成される。本発明の一態様は、画像データから得られる画像を、回転可能なドラムに登載された受け部材にプリントするためのレーザー・プリンターに関連するものである。プリンターは、プリンター制御装置と、プリントヘッドと、可変倍率手段より構成される。プリンター制御装置は、受け取った画像データに応じて起動され、画像の各行の画像データを処理する。そして、所定の組み合わせのマイクロドット・マトリックス値の一つの選択した数値と、受け部材上の所定画像解像度を表す各マイクロドット・マトリックス値に割り当てられた所定の関連する各サブ−マイクロドット・マトリックス値に応じて、処理した画像データを複数のＮレーザー・データの各々に配分する。プリントヘッドは、所定の直線アレイに設けられた複数のＮレーザーを有する。各レーザーは、プリンター制御装置の各レーザー・データ・チャンネルから画像データを受け、受け部材にプリントされた画像の各列と各行に対応する光線を発生する。可変倍率手段は、選択されたマイクロドット・マトリックス値を、選択されたマイクロドット・マトリックス値と、所定のマイクロドット・マトリックス値の次に高いマイクロドット・マトリックス値に等しいかこれらの値の間にある値に、拡大あるいは縮小するために使用される。好ましい実施例において、可変倍率手段は固定共役焦点ズーム・レンズである。
【００１０】
更に、本発明は、次にような方法に適用することも好適である。レーザー・プリンターの回転可能なドラムに搭載されている受け部材に、受信した画像データからの画像を印刷する方法を提供することである。本方法の第１の工程において、画像の各行に関する受信画像データは処理される。所定の組み合わせのマイクロドット・マトリックス値の一つの選択した数値と、受け部材上の所定が像解像度を表す各マイクロドット・マトリックス値に割り当てられた所定の関連する各サブ−マイクロドット・マトリックス値に応じて、処理された画像データを複数のＮレーザー・データの各々に配分される。第２の工程において、受け部材にプリントされた画像の各列と各行に対応する複数のＮレーザー光線は、複数のＮレーザー・データ・チャンネルの各チャンネルからの処理された画像データを用いて変調される。第３の工程において、選択されたマイクロドット・マトリックス値を、選択されたマイクロドット・マトリックス値と、所定のマイクロドット・マトリックス値の次に高いマイクロドット・マトリックス値に等しいかこれらの値の間にある値に、拡大あるいは縮小する。
【００１１】
【実施例】
図において、同じ種類の部材は同じ符号で表わされている。本発明は、ドット・デンシティ（ドットの密度）が変更可能なレーザプリンタに関する。このレーザプリンタはサブ−マイクロドット・マトリック化とグループ分けによって、所定の組み合わせのハーフトーン・ドッド・デンシティを持つハーフトーン・ドットを形成し、更にズーム・レンズを用いて所定の組み合わせのハーフトーン・ドット・デンシティ間のハーフトーン・ドットデンシティの幅を広げる。
【００１２】
図１には、本発明に基づくプリンター１０の好適な構成例が示されている。プリンター１０は、前後軸１２ａを有するドラム１２、第１と第２の端部フランジ１４ａと１４ｂを有するプリントヘッド１４、ドラム・モーター１６、並進用モーター１８、リード・スクリュー・トランスレータ２０、プリントヘッド１４用支持レール２２、光ファイバー束２４、レーザー・ユニット２６、プリンター制御装置２８、モーター制御装置３０、プリントヘッド１４の第１フランジ１４ａ内に取り付けられている固定共役焦点ズーム・レンズであることが好ましい可変拡大手段３２と画素クロック３４から構成されている。ドラム１２は紙状の受け部材３６を支持しており、この受け部材３６の上に各組み合わせの染料ドナー部材３８から画像が転写される。一組の染料ドナー部材３８を構成する各部材は、イエロー、マジェンタあるいはシアン等の異なった色の染料あるいはインクである。染料ドナー部材３８を受け部材３６上に順次当接させて、受け部材に各染料ごとの画像の重ね合わせ画像フレームを印刷する。染料ドナー部材の全てが順次印刷に使用されると、完全な画像が受け部材３６に形成される。
【００１３】
レーザー・ユニット２６から来る光ファイバー束２４を、それぞれ第１と第２のフランジ１４ａと１４ｂ間に設けられた光ファイバーの所定のアレイ２４ａに、整合させるようにプリントヘッド１４が配置されている。固定共役ズーム・レンズ３２は、光ファイバーの所定のアレイ２４ａの端部と、ドラム１２上の受け部材３６上の染料ドナー部材３８の間に設けられている。ズーム・レンズ３２は、光ファイバーの所定アレイ２４ａに形成される瞬間光パターン画像を、選択した拡大率で染料ドナー部材３８に供給する。画像情報あるいはデータは、光ファイバー束２４と光ファイバーの所定アレイ２４ａを介して、レーザー・ユニット２６からプリントヘッド１４に送られる。第１と第２のアウトプット２８ａと２８ｂにおいて、プリンター制御装置２８は、レーザー・ユニット２６の入力と、モーター制御装置３０にそれぞれ連結されている。モーター制御装置３０は、第１と第２の出力３０ａと３０ｂにおいて、それぞれ横移動モータ１８に連結されている。
【００１４】
印刷工程が開始されると、染料ドナー部材３８への画像形成につれて、並進モーター１８によって回転されるリード・スクリュー・トランスレータ２０によって、プリントヘッド１４がドラムの前後軸１２ａに平行に動かされる。同時に、ドラム・モータ１６によって、ドラムが「Ａ」方向に回転される。
【００１５】
図２は本発明装置のブロック図であり、レーザー・ユニット２６（点線で示す長方形の中）と、プリンター制御装置２８（点線で示すブロックの中）が示されている。レーザー・ユニット２６は、所定の複数個のＮレーザー４０（１）と４０（Ｎ）と、対応するＮ個レーザー・ドライバー４０（１）と４０（Ｎ）より構成される。Ｎ個のレーザー４０（１）と４０（Ｎ）の各々は、各対応するＮ個のレーザー・ドライバー４２（１）と４２（Ｎ）に連結されている。簡潔にするために、レーザー・ドライバー４２（１）、４２（２）と４２（Ｎ）と、対応するレーザー４０（１）、４０（２）と４０（Ｎ）のみが図示されている。レーザー・ドライバー４２（１）〜４２（Ｎ）は個々に、プリンター制御装置２８から処理された画像データを受け、このデータを使って公知の方法で対応レーザー４０からの光線を変調する。ダイオード・レーザー４０（１）〜４０（Ｎ）からの変調された光線は、光束２４と、光ファイバーの所定アレイ２４ａとズーム・レンズ３２を介して、染料ドナー部材３８（図１）に送られ、データが表す画像が、受け部材３６（図１）にプリントされる。
【００１６】
プリンター制御装置２８は、ラスター画像源（ＲＩＳ）５０、構文解析系（ｐａｒｓｅｒ）５２、複数のＮレーザー・データ・チャンネル回路５４（１）〜５４（Ｎ）（各チャンネル回路は、点線で囲まれた長方形の中に示されており、５４（１）、５４（２）と５４（Ｎ）のみが図示されている）、第１と第２のバス５６と５８、アドレス・リード６０、走査信号開始信号リード７７、と集中制御ユニット（ＣＰＵ）７９から構成されている。ラスター画像源（ＲＩＳ）５０は、プリンター制御装置２８の一部として図示されているが、ＲＩＳ５０をプリンター制御装置２８から離れた場所に設置して、構文解析系５０に画像データを供給することも可能である。構文解析系５０の構成要素は、第２バス５８を介してＲＩＳ５０と各Ｎレーザー・データ・チャンネル回路５４からそれぞれ画像データを受信するための第１と第２の入力と、それぞれ第１バス５６とアドレス・リード６０を介して、画像データとアドレスをＮレーザー・データ・チャンネル回路５４（１）〜５４（Ｎ）に送るための第１と第２の出力である。
【００１７】
Ｎレーザー・データ・チャンネル回路５４（１）〜５４（Ｎ）の各々は、比較手段（ＡＤＤ．ＣＯＭＰＡＲＥ）７０、第１切換手段（ＳＷＩＴＣＨ）７１、先入れ先出し手段（ＦＩＦＯ）７２、第１切換手段（ＳＷＩＴＣＨ）７３、ルックアップ・テーブル７４、遅延手段（ＤＥＬＡＹ）７５と、出力回路７６より構成される。アドレス比較手段７０は、アドレス・リード６０を介して構文解析系５２からアドレスを受け取り、第１指定使用可能信号を第１切換手段７１に第１出力を介して送り、第２出力を介して第２指定使用可能信号を第２切換手段７３に送付する。第１切り換え手段７１は、アドレス比較手段７０の第１出力からの第１選択使用可能信号に応じて、第１バス５６上に現在受けている画像データをＦＩＦＯ（ファーストインファーストアウト形式のメモリ）７２に転送する。ＦＩＦＯ７２は、画像データの少なくとも１行を形成する画像の複数ビットを記憶し、出力回路７６の要求に応じて、記憶した一番古いビットをルックアップ・テーブル７４に送る。ＦＩＦＯ７２からの第２の出力は、ＦＩＦＯ７２がデータで一杯であるか否かを表す出力信号を、第２切換手段７３に供給し、アドレス比較手段７０の第２出力からの可能信号によって可能となったときに、構文解析系５２の第２入力に第２バスを介して送る。
【００１８】
ルックアップ・テーブル７４は、ＦＩＦＯ７２から出力されたデータの各ビットを受け取り、受け取ったデータ・ビットに基づいて出力回路７６への信号を作成する。複数のＮレーザー・データ・チャンネル回路５４（１）〜５４（Ｎ）内の各ルックアップ・テーブル７４は、レーザー・ユニット２６内のレーザー４０（１）〜４０（Ｎ）間の差のバランスを取る作用をする。特に、同一のデータ値を持つ画像データの全画素が、ドラム１２（図１）上に設けられた受け部材３６（図示されず）に同一濃度の印刷画素を形成することと、予想データ値間に何がしかの関係（通常は直線状）の関係が有ることが望まれる。すなわち、レーザー４０（１）〜４０（Ｎ）の各々は、対応レーザー・データ・チャンネル回路５４（１）〜５４（Ｎ）から予想データ値を受け取ることが可能であり、各予想データ値に対する正しい濃度値で受け部材３６上に対応するドットを形成することが望まれる。必ずしもダイオード・レーザー４０（１）〜４０（Ｎ）全てが、他のレーザーの全てと同じ特性を有するわけではないと言う問題が先ず有る。その結果、ダイオード・レーザー４０（１）〜４０（Ｎ）の全てが、所定の入力データ値に対して同じ濃度値でドラム１２上に、ドットを記録するとは限らない。この第１の問題を克服するために、レーザー４０（１）〜４０（Ｎ）は、レーザー・データ・チャンネル回路５４（１）〜５４（Ｎ）の各々にあるルックアップ・テーブル７４を使用して均一化されている。第２の問題は、入力データ値と、この様なデータ値によって印刷された濃度値の間に非直線的な関係があることである。これは、複数の異なった要因によって生ずる。例えば、レーザー４０（１）〜４０（Ｎ）の特性、媒体（染料ドナー部材３８と受け部材３６）、光学系等である。この第２の問題を克服するために、ルックアップ・テーブル７４は、この様な非直線的関係を精密に描き（ｍａｐｓ）、直線化している。
【００１９】
遅延手段７５と出力回路７６は、同期画素クロック３４（図１）によって駆動される。このクロック３４はドラム１２（図１）の回転に位相同期されている。これによって、図１の矢印「Ａ」で示されるように、ドラム１２の回転に対応する高速走査方向において端から端までの良好な整合がなされる。特に、Ｎダイオード・レーザー４０（１）−４０（Ｎ）の直線アレイの場合、全てのチャンネル（レーザー４０（１）〜４０（Ｎ）からの画素）が、ドラム１２の前後軸１２ａに平行な低速走査方向において、同じ垂直線上にあるとは限らないのである。これを補償するために、以下に述べるように走査開始信号がリード７７上に受信されてから、遅延手段７５は、画素クロック周期（パルス）のプログラムされた数を計数する。
【００２０】
プリンター制御装置２８と固定共役焦点ズーム・レンズ３２（図１、４と５）を使用して、簡単で易しい方法で、マルチービームとマルチーチャンネル印刷装置（マルチーファイバー・アレイ印刷装置等）における１インチ当たりのドットのドット・デンシティと、ドット・サイズを変更できる。従来の印刷装置では、スクリーン・ドットを、より小さなマイクロドットのマトリックスに分割して、ハーフトーン印刷のグレー・スケールを達成している。通常、ｎ2段階のグレー・レベルを得るために、スクリーン・ドットは、これをｎ×ｎのマイクロドットのマトリックスに分割してｎ×ｎマイクロドット・マトリックスより構成される。例えば、１８００マイクロドット／インチ（ＤＰＩ）のプリンタを、各ドットが一つの１２×１２マイクロドット・マトリックスを有する１５０個のスクリーン・ドットあるいは、６×６マイクロドット・マトリックスを有する各ドットを持つスクリーン・ドットを３００個使用して得ることができる。これによって、所定のマイクロドット濃度が得られる。
【００２１】
しかしながら、本発明では、各マイクロドットはさらにｍ×ｍのサブ−マイクロドット（サブ−マイクロドットマトリックス値）に分割される。すなわち、各スクリーン・ドットに対するｎ×ｎマイクロドット・マトリックスは、（ｎ×ｎ）（ｍ×ｍ）サブ−マイクロドットに分割される。このようなサブ−マイクロドットのマトリックス化によって、印刷濃度（ドット濃度）は、（ｎ）（ｍ）（Ｓ）となる。すなわち、１Ｓはｎ×ｎのマイクロドットからなり、１マイクロドットはｍ×ｍのサブマイクロドットからなる。ここで、Ｓはスクリーンルーリング濃度（例えば、７５〜３００スクリーン・ドット／インチ（ＳＤＰＩ）のレンジ（幅）領域を持っている）である。説明を分かりやすくするために、図１のプリンターが、１×１，２×２，３×３，４×４，５×５，６×６，８×８，と１２×１２等のサブ−マイクロドット・マトリックス化によって、一組で８種類の別々のマイクロドット濃度（３６００、１８００、１２００、９００、７２０、６００、４５０と３００）で印刷可能である。すなわち、印刷濃度（ドット濃度）が３６００ＤＰＩのときに、ｍ＝１、２、３、４、５、６、８、１２とすることによって、ｎ＝３６００、１８００、１２００、９００、７２０、６００、４５０、３００がそれぞれ得られ、マイクロドット濃度３６００、１８００、１２００、９００、７２０、６００、４５０、３００ＤＰＩの印刷が行える。なお、印刷濃度（ドット濃度）は、３６００ＤＰＩである。
【００２２】
さらに、本発明によれば、上述の３６００、１８００、１２００、９００、７２０、６００、４５０と３００ＭＤＰＩのマイクロドット濃度の間の他の印刷マイクロドット濃度を、固定共役焦点ズーム・レンズ３２（図１、４と５）を使用して達成することもできる。例えば、２４００ＭＤＰＩのドット濃度を希望する場合には、固定共役焦点ズーム・レンズ３２を調整して、３２００ＤＭＰＩプリンター１０のセット・アップに拡大して、所望の２４００ＭＤＰＩドット濃度を得ることができる。従って、サブ−マイクロドット・マトリックス化と、固定共役焦点ズーム・レンズ３２を使用する拡大または縮小の組み合わせによって、多数のドットとマイクロドットのサイズと、スクリーン・ドット濃度を、プリンター１０は本発明に基づき扱うことが可能となる。
【００２３】
可変画素濃度ハーフトーン・プリンター１０を作製するために、ライン間隔あるいは書き込まれたドット・サイズを変更する必要があることが分かる。さらに、マルチーファイバー・アレイ印刷ヘッドあるいはマルチービーム・プリンターでは、光学的拡大を変更して、ドット・サイズまたは濃度を変更する必要がある。これには、複雑な光学装置あるいは、ズーム・レンズ３２が必要であり、これらによって、光学的拡大の変更領域が制限されることが判明している。さらに、３００ＭＤＰＩ−３６００ＭＤＰＩの領域のドット濃度を扱うことは、非常に難しい。本発明においては、以下に述べるサブ−マイクロドット・マトリックス化によって、この困難を克服している。特に、ドット濃度を変更する場合、これに応じてデータを画像の各行について変更している。例えば、１８００ＭＤＰＩでハーフトーン印刷を行うとき、画像データを、高速と低速走査方向の両方において繰り返す必要がある。１８００ＭＤＰＩのハーフトーン印刷の場合、本発明では、画像データは２×２サブ−マイクロドット・マトリックス化となる。マイクロドットとサブ−マイクロドット・マトリックス化が実行されるので、入力データを別の経路で送るために数個のステップが交換（ｅｘｃｈａｎｇｅｄ）される。
【００２４】
本発明では、入力データを別の経路で、サブ−マイクロドット・マトリックス化のグルーピング（ｇｒｏｕｐｉｎｇ）に送る必要がある。例えば、２×２のサブ−マイクロドット・マトリックス化が使われると、同一の画像が２つの隣接するラインに低速走査方向（ドラム１２の前後軸１２ａに沿って）に送られ、画素クロック３４が２分されて、各ドットは高速走査方向に沿って２倍の長さになる（図１のドラム１２の回転方向）。３×３サブ−マクロドット・マトリックス化を使用すると、３つの隣接するラインに同一の画像データが低速走査方向に沿って送られる。すなわち、サブ−マイクロドット・マトリックス化法では、データを２つの方向において引伸ばすことと（高速走査方向に）と複写すること（低速走査方向に）が必要となる。
【００２５】
以下、本発明装置の動作を説明する。画像データは、連続してラスター・画像源（ＲＩＳ）５０から、一行づつ供給される。ＲＩＳ５０より供給される画像データのラインの方向は、プリンター１０の高速走査方向（図１の矢印Ａ）と一致している。ＲＩＳ５０からのデータ列は、構文分析系５２によって構文分析され、一般に一行の画像データが一つの印刷チャンネル（例えば、レーザー・データ・チャンネル回路５４（１））に行き、次の行のデータが次の印刷チャンネル（レーザー・データ・チャンネル回路５４（２））に達する。マルチ・レーザー・データ・チャンネル回路５４（１）〜５４（Ｎ）の各々について、ＦＩＦＯ７２が現在のラインのデータを保存し、構文分析系５２の他の素子（図示せず）には、データの追加行が蓄積（ｌｏａｄ）されている。すべてのレーザー・データ・チャンネル回路５４（１）〜５４（Ｎ）が一行分のドット（データ）を保存（ＦＩＦＯ７２に）すると、印刷が開始される。
【００２６】
低速走査方向（ドラム１２の前後軸１２ａに沿った）においてデータを複写するために、構文分析系５２は、データを複数プリント・チャンネルに同時に送るようにプログラムされている。より詳細には、プリンター１０が最大解像度（１×１サブーマイクロドットを用いて３０００ＭＤＰＩ）で書き込みを実行している場合、構文分析系５２は、通常データの最初の行をレーザー・データ・チャンネル回路５４（１）に送り、データの次の行を次のレーザー・データ・チャンネル回路５４（２）に送り、以下同様に送る。解像度が１８００ＭＤＰＩに（２×２サブーマイクロドット・マトリックス化を使って）半減されると、構文分析系５２はデータの最初の行を第１と第２のレーザー・データ・チャンネル回路５４（１）と５４（２）にそれぞれ送り、データの次の行を第３と第４のレーザー・データ・チャンネル回路５４（３）と５４（２）に送り、以下同様にデータを送る。構文分析系５２はまだ一度に一行のデータを送るだけである。レーザー・データ・チャンネル回路５４（１）と５４（２）のアドレス比較手段７０は、同一の値（アドレス）が付与されており、構文分析系５２がこのアドレスをライン６０に送付すると、チャンネル回路５４（１）と５４（２）は、第１と第２のスイッチング手段を作動可能とする。そして、レーザー・データ・チャンネル回路５４（１）と５４（２）は、構文分析系５２がライン５６に送付したデータを受け取り、チャンネル回路５４（１）と５４（２）はフル・フラグ信号を構文分析系にバス５８を介して送り、転送を阻止する。解像度が１２００ＭＤＰＩ（３×３サブーマイクロドット・マトリックス化によって）に設定されると、データの最初の行が第１、第２と第３のレーザー・データ・チャンネル回路５４（１）、５４（２）と５４（３）にそれぞれ送られ、データの第２行目が第４、第５と第６レーザー・データ・チャンネル回路５４（４）、５４（５）と５４（６）にそれぞれ送られる。以下同様にデータが送られる。
【００２７】
高速走査方向（図１のドラム１２の回転方向）におけるデータの複写については、ドラム１２の回転に位相ロックされている画素クロック３４あるいは、開ループ・クロック（図示されず）を参照して、データが高速走査方向にシフトされる。例えば、最高解像度（３６００ＭＤＰＩ等）で書き込みをしているとき、画素クロック３４（または開ループ・クロック）の周波数は、ｆ０である。ドラム１２の回転速度を一定にしておいて、周波数をｆ０／２に半減すると、各マイクロピクセルは高速走査方向においては２倍の長さになる。従って、高速走査方向での複写については、複写されたデータ以上にデータをを作る必要はないが、手持ちのデータを長持ちさせることによって行われる。
【００２８】
中央制御装置ＣＰＵ７９の機能は、（ａ）リード７９ａを介して、選択されたマトリックス（１×１，２×２，等）に基づいて使用される有効チャンネル数を構文分析系５２に知らせること、（ｂ）バス７９ｂを介して、アドレス比較手段７０に選択されたマトリックスに基づいて、レーザー・データ・チャンネル回路５４（１）５４（Ｎ）の各チャンネルのアドレスを知らせること、及び（ｃ）バス７９ｃを介して、遅延手段７５に、ズーム・レンズ３２の拡大率に基づいてレーザー・データ・チャンネル回路５４（１）〜５４（Ｎ）のそれぞれに使用する遅延を知らせことである。
【００２９】
図３には、複数のＮレーザー４０（１）〜４０（Ｎ）の配置が示されている。図２の遅延回路７５と出力回路５６を説明するために、４０（１）、４０（２）、４０（３）、４０（４）、４０（５）、４０（６）、４０（７）、４０（８）と４０（Ｎ）が示されている。図３に示される配置とその説明は、１９９１年８月２３日出願のアメリカ特許出願第７４９０３７号に詳細になされている。出願第７４９０３７号で（マッキン他）では、図４が本願の図３に対応する。以下の説明は、上記出願の関連箇所からの引用である。
【００３０】
複数のレーザー４０（１）〜４０（Ｎ）が同じ間隔をもって配列されており、染料ドナー部材３８（図１）上に、対応した配列と間隔を持った光線を形成する。レーザー４０（１）〜４０（Ｎ）のラインの方向は、所定の鋭角θでドラム１２の回転方向Ａに直交するラインに対応している受け部材３６（図１のドラム１２上にある）の幅方向に決められている。より詳細には、１８００ＭＤＰＩ（０．０００５５６インチ／マイクロピクセル）で書き込まれているマイクロピクセルが小さいため、ドラム１２上の受け部材３６の幅方向に平行な光ビームを発生する従来のプリントヘッドは、印刷に必要な密接したマイクロピクセル間隔を得ることができない。図３のレーザー４０（１）〜４０（Ｎ）の角度θと結果として得られる光ビームを調整することによって、矢印Ｂで示される並進方向におけるレーザー４０（１）〜４０（Ｎ）間の水平間隔「ｄ」を、可能な限り小さくすることができる。隣接レーザー４０間の水平間隔「ｄ］は、ドラム１２上の受け部材３６に印刷される画像のマイクロピクセル濃度を表す。レーザー・ユニット２６で使用されるレーザー４０の数「Ｎ」は、経済性のみによって決定される。種々の画像のサイズに対して、レーザー４０が２個あるいは２００個であっても、プリンター１０は作用できる。この数の決定は、マイクロピクセルのサイズ、ドラム１２の直径、ドラム１２（図１）上の染料ドナー部材３８に光ビームを合焦させるレーザー４０の能力等に基づいてなされる。
【００３１】
例えば、受け部材３６上に４色の画像を形成するために、１８００ＭＤＰＩでドット（マイクロピクセル）を印刷する場合、レーザー・プリンター１０は±１／８マイクロピクセル解像度を維持する必要がある。４色画像に±１／８マイクロピクセル解像度を与えることによって、人の目あるいはグラフィック・アート（７×〜２０×等）分野では、誤差を検出することは不可能である。レーザー・プリンター１０は、ドラム１２の位置と画素クロック３０からの画素タイミング・パルスを厳密に同期させることによって、マイクロピクセルの解像度をこの公差にコントロールしている。
【００３２】
印刷中、ドラム１２は一定の速度で図１と図３に示す矢印Ａの方向に回転される。これと同時に、複数のレーザー４０（０）〜４０（Ｎ）からの光ビームを含むプリントヘッド１４が、図３の矢印Ｂで示される方向に、遅い速度で並進される。レーザー・プリントヘッド１４に対応する複数のレーザー４０（１）〜４０（Ｎ）の各々が、ドラム１２の一回転の間、マイクロピクセルの各欄を書き込む。その結果、画像が螺旋状に書き込まれる。これは、ドラム１２の矢印Ａの方向への回転に応じて、プリントヘッド１４が連続的に矢印Ｂの方向に並進するからである。従って、図３に示されるように、複数のレーザー４０（１）〜４０（Ｎ）（およびその光ビーム）を鋭角θで整合させることによって、染料フレーム画像のＮ欄が、ドラム１２の各回転の間同時に書き込まれる。
【００３３】
レーザー４０（１）〜４０（Ｎ）の各々が、染料フレーム画像の各欄のマイクロピクセルを書き込みに応じて、ドラム１２上の受け部材３６の幅方向において、各欄の対応するマイクロピクセルが実質的に整合するような順序で、レーザー４０（１）〜４０（Ｎ）がタイミングを合わされる。この様にして、染料フレーム画像の各ラインのＮマイクロピクセルが、ドラム１２の各回転の間受け部材に書き込まれる。より詳細には、図３において、染料フレーム画像の最初の行（ｒｏｗ）が開始されると、第２のレーザー４０（２）が励起され、２つのマイクロピクセルを互いに適当な間隔をおいて次の位置に動かす前に、第１のレーザー４０（１）が励起され、ドラム１２が矢印Ａの方向に所定の距離動かされる。第１のレーザー４０（１）と第２のレーザー４０（２）の間の遅れは、画素クロック３４の所定の複数個のパルスに相当する。種々のレーザー・プリンター１０の種々の要因、例えば、ドラム１２の周面、ドラム１２の回転速度、レーザー４０（１）〜４０（Ｎ）とプリントヘッド１４からの光ビームの間隔、およびプリントヘッド１４からの光ビームが、ドラム１２の回転方向に直交するラインに対して配置される鋭角等について熟知している当業者は、このような遅延を容易に決めることができよう。レーザー４０の数Ｎは、遅延量に影響を及ぼすことはない。他のレーザー４０３ー４０（Ｎ）についてこの工程を繰り返すことによって、ドラム１２に取り付けられた受け部材３６の幅方向に、第１列のＮマイクロピクセルが印刷される。
【００３４】
染料フレーム画像の第２、第３および他の列の印刷では、レーザー４０（１）が所定の間隔でドラム１２の回転速度に応じて、励起される。より詳細には、染料フレーム画像の列間の距離に対応する所定の距離だけドラム１２が移動する度に、レーザー４０（１）が励起される。染料フレーム画像の各列についてレーザー４０（１）が励起された後、残りのレーザー４０（Ｎ）が同じ時間的順序で励起され、染料フレーム画像の最初の列を印刷する。このようにして、レーザー４０（１）〜４０（Ｎ）が、ドラム１２の各回転の間励起されて、染料フレーム画像の列のＮ欄（カラム：列））を印刷する。ドラム１２の以後の各回転の間と、プリントヘッド１４が矢印Ｂ方向への移動を継続している間、プリントヘッド１４の並進方向にある染料フレーム画像の列の複数の後続のＮ欄が印刷される。染料フレーム画像全体が完成されるまで、これら後続のＮ欄は、時間を調整されて（ｔｉｍｅｄ）ドラム１２の前回の回転の間印刷された対応列の次に印刷される。
【００３５】
ドラム１２の各回転の間励起されて、染料フレーム画像の列のＮ欄を印刷する。ドラム１２の以後の各回転の間と、プリントヘッド１４が矢印Ｂ方向への移動を継続している間、プリントヘッド１４の並進方向にある染料フレーム画像の列の複数の後続のＮ欄が印刷される。染料フレーム画像全体が完成されるまで、これら後続のＮ欄は、時間を調整されて（ｔｉｍｅｄ）ドラム１２の前回の回転の間印刷された対応列の次に印刷される。
【００３６】
画素クロック３４のパルスは、第１レーザー４０（１）の励起後どの程度遅らせて第２レーザー４０２の励起を行うかを決定する手段である。同様に、他のレーザー４０３ー４０（Ｎ）の励起の遅れを決める手段である。ドラム１２の各回転の間、マイクロピクセルのＮ欄の次の組の印刷の開始あるいは、次の染料フレーム画像の開始が、１／Ｒ（Ｒ＝８）解像度でのマイクロピクセルの印刷と同期されていることが分かる。さらに、ドラム１２上の同じ受け部材３６に異なった色の染料フレーム画像を印刷している間、レーザー・プリンター１０が１／８マイクロピクセル解像度の対応するマイクロピクセルに重ねることが好ましいことが分かる。
【００３７】
図１を参照すると、複数のＮレーザー・データ・チャンネル回路５４（１）〜５４（Ｎ）に対応する全てのレーザー４０（１）〜４０（Ｎ）の各々が、実質的に同一の垂直線（ドラム１２の回転軸に直交）にその光ビームを位置させているとは限らないことが分かる。複数のＮレーザー・データ・チャンネル回路５４（１）〜５４（Ｎ）の各々の遅延回路７５が、このような垂直からずれた整合を補償する。より詳細には、ルックアップ・テーブル７４を介してＦＩＦＯ７２からのデータのシフトアウトに先立ち、リード７７に走査開始信号が受信されてから遅延回路７５は、画素クロック３４からの周期のプログラムされた数を計数する。ライン毎に適切な間隔を得るために、およそ角度θで傾斜されている一つの直線列の光ビームをプリントヘッド１４を発する場合には、各チャンネルはその遅延回路７５に特有の数値がプログラムされているのである。通常、遅延回路７５からの同期出力パルスは、画素クロック３４のクロック率の何倍かである。これによって、遅延回路７５は、レーザー・データ・チャンネル回路５４（１）〜５４（Ｎ）からの出力信号をより正確にレーザー・ユニット２６に整合できる。
【００３８】
例えば、ドラム１２上の受け部材３６に印刷素子（画素）を投影すると、直線レーザー・プリンター１０にある各レーザー４０からの３．３３画素を分離すると想定する。このようなプリンター１０では、表Ａに示されるリード７７上の走査信号の開始からの理論的な遅延が、レーザー・データ・チャンネル回路５４（１）〜５４（Ｎ）の各々に必要である。
【００３９】
0003725905.tif 000002
画素クロック３４の率と等しいクロックによって遅延回路７５が駆動されると、レーザー・データ・チャンネル回路５４（１）〜５４（Ｎ）について達成される最良のチャンネル整合は、表Ｂに示すようになる。
【００４０】
0003725905.tif 000003
しかしながら、遅延回路７５が画素クロック３４の８倍の割合のクロックによって駆動されると、レーザー・データ・チャンネル回路５４（１）〜５４（Ｎ）に対するチャンネル整合は、表Ｃに示されるようになる。
【００４１】
0003725905.tif 000004
構文分析系５２がレーザー・データ・チャンネル回路５４（１）〜５４（Ｎ）への同一のデータを構文分析すると、ライン走査方向（ドラム１２の回転方向に直交する低速走査）における解像度が減少する。画素走査方向（ドラム１２の高速走査方向）でも、対応する変更が必要となる。ドラム１２の一回転当たりの同期クロック・パルスの数を変更することと、画素クロック３４内の位相ロック回路のパラメータを変更することによって、これは達成される。前述のアメリカ特許出願第７４９０３７号の図２に、画素クロック３４の好適な構成が示されており、本願の一部を構成するものとする。例えば、最高の解像度（３６００ＭＤＰＩ等）で印刷して所定の画素サイズを得るときには、画素クロックの３４の位相ロック回路は、ドラム１２の一回転当たり「ｍ」個の同期クロック・パルスを発生すると想定する。一回転につきｍ／２個のクロック・パルスだけを得るように位相ロック回路のパラメータを変更すると、各画素は高速走査方向においては２倍の長さになる。最高解像度の半分を印刷する際には、これは好ましい結果である。他の全ての解像度での印刷に、同じ原理が当てはまる。従って、高速走査方向での複写に、さらにデータを増やす必要はない。むしろ、高速走査方向での複写は、手持ちのデータを長持ちさせることによって行われる。
【００４２】
図４は、図１のレーザー・プリンター１０において使用される好適的なズーム・レンズ３２を構成するレンズの側面図である。レンズは、第１の所定の拡大を行うように調整されている。ズーム・レンズ３２は、第１組のレンズ（鈎括弧８０の下に示されている）と、第２組のレンズ（鈎括弧８１の下に示されている）、第３組のレンズ（鈎括弧８２の下に示されている）、第１の共役面８５からの光線を受け取る第１の端８４、ズーム・レンズ３２を介して来る光線を第２の共役面８７に合焦させるための第２の端、及び前後８８より構成される。第１組のレンズ８０は、ズーム・レンズ３２の第１の端８０に隣接して設けられる平／凸面レンズ９０、レンズ９０によって屈折される光線を受ける凹／凸レンズ９１より構成される。凹／凸レンズ９１は、第１の凹／平面レンズ９１ａと第２の平／凸面レンズ９１ｂよりなり、これらのレンズは互いに接している。レンジ９１ａの凹面端は、レンズ９０の凸面端と固定された状態で設けられている。さらに、第一組のレンズ８０は、ズーム・レンズ３２の第１端８４と固定された状態で設けられている。
【００４３】
第２組のレンズ８１は、ズーム・レンズ３１の長軸に沿って、第１組のレンズ８０と第３組のレンズ８２の間を移動可能である。第２組のレンズ８１は、第１組のレンズ８０の凹面によって屈折された光線を受け取る凹／凸面レンズ９２と、レンズ９３の凹面によって屈折された光線を受け取るように設けられており、レンズ９２（？）に対して固定された関係を持つ凹／平面レンズ９３を有する。第２組のレンズ８１は、第１組のレンズ８０の近傍に設けられていて、ズーム・レンズ３２に対して所定の拡大（例えば、等倍）行う。
【００４４】
第３組のレンズ８２は、第２組のレンズ８１からの光線を受ける凸／凸面レンズ９４、レンズ９４によって屈折された光線を受ける凸／凹面レンズ９５、及びレンズ９５によって屈折された光線を受け取り、レンズ９６からの光線を第２の共役面８７に合焦させるための凸／凹面レンズ９６を有する。凸／凹面レンズ９５は、第２の凹／凹面レンズ９５ｂに接している第１の凸／凸面レンズ９５ａを有する。第３組のレンズ８２は、ズーム・レンズ３２の第２端面に固定された状態で設けられている。レンズ９４、９５と９６の各々は、互いに固定された状態である。第１の共役面８５が、第１のフランジ１４ａに隣接するプリントヘッド１４（図１）の光学ファイバー・アレイ２４の端部を表していることが分かる。一方、第２の共役面８７は、ドラム１２上の染料ドナー部材３８を表している。
【００４５】
図５には、図１のレーザー・プリンターに使用された好適なズーム・レンズ３２（図４）のレンズの側面が示されている。これは、第２の所定拡大率を得るためのものである。図５のレンズ３２は、図４のズーム・レンズ３２で示したのと同じ内部レンズ構造であり、同じ符号で示されている。第２の所定倍率（例えば、倍率２）を達成するために、第２組のレンズ８１は、前後８８に沿って第３組のレンズ８２の近くに配置されている。図４と図５に示されているように、ズーム・レンズ３２の倍率を最小倍率（例えば図４の１倍）から最大倍率（例えば図５の２倍）に変更することによって、ドットの間隔（１インチ当たりのマイクロドットの濃度）を第２の共役面８７で変更する。従って、ズーム・レンズ３２の最大倍率（拡大）が２であれば、３００ＭＤＰＩー３６００ＭＤＰＩまでのドット濃度を、サブーマイクロドット・マトリックス化と可変ズーム・レンズ３２の拡大によって達成することができる。例えば、以下のようにして２４００ＭＤＰＩのドット濃度を達成することができる。すなわち、本発明に基づき、３６００ＭＤＰＩマイクロドット・マトリックス化と、１．５倍に設定されたズーム・レンズを用いて３６００ＭＤＰＩを２４００ＭＤＰＩに拡大するように、プリンター制御装置２８を設定する。
【００４６】
図６（Ａ）と図６（Ｂ）には、ズーム・レンズ３２による等倍と１．５倍を実行するための好適なレーザー・プリンター１０（図１）の染料ドナー部材３８にあるレーザーの内で、４０（１）〜４０８（図３）のみに係るの画像１００（１）〜１００（８）が示されている。等倍から１．５倍に拡大率を変更することによって、ライン間隔Ｐと半径Ｒ（図６（Ａ））が、ライン間隔Ｐ’と半径Ｒ’（図６（Ｂ））が１．５倍変更される。倍率を変更しても、式Ｂ＝２Ｒ／Ｐ＝２Ｒ’／Ｐ’で定義されるプリントヘッドの設定角度θとスポットの重なり率Ｂは、変化しない。（ライン間隔とスポットの重なり率は、ラスター・ラインの可視性を隠す非常な大切なパラメータである。）サブ・ピクセル（Ｎレーザー・データ・チャンネル回路５４（１）〜５４（Ｎ）の遅延手段７５によって決まる）間の時間的遅延が変更されるが、制御用ＣＰＵ７９内のプリンター制御装置２８のソフトウェアによって、この遅延を容易に調整できる。サブマイクローピクセル化と、ズーム・レンズの倍率の変更との組み合わせによって、プリンター１０は、３００ー３６００ＭＤＰＩまでの非常に広い範囲にわたって、困難なハードウェアの設定を変更することなく画素濃度を変更することができる。従って、プリンターは、１００から３６００ＭＤＰＩまでの非常に高い画素濃度を必要とするハーフトーン画像と、１５０ー６００ＭＤＰＩの比較的低い画素濃度で良い連続階調画像を印刷することができる。オペレータがＭＤＰＩ値を入力するときには、ズーム・レンズの倍率設定が自動的に行われるのが好ましいことが分かる。
【００４７】
特定の実施例について以上説明したが、本願の原理に基づいて当業者はさまざまな変更を行うことができよう。例えば、レーザー・ユニット、光学ファイバー・ケーブルとアレイを、プリントヘッド１４の一部として構成することも可能であるし、プリンター制御装置２８が処理された画像データを、電気ケーブル（図示せず）を介してレーザー・ユニットに送ることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づくレーザー・プリンターの好ましい例を示す概略図である。
【図２】図１のレーザー・プリンターにおけるプリンター制御装置とレーザー・ユニットのブロック図である。
【図３】図１のレーザー・プリンターのレーザー・プリントヘッドの複数レーザーの好ましい配置を示す図である。
【図４】第１の倍率を得るために、図１のレーザー・プリンターで用いられるズーム・レンズの好例を示す図である。
【図５】第２の倍率を得るために、図１のレーザー・プリンターで用いられるズーム・レンズの好適な例を示す図である。
【図６】好適なレーザー・プリンターのズーム・レンズによって、各々達成される１倍と１．５倍の倍率を達成するための図１に示すレーザー・プリンターで用いられるズーム・レンズの好例を示す図である。
【符号の説明】
１０  プリンター
１２  ドラム
１４  プリントヘッド
２６  レーザー・ユニット
【図１】
0003725905.tif 000005
【図２】
0003725905.tif 000006
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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