JPH01209146A - ページプリンタにおける印字デユーテイ算出方式 - 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】 狡先分史 この発明は、レーザプリンタ等のページプリンタにおけ
る印字デユーティ算出方式に関する。

災来伎権 レーザプリンタ等のページプリンタにおいて、その基本
的性能の一つである画素再現性は、印字領域に出力され
る画像の密度により変化する場合が多い。

この画像の密度は印字デユーティに依存する。

すなわち、印字デユーティが高ければ、隣接する画素同
志がつぶれ合ったりしてドツト再現性能が低下するから
である。

このような背景により、ページプリンタの画素再現性は
、設計評価段階において印字デユーティ別に評価される
のが一般的である。

とりわけ、レーザプリンタの分野においては、トナー消
費量、クリーナ能力、定着能力等の評価を、印字デユー
ティをパラメータにして実施することが必要である。

そのための１ページ中の画像領域の印字デユーティの把
握は、理論的にはメモリ上に展開されるビットマツプの
画情報を累計する等の手段をとるのが一般的である。

しかしながら、このような方式ではその算出結果が不正
確であるばかりか、あらゆる画像に対してそのような計
算をするには膨大な手間と時間がかかるため、正確な印
字デユーティを効率良く算出することは実際上できなか
った。

目　　的 この発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、ペー
ジプリンタにおけるページ単位の印字デユーティを、正
確に且つ効率よく算出できるようにすることを目的とす
る。

豊−玖 この発明は上記の目的を達成するため、ページプリンタ
において、副走査方向の有効画像領域を限定するフレー
ムゲート信号のアサート期間中に、主走査方向の有効画
像領域を限定するラインゲート信号のアサート時の画像
書込信号の数をカウントして、そのカウント値により１
ページ中の有効画像領域の印字デユーティを算出する印
字デユーティ算出方式を提供するものである。

以下、この発明の一実施例に基づいて具体的に説明する
。

第３図は、この発明の一実施例を示すレーザプリンタの
全体構成図である。

このレーザプリンタは、本体１０に第１．第２の給紙ト
レイ（カセット）ＩＣｌ３を着脱可能に備え、上部に排
紙スタッカ２１を設けている。

さらに、この本体１０内には、給紙コロ１３゜１５、給
紙ローラ１４，１Ｂ、給紙経路１７．１８、レジストロ
ーラ１９及びレジストセンサ２０と、ＯＰＣ感光体ベル
ト２２．帯電部２３．レーザ書込部２４．現像部２５．
転写部２６．定着部２７゜除電部２８．クリーニング部
２９．排紙部３０と、電源部３１とが設けられている。

３２〜３４は、第４図によって後述するキャラクタコン
トローラＳＬエンジンコントローラ５２、及びビデオコ
ントローラ５３の各プリント基板である。

このレーザプリンタの制御系は第４図に示すように、ホ
ストシステム（ワードプロセッサやオフィスコンピュー
タ等）からキャラクタデータ等を入力して文字フォント
データに変換するキャラクタコントローラ５１と、この
キャラクタコントローラによって作成される１ペ一ジ分
ごとのビットマツプデータを格納するメモリを備え、プ
リント時に第３図に示した本体１０内のレーザ書込部２
４を除く作像部６５の各動作をシーケンス制御するエン
ジンコントローラ５２と、エンジンコントローラ５２か
ら画像書込信号を受は取ってレーザ書込部２４を制御す
るビデオコントローラ５３（その詳細は後述する）とに
よって構成されている。

なお、５４は操作パネルであり、各種操作スイッチを備
えた操作部５５と、各種表示器を備えた表示部５６とか
らなる。

エンジンコントローラ５２は、中央処理装置（ｃ　Ｐ　
Ｕ）と、プログラムメモリであるＲＯＭ。

大容量のデータメモリであるＲＡＭ、タイマ、及び入出
力部（Ｉ　１０）等からなるマイクロコンピュータによ
って構成されている。また、後述する印字デユーティ算
出回路も内蔵している。

そして、キャラクタコントローラ５１から１ペ一ジ分の
ビットマツプデータを受は取り、プリントスタート・リ
クエスト信号と共に給紙トレイ選択信号等を受は取ると
、プリントシーケンスを開始する。

＝４− プリントシーケンスは、タイマからの割込みごとにカウ
ントアツプされるＣＰＵ内のタイミングカウンタのカウ
ント値と、予めＲＯＭに設定記憶されている各シーケン
ス動作（帯電、露光、現像。

給紙、搬送、転写、排紙等）のスタートタイミングとを
比較して行なわれる。

なお、タイミングカウンタのカウント値は感光体ベルト
２２の１周ごとにクリアされる。

プリントシーケンスが開始されると、所定のタイミング
で第３図の第１．第２給紙トレイ１１゜１２のうちの選
択されたトレイから給紙を始め、その紙の先端部をレジ
ストセンサ２０が検知すると、レジストローラ１９に突
き当てた状態で一時停止させる。

一方、感光体ベルト２２は矢示方向（副走査方向）へ回
動し、帯電部２３で帯電された表面に、ビデオコントロ
ーラ５６によって制御されるレーザ書込部２４により、
変調信号ＶＩＤＥＯによって変調されたレーザビームに
よってその回転軸方向に主走査されながら露光され、そ
の表面に静電潜像を形成する。

その静電潜像に現像部２５でトナーを付着させて現像し
、転写部２６において所定のタイミングで給送される紙
にそのトナー像を転写し、定着部２７で加熱定着したプ
リント紙を排紙部３０を通して排紙スタッカ２１上に排
出する。

このようなプリント動作に当って、ビデオコントローラ
５３はエンジンコントローラ５２へ、書込同期クロック
ＷＣＬＫと主走査方向の有効画像（印字）領域を限定す
るラインゲート信号ＬＧＡＴＥ及び書込開始同期信号Ｌ
ＳＹＮＣと、副走査方向の有効画像（−印字）領域を限
定するフレームゲート信号ＦＧＡＴＥとを出力し、エン
ジンコントローラ５２から書込同期クロックＷＣＬＫに
同期して有効画像領域内の画像書込信号ＷＤＡＴＡを読
み込んで変調信号ＶＩＤＥＯに変換し、レーザ書込部２
４からの同期検知信号”Ｄ　Ｅ　Ｐ　Ｔによって主走査
方向の書き込み開始の同期をとって、変調信号ＶＩＤＥ
Ｏによりレーザ書込部２４の半導体レーザ（レーザダイ
オード）をオン・オフ制御する。

ここで、レーザ書込部２４について説明するが、その光
学系の構成を第５図に示す。

半導体レーザ４１からのレーザ光は図示しないコリメー
タレンズによって平行光束化され、シリンドリカルレン
ズ４２及び１／２波長板４３を介して波形整形され、回
転多面鏡（ポリゴンミラー）４４に入射する。

回転多面鏡４４によって反射されたビーム状のレーザ光
は、ｆθレンズ４５を透過して回転多面鏡４４の矢示方
向の回転と共に偏向し、第３図に示す第１ミラーＭ１及
び第２ミラーＭ２によって反射され、さらに防塵ガラス
４８を通過した後、感光体ベルト２２を光走査する。

ｆθレンズ４５は、レーザ光の主走査方向についての感
光体面上での走査速度を一定にするための補正レンズで
ある。このｆθレンズ４５はまた、回転多面鏡４４の面
倒れ補正をも行なう。

さて、このようにしてレーザ光により主走査を行なう上
で、感光体ベルト２２の近傍にシリンドリカルレンズ４
日と、光検出素子としてのフォトゾイテクタ５０、すな
わち同期位置検出センサが配備され、主走査の開始に先
立ってレーザ光を受けるようになっている。

第６図は、同期検知信号ＤＥＴＰの発生回路であり、レ
ーザ光を受けたフォトディテクタ５０の出力をトランジ
スタＴＲで増幅し、コンパレータＣＭＰで波形整形して
、同期検知信号ＤＥＴＰを出力するようになっている。

第７図はビデオコントローラ５３内の書込制御回路であ
り、その各部の信号波形を第８図に示す。

発振器１０１は、書込同期精度１／Ｎドツトに応じて、
書込同期クロックＷＣＬＫのＮ倍のクロックＣＬＫＮを
出力する。このクロックＣＬＫＮは分周器１０２によっ
て１／Ｈに分周され、書込同期クロックＷＣＬＫの基本
クロックＣＬＫＤを出力する。

また、この基本クロックＣ，Ｌ　Ｋ　Ｄはシフトレジス
タ１０３に入力される。シフトレジスタ１０３は、クロ
ックＣＬＫＮの周期分だけ互いに位相がずれ、基本クロ
ックＣＬＫＩ）と同周期のＮ個のりロックＣＬＫＲ−Ａ
−Ｄを出力する。

ラッチアンドデータセレクタ１０４は、フォトディテク
タ５０によるレーザビーム検出信号を波形整形した信号
、すなわち同期検知信号ＤＥＴＰの入力位相に同期した
クロックを、上記クロックＣＬＫＲ−Ａ−Ｄのうちから
選択して書込同期クロックＷＣＬＫを出力する。したが
って、この書込同期クロックＷＣＬＫは常に１／Ｎドツ
トの精度で位相補正されている。

この書込同期クロックＷＣＬＫは、主走査方向の書込領
域の基準クロック（画素クロック）となる。

半導体レーザ４１に対する変調信号ＶＩＤＥＯは、同期
検知用カウンタ１０５の出力により５−ＲＦＰｌｏＢの
出力ＤＳＹＮＣが真となっているときは真となり、半導
体レーザ４１（第５図）は点灯している。

この状態で、フォトディテクタ５０によりレーザ光が検
出されると、同期検知信号ＤＥＴＰが真となり、これに
同期して書込同期クロックＷＣＬＫが発生する。

同期検知信号ＤＥＴＰはまた、同期検知用カウンタ１０
５に初期値をロードさせ、再度カウントを開始させると
ともに、５−ＲＦＰｌ　０ＢをリセットしてＤＳＹＮＣ
を偽とする。これにより変調信号ＶＩＤＥＯが偽となり
、半導体レーザは消灯する。

同期検知信号ＤＥＴＰはまた、書込開始同期信号Ｌ　Ｓ
　Ｙ　ＮＣ，書込領域信号であるフレームゲート信号Ｌ
ＧＡＴＥ、書込領域外レーザ光設定信号ＥＲＡＳＥを夫
々作り出すためのカウンタ１０７〜１０９を初期化する
。なお、１１０〜１１２はＪ−ＫＦＦ、１１３はＤ−Ｆ
Ｆである。

カウンタ１０７，１０８，１０９は、夫々書込同期クロ
ックＷＣＬＫをクロック久方としてカウントを開始する
。

信号ＥＲＡＳ！Ｅは変調信号ＶＩＤＥＯを強制的にオフ
にして、書込領域外で感光体ベルト２２に不要な光が照
射されるのを防止する信号である。

信号ＥＲＡＳＥが真になると、しばらくして信号ＬＳＹ
ＮＣかにクロック分だけ真となる。この（ｉ　号Ｌ　Ｓ
　Ｙ　Ｎ　Ｃは、エンジンコントローラ５２に画像書込
信号ＷＤＡＴＡの転送開始を促すための信号である。信
号ＬＳＹＮＣが偽となった後βクロック労連れてライン
ゲート信号ＬＧＡＴＥが真となる（第８図参照）。

ラインゲート信号ＬＧＡＴＥは書込領域信号であり、書
込エリア分だけ真（アサート）となっており、エンジン
コントローラ５２からの画像書込信号ＷＤＡＴＡを受は
入れられるようになっている。　例えば、分解能１／３
００″′で書込領域が８＃であるとき、書込同期クロッ
クＷＣＬＫの２４００周期間だけ真となっている。

ラインゲート信号ＬＧＡＴＥが真の間は、書込同期クロ
ックＷＣＬＫによってエンジンコントロー−？５２から
転送される画像書込信号ＷＤＡＴＡが有効となって、書
込同期クロックＷＣＬＫで同期をとった画像書込信号Ｗ
ＤＡＴＡ’により変調信号ＶＩＤＥＯが変化する。

従って、画像書込信号ＷＤＡＴＡのデータそのものによ
り、半導体レーザ４１の光ビームがオン／オフされて有
効な画像が得られることになる。

ラインゲート信号ＬＧＡＴＥが偽となると共に信号ＥＲ
ＡＳＥにより、変調信号ＶＩＤＥＯは偽となって半導体
レーザ４１　（第５図）は消灯する。

信号ＥＲＡＳＥが偽となることによりラッチアンドデー
タセレクタ１０４がクリアされ、書込同期信号ＷＣＬＫ
はオフとなる。

その後、カウンタ１０５の出力が真となり、信号ＤＳＹ
ＮＣが真となって変調信号ＶＩＤＥＯは再び真となる。

そして、次のスキャンニングの同期検知を行うために半
導体レーザ４１が点灯する。

このようにして、前述と同様の書込みプロセスが繰返さ
れる。

さらに、図示は省略しているが、副走査方向（感光体ベ
ルト２２の回動方向）の有効画像領域を限定するフレー
ムゲート信号ＦＧＡＴＥも発生し、それをエンジンコン
トローラ５２へ送ることにより、そのフレームゲート信
号ＦＧＡＴＥが真（アサート）の期間中以外は、画像書
込信号ＷＣＬＫが送られて来ないようにしている。

ところで、この実施例では第４図のエンジンコントロー
ラ５２内に、この発明の方式により印字デユーティを算
出するために第１図に示すような回路を設けている。

この回路は、タイマカウンタｌ、ＮＡＮＤゲート２．シ
ュミットトリガ・インバータ３．ＡＮＤゲート４．カウ
ンタ回路５．データラッチ回路６゜及びマイクロコンピ
ュータ（ＣＰＵ）７によって構成されている。

なお、以下の説明ではこの回路の各入力信号を負論理信
号（信号名にオーバラインを付して示す）としているの
で、ローレベル゛Ｌ°が論理的に真（アサート）となる
。

この回路の動作を第２図のタイミングチャートも参照し
て説明する。

副走査方向の有効画像領域を限定するフレームゲート信
号ＦＧＡＴＥと、主走査方向の有効画像領域を限定する
ラインゲート信号ＬＧＡＴＥとをＮＡＮＤゲート２に入
力し、そのナンド出力として１ページ中の有効画像（印
字）領域信号ｇを得る。

この信号ｇによって、画像書込信号ＷＤＡＴＡをシュミ
ットトリガ・インバータ３を介して入力するＡＮＤゲー
ト４をゲート制御することにより、１ページ中の有効画
像領域における有効画像書込信号に相当するパルス信号
ｐを得る。

このパルス信号ｐをカウンタ回路５によってカウントし
、そのカウント値をデータラッチ回路６がタイマカウン
タ１からのイ言−号すのタイミングでラッチしてｃｐｕ
７へ入力させ、ＣＰＵ７がタイマカウンタ１からの信号
ａのタイミングで次の演算を行なって、印字デユーティ
を算出する。

ＡＢＳ　（Ｘ／Ｙ＊１００）→Ｚ・・（１）この（１）
式の演算によって求めた印字デユーティ２を、データバ
スを通して第４図の操作パネル５４内の表示部５６へ出
力して表示させる。

なお、タイマカウンタ１の動作について説明すると、フ
レームゲート信号ＦＧＡＴＥの立上り時点ｔ１から書込
同期クロックＷＣＬＫをカウントし、第２図の（ｔｚ−
ｔｌ）分のクロック数で設定された時刻ｔ２でパルス信
号すを発生する。

この信号すをラッチ信号としてデータラッチ回路６へ出
力することにより、データラッチ回路６がその時のカウ
ンタ回路５０カウント値をラッチする。

このタイマカウンタ１は、さらに書込同期クロックＷＣ
ＬＫのカウントを続け、第２図の（ｔ３−ｔｌ）分のク
ロック数で設定された時刻ｔ３でパルス信号ａを発生す
る。

この信号ａによってカウンタ回路５をリセットし、次ペ
ージの有効画像領域中のパルス信号ｐのカウントに備え
させる。　また、この信号ａがＣＰＵ７に対する割込信
号となり、ＣＰＵ７はこの割込み（インタラブド）によ
りデータラッチ回路６の出力を取り込んで、前述の（１
）式による演算を行なう。

このように、この実施例によれば簡単なカウント手段と
演算手段とによって、ページ単位の印字デユーティを正
確にしかも早急に得ることができる。

したがって、ページプリンタにおいて、印字デユーティ
をパラメータとした画像印字品質の評価をする際、その
評価効率を向上できる。

また、画像書込信号（ＷＤＡＴＡ）以外の原因、例えば
レーザプリンタにおいてはレーザダイオードの駆動系に
のる外来ノイズ等による異常画像の起因元割り出しにも
効果を発揮する。

例えば、１ペ一ジ白画像の場合に、印字デユーティがゼ
ロと算出された時に何らかの画像が出力されれば、少く
とも画像書込信号ＷＤＡＴＡの生成系によるものではな
く、その他の制御系の異常であると判断するのに役立つ
。すなわち、メンテナンス面における作業効率が向上す
る。

以上、この発明を○ＰＣ感光体ベルトを用いたレーザプ
リンタに適用した実施例について説明したが、これに限
るものではなく、感光体ドラムを使用するプリンタや、
ＬＥＤプリンタ、液晶シャッタプリンタ等を含む画像書
込信号に応じた光書込みを行う各種のページプリンタに
も同様にこの発明を適用できることは勿論である。

紘−来 以上説明してきたように、この発明によれば、ページプ
リンタにおけるページ単位の印字デユーティを、正確に
且つ効率よく算出できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す印字デユーティ算出
のための回路図、 第２図は同じくその説明に使用するタイミングチャート
図、 第６図はこの発明を実施したレーザプリンタの一例に示
す全体構成図、 第４図は同じくその制御系のブロック図、第５図はその
レーザ書込部２４の光学系の構成を示す説明図、 第６図はレーザ書込用の同期検知信号発生回路の例を示
す回路図、 第７図はビデオコントローラ５３の具体的回路例を示す
ブロック回路図、 第８図は第７図の回路動作を説明するための各信号波形
図である。 １・・・タイマカウンタ　　２・・・ＮＡＮＤゲート３
・・・シュミットトリガ・インバータ４・・・ＡＮＤゲ
ート　　　５・・・カウンタ回路６・・・データラッチ
回路 ７・・・マイクロコンピュータ（ＣＰＵ）１０・・・本
体　　　　　２２・・・ＯＰＣ感光体ベルト２４・・・
レーザ書込部　３５・・・作像部５１・・・キャラクタ
コントローラ ５２・・・エンジンコントローラ ５３・・・ビデオコントローラ　　５６・・・表示部第
５図 第６図 ｃｃ 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　ページプリンタにおいて、副走査方向の有効画像領
   域を限定するフレームゲート信号のアサート期間中に、
   主走査方向の有効画像領域を限定するラインゲート信号
   のアサート時の画像書込信号の数をカウントして、その
   カウント値により１ページ中の有効画像領域の印字デュ
   ーティを算出することを特徴とする印字デューティ算出
   方式。