JPH0622090A - 露光制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 独立した１ドットの白のプリント及び独立し
た１ドットの黒のプリントを、与えられた画像データに
対して忠実に行なえる露光制御装置を提供すること。 【構成】 メモリから読み出した画像データが独立した
１ドットの黒をプリントすべきものであるときには、Ｌ
Ｄ駆動回路はＬＤ（レーザーダイオード）の単位時間当
たりの出力光量を減少させず通常のまま発光させ、一
方、これ以外の画像データであれば隣接する非印字領域
への漏れ光量が閾値光量以上にならないようにその単位
時間当たりの出力光量を減少させて発光させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザー光を用いて作
像をするにあたり、面上の独立した１ドットの黒及び独
立した１ドットの白を共に確実にプリントすることがで
きるようにした露光制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、より高精細度の画質の要求に応じ
るべく、レーザーダイオードを用いたプリンターが用い
られるようになってきている。このプリンターの作像部
の一例としては図１１に示すような構造のものが挙げら
れる。この図に示されているタイプのプリンターは、現
像ローラ１０の外周にこの外周長よりもやや長めの周長
を有する薄膜部材１１が取り付けられているものであ
り、高品質の画質要求に応え得るようにしたものであ
る。

【０００３】感光体ドラム１５は図示矢印方向に回転す
るようになっており、この表面の電位は帯電器１６によ
って所定の電位に一様に帯電されるようになっている。
この帯電が行なわれた後、所定量回転した位置では、画
像データに基づいてレーザー光が照射され、これによっ
て感光体ドラム１５上に静電潜像が形成されることにな
る。さらに感光体ドラム１５が回転すると、薄膜部材１
１で搬送されたトナーが感光体ドラム１５の電位減少部
分（レーザー光が照射された部分）に吸着されることで
トナー像が現像されて顕像化される。この顕像化された
トナー像が転写位置に達すると転写器１６によって記録
紙１７に転写され、図示しない定着器によってこの転写
された像が記録紙１７上に定着される。

【０００４】上記のレーザー光の発光状態は図１２に示
すフローチャートのように制御される。まず、図示しな
いレーザー光の発光を制御する部分では１画素分の画像
データを読み出して、その画像データが印字画素，つま
りトナー像を形成させるべき画素であるかどうかを判断
する。読み出した画素が印字画素であれば、図１３に示
すように発光デューティー比を１に設定してレーザー光
を所定の光量で１画素幅に相当する時間だけ発光するよ
うに設定する。一方、印字画素でなければ、同図に示す
ように発光デューティー比を０に設定してレーザー光の
照射が行なわれないように設定する（Ｓ１〜Ｓ４）。次
に、Ｓ３またはＳ４のステップにおいて設定された発光
デューティー比に基づいてレーザー光を発光させて感光
体ドラム１５を露光する（Ｓ５）。この露光が終了した
ら次の画素について上記と同様の処理をするべくさらに
Ｓ１のステップに戻り（Ｓ６）、以上のような処理を与
えられた全ての画像データについて順次行なって記録紙
１７上に画像を形成してプリントを終了する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが上記のように
動作する従来のプリンターにあっては、画像データの有
無によって単にレーザー光の発光，非発光を制御してい
るために、独立して存在する１ドットの白あるいは黒を
共に忠実にプリントすることが困難であるという問題が
ある。

【０００６】例えば図１４（Ｃ）に示すように、６ドッ
ト分の画像データの内の１ドットのみが黒のデータであ
る場合にこの１ドットを黒として忠実にプリントするよ
うにレーザーの光量を制御した場合、同図（Ａ）に示す
ように６ドット分の画像データの内の３ドットが連続し
て黒をプリントすべきデータである場合であっても、プ
リントされた状態は３ドットよりも多い領域が連続して
黒となってしまい、また、同図（Ｂ）に示すように６ド
ット分の画像データのうち１ドットのみが独立して黒を
プリントしないようなデータである場合であっても、全
てのドットが黒としてプリントされてしまう。

【０００７】このようなプリント状態となってしまうの
は、図１４の光量分布の図を見れば明らかな通り、ガウ
ス分布で近似される光ビームを走査した場合に、画像の
エッジ部分で非印字画素の領域にも若干ビームの漏れ光
が照射されてしまうことに起因する。この漏れ光が図示
の閾値光量を上回る場合には、その画素が黒にプリント
されてしまうことになる。したがって、同図（Ａ），
（Ｂ）に示すようにこの閾値光量を上回る光量が照射さ
れたドットについては非印字の画像データであっても黒
にプリントされてしまうことになる。

【０００８】このような漏れ光を図１５（Ａ），（Ｂ）
に示すように独立１ドットの白を再現できるようにある
程度抑制すれば、上記の問題は解決されるはずである
が、反面、同図（Ｃ）に示すように１ドットの独立した
黒の印字を行なわせようとした場合には、レーザー光の
光量が閾値以上にならずに、１ドットの黒の印字を行な
うことができないという相反する問題が生じる。

【０００９】本発明は、以上のような従来の技術の問題
点に鑑みて成されたものであり、独立した１ドットの白
のプリント及び独立した１ドットの黒のプリントを、与
えられた画像データに対して忠実に行なえるようにした
露光制御装置の提供を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、レーザー光出力手段から出力されるレーザ
ー光を使用して記録担体上に作像する画像形成装置にお
いて、前記作像のための画像データを記憶する画像デー
タ記憶手段と、前記画像データ記憶手段から画像データ
を読み出してレーザー光を発光すべきドットが独立して
いるかを検出する検出手段と、前記検出手段の検出に応
じてレーザー光出力手段の発光強度を強くする発光制御
手段とを有することを特徴とする。

【００１１】また、レーザー光出力手段から出力される
レーザー光を使用して記録担体上に作像する画像形成装
置において、前記作像のための画像データを記憶する画
像データ記憶手段と、前記画像データ記憶手段から画像
データを読み出してレーザー光を発光すべきドットが連
続しているかを検出する検出手段と、前記検出手段の検
出に応じてレーザー光出力手段の発光強度を弱くする発
光制御手段とを有することを特徴とする。

【００１２】

【作用】画像データ記憶手段は作像に用いられる画像デ
ータを記憶している。検出手段は、この画像データ記憶
手段に記憶されている画像データを読み出してレーザー
光を発光すべきドットが独立しているかを検出する。発
光制御手段は、発光すべきドットが独立している場合に
は発光強度を強くする。

【００１３】また、検出手段は、この画像データ記憶手
段に記憶されている画像データを読み出してレーザー光
を発光すべきドットが連続しているかを検出する。発光
制御手段は、発光すべきドットが連続している場合には
発光強度を弱くする。

【００１４】したがって、レーザー光出力手段は、読み
出した画像データにおいてレーザー光を発光すべきドッ
トが独立しているか連続しているかに応じてその発光強
度が調整されることになり、１ドットの独立した白や黒
のプリントデータに対しても忠実にプリントを行なえる
ようになる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図１は、本発明にかかる露光制御装置の概
略構成を示すブロック図である。図中、ページメモリ２
０は図２に示すように記録担体としての記録紙１７に記
録させるべき画像のデータを１ページ分記憶するもので
あり、画像データ記憶手段を構成する。同様に画像デー
タ記憶手段としてのバッファメモリ２２は、ページメモ
リ２０に記憶されている画像データを３ライン分記憶す
る容量を有しているものであり、プリントを行なおうと
するラインとその前後のラインの合計３ラインが更新記
憶されるものである。

【００１６】パターン発生回路２４は、プリントすべき
画素とその周囲の画素との３×３マトリックス状の所定
のパターンを記憶しているものであり、この記憶してい
るパターンに対応したデータをこれに接続されている後
段の強度発生回路２６に出力するものである。ここで所
定のパターンとは、独立した黒あるいは白の１ドットを
検出するものであり、具体的な一例としては図３に示す
ようなものが挙げられる。

【００１７】強度発生回路２６は、バッファメモリ２２
からプリントすべき画素の画像データとその周囲の画素
のデータとを読みだし、この読みだしたデータがパター
ン発生回路２４から与えられる所定のパターンに一致し
ているか否かを判定し、この判定結果を後段のＬＤ駆動
回路２８に発光強度信号として出力するものである。上
記のパターン発生回路２４及び強度発生回路２６は検出
手段として機能する。ＬＤ駆動回路２８は検出手段とし
て機能するもので、プリントする画像データは順次バッ
ファメモリから与えられ、この画像データに基づいてレ
ーザー光出力手段としてのＬＤ（レーザーダイオード）
３０の発光をＯＮ／ＯＦＦ制御するものであり、その際
の発光強度（ＬＤ駆動電流）は強度発生回路２６から出
力される発光強度信号に基づいて制御されることにな
る。

【００１８】このような構成の露光制御装置は、図４に
示すフローチャートに基づいて次のように動作する。な
お、このフローチャートはこの装置の処理手順を示した
ものではなく、装置の概略の動作を示すものである。

【００１９】ページメモリ２０に図２に示すように記憶
されている画像データは、３ライン分バッファメモリ２
２に記憶される。強度発生回路２６はバッファメモリ２
２に記憶されているプリントすべき画素の画像データを
読み出し（Ｓ１）、その読み出した画像データが印字す
べきデータであるか非印字のデータであるかを判断する
（Ｓ２）。この読み出した画像データが非印字のデー
タ，つまり非印字画素であるときには、図５のタイミン
グチャートに示すようにＬＤ駆動電流Ｉ0 を０に設定す
べき信号，換言すればＬＤ３０を発光させないような信
号を発光強度信号として出力する（Ｓ３）。

【００２０】一方、読み出した画像データが印字すべき
データ，つまり印字画素であるときには、その周囲の画
素データをも読み出して（Ｓ４）、これらの画素の画像
データがパターン発生回路２４から与えられる所定のパ
ターンに一致しているか否かの判断がされる（Ｓ５）。
このパターンが一致していれば、プリントしようとして
いる画素は独立した１ドットであるから、強度発生回路
２６はＬＤ３０をフル発光させるべく予め設定されてい
る所定のＬＤ駆動電流Ｉ2 に設定すべき信号を発光強度
信号として出力する（Ｓ６）。そのパターンが一致して
いなければ、プリントしようとしている画素は独立した
１ドットではないので、強度発生回路２６は同図のタイ
ミングチャートに示されているようにＬＤ３０の発光を
フル発光より制限したＬＤ駆動電流Ｉ1 に設定すべき信
号を発光強度信号として出力する（Ｓ７）。次に、ＬＤ
駆動回路２８は強度発生回路２６から出力された発光強
度信号に基づいてＬＤ３０を発光させる。

【００２１】すなわち、ＬＤ駆動電流をＩ0 に設定すべ
き発光強度信号が出力されたときには図５のタイミング
チャートに示すように入力画像データがLOW の状態であ
り、これがLOW のときにはＬＤ３０の発光は全く行なわ
れないことになる。また、ＬＤ駆動電流をＩ2 に設定す
べき発光強度信号が出力されたときには同図に示すよう
に入力画像データがHIの状態であり、この場合にはＬＤ
３０をフル発光させることになる。さらに、ＬＤ駆動電
流をＩ1 に設定すべき発光強度信号が出力されたときに
は、同図に示すようにＬＤ３０の発光強度をフル発光時
よりも抑えてＬＤ３０を光させる（Ｓ８）。以上の処理
が終了したら次の画素に対して同様の処理が行なわれる
（Ｓ９）。

【００２２】このようにプリントすべき画素が独立した
１ドットであるか、あるいはそうではないかによってＬ
Ｄ３０の発光強度を制御することで、図６に示すように
データに対して忠実なプリント状態の実現が可能とな
る。つまり、同図（Ａ）に示すデータが入力された場合
にはＬＤ３０の発光はフル発光時の発光強度よりも抑え
て行なわれるので、図に示すように隣接した非印字領域
への漏れ光が閾値光量以下に減少し、この結果プリント
状態は図に示す通りデータに忠実なものとなる。また、
同図（Ｂ）に示すようにデータ中に独立した１ドットの
非印字データがあった場合にも、上記と同様にその発光
強度が制限されているので、その独立した１ドット非印
字領域への漏れ光は閾値光量以下となって、プリント状
態はデータに忠実なものとなる。さらに、同図（Ｃ）に
示すような独立した１ドットの印字データがあった場合
には、ＬＤ３０がフル発光されるので、そのドットにお
いて閾値を越える光量が得られることとなり、このよう
な独立１ドットの印字データが与えられた場合において
もそのデータに忠実なプリント状態を実現できる。

【００２３】なお、以上の実施例において、パターン発
生回路２４に設定されている所定のパターンは、例示し
たものに限られないのはもちろんであり、複数のパター
ンが設定されているものであってもよい。例えば、例示
のパターンのように完全に独立して存在する１ドットの
データのみを独立であるとしないで、プリントすべき画
素の斜め方向にデータがあるような場合でも独立の画素
として見なすようなパターンを設定しても良い。また、
発光強度の制御が行なわれるＬＤ駆動電流の設定も例示
のものに限られず、使用される記録担体の種類に応じて
複数設定しても良いし、一致するパターンに応じて設定
されるＬＤ駆動電流を変化させる態様も考えられる。

【００２４】図７に示すものは本発明の他の実施例を示
す露光制御装置の概略構成図である。この図において第
１の実施例を示した図１の構成と異なるのは、バッファ
メモリ２２，パターン発生回路２４及び強度発生回路２
６に代えて、ページメモリ２０とＬＤ駆動回路２８との
間に遅延回路３２と比較回路３４とが設けられているこ
とである。

【００２５】この構成において、遅延回路３２はページ
メモリ２０から読み出した画像データを１ドット分だけ
遅延させて出力させる機能を有しているものである。比
較回路３４はページメモリ２０から読み出したプリント
すべき画素の画像データと遅延回路３２から出力された
そのプリントすべき画素の画像データＤ1 よりも１ドッ
ト分だけ遅延した前画像データＤ0 とを比較する機能を
有しているものであり比較結果に応じた発光強度信号
（アナログ信号）をＬＤ駆動回路２８に与える機能をも
併有しているものである。遅延回路３２及び比較回路３
４は共にページメモリ２０から各画素のデータ順に１画
素づつ直接画像データを読み出すようになっている。Ｌ
Ｄ駆動回路２８は、比較回路３４から出力される発光強
度信号に応じてＬＤ３０を発光させるようになってい
る。

【００２６】このように構成されている装置は図８に示
すフローチャートに基づいて次のように動作する。まず
比較回路３４は、遅延回路３２から出力されるプリント
すべき画素の画像データよりも１ドット分だけ遅延した
前画素データを読み出し、これをＤ0 として記憶する。
また、プリントすべき画素の画像データ，すなわち現画
素のデータを読み出し、これをＤ1 として記憶する（Ｓ
１１，Ｓ１２）。この読み出した２つの画素データＤ0
及びＤ1 が印字画素であるか否かの判断がそれぞれのデ
ータに対して行なわれる（Ｓ１３，Ｓ１４）。この結
果、Ｄ1 のデータが非印字画素である場合にはプリント
を行なう必要がないから、比較回路３４からはＬＤ駆動
電流をＩ0 に設定すべき発光強度信号が出力される（Ｓ
１５）。また、その結果Ｄ1 及びＤ0 のデータが共に印
字画素である場合、換言すれば、連続して印字画素が並
んでいる場合には、比較回路３４からはＬＤ駆動電流を
Ｉ2 に設定すべき発光強度信号が出力される（Ｓ１
６）。さらに、その結果Ｄ1 のデータが印字画素でＤ0
のデータが非印字画素である場合には、プリントしよう
としている画素は独立した１ドットであるから、比較回
路３４からはＬＤ駆動電流をＩ1 に設定すべき発光強度
信号が出力される（Ｓ１７）。

【００２７】次に、ＬＤ駆動回路２８は比較回路３４か
ら出力された発光強度信号に基づいてＬＤ３０を発光さ
せる。すなわち、ＬＤ駆動電流をＩ0 に設定すべき発光
強度信号が出力されたときには図９のタイミングチャー
トに示すように入力画像データがLOW の状態であり、こ
れがLOW のときにはＬＤ３０の発光は全く行なわれない
ことになる。また、ＬＤ駆動電流をＩ2 に設定すべき発
光強度信号が出力されたときには同図に示すように入力
画像データがHIの状態であり、この場合にはＬＤ３０を
フル発光させることになる。さらに、ＬＤ駆動電流をＩ
1 に設定すべき発光強度信号が出力されたときには、同
図に示すようにＬＤ３０のフル発光よりも抑えた発光強
度でＬＤ３０を発光させる（Ｓ１８）。以上の処理が終
了したら、現画素データを前画素データに置き換えるた
めにＤ1 をＤo として更新記憶させ（Ｓ１９）、次の画
素に対して同様の処理を行なう（Ｓ２０）。

【００２８】図１０は、本発明の露光制御装置によって
ＬＤ３０の露光状態を制御した場合と従来との比較を示
す図である。これは、下記のような光学特性を有するレ
ーザー光を用いて感光体，現像器の特性をもとに画像の
濃度分布を計算したものである。

【００２９】 １画素幅：８４μｍ（３００ＤＰＩ） １画素走査時間：０．３μｓｅｃ レーザー発光強度：Ｉ0 のときは０ レーザー発光強度：Ｉ1 のときは０．４ｍｗ レーザー発光強度：Ｉ2 のときは０．８ｍｗ レーザー発光デューティー：１ 静止ビーム径（半値幅）：主走査：９５μｍ 副走
査：１１０μｍ （感光層表面，内部，裏面での散乱を考慮した値） 従来例は、レーザー発光強度：０．４ｍｗと０．５ｍ
ｗ。

【００３０】この図において、山の高さは濃度を表して
いる。従来例において、印字パターンが１ドットの白線
である場合、レーザー発光強度が０．５ｍｗのものにあ
っては白黒のコントラストがあまりはっきりしていない
ことが判る。一方、その発光強度が０．４ｍｗの従来例
においては、０．５ｍｗのものに比較して白黒のコント
ラストがはっきりしているといえるが、逆に独立した黒
の１ドットの再現性に欠ける。従来のものでは、１ドッ
トの白と１ドットの黒との再現性向上の両立が困難であ
ることが判るが、本発明のものにおいては、そのコント
ラストは従来のものに比較して各段に向上していること
が判る。独立した１ドットの黒の再現は従来よりも発光
強度を上げ、また独立した１ドットの白の再現は従来の
コントラストが良好なものと同様の発光強度としてある
ので、双方共に良好なコントラストを得ている。このよ
うに、従来では１ドットの白のプリントと独立１ドット
の黒のプリントの両立が困難であるのに対して、本発明
の装置においてはこれを両立させていることが判る。

【００３１】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、プリ
ントすべき画素が独立した１ドットの黒である場合とそ
うでない場合とで、レーザー光出力手段の発光強度を異
ならせたので、独立した１ドットの白のプリント及び独
立した１ドットの黒のプリントを共に与えられた画像デ
ータに対して忠実に行なえるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の露光制御装置の概略構成を示すブロッ
ク図である。

【図２】図１に示した構成において、ページメモリに記
憶される画像データの一例を示した図である。

【図３】図１に示した構成において、パターン発生回路
から出力されるパターンの一例を示す図である。

【図４】図１に示した装置において実行される処理を示
すフローチャートである。

【図５】図４に示したフローチャートによって実行され
るＬＤの発光状態を示すタイミングチャート図である。

【図６】図４に示したフローチャートによって実現され
るプリント状態を示す図である。

【図７】本発明の露光制御装置の他の実施例を示す概略
構成ブロック図である。

【図８】図１に示した装置において実行される処理を示
すフローチャートである。

【図９】図７に示したフローチャートによって実行され
るＬＤの発光状態を示すタイミングチャート図である。

【図１０】本発明の効果の説明に供する図である。

【図１１】一般的に用いられているプリンターの要部構
成図である。

【図１２】従来行なわれているＬＤの発光強度を示すフ
ローチャートである。

【図１３】図１２に示したフローチャートによって実行
されるＬＤの発光タイミングを示すフローチャートであ
る。

【図１４】従来の問題点を示す図である。

【図１５】従来の問題点を示す図である。

【符号の説明】

１０…現像ローラ １１…薄膜部材 １５…感光体ドラム １７…記録紙（記録担体） ２０…ページメモリ（画像データ記憶手段） ２２…メモリバッファ（画像データ記憶手段） ２４…パターン発生回路（検出手段） ２６…強度発生回路（検出手段） ２８…ＬＤ駆動回路（発光制御手段） ３０…ＬＤ（レーザー光出力手段） ３２…遅延回路（検出手段） ３４…比較回路（検出手段）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】レーザー光出力手段から出力されるレーザ
   ー光を使用して記録担体上に作像する画像形成装置にお
   いて、 前記作像のための画像データを記憶する画像データ記憶
   手段と、 前記画像データ記憶手段から画像データを読み出してレ
   ーザー光を発光すべきドットが独立しているかを検出す
   る検出手段と、 前記検出手段の検出に応じてレーザー光出力手段の発光
   強度を強くする発光制御手段とを有することを特徴とす
   る露光制御装置。
2. 【請求項２】レーザー光出力手段から出力されるレーザ
   ー光を使用して記録担体上に作像する画像形成装置にお
   いて、 前記作像のための画像データを記憶する画像データ記憶
   手段と、 前記画像データ記憶手段から画像データを読み出してレ
   ーザー光を発光すべきドットが連続しているかを検出す
   る検出手段と、 前記検出手段の検出に応じてレーザー光出力手段の発光
   強度を弱くする発光制御手段とを有することを特徴とす
   る露光制御装置。