-
Hintergrund der Erfindung
-
1. Gebiet der Erfindung
-
Diese
Erfindung betrifft eine Druckvorrichtung wie einen Laserdrucker
oder eine Digitalkopiermaschine und insbesondere Verbesserungen
bei einer Druckvorrichtung, die einen fotosensitiven Körper einem
Laser oder anderem Licht aussetzt, um dadurch die Bildung eines
latenten Bilds an der Oberfläche
des fotosensitiven Körpers
zu bewirken, und die dieses Bild auf Papier oder ein anderes Druckmedium überträgt. Die
vorliegende Erfindung betrifft auch eine Pulserzeugungseinheit zum
Erzeugen von Pulssignalen für
eine Steuerung des Lasers oder des anderen Lichts.
-
2. Beschreibung der verwandten
Technik
-
Herkömmlicherweise
sind Druckvorrichtungen bekannt, die eine fotosensitive Trommel
mit Laserlicht, basierend auf Bilddaten, bestrahlen, ein Anhaften
eines Toners oder anderen Aufzeichnungsmaterials an den exponierten
bzw. belichteten Regionen bewirken und das Aufzeichnungsmaterial
zum Papier übertragen.
Bei dieser Art von Druckvorrichtung steigt das elektrische Potenzial
in den belichteten Regionen an der fotosensitiven Trommel, deren
gesamte Oberfläche
negativ geladen ist, auf einen festgelegten Wert an. Dadurch haftet
negativ geladener Toner lediglich an den belichteten Regionen an
und haftet nicht an den nicht-belichteten Regionen an, woraufhin
der anhaftende Toner zu dem Druckmedium übertragen wird.
-
Ebenfalls
bekannt ist die Technik der Steuerung der Energiedichte des abgestrahlten
Laserlichts, um die Menge von an den belichteten Regionen anhaftendem
Toner (und somit die Menge an zu dem Papier zu übertragendem Toner) in verschiedenen
Teilen der belichteten Region zu variieren (z. B. wie in der japanischen
Patentoffenlegungsschrift Nr. H5-64923/1993). Wenn bei diesem Stand
der Technik bewirkt werden soll, dass der Toner gleichmäßig an den
belichteten Regionen anhaftet, so wird die Steuerung derart durchgeführt, dass
die Energiedichte des Laserlichts konstant ist.
-
Wenn
die Energiedichte des Laserlichts konstant vorgesehen wird, so tritt
jedoch ein Phänomen (bezeichnet
als Tonerkanteneffekt) auf, durch welches in den Bereichen einer
belichteten Region, die nahe an Rändern (Kanten) zu nicht-belichteten Regionen
sind, mehr Toner anhaftet als in anderen Abschnitten der belichteten
Region. Es ist anzunehmen, dass dieser Kanteneffekt dadurch hervorgerufen wird,
dass von der Oberfläche
der fotosensitiven Trommel auf Grund der Bestrahlung des Laserlichts emittierte
Energie in der Nachbarschaft des Rands zu nicht-belichteten Regionen
größer wird
als in anderen Abschnitten.
-
1(a) ist eine Grafik, die
den Energiepegel an jeder Position an der Oberfläche einer belichteten Trommel
zeigt, wenn Laserlicht gleichförmig
auf einen vergleichsweise breiten Bereich gestrahlt wird. Wie es
in dieser Figur dargestellt ist, sinkt auf Grund der Laserlichtbestrahlung
der Energiepegel an der Oberfläche
der belichteten Trommel genau um einen festgelegten Betrag ("h" in der Figur). Im Bereich der belichteten
Region nahe der nicht-belichteten Region ist der Energiepegel jedoch
geringer als in anderen Abschnitten der belichteten Region. Dementsprechend
wird das elektrische Potenzial in der Nachbarschaft des Rands zu
der nicht-belichteten Region größer als
in anderen Abschnitten der belichteten Region, woraufhin hier mehr
Toner anhaftet.
-
2 ist ein Diagramm, welches
das Ausmaß der
Toneransammlung in verschiedenen Positionen an der Druckoberfläche darstellt.
Wie es in 2 bei (a)
und (b) dargestellt ist, haftet mehr Toner in der Nachbarschaft
des Rands zu der nicht-belichteten Region an als in anderen Abschnitten
der belichteten Region.
-
Aus
diesem Grund besteht bei einer herkömmlichen Druckvorrichtung das
Problem, dass der Tonerverbrauch größer ist als dies erforderlich
ist. Wenn der Bereich des Abschnitts innerhalb der belichteten Region
groß ist,
wie es in 2 bei (a)
und (b) dargestellt ist, so ist die Menge an zusätzlich verwendetem Toner nicht
viel größer als
die erforderliche Tonermenge. In Fällen jedoch, in denen eine
vergleichsweise schmale Region mit einer Breite von etwa 3 bis 4
Rasterpunkten bzw. "Dots" belichtet wird,
wie es in 2 bei (c)
gezeigt ist, so kann der Tonerverbrauch ungefähr das Doppelte der erforderlichen
Menge erreichen.
-
1(b) ist eine Grafik, welche
die Verteilung von Energiepegeln an der Oberfläche der fotosensitiven Trommel
darstellt, wenn das auf die fotosensitive Trommel gerichtete Laserlicht
eine vergleichsweise schmale Region (von etwa 3 bis 4 Dots) gleichförmig bestrahlt.
Wenn die Breite der belichteten Region vergleichsweise schmal ist,
wie es in dieser Figur angegeben ist, so befinden sich Abschnitte mit
niedrigen Energiepegeln an den Umfangsbereichen bzw. Peripherien
der belichteten Region in enger Nachbarschaft zueinander. Es ist
anzunehmen, dass dies der Grund ist, weswegen der Tonerverbrauch
besonders groß wird,
wenn vergleichsweise schmale Regionen gleichförmig mit Laserlicht bestrahlt
werden.
-
Bei
(d) in 2 ist die Toneransammlung
für den
Fall dargestellt, in welchem eine Region von extrem schmaler Breite
mit Laserlicht bestrahlt wird. Dies zeigt, wie die Toneransammlung
in solchen Fällen
geringer wird.
-
Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, zu ermöglichen,
die Menge an verwendetem Toner zu reduzieren durch Vorsehen, dass
die Menge an Toner, der in den peripheren Regionen der belichteten
Region anhaftet, gleichmäßig bezüglich der
anderen Abschnitte der belichteten Region ist und diese anhaftende
Tonermenge somit geeignet ist, und es zu ermöglichen, die Lebensdauer der
Tonerpatrone vor deren Austausch zu verlängern. Eine weitere Zielsetzung
ist es, die Qualität
des gedruckten Bilds nicht nachteilig zu beeinträchtigen.
-
Die
EP 0 347 358 A offenbart
ein elektrographisches Gerät,
welches bestimmt, ob ein Pixel in einem Bild in einem Kantenbereich
von bis zu 0,4 mm von einer Kante weg liegt. Der für Pixel
in einem Kantenbereich angewendete Entwicklungsvektor ist verschieden
von dem Entwicklungsvektor, der an anderen Pixeln angewendet wird.
-
Gemäß eines
ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung wird eine Druckvorrichtung
bereitgestellt zum Bewirken, dass ein Aufzeichnungsmaterial an einem
Druckmedium basierend auf Bilddaten anhaftet, wobei die Vorrichtung
Mittel umfasst, die ausgebildet sind zum
sequentiellen Überprüfen jedes
bestimmten Pixels in den Bilddaten,
Berechnen von Daten betreffend
den kürzesten
Abstand von dem bestimmten Pixel zu einer Randkontur in dem Bild,
und
falls der bestimmte Pixel innerhalb eines vorbestimmten
Abstands von der Randkontur liegt, Durchführen einer abgestuften Steuerung
der Quantität
des Aufzeichnungsmaterials, welches an dem Druckmedium anhaften
gelassen wird, basierend darauf, wie weit der bestimmte Pixel innerhalb
des vorbestimmten Abstands von der Randkontur liegt.
-
Bevorzugt
wird der kürzeste
Abstand berechnet durch hypothetisches Ziehen einer geraden Linie
orthogonal zu der die Randkontur bildenden Linie von dem bestimmten
Pixel und dann Auffinden des Abstands von dem bestimmten Pixel zu
dem Schnittpunkt der orthogonalen Linie und der Randkontur.
-
Gemäß eines
zweiten Aspekts der vorliegenden Erfindung wird eine Pulserzeugungseinheit
bereitgestellt zum Erzeugen von Pulssignalen zum Ansteuern eines
Druckwerks auf der Basis von Bilddaten, umfassend:
eine Positionsbeziehungsberechnungseinheit
zum sequentiellen Überprüfen jedes
bestimmten Pixels in den Bilddaten und Berechnen von Daten betreffend den
kürzesten
Abstand von dem bestimmten Pixel zu einer Randkontur in dem Bild,
und
eine Pulssteuereinrichtung zum Steuern eines Ein/Aus-Verhältnisses
von Pulssignalen auf der Basis der Daten betreffend den kürzesten
Abstand und, falls der bestimmte Pixel innerhalb eines vorbestimmten
Abstands von der Randkontur liegt, Durchführen einer abgestuften Steuerung
des Ein/Aus-Verhältnisses
basierend darauf, wie weit der bestimmte Pixel innerhalb des vorbestimmten
Abstands von der Randkontur liegt.
-
Gemäß eines
dritten Aspekts der vorliegenden Erfindung wird ein Pulserzeugungsverfahren zum
Erzeugen von Pulssignalen zum Ansteuern eines Druckwerks auf der
Basis von Bilddaten bereitgestellt, umfassend:
eine Positionsbeziehungsberechnung
zum sequentiellen Überprüfen jedes
bestimmten Pixels in den Bilddaten und ein Berechnen von Daten betreffend
den kürzesten
Abstand von dem bestimmten Pixel zu einer Randkontur in dem Bild,
und
eine Pulssteuerung zum Steuern eines Ein/Aus-Verhältnisses
von Pulssignalen auf der Basis der Daten betreffend den kürzesten
Abstand und, falls der bestimmte Pixel innerhalb eines vorbestimmten
Abstands von der Randkontur liegt, Durchführen einer abgestuften Steuerung
des Ein/Aus-Verhältnisses basierend
darauf, wie weit der bestimmte Pixel innerhalb des vorbestimmten
Abstands von der Randkontur liegt.
-
Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
-
1 ist ein Diagramm, das
Energiepegel in verschiedenen Positionen darstellt, wenn ein fotosensitiver
Körper
gleichförmig
mit Laserlicht innerhalb eines gewissen Bereichs bestrahlt wird,
für einen
Fall, in welchem der Bereich der Laserlichtbestrahlung vergleichsweise
breit ist, wie in 1(a) dargestellt,
und für
einen Fall, in welchem der Bestrahlungsbereich vergleichsweise schmal
ist, wie in 1(b) dargestellt,
-
2 ist eine Grafik, die Toneranhaftungsmengen
in verschiedenen Positionen darstellt, wenn mit einem herkömmlichen
Laserdrucker gedruckt wird, für
Fälle,
in welchen die Breiten der belichteten Regionen vergleichsweise
breit sind, wie in den 2(a) und 2(b) dargestellt, für einen
Fall, in welchem die Breite der belichteten Region vergleichsweise
schmal ist, wie in 2(c) dargestellt, und
für einen
Fall, in welchem die Breite der belichteten Region extrem schmal
ist, wie in 2(d) dargestellt,
-
3 ist ein Blockdiagramm,
das die Grundgestaltung einer Druckvorrichtung gemäß eines
ersten Ausführungsaspekts
der vorliegenden Erfindung darstellt,
-
4 ist ein Blockdiagramm
für einen
Pulsgenerator in der vorerwähnten
Druckvorrichtung, wobei 4(a) die
Verbindungsbeziehungen zwischen dem ganzen Pulsgenerator und den
weiteren Elementen zeigt, 4(b) im Besonderen
eine Temporärspeichereinheit
in dem Pulsgenerator darstellt und 4(c) im
Besonderen die Gestaltung einer Positionsbeziehungsberechnungseinheit
in dem Pulsgenerator darstellt,
-
5 ist ein Flussdiagramm
von Prozeduren zum Erzeugen von Pulsen in dem Pulsgenerator,
-
6 ist ein Diagramm zur Erläuterung
der "Digitaldifferenzierung",
-
7 ist ein Diagramm zur Erläuterung
des kürzesten
Abstands R von einer Randkontur,
-
8 ist eine Grafik, die Beispielcharakteristiken
für eine
Pulsmodulationsschaltung darstellt, und
-
9 ist eine Grafik, die Tintenanhaftungsmengen
in verschiedenen Positionen darstellt, wenn mit der oben beschriebenen
Druckvorrichtung gedruckt wird, wobei die 9(a) und 9(b) Fälle darstellen,
in welchen die Breite der belichteten Region vergleichsweise breit
ist, 9(c) einen Fall
darstellt, in welchem die Breite der belichteten Region vergleichsweise
schmal ist, und 9(d) einen
Fall darstellt, in welchem die Breite der belichteten Region extrem
schmal ist.
-
Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsformen
-
Gesamtkonfiguration
-
Ausführungsaspekte
der vorliegenden Erfindung werden als nächstes beschrieben. 3 ist ein Blockdiagramm
eines Laserdruckers, der eine Druckvorrichtung gemäß eines
ersten Ausführungsaspekts der
vorliegenden Erfindung darstellt. Wie es in dieser Figur dargestellt
ist, umfasst ein Laserdrucker 200 einen Hauptprozessor 300,
einen Bildspeicher 500, einen Pulsgenerator 600 und
ein Druckwerk 700. Dieser Laserdrucker 200 ist
mit einem Hostcomputer 100 verbunden. Der Laserdrucker 200 ist
nicht auf die Fälle
eingeschränkt,
in welchen dieser direkt mit dem Hostcomputer 100 verbunden
ist. Vielmehr kann dieser auch zum Empfangen von Signalen von einem Computer über ein
Netzwerk (nicht gezeigt) ausgebildet sein.
-
Der
Hauptprozessor 300 verarbeitet eine Folge von Druckbefehlen,
die von dem Hostcomputer 100 gesendet werden, erzeugt binäre Rasterpunktbilddaten
zur Bildung eines Druckbilds und speichert diese Daten im Bildspeicher 500.
Der Bildspeicher 500 ist mit dem Pulsgenerator 600 verbunden.
-
Der
Pulsgenerator 600 liest Bilddaten von dem Bildspeicher 500 durch
direkten Speicherzugriff (DMA) ein und erzeugt Laseransteuerpulse
zum Ansteuern eines Bildlasers (Lichtemissionsmittel) im Druckwerk 700.
Eine Laserdiode im Druckwerk 700 emittiert Licht basierend
auf diesen Pulssignalen. Dieses Laserlicht wird auf eine fotosensitive
Trommel entlang einer Abtastrichtung bzw. Scanrichtung gerichtet.
Toner oder ein anderes Aufzeichnungsmaterial haftet an der bestrahlten
Region an und dieses wird zum Papier oder zu einem anderen Druckmedium übertragen.
-
Der
Pulsgenerator 600 bildet auch eine Pulserzeugungseinheit
gemäß eines
zweiten Ausführungsaspekts
der vorliegenden Erfindung. Die Pulserzeugungseinheit gemäß des zweiten
Ausführungsaspekts
besitzt die gleiche Gestaltung und führt die gleichen Operationen
wie der Pulsgenerator 600 in der Druckvorrichtung gemäß des ersten
Ausführungsaspekts
durch. Da dies so ist, wird unten eine allgemeine Beschreibung der
Druckvorrichtung gemäß des ersten
Ausführungsaspekts
gegeben und keine weitere Beschreibung des zweiten Ausführungsaspekts
gegeben.
-
Gestaltung des Pulsgenerators 600
-
4(a) ist ein Blockdiagramm
für den
Pulsgenerator 600, der die allgemeinen Merkmale der Konfiguration
desselben repräsentiert.
Der Pulsgenerator (Pulserzeugungseinheit) 600 umfasst eine Temporärspeichereinheit 610,
eine Positionsbeziehungsberechnungseinheit 620 und eine
Pulsmodulationsschaltung (Pulssteuereinrichtung) 630. Dies
ist detaillierter unten beschrieben.
-
In 4(b) sind die Details der
Temporärspeichereinheit 610 dargestellt.
Die Temporärspeichereinheit 610 umfasst
eine Mehrzahl von Zeilenspeichern 61a, 61b, 61c ..., 61i (insgesamt
9 Einheiten), und eine Mehrzahl von Schieberegistern 611, 612, 613,
..., 619 (insgesamt 9 Einheiten).
-
Jeder
der Zeilenspeicher 61a bis 61i kann eine horizontale
Scanzeile an Bilddaten speichern. Diese Zeilenspeicher sind seriell
verbunden, was es ermöglicht,
Daten von einem Zeilenspeicher in der vorangehenden Stufe zu einem
Zeilenspeicher in der nächsten
Stufe (z. B. von 61a nach 61b) zu transferieren.
-
Die
Schieberegister 611 bis 619 können jeweils 9 Bits an Binärdaten speichern.
Dementsprechend können
die neun Schieberegister 611 bis 619 insgesamt
9 × 9
Bits an Binärdaten
speichern. Das linke Ende des Schieberegisters 611 ist
mit dem Zeilenspeicher 61a verbunden. Das linke Ende des Schieberegisters 612 ist
mit dem Zeilenspeicher 61b verbunden. In ähnlicher
Weise sind dann die linken Enden der Schieberegister 613 bis 619 jeweils
mit den Zeilenspeichern 61c bis 61i verbunden.
Die Schieberegister 611 bis 619 können somit
sequentiell, ein Bit zu einer Zeit, Daten holen, die in dem jeweiligen
der Zeilenspeicher 61a bis 61i gespeichert sind.
-
In 4(c) ist ein detailliertes
Blockdiagramm der Positionsbeziehungsberechnungseinheit 620 angegeben.
Die Positionsbeziehungsberechnungseinheit 620 umfasst eine
Berechnungsbedingungsbestimmungseinheit 621, eine Randkonturerkennungseinheit 622 und
eine Abstandsberechnungseinheit 623.
-
Wie
es nachfolgend detailliert beschrieben wird, werden außerdem bestimmte
Pixeldaten in dem Bild sequentiell überprüft, basierend auf Daten in
der Temporärspeichereinheit 610,
Daten betreffend die positionsmäßige Beziehung
zwischen diesen bestimmten Pixeln und der Randkontur in dem Bild
(d. h. der kürzeste
Abstand R zu der Randkontur) berechnet, und diese Daten zu der Pulsmodulationsschaltung 630 ausgegeben.
Mit "Randkontur" ist hierbei der
Rand bzw. die Grenze zwischen einer "Druckregion" in dem Bild und einer "Nicht-Druckregion" gemeint. Mit "Druckregion" ist eine Region
in dem zu druckenden Bild gemeint, für welche das Aufzeichnungsmaterial
an dem Druckmedium anhaften gelassen wird, wohingegen mit "Nicht-Druckregion" eine Region in dem
zu druckenden Bild gemeint ist, in welcher kein Aufzeichnungsmaterial
an dem Druckmedium anhaften gelassen wird.
-
Betrieb des Pulsgenerators 600
-
Der
Betrieb des Pulsgenerators 600 wird als nächstes beschrieben.
Zunächst
wird die Bewegung von Daten in der Temporärspeichereinheit 610 beschrieben.
Danach wird für
die Beschreibung angenommen, dass, wie es in 4(b) dargestellt ist, die Zellen in den
Zeilenspeichern 61a bis 61i Adressen (a,1) bis
(i,n) besitzen, die Zellen in den Schieberegistern 611 bis 619 Adressen
(1,1) bis (9,9) besitzen und jede Zelle ein Bit an Binärdaten speichern
kann.
-
In
dem Zeilenspeicher 61a werden im Bildspeicher 500 aufgezeichnete
binäre
Bilddaten sequentiell, mit einem Taktsignal synchronisiert, in den Zellen
mit den Adressen (a,1), (a,2), etc. entlang der Scanrichtung aufgezeichnet.
Wenn Bilddaten entsprechend einer Scanzeile in dem Zeilenspeicher 61a aufgezeichnet
werden, so werden Daten in der geschriebenen Reihenfolge ausgelesen.
Die Daten an den Adressen (a,1), (a,2), etc. werden jeweils zu den
Adressen (b,1), (b,2), etc. in den Zeilenspeicher 61b geschrieben.
In Verbindung damit werden die Scanzeilenbilddaten der nächsten Stufe,
die im Bildspeicher 500 aufgezeichnet sind, sequentiell
zu den Adressen (a,1), (a,2), etc. im Zeilenspeicher 61a geschrieben.
-
Auf
diese Weise werden Bilddaten entsprechend den 9 kontinuierlichen
Scanzeilen in den 9 Zeilenspeichern aufgezeichnet. Jedes Mal wenn
eine Scanzeile an Daten erneut geschrieben wird, werden die in dem
Zeilenspeicher der vorangegangenen Stufe aufgezeichneten Daten in
den Zeilenspeicher der nächsten
Stufe aufgenommen.
-
Aus
diesen Zeilenspeichern werden Daten sequentiell ausgelesen, ein
Bit jeweils von 9 kontinuierlichen Scanzeilen gleichzeitig, synchronisiert
mit einem Taktsignal, in der Scanrichtung vom Startende jeder Scanzeile.
Die so ausgelesenen Daten werden sequentiell zu den Adressen (1,1),
(2,1), ..., (9,1) des linken Endes in den Schieberegistern 611, 612 ..., 619 geschrieben.
In jedes Schieberegister wird ein Bit an Daten zu einer Zeit verschoben,
von dem linken Ende zu dem rechten Ende, jedes Mal wenn ein Bit
eingelesen wird.
-
In
den Schieberegistern 611 bis 619 werden somit
insgesamt 9 × 9
Bits an Bilddaten kontinuierlich in der Vertikalen und Horizontalen
gespeichert, und sequentiell in der Scanrichtung verschoben. Daten, welche
die rechten Enden der Schieberegister erreichen, werden sequentiell
bei der nächsten
Datenverschiebung verworfen.
-
Wie
es oben beschrieben wurde, werden jedes Mal wenn eine Scanzeile
an Daten zu den Zeilenspeichern geschrieben wird, die Daten in jedem Zeilenteil
durch den Zeilenspeicher der nächsten Stufe übernommen.
Daher werden in den Schieberegistern ebenso Daten, die um eine Scanzeile
verschoben sind, jedes Mal eingelesen, wenn Daten von dem Startende
zu dem Abschlussende einer Scanzeile eingelesen werden.
-
In
diesem Ausführungsaspekt
können
9 × 9 Bits
an Daten kontinuierlich vertikal und horizontal durch die Schieberegister
gespeichert werden, wobei jedoch die Gestaltung derart vorgesehen
werden kann, dass eine andere Anzahl an Daten gespeichert wird.
-
5 ist ein Flussdiagramm
der Prozeduren, durch welche der Pulsgenerator 600 die
Pulserzeugung ausführt.
Die Temporärspeichereinheit 610 verschiebt,
in Synchronisation mit dem Taktsignal, einen Rasterpunkt der Daten
zu einer Zeit in der Scanrichtung, wie es oben beschrieben wurde
(S501).
-
Die
Berechnungsbedingungsbestimmungseinheit 621 in der Positionsbeziehungsberechnungseinheit 620 bestimmt,
basierend auf neuen Daten in der Temporärspeichereinheit 610,
ob Bedingungen für
ein Berechnen des Werts des kürzesten
Abstands R bereitgestellt wurden oder nicht (S502). Im Besonderen
werden von den in den Schieberegistern 611 bis 619 in
der Temporärspeichereinheit 610 gespeicherten
Bilddaten Daten für
einen festgelegten Überprüfungspunkt,
die danach zu drucken sind, referenziert, und es wird eine Entscheidung
dahingehend getroffen, ob dieser Überprüfungspunkt ein Punkt in einer
gedruckten Region ist. Dieser Überprüfungspunkt
wird annähernd
im Zentrum einer Matrix angeordnet, die durch die Zellen in den
Schieberegistern 611 bis 619 gebildet wird, bei
dem es sich, beispielsweise, um einen Punkt handelt, welcher der
Position an der Adresse (5,5) entspricht. Die Überprüfungspunktdaten sind binäre Daten,
weshalb, falls die Überprüfungspunktdaten "1" sind, dies eine Druckregion ist, und
falls "0", dies eine Nicht-Druckregion
ist, beispielsweise.
-
Wenn
der Überprüfungspunkt
eine Nicht-Druckregion ist, so gibt es keine Abstrahlung von Laserlicht,
und es wird deshalb bestimmt, dass es nicht erforderlich ist, den
kürzesten
Abstand R zu berechnen (NEIN in S502). In diesem Fall wird die Pulserzeugungsroutine übersprungen,
und die Verarbeitung wartet auf die nächsten, an der Adresse (5,5) aufzuzeichnenden
Daten.
-
Wenn
der Überprüfungspunkt
eine Druckregion ist, so wird es als erforderlich entschieden, den kürzesten
Abstand R zu berechnen (JA in S502). In diesem Fall nimmt die Randkonturerkennungseinheit 722 Bezug
auf die in den Schieberegistern 611 bis 619 gespeicherten
Bilddaten und erkennt die Randkontur (d. h. den Rand bzw. die Grenze
zwischen der Druckregion und der Nicht-Druckregion) im Bild (S503).
Insbesondere, wenn z. B. die Druckregiondaten "1 " sind
und die Nicht-Druckregiondaten "0" sind, so werden
die in jeder Zelle in den Schieberegistern gespeicherten Daten digital
differenziert (wie nachfolgend beschrieben), in den vertikalen und
horizontalen Richtungen, wodurch die Ränder zwischen "0"-Regionen und "1"-Regionen
erkannt werden. Es ist auch zulässig,
in Abschnitten, in welchen "0"- und "1"-Daten rasch alternierend sind, um eine
Abstufung zu repräsentieren,
die Ränder
zwischen den "0"- und "1"-Daten nicht als Randkonturen zu erkennen.
-
6 ist ein Diagramm zur Beschreibung der "digitalen Differenzierung". Es wird ein Datenbeispiel
betrachtet, bei welchem "1"-Rasterpunkte kontinuierlich
von dem dritten bis zu dem siebten Bit vorliegen, wie es in 6(a) dargestellt ist. Wenn
man diese Daten in der horizontalen Richtung von dem linken Ende
(Scanstartende) aus betrachtet, an einer Position, an welcher eine "1 " unmittelbar einer "0" (drittes Bit) folgend existiert, so
wird das Signal "1 " erzeugt, wie in 6(b) dargestellt. Wenn eine "0" einer "1" unmittelbar
folgend in 6(a) existiert,
in der Position, in welcher die letzte "1 " vorliegt
(siebtes Bit), so wird das Signal "1" erzeugt,
wie es in 6(b) dargestellt
ist. Dies wird als ein "digitales
Differenzieren in der horizontalen Richtung" bezeichnet. Das vorangegangene ist
jedoch keine Einschränkung
und Signale von "1" können jeweils
an der Position ausgegeben werden, an welcher die letzte "0" vorliegt (zweites Bit), und an der
Position, an welcher eine "1 " unmittelbar einer "0" folgend vorliegt (achtes Bit).
-
Wenn
eine Randkontur in einem Bild erkannt wird (JA in S5041, so berechnet
die Abstandsberechnungseinheit 623 die positionsmäßige Beziehung zwischen
dem festgelegten Überprüfungspunkt
(5,5) und der oben beschriebenen Randkontur (S505) und gibt diese
zu der Pulsmodulationsschaltung 630 aus.
-
7 ist ein Diagramm zur Beschreibung der
oben beschriebenen Positionsbeziehung mit der Randkontur. In 7 ist eine Modellrepräsentation davon
gegeben, wie Daten für
einen Abschnitt eines Bilds, welcher durch das Quadrat W umschlossen
ist, in den Schieberegistern 611 bis 619 gespeichert
werden und in der Scanrichtung verschoben werden. Das Quadrat W
enthält
einen Druckregionsabschnitt des Bilds, der durch einen Halbkreis
umschlossen ist, und einen Nicht-Druckregionsabschnitt außerhalb des
Halbkreises.
-
Wenn
der oben beschriebene Überprüfungspunkt
der Mittelpunkt P des Quadrats W ist, so ist es hierbei eher bevorzugt,
dass die Positionsbeziehung mit der Randkontur der kürzeste Abstand
R zu der Randkontur ist, als der Abstand PQ zu der Randkontur, der
längs der
Scanrichtung verläuft.
Der Wert des kürzesten
Abstands R wird berechnet, indem von dem Überprüfungspunkt P hypothetisch eine
gerade Linie gezogen wird, die orthogonal zu der Linie ist, welche
die Randkontur ausbildet, und dann die Länge dieser orthogonalen Linie
aufgefunden wird.
-
Wenn
kein Randkonturabschnitt, welcher auch immer, in der oben beschriebenen
Randkonturerkennungseinheit 622 erkannt wird (NEIN in S504), so
berechnet die Abstandsberechnungseinheit 623 nicht den
kürzesten
Abstand R. Dies deshalb, weil der Randkonturabschnitt außerhalb
des Bereichs des Bilds liegt, der in den Schieberegistern 611 bis 619 gespeichert
ist, und der Randkonturabschnitt ausreichend entfernt von dem Überprüfungspunkt
ist, so dass es nicht erforderlich ist, die Energiedichte des Laserlichts
zu verringern.
-
Wie
es voranstehend beschrieben wurde, berechnet die Positionsbeziehungsberechnungseinheit 620 Daten
betreffend die Randkontur in der Randkonturerkennungseinheit 622 und
berechnet den Abstand von dieser Randkontur in der Abstandsberechnungseinheit 623.
Dies ist jedoch nicht einschränkend
und die Positionsbeziehung kann durch eine andere Methode berechnet
werden. Falls beispielsweise Bestimmungen darüber getroffen werden, ob Daten
für die
Pixel, welche den Überprüfungspunkt
umgeben, eine Druckregion darstellen oder nicht, ein Rasterpunkt
zu einer Zeit, in der Reihenfolge von näheren Abständen von dem Überprüfungspunkt
her, und der Abstand zwischen dem Überprüfungspunkt und dem zuerst erreichten
Pixel in der Nicht-Druckregion berechnet wird, so wird es nicht
erforderlich sein, Daten betreffend die Randkontur zu berechnen.
-
Die
Pulsmodulationsschaltung (Pulssteuereinrichtung) 630 gibt
Pulssignale für
eine Steuerung des Laserlichts an das Druckwerk 700 entsprechend den
Daten (1 oder 0) für
den Überprüfungspunkt
(5,5) in der Temporärspeichereinheit 610 aus,
und entsprechend dem Wert von R, wenn ein kürzester Abstand R berechnet
wurde. Insbesondere wird das Puls-Ein/Aus-Verhältnis basierend auf der oben
beschriebenen Positionsbeziehung gesteuert, so dass das Ausmaß an Toneranhaftung
innerhalb der Druckregion konstant wird.
-
Mit
Ein/Aus-Verhältnis
ist das Verhältnis
der Pulshaltezeit (Pulsbreite) zu dem Pulsintervall gemeint. Das
Pulssignal-Ein/Aus-Verhältnis
kann auch durch eine Methode wie eine Pulsdichtemodulation gesteuert
werden. In diesem Ausführungsaspekt
wird das Ein/Aus-Verhältnis
jedoch dadurch gesteuert, dass die Pulsbreite durch eine Pulsbreitenmodulation bestimmt
wird. Durch die Steuerung des Ein/Aus-Verhältnisses kann die Laserlichtenergiedichte
gesteuert werden. D. h. Falls das Ein/Aus-Verhältnis kleiner vorgesehen wird,
so wird die Zeit der Laserlichtbestrahlung verkürzt, weshalb die Energiedichte
abnehmen wird, wohingegen, falls das Ein/Aus-Verhältnis größer vorgesehen
wird, die Zeit der Laserlichtbestrahlung verlängert wird, weshalb die Energiedichte
ansteigt.
-
Somit
ist es möglich,
die elektrische Feldkraft, welche zum Anziehen des Toners zu dem
fotosensitiven Körper
verwendet wird, aufzusparen.
-
8 ist eine Beispielgrafik
der Charakteristiken der Pulsmodulationsschaltung 630.
In dieser Grafik ist der kürzeste
Abstand R von der Randkontur in dem Bild an der horizontalen Achse
aufgetragen und das optimale Pulssignal-Ein/Aus-Verhältnis
für ein
Vorsehen einer konstanten Toneranhaftungsmenge ist an der vertikalen
Achse aufgetragen. Eine derartige Grafik wird empirisch aus experimentellen
Daten erhalten, welche die Beziehung zwischen der Toneranhaftungsmenge
und den Pulssignalparametern betreffen. Pulssignale werden entsprechend
einer Beziehung wie der in dieser Grafik dargestellten Beziehung
erzeugt, so dass Laserlicht mit einer optimalen Energiedichte in
jeder Position in der Druckregion ausgegeben wird. Wenn dies getan
wird, so kann die Beziehung einerseits der durch die Berechnung
als der kürzeste
Abstand R erhaltenen Werte und andererseits der Pulssignalparameter
(Ein/Aus-Verhältnis, Pulsbreite
und weitere Faktoren, welche die Laserlichtenergiedichte beeinflussen)
in einer Speichereinrichtung wie einem ROM (nicht gezeigt) gespeichert werden,
und eine Pulsbreitenmodulation auf Grundlage der Daten in dieser
Speichereinrichtung durchgeführt
werden.
-
Gemäß der Grafik
in 8 wird, in Positionen,
die ausreichend von der Randkontur entfernt sind, ein Ein/Aus-Verhältnis von
100% als geeignet betrachtet. Dementsprechend wird für diese
Positionen eine Laserlichtbestrahlung von 100% bewirkt. Mit anderen
Worten wird keine Modulation basierend auf dem Wert des kürzesten
Abstands R auferlegt.
-
Wenn
der Abstand von der Randkontur unter eine bestimmte Länge fällt, so
fällt,
gemäß der Grafik in 8, das ideale Ein/Aus-Verhältnis zum
Vorsehen einer konstanten Toneranhaftungsmenge ab, wobei ein Ein/Aus-Verhältnis von
etwa 60% am niedrigsten Punkt als geeignet betrachtet wird. An Positionen,
an welchen 60% geeignet ist, wird die Pulsbreite derart gesteuert,
dass die Gesamtpulsbreite in den Pixeln entsprechend diesen Positionen
60% des Ganzen wird.
-
In
Abschnitten, an welchen die Randkontur extrem nahe ist, ist, gemäß der Grafik,
das zum Vorsehen einer konstanten Toneranhaftungsmenge geeignete
Ein/Aus-Verhältnis
höher.
Die Pulsbreite wird entsprechend den vorbeschriebenen Charakteristiken
gesteuert, so dass Laserlicht einer idealen Energiedichte für jede Position
ausgegeben wird.
-
Wenn
die Periode der Ausgabepulse mit einem Puls pro Pixel vorgesehen
wird, so besteht die Möglichkeit,
dass das Ausdünnen
des Laserlichts mit dem bloßen
Auge wahrnehmbar sein kann. Daher ist es wünschenswert, die Ausdünnung des
Laserlichts nicht wahrnehmbar für
das bloße
Auge vorzusehen, indem eine Separation in eine Mehrzahl von Pulsen pro
Pixel vorgenommen wird.
-
Wenn
die Daten für
den Überprüfungspunkt (5,5) "0" sind, so ist dieser Pixel keine Druckregion, weshalb
keine Pulse ausgegeben werden und kein Laserlicht ausgegeben wird.
-
9 ist ein Diagramm, das
Toneranhaftungsmengen in verschiedenen Positionen darstellt, wenn
ein Druckmedium durch die Druckvorrichtung entsprechend dieses Ausführungsaspekts
bedruckt wird. Wie es in diesem Diagramm gezeigt ist, wird das Toneranhaftungsausmaß an jeder
Position innerhalb der Druckregion ausgeglichen, so dass kein unnötiger Toner
verbraucht wird. Im Besonderen wird in Fällen, in welchen ein Drucken
in Regionen von vergleichsweise schmaler Breite (etwa 3 bis 4 Rasterpunkte)
durchgeführt
wird, die Menge an Toneranhaftung nicht länger übermäßig. Falls die Druckauslastung
(d. h, das Verhältnis
der Toneranhaftungsfläche relativ
zu der gesamten Papierfläche)
das gleiche ist, so werden Tonerverbrauchsunterschiede nicht länger auf
Grund der Gestalt des Bilds auftreten (d. h. entsprechend dem Umstand,
ob viele Druckregionen einer breiten Breite enthalten sind oder
viele Druckregionen einer schmalen Breite enthalten sind).
-
Dieser
Ausführungsaspekt
wurde für
einen Laserdrucker beschrieben. Dies ist jedoch nicht einschränkend und
die vorliegende Erfindung kann für einen
Digitalkopierer oder eine andere Druckvorrichtung angewendet werden,
solange es eine ist, bei welcher ein fotosensitiver Körper mit
Licht bestrahlt wird, ein Aufzeichnungsmaterial anhaften gelassen wird
und dieses zu einem Druckmedium übertragen wird.
-
Auf
Basis der vorliegenden Erfindung, wie es voranstehend beschrieben
wurde, ist es möglich,
an der Menge von verwendetem Toner zu sparen, wobei eine gute Druckbildqualität aufrechterhalten
wird, indem gewährleistet
wird, dass das Toneranhaftungsausmaß in Peripherregionen der exponierten
Region ungefähr
gleich demjenigen in anderen Abschnitten vorgesehen wird, so dass
eine geeignete Menge an Toner haftet. Da es keinen Unterschied im
Toneranhaftungsausmaß abhängig von
der Breitheit oder der Schmalheit der Breite der exponierten Regionen
gibt, lässt
sich außerdem
ermöglichen,
genau vorherzusagen, wie viele Seiten gedruckt werden können.
-
Durch
Aufteilen in eine Mehrzahl von Pulsen pro Pixel kann außerdem vorgesehen
werden, dass das Ausdünnen
des Laserlichts nicht mit dem bloßen Auge wahrnehmbar ist.