JPH05191606A

JPH05191606A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH05191606A
Application number: JP600492A
Authority: JP
Inventors: Seikichi Nakamura; 盛吉中村; Kazuhiko Sato; 一彦佐藤; Toshio Konaka; 俊雄胡中; Jun Moroo; 潤師尾; Hiroshi Oshio; 浩尾塩
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1992-01-16
Filing date: 1992-01-16
Publication date: 1993-07-30

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は画像形成装置に関し、正確なサイズ
でドットの形成を行い画質を向上させることを目的とす
る。【構成】三角波発生器１０１−２，１０１−１，１０
１−３は、それぞれドットを標準位置、左シフト位置、
右シフト位置に形成するための三角波を発生する。比較
器１０２−２，１０２−１，１０２−３は、それぞれ三
角波発生器１０１−２，１０１−１，１０１−３から発
生される三角波を入力し、Ｄ／Ａ変換器１２０から出力
される形成ドットのサイズに対応したアナログ値と比較
する。そしてドット位置情報によりイネーブルにされた
比較器１２０−ｉ（ｉ＝１，２，３）は、入力される三
角波がアナログ値よりも大きいときにＬレベルとなる立
ち上がりパルスを有するタイミングパルスを、レーザダ
イオード駆動回路（ＬＤドライバ）に出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は画像形成装置に関し、特
に露光によりドットの静電潜像を形成する電子写真方式
の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】電子
写真方式の画像形成装置の１つであるページプリンタ
は、他の各種プリンタに比べ、高速でしかも高解像度
（高品質）の印刷ができ、しかもインパクト型のプリン
タに比べ静かで騒音がほとんど無いという利点がある。
このページプリンタは、以前は高価格で、装置自体も大
きかったことから、主に汎用コンピュータやＣＡＤ／Ｃ
ＡＭ用の印字出力装置に使用されていたが、現在では、
小型で低価格の卓上型の光プリンタも製品化されてきて
おり、オフィスコンピュータやパーソナルコンピュータ
用の印字出力装置として急速に普及しつつある。また高
印字品質なので、企業内印刷等のデスクトップ・パブリ
ッシング（ＤＴＰ：Desk-Top Publishing）用の印刷装
置としても、その需要が高まっている。

【０００３】ところで、このような１ぺージ単位で印字
する方式のページプリンタ（レーザプリンタ、発光ダイ
オードプリンタ、液晶プリンタ等）は、現在、解消度が
３００dpi(dot per inch) のものが主流である。しかし
ながら、解像度が３００dpiであると、印刷画像におい
てジャギー（ギザギザ）が目立つという欠点がある。

【０００４】ところで、レーザプリンタでは、副走査方
向の画像密度を上げる、すなわち紙送り方向（感光ドラ
ムの回転方向）の画像ピッチを小さくすることは技術的
に難しく、仮りに実現できたとしても、高コストにな
る。一方主走査方向の画像密度を上げることは、レーザ
光の発光を制御するタイミングパルスの周波数を高くす
ることにより可能であるために、比較的容易かつ定コス
トで実現できる。

【０００５】このようなレーザプリンタの特性を利用し
て、主走査方向の画素の位置決め精度を３倍（主走査方
向の順方向または逆方向に画素の位置を1/3 画素分移動
させる処理を含む）にし、かつ、画素の大きさを１２段
階に変えることにより、画質の向上を図る方法が提案さ
れている（ＵＳＰ4,847,641)。

【０００６】この方法は、入力される画像を、印刷対象
の画素を中心位置とする予め定められた大きさ・形状の
マスクで切り出し、そのマスクを予めＲＯＭ（リード・
オンリ・メモリ）に書き込まれている複数のパターン
（テンプレート）と比較し、一致するパターンがあった
場合に上記印刷対象の画素の大きさと印刷位置を修正す
る処理を、上記入力画像の全ての画素について行う方法
である。

【０００７】図１０に、上記方法の一例を示す。入力画
像９０から切り出されたサンプルウィンドウ（SAMPLING
WINDOW)１１１は、図の右方に示されたテンプレート
（TEMPULATES) １１０と一致することが検出されると、
サンプルウィンドウ１１１内の印刷対象である中央画素
１１１ａを、テンプレート１１０内の対応する画素１１
０ａのように、小さくすると共に右方（主走査方向の順
方向側）に移動して印刷する。この結果、交差部でのド
ット（画素）の潰れが軽減されている。

【０００８】このＵＳＰ4,847,641 の方法は、基本的に
３６種類（３×１２）のタイミングパルスを生成させ、
修正情報（印刷位置（３種類）及び大きさ（１２種類）
を指定）を基に、上記３６種類のタイミングパルスの中
から当該タイミングパルスを選択してレーザダイオード
（ＬＤ）の駆動部に加えることにより、画素の印刷位置
及び大きさを制御するものであるため、回路規模が大き
くなり、その結果として小型化が難しく、製造コストも
高くなってしまう問題があった。

【０００９】ところで、電子写真方式の露光工程におけ
るレーザビームの露光時間とその露光により形成される
ドット（画素）の径の大きさとの関係は、図１１に示す
ような非線形な特性曲線となる。

【００１０】すなわち、露光工程においては、レーザダ
イオードの発光特性、感光体の感度特性、及び現像器の
現像特性などの複数の要因が関与するため、露光時間と
ドット径が線形的な関係になることは非常に稀であり、
通常は、上記図１１に示すように単位時間あたりのドッ
ト径の形成速度は、露光時間が短い方が小さく、露光期
間が長くなるにつれて大きくなり、やがて飽和してしま
うという特性がある。

【００１１】このように、露光時間とドット径とは線形
関係にないため、露光時間を単純に制御しても、所望の
大きさのドットサイズを得ることはできない。このた
め、ＵＳＰ4,847,641 のようにタイミングパルスのパル
ス幅でドット径を制御する方法を採用した場合、多種類
の径のドットを形成するためには、それぞれのドット径
に対応する個有のパルス幅のタイミングパルスでレーザ
ダイオードを駆動する必要がある。このため、１つの基
準クロックを分周することにより各ドット径に対応する
複数のタイミングパルスを生成しようとした場合、基準
クロックの周波数は非常に高くなってしまい、さらにそ
の基準クロックの周波数の設定も難しいという問題があ
った。

【００１２】本発明は、高い周波数のクロックを用いる
ことなく、低コストでドットを正確なサイズ形成するこ
とにより、画像品質を向上させることを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】図１、図２、及び図３
は、本発明の原理説明図である。本発明は、露光により
感光体上にドットの静電潜像を形成する電子写真方式の
画像形成装置を前提とする。

【００１４】図１は、第１の発明の原理説明図である。
三角波発生器１−１，１−２，・・・１−ｎはドットの
形成位置に対応する互いに位相の異なる三角波を発生す
る。

【００１５】アナログ信号発生器２は、ドットサイズ情
報により指定されたドットサイズに対応するアナログ値
を出力する。比較器３−１，３−２，・・・３−ｎは、
各三角波発生器１−１，１−２，・・・１−ｎに１対１
に対応して設けられ、対応する三角波発生器１−１，１
−２，・・・１−ｎから入力される三角波とアナログ信
号発光器２から入力されるアナログ値とを比較し、その
比較結果に応じて、光源駆動制御用のタイミングパルス
を出力する。

【００１６】出力制御回路４は、ドットの形成位置を指
定するドット位置情報を入力し、比較器３−１，３−
２，・・・３−ｎの内、そのドット位置情報により指定
されているドット形成位置に対応する比較器３−ｉ（ｉ
＝１，２，・・・ｎ）から光源駆動制御用のタイミング
パルスを出力させる。

【００１７】各三角波発生器１−１，１−２，・・・１
−ｎの発生する三角波は、例えば、請求項２記載のよう
に、周期が１ドットの露光周期と同じで、かつその頂点
がドットの静電潜像の形成位置の中心に対応し、さらに
立ち上がりの傾きと立ち下がりの傾きが共に等しい。

【００１８】図２は、請求項３記載の第２の発明の原理
説明図である。積分器１１は、各露光周期に対応して、
少なくともドットサイズが指定されたＰビットの露光パ
ターンデータをシリアル入力してその露光パターンデー
タにより指定されているドットサイズに対応する積分波
を出力する。

【００１９】アナログ信号発生器１２は、各露光周期に
対応してパラレル入力される上記Ｐビットの露光パター
ンデータにより指定されているドットサイズに対応する
アナログ値を出力する。

【００２０】比較器１３は、アナログ発生器１２から入
力するアナログ値と積分器１１から入力する積分波とを
比較し、その比較結果に応じて、光源駆動用のタイミン
グパルスを出力する。

【００２１】上記Ｐビットの露光パターンデータは、例
えば、請求項５記載のように、連続する“１”のビット
数によりドットサイズを指定する。図３は、請求項４記
載の第３の発明の原理説明図である。

【００２２】積分器２１は、各露光周期に対応して、少
なくともドットサイズが指定されたＰビットの露光パタ
ーンデータをシリアル入力して、時定数の異なる複数の
積分波を発生する。

【００２３】時定数制御回路２２は、前記Ｐビットの露
光パターンデータをパラレル入力して、積分器２１に対
し、時定数を設定する設定信号を出力する。比較器２３
は、積分器から入力される積分波を基準電圧Ｖ_REFと比
較して、その比較結果に応じて、光源駆動制御用のタイ
ミングパルスを出力する。

【００２４】上記Ｐビットの露光パターンデータは、例
えば、請求項５記載のように、連続する“１”のビット
数によりドットサイズを指定する。尚、上記光源として
は、例えばレーザが該当する。

【００２５】

【作用】前記第１の発明の作用は、次の通りである。三
角波発生器１−１，１−２，・・・１−ｎは、それぞれ
ドットの形成位置（例えば、標準位置、左シフト位置、
右シフト位置等）に対応する互いに位相の異なるｎ種類
の三角波を、１ドットの各露光周期に対応して発生し、
対応して設けられた比較器３−１，３−２，・・・３−
ｎの一方の入力端子に出力する。

【００２６】また、アナログ信号発生器２は上記１ドッ
トの各露光周期に対応して、ドットサイズ情報により指
定されたドットサイズに対応するアナログ値を、各比較
器３−１，３−２，・・・３−ｎの他方の入力端子に出
力する。

【００２７】出力制御回路４は、上記１ドットの各露光
周期に対応してドット位置情報が入力される毎に、その
ドット位置情報により指定されているドット形成位置に
対応する比較器３−ｉ（ｉ＝１，２，・・・ｎ）の出力
のみをイネーブルにする。

【００２８】イネーブルとなった比較器３−ｉ（ｉ＝
１，２，・・・ｎ）は、入力される三角波とアナログ値
とを比較し、その比較結果に応じて（例えば、三角波の
方がアナログ値より大きいときに）、光源駆動用のタイ
ミングパルスを出力する。

【００２９】したがって、三角波発生器１−１，１−
２，・・・１−ｎから適切な三角波を発生させ、かつア
ナログ発生器２から適切なアナログ値を出力させること
により、ドットの静電潜像が正確なドットサイズで指定
され位置に形成されるように、光源駆動用のタイミング
パルスを発生させることが可能になる。

【００３０】次に、第２の発明の作用は、次の通りであ
る。積分器１１は、各露光周期に対応してＰビットの露
光パターンデータがシリアル入力される毎に、その露光
パターンデータにより指定されているドットサイズに対
応する積分波を、比較器１３の一方の入力端子に出力す
る。この積分波は、例えば、指定ドットサイズが大きい
ほどコンデンサが充電される速度が早くなり、その立ち
上がりは、より急峻になる。

【００３１】また、上記積分器１１の動作と対応して、
アナログ発生器１２は、上記Ｐビットの露光パターンデ
ータを並列入力し、その露光パターンデータにより指定
されているドットサイズに対応するアナログ値を、比較
器１３の他方の入力端子に出力する。

【００３２】比較器１３は、上記入力される積分波とア
ナログ値とを比較して、例えば、積分波の方が大きいと
きに光源駆動制御用のタイミングパルスを出力する。し
たがって、積分器１１の出力する積分波の時定数及びア
ナログ発生器１２の出力するアナログ値を適切な値に設
定することにより、上記光源駆動制御用のタイミングパ
ルスのパルス幅を、露光パターンデータにより指定され
る正確なサイズでドットの静電潜像が形成される時間に
設定することが可能になる。

【００３３】そして最後に、請求項５記載の第３の発明
の作用は次の通りである。時定数制御回路２２は、パラ
レル入力するＰビットの露光パターンデータに指定され
ているドットサイズに基づき、積分器２１に対し、その
ドットサイズに対応する時指定数を設定する設定信号を
出力する。

【００３４】積分器２１は、上記Ｐビットの露光パター
ンデータをシリアル入力し、上記設定信号により設定さ
れた時定数の積分波を比較器２３の一方の入力端子に出
力する。

【００３５】比較器２３は、その積分器と基準電圧Ｖ
_REFと比較して、例えば積分波の方が基準電圧Ｖ_REFよ
り大きいときに光源駆動制御用のタイミングパルスを出
力する。

【００３６】したがって、時定数を適切な値に設定する
ことにより、光源駆動制御用のタイミングパルスのパル
ス幅を、ドットの静電潜像が露光パターンデータにより
指定される正確なサイズで形成される時間に設定するこ
とが可能になる。

【００３７】

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の実施例を
説明する。図４は、本発明の第１実施例のレーザプリン
タにおける光学系のレーザ光源となる半導体レーザ（レ
ーザダイオード）の駆動信号生成回路のブロック図であ
る。

【００３８】本実施例においては、ドット（画素）の印
刷情報は、図５に示すように、ドットサイズを示すｎビ
ットのサイズ情報とドット位置を示す２ビットの位置情
報とから成る。

【００３９】上記位置情報は、ドット（画素）の印刷位
置を示す２ビットの情報であり、ドットの印刷位置とし
て、標準位置（中央）、左シフト位置、右シフト位置の
３種類の位置を指定する。位置情報の内容と指定印刷位
置との対応関係を下記に示す。

【００４０】標準位置（中央）：００左シフト（シフト０）：０１右シフト（シフト１）：１０また、サイズ情報は、ｎビットから成り、０（白：非印
字），１，２，３，・・・８，・・・等の２ⁿ通り（非
印字も含む）のドットサイズを指定する。

【００４１】次に、図４の回路構成を説明する。三角波
発生器１０１−１，１０１−２，１０１−３は、それぞ
れ図６（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す周期Ｔの３種類の
同期パルスＰＵＬ１，ＰＵＬ２，ＰＵＬ３のパルスの立
ち上がりタイミングに同期して、同図（ｄ），（ｅ），
（ｆ）に示す立ち上がり、立ち下がりの傾きが共に等し
い三角波１５１，１５２，１５３を発生する。各三角波
１５１，１５２，１５３は、レーザダイオード駆動回路
（ＬＤドライバ）に出力するレーザダイオード（ＬＤ）
の発光出力タイミングを決定するパルスを生成するため
に用いられるものであり、それぞれの周期は上記同期パ
ルスＰＵＬ１，ＰＵＬ２，ＰＵＬ３の周期Ｔに一致して
いる（同図（ａ）〜（ｆ）参照）。また、各三角波１５
１，１５２，１５３は、それぞれ、ドットを左シフト位
置、標準位置、右シフト位置に形成するためのものであ
り、各三角波１５１，１５２，１５３の頂点が上記各対
応するドット形成位置の中心に対応している。尚、上記
同期パルスＰＵＬ１，ＰＵＬ２，ＰＵＬ３の周期Ｔの時
間は、１ドットの印字周期の時間に等しく、同期パルス
ＰＵＬ２の周期Ｔが、ドットの静電潜像の形成周期（レ
ーザダイオードによる露光周期）に対応したものとなっ
ている。そして各三角波発生器１０１−１，１０１−
２，１０１−３から出力される三角波１５１，１５２，
１５３は、それぞれ比較器１０２−１，１０２−２，
１０２−３の一方の入力端子Ａに入力される。

【００４２】テーブル１１０は、入力されるｎビットの
サイズ情報を、そのサイズ情報によって指定されるサイ
ズのドットを形成するために必要な露光時間に対応する
露光データ（ディジタル値）に変換してＤ／Ａ変換器１
２０に出力するものであり、例えば、ＲＯＭ（リード・
オンリ・メモリ）等から成る。

【００４３】Ｄ／Ａ変換器１２０は、入力される露光時
間データを対応するアナログ値に変換して、比較器１０
２−１，１０２−２，１０２−３の他方の入力端子Ｂに
出力する。

【００４４】また、位置情報のビット０は、比較器１０
２−１のイネーブル端子ＥＮ（ＥＮ１）に、ビット１は
比較器１０２−３のイネーブル端子ＥＮ（ＥＮ３）に入
力される。また、上記位置情報のビット０，１は、共に
ノアゲート１０４に入力され、ノアゲート１０４は上記
位置情報のビット０、ビット１の論理和の反転出力を比
較器１０２−２のイネーブル端子（ＥＮ２）に出力す
る。

【００４５】比較器１０２−１，１０２−２，１０２−
３は、Ａ入力とＢ入力との比較を行いイネーブル端子Ｅ
ＮがＨレベル（“１”）のときに、Ａ＞ＢであればＬレ
ベル（アクティブ）を、Ａ≦ＢであればＨレベル（非ア
クティブ）を出力する。そして、比較器１０２−１，１
０２−２，及び１０２−３の出力は、ワイアード・オア
（Wired OR) がとられ、レーザダイオード駆動回路（Ｌ
Ｄドライバ）に出力される。

【００４６】レーザダイオード駆動回路は、上記ワイア
ード・オアの入力がＬレベルであるときにレーザダイオ
ードに駆動電流を供給し、レーザダイオードを発光させ
る。このレーザダイオードから発光されるレーザビーム
は、コリメータレンズを介して回転多面鏡の鏡面に入射
され、その鏡面に反射された上記レーザビームは、ｆθ
レンズを介して感光体ドラム上の所定位置に入射され
る。そして、その入射レーザビームにより感光体ドラム
上の所定位置にドットの静電潜像が所定サイズで形成さ
れる。

【００４７】次に上記構成の第１実施例の動作を、図６
のタイミングチャートを参照しながら説明する。三角波
発生器１０１−１，１０１−２，１０１−３は、それぞ
れ、外部から加わる同図（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す
同期パルスＰＵＬ１，ＰＵＬ２，ＰＵＬ３に同期して、
同図（ｄ），（ｅ），（ｆ）に示す立ち上がり、立ち下
がりの傾きが共に等しい三角波を、一定周期Ｔで発生す
る。また同期パルスＰＵＬ２に同期して、同図（ｇ），
（ｆ）に示すように、ドットのサイズ情報及び位置情報
が入力される。

【００４８】そして、同期パルスＰＵＬ２に同期して、
露光周期ｎにおいてサイズ情報“３”（０・・・０００
１１）及び位置情報（０１）から成る印刷情報が入力す
ると（同図（ｇ），（ｈ）参照）、この場合位置情報の
ビット０のみが“１”であるため比較器１０２−１のみ
がイネーブルとなる（同図（ｉ），（ｊ），（ｋ）参
照）。また、サイズ情報“８”がテーブル１１０により
対応する露光時間データに変換された後、Ｄ／Ａ変換器
１２０に入力され、Ｄ／Ａ変換器１２０は、対応するア
ナログ値Ｌ₃を比較器１０２−１，１０２−２，１０２
−３の入力端子Ａに出力する（同図（ｌ）参照）。この
ように、露光周期ｎにおいては上述したように比較器１
０２−１のみがイネーブルとなるため、同図（ｄ）に示
すように比較器１０２−１は、三角波１５１と上記アナ
ログ値Ｌ₃との比較を行い、同図（ｍ）に示すその比較
結果Ｃ_nをレーザダイオード駆動回路に出力する。

【００４９】上記比較結果Ｃ_nのＬレベルの期間（立ち
下がりパルス幅の発生時間）３は、露光周期ｎの後半
で、かつそのパルス幅ＴＷＬ３は、サイズ“３”のドッ
トの静電潜像を感光体ドラム上に形成するために必要な
レーザビームの露光時間に等しい。

【００５０】したがって、露光周期ｎにおいては、サイ
ズ“３”及び位置情報（０１）から成る印刷情報によ
り、サイズ“３”のドットが標準位置の左側に印字され
る。続いて、露光周期ｎ＋１においてサイズ情報“０”
（０・・・００）及び位置情報（００）から成る印刷情
報が入力されると（同図（ｇ），（ｈ）参照）、ノアゲ
ート１０４の出力がＨレベルとなるので、比較器１０２
−２のみがイネーブルとなる（同図（ｉ），（ｊ），
（ｋ）参照）。また、サイズ情報“０”がテーブル１１
０により対応する露光時間データに変換されてＤ／Ａ変
換器１２０に入力され、Ｄ／Ａ変換器１２０は、対応す
るアナログ値Ｌ₀を比較器１０２−１，１０２−２，１
０２−３の入力端子Ｂに出力する（同図（ｌ）参照）。
このとき、上述したように、比較器１０２−２のみがイ
ネーブルとなっているので、比較器１０２−２により同
図（ｃ）に示す三角波１５２と情報アナログデータＬ₀
との比較が行われ、比較器１０２−２は、同図（ｍ）に
示すように露光周期ｎ＋１において常時Ｈレベル（非ア
クティブ）となる比較結果Ｃ_n+1をレーザダイオード駆
動回路に出力する。

【００５１】したがって、露光周期ｎ＋１においては、
レーザダイオード駆動回路は、レーザダイオードを発光
させない。このため、露光周期ｎ＋１においては、サイ
ズ情報“０”及び位置情報（００）から成る印刷情報に
より、白（非印字）の静電潜像が感光体ドラム上に形成
され、印字は行われない。

【００５２】次に、露光周期ｎ＋２において、サイズ情
報“３”（０・・・０１１）及び位置情報（１０）から
成る印刷情報が入力されると、比較器１０２−３のみが
イネーブルとなる（（同図（ｉ），（ｊ），（ｋ）参
照）。また、サイズ情報“３”がテーブル１１０により
対応する露光時間データに変換されてＤ／Ａ変換器１２
０に出力され、Ｄ／Ａ変換器１２０はアナログ値Ｌ
₃を、比較器１０２−１，１０２−２，１０２−３の入
力端子Ｂに出力する（同図（ｌ）参照）。露光周期ｎ＋
２においては、上述したように、比較器１０２−３のみ
がイネーブルとなるので、同図（ｆ）に示すように、比
較器１０２−３は、三角波１５３とアナログ値Ｌ₃との
比較を行い、露光周期ｎ＋２において同図（ｍ）に示す
比較結果Ｃ_n+2をレーザダイオード駆動回路に出力す
る。

【００５３】この比較結果Ｃ_n+2のＬレベルアクティブ
の期間（立ち下がりパルスの期間）は、露光周期ｎ＋２
の前半で、かつそのパルス幅ＴＷＲ３は、サイズ“３”
のドラムの静電潜像を感光体ドラム上に形成するために
必要なレーザビームの露光時間に等しい。

【００５４】したがって、サイズ情報“３”及び位置情
報（１０）から成る印刷情報により、サイズが“３”の
ドットが標準位置よりも右側に印字される。そして、さ
らに、次の露光周期ｎ＋３において、サイズ情報“８”
（０・・・１０００）と位置情報（００）から成る印刷
データが入力されると、上記と同様にノアゲート１０４
がＨレベルとなるので比較器１０２−２のみがイネーブ
ルとなる（同図（ｉ），（ｊ），（ｋ）参照）。また、
サイズ情報“８”がテーブル１１０により対応する露光
時間データに変換されてＤ／Ａ変換器１２０に入力さ
れ、Ｄ／Ａ変換器１２０は対応するアナログ値Ｌ₈を、
比較器１０２−１，１０２−２，１０２−３の入力端子
Ｂに出力する。上述したように、露光周期ｎ＋３におい
ては、比較器１０２−１のみがイネーブルとなっている
ので、比較器１０２−１は、同図（ｃ）に示すように、
三角波１５１とアナログ値Ｌ₈との比較を行い、露光周
期ｎ＋３において同図（ｍ）に示す比較結果Ｃ_n+3をレ
ーザダイオード駆動回路に出力する。この比較結果Ｃ
_n+3のＬレベルの期間立ち下がりパルスの期間）、露光
周期ｎ＋３の中央で、かつそのパルス幅ＴＷＣ８は、サ
イズ“８”のドットの静電潜像を形成するために必要な
レーザビームの露光時間に等しい。

【００５５】したがって、サイズ情報“８”及び位置情
報（００）から成る、印刷情報により、サイズが“８”
のドットが標準位置に印字される。同様にして、ｎビッ
トのサイズ情報と２ビットの位置情報から成る（ｎ＋
２）ビットの印刷情報を用いて、所望のサイズのドット
を、標準位置、左シフト位置、または右シフト位置のい
ずれかの所望位置に印字できる。

【００５６】このように第１実施例においては、露光周
期に等しい周期を有する互いに位相が異なる３種類の同
期パルスＰＵＬ１，ＰＵＬ２，ＰＵＬ３と、立ち上がり
及び立ち下がりの傾きが等しく頂点がドットの静電潜像
の中心位置に対応する、静電潜像をそれぞれ左シフト位
置、標準位置、右シフト位置に形成するための３種類の
三角波１５１，１５２，１５３を用いて、ドットを正確
なサイズで所望の位置に印字することができる。また、
レーザダイオードの発光時間を、テーブル１１０に格納
する露光時間データとその露光時間データに対応するア
ナログ値を出力するＤ／Ａ変換器１２０の変換特性を変
更するだけで、各レーザプリンタの露光特性に適した露
光時間の設定を容易に行うことができる。

【００５７】次に、本発明の第２実施例を説明する。こ
の第２本実施例においては、１ドットをＰ分割し、Ｐビ
ットのビット列｛Ｂ ₁，Ｂ₂，・・・Ｂ_p｝から露光パ
ターンデータにより画像形成するドットのサイズを制御
する。ドットサイズは、上記Ｐビットの露光パターンデ
ータ内の連続する“１”のビット数によって決定され
る。したがって、ドットサイズはＰ段階に形成可能であ
る。また、“１”に設定されている連続するビットの配
列位置により、ドットの形成位置が制御される。

【００５８】図７は、上記Ｐビットの露光パターンデー
タにより、レーザダイオード駆動部（ＬＤドライバ）に
レーザダイオード駆動用のタイミングパルスを出力する
レーザダイオード駆動信号生成回路の構成図である。

【００５９】シフトレジスタ２０１はパラレル入力／シ
リアル出力のＰビットシフトレジスタであり、一定時間
間隔で図示していない制御回路から入力されるＰビット
の露光パターンを、外部からクロック端子ＣＬＫに加わ
るクロックに同期して、積分器２１０にシリアル出力す
る。

【００６０】積分器２１０は、抵抗Ｒ₂とコンデンサＣ
₂から成る積分回路であり、抵抗Ｒ ₂の一端は上記シフ
トレジスタ２０１のＱ出力と接続され、その抵抗Ｒ₂の
他端と一端が接続されているコンデンサＣ₂の他端は接
地されている。そして、シフトレジスタ２０１から入力
される方形波から、抵抗Ｒ₂の抵抗値（Ｒ₂とする）と
コンデンサＣ₂の静電容量（Ｃ₂）によって定まる時定
数Ｒ₂Ｃ₂に応じた充放電特性を有する積分波を出力す
る。

【００６１】テーブル２２０は、例えば、ＲＯＭ（リー
ド・オンリ・メモリ）等から成り、上記シフトレジスタ
２０１から入力される上記Ｐビットの露光パターンを、
対応する露光時間データ（ディジタル値）に変換してＤ
／Ａ変換器（ディジタル／アナログ変換器）２３０に出
力する。

【００６２】Ｄ／Ａ変換器２３０は、上記露光時間デー
タを対応するアナログデータに変換して、上記コンパレ
ータ２４０の＋入力端子に出力する。コンパレータ２４
０は、上記積分器２１０の出力Ｖ_-と上記Ｄ／Ａ変換器
２３０の出力Ｖ₊とを比較して、Ｖ_-＞Ｖ₊のときＬレベルＶ_-≦Ｖ₊のときＨレベルを出力する。

【００６３】尚、非印字の白ドット（「００００・・・
００００」の露光パターンデータ）の場合は、テーブル
２２０は、最大値の露光時間データＰＡ_maxをＤ／Ａ変
換器２３０に出力し、Ｄ／Ａ変換器２３０は、積分器２
１０の最大出力値Ｖ_maxよりも大きな電圧値を出力す
る。

【００６４】次に、上記実施例の第２実施例の動作を図
８のタイミングチャートを参照しながら説明する。シフ
トレジスタ２０１には、同図（ａ）に示すように、露光
周期ｎ、ｎ＋１、ｎ＋２において、順次「００００１１
１１１１１１００００」、「００００００１１００００
００」、「０００００００１１０００００００」の露光
パターンデータＰＡ_n、ＰＡ_n+2、ＰＡ_n+3が、シフト
レジスタ２０１及びテーブル２２０に、同時入力され
る。

【００６５】そして、まず露光周期ｎにおいては、シフ
トレジスタ２０１は、同図（ｂ）に示すパルス幅８Ｔ₀
の立ち上がりパルス信号ＰＳ_nを積分器２１０に出力す
る。積分器２１０は、上記パルス信号ＰＳ_nの入力によ
り、同図（ｂ）に示す波形の積分波ＷＴ_nをコンパレー
タ２４０の一入力端子に出力する。

【００６６】一方、このときテーブル２２０は、上記露
光パターンデータＰＡ_nを対応する露光時間データ（デ
ィジタル値）に変換してＤ／Ａ変換器２３０に出力す
る。続いてＤ／Ａ変換器２３０は、その露光時間データ
の入力により、同図（ｃ）に示すアナログ値ＤＡ８を、
コンパレータ２４０の＋入力端子に出力する。

【００６７】このことにより、コンパレータ２４０は、
上記積分波ＷＴ_nと上記アナログ値ＤＡ８とを比較し
（同図（ｃ）参照）、同図（ｄ）に示す立ち下がりパル
ス信号ＰＵＬ２８を、レーザダイオード駆動回路に出力
する。

【００６８】このパルス信号ＰＵＬ２８は、その立ち下
がりパルスの期間ＴＷ８が、サイズ“８”のドットの静
電潜像を感光体ドラム上に形成するために必要なレーザ
ビームの露光時間に等しい。

【００６９】したがって、レーザダイオード駆動回路
が、上記パルス信号ＰＵＬ２８を入力して、そのパルス
信号ＰＵＬ２８の立ち下がりパルスの期間ＴＷ８だけレ
ーザダイオードを発光させることにより、露光周期ｎに
おいて、感光体ドラム上にはサイズ“８”のドットの静
電潜像が形成される。すなわち、「００００１１１１１
１１１００００」の露光パターンデータＰＡ_nにより、
サイズ“８”のドットが印字される。

【００７０】次に、露光周期ｎ＋１において、シフトレ
ジスタ２０１は、同図（ｂ）に示すパルス幅４Ｔ₀のパ
ルス信号ＰＳ_n+1を積分器２１０に出力する。積分器２
１０は、そのパルス信号ＰＳ_n+1の入力により、同図
（ｃ）に示す波形の積分波ＷＴ _n+1をコンパレータ２４
０の一入力端子に出力する。

【００７１】一方、このときテーブル２２０は、上記露
光パターンデータＰＳ_n+1を対応する露光時間データに
変換してＤ／Ａ変換器２３０に出力する。Ｄ／Ａ変換器
２３０は、その露光時間データの入力により、同図
（ｃ）に示すアナログ値ＤＡ４をコンパレータ２４０の
＋入力端子に出力する。

【００７２】このことにより、コンパレータ２４０は、
上記積分波ＷＴ_n+1と上記アナログ値ＤＡ４とを比較
し、同図（ｄ）に示す立ち上がりパルス信号ＰＵＬ２４
を、レーザダイオード駆動回路に出力する。

【００７３】このパルス信号ＰＵＬ２４は、その立ち下
がりパルスの期間ＴＷ４がサイズ“４”のドットの静電
潜像を感光体ドラム上に形成するために必要なレーザビ
ームの露光時間に等しい。

【００７４】したがって、レーザダイオード駆動回路
が、上記パルス信号ＰＵＬ２４を入力して、そのパルス
信号ＰＵＬ２４の立ち下がりパルスの期間ＴＷ４だけレ
ーザダイオードを発光させることにより、露光周期ｎ＋
１において、感光体ドラム上にはサイズ“４”のドット
の静電潜像が形成される。すなわち、「００００００１
１１１００００００」の露光パターンデータＰＡ_n+1に
より、サイズ“４”のドットが印字される。

【００７５】続いて、露光周期ｎ＋２において、シフト
レジスタ２０１は、同図（ｂ）に示すパルス幅２Ｔ₀の
パルス信号ＰＳ_n+2を積分器２１０に出力する。積分器
２１０は、そのパルス信号ＰＳ_n+2の入力により、同図
（ｃ）に示す波形の積分波ＷＴ_n+2をコンパレータ２４
０の＋入力端子に出力する。

【００７６】一方、このときテーブル２２０は、上記露
光パターンデータＰＳ_n+2を対応する露光時間データに
変換してＤ／Ａ変換器２３０に出力する。Ｄ／Ａ変換器
２３０は、その露光時間データの入力により、同図
（ｃ）に示すアナログ値ＤＡ２をコンパレータ２４０の
＋入力端子に出力する。

【００７７】このことにより、コンパレータ２４０は、
上記積分波ＷＴ_n+2と上記アナログ値ＤＡ２とを比較
し、同図（ｄ）に示す立ち下がりパルス信号ＰＵＬ２２
を、レーザダイオード駆動回路に出力する。

【００７８】このパルス信号ＰＵＬ２２は、その立ち下
がりパルスの期間ＴＷ２がサイズ“２”のドットの静電
潜像を感光体ドラム上に形成するために必要なレーザビ
ームの露光時間に等しい。

【００７９】したがって、レーザダイオード駆動回路
が、上記パルス信号ＰＵＬ２２のＬレベルの期間ＴＷ２
だけレーザダイオードを発光させることにより、露光周
期ｎ＋２において、感光体ドラム上にはサイズ“２”の
ドットの静電潜像が形成される。すなわち、「００００
０００１１０００００００」の露光パターンデータＰＡ
_n+3により、サイズ“２”のドットが印字される。

【００８０】以後同様にして、露光期間ｎ＋３以降にお
いて“１”の連続ビット数がｍ（ｍ＝０，１，・・・１
６）個の露光パターンデータが順次入力されることによ
り、サイズ“ｍ”（但し、ｍ＝０は白）のドットが順次
印字される。

【００８１】尚、この第２実施例で用いられている、積
分器２１０は、抵抗器Ｒ₂及びコンデンサＣ₂が、それ
ぞれ固定抵抗器、固定容量コンデンサとなっているが、
抵抗器Ｒ₂に可変抵抗器を、コンデンサＣ₂に可変容量
コンデンサを用いるようにしてもよい。このような構成
にすると、各レーザプリンタの露光特性に応じて、抵抗
器の抵抗値またはコンデンサの容量を調整することによ
り、露光特性に製造バラツキがある各レーザプリンタに
おいて、ドットを正確なサイズで印字させることが可能
になる。

【００８２】続いて、図９は、本発明の第３実施例のレ
ーザダイオード駆動信号発生回路の回路構成を示すブロ
ック図である。この第３実施例においても、前記第２実
施例と同様に、Ｐビットの露光パターンデータがシフト
レジスタ３０１及びテーブル３２０に入力される。

【００８３】シフトレジスタ３０１は、前記第２実施例
のシフトレジスタ２０１と同様な構成であり、Ｐビット
の露光パターンデータを、クロック端子ＣＬＫに加わる
クロックに同期して並列（パラレル）一直列（シリア
ル）変換し、積分器３１０に出力する。

【００８４】積分器３１０は、並列接続された４個の抵
抗器Ｒ₀，Ｒ₂₁，Ｒ₂₂，Ｒ₂₃と、一端がそれらの抵抗器
Ｒ₀，Ｒ₂₁，Ｒ₂₂，Ｒ₂₃に接続され、他端が接地された
コンデンサＣ_o、及び上記シフトレジスタ３０１から出
力されるＰビットの直列露光パターンデータを上記３個
の抵抗器Ｒ₂₁，Ｒ₂₂，Ｒ₂₃に選択出力するアナログスイ
ッチ３３１とから成る。

【００８５】アナログスイッチ３１１は、デコーダ３２
０から入力される制御信号Ｃ₁，Ｃ ₂，Ｃ₃によりオン
−オフが制御され、各制御信号Ｃ_i（ｉ＝１，２，３）
がＨレベルのときにシフトレジスタ３０１から出力され
るＰビットの露光パターンデータを抵抗器Ｒ_iに選択出
力する。

【００８６】積分器３１０は、抵抗器Ｒ₀抵抗値（Ｒ₀
とする）とアナログスイッチ３１１により選択された抵
抗器Ｒ_2i（ｉ＝１，２，３）の抵抗値（Ｒ_2i）によって
定まる抵抗値Ｒ_cとコンデンサＣ₀の容量（Ｃ₀とす
る）とによって定まる時定数Ｒ _cＣ₀に応じた充放電特
性を有する積分波Ｖ_-を、コンパレータ３４０の一入力
端子に出力する。アナログスイッチ３１１は、３種の抵
抗器Ｒ₂₁，Ｒ₂₂，またはＲ₂₃の選択を行うので、積分器
３１０から出力される積分器の波形Ｖ_-は３種類に可変
制御される。デコーダ３２０は、Ｐビットの露光パター
ンデータを各露光パターンデータに適する露光時間が得
られる時定数Ｒ_cＣ₀を選択するアナログスイッチ３１
１の制御信号Ｃ₁，Ｃ₂，またはＣ₃のいずれか１つを
選択的にＨレベルにする。なおデコーダ３２０は、外部
から加わるイネーブル信号がイネーブル状態のときにの
み、上記制御信号Ｃ₁，Ｃ₂，Ｃ₃をアナログスイッチ
３１１に出力する。

【００８７】コンパレータ３４０は、＋入力端子に基準
電圧Ｖ_REFを入力し、その基準電圧Ｖ_REFと−入力端子
に入力される積分器３１０の出力Ｖ_-とを比較し、Ｖ_-＞Ｖ_REF のときＬレベルＶ_-≦Ｖ_REF のときＨレベルを出力する。

【００８８】次に、上記構成の第３実施例の動作を説明
する。デコーダ３２０は、サイズの小さいドットを指定
する露光パターンデータに対しては、時定数Ｒ_cＣ₀が
長くなる抵抗器Ｒ₂₁を選択する制御信号Ｃ₁をＨレベル
にする。また、反対にサイズの大きなドットを指定する
露光パターンデータに対しては、時定数Ｒ_cＣ₀が小さ
くなる抵抗器Ｒ₂₃を選択する制御信号Ｃ₃をＨレベルと
する。また、サイズが上記２つのドットの中間の大きさ
にあるドットを指定する露光パターンデータに対して
は、時定数Ｒ_cＣ₀が上記２つの時定数Ｒ _cＣ₀の中間
となる抵抗器Ｒ₂₂を選択する制御信号Ｃ₂をＨレベルと
する。

【００８９】積分器３１０の出力する積分器Ｖ_-の立ち
上がりは、上記時定数Ｒ_cＣ₀が小さいほど小さくなる
ので、コンパレータ３４０からレーザダイオード駆動回
路に出力されるレーザダイオード駆動信号の立ち下がり
パルス幅は、抵抗器Ｒ₂₁が選択されたときに最小、抵抗
器Ｒ₂₃が選択されたときに最大、そして抵抗器Ｒ₂₂が選
択されたときにそれらの（最大、最小の）中間となる。
レーザダイオードは、レーザダイオード駆動回路により
上記レーザダイオード駆動信号の立ち下がりパルスの期
間、発光されるように制御されるので、抵抗器Ｒ₂₁が選
択されたときにサイズが最小のドットが、抵抗器Ｒ₂₃が
選択されたときにサイズが最大のドットが、そして抵抗
器Ｒ₂₂が選択されたときにサイズが上記最大と最小の中
間のドットが印字される。

【００９０】したがって、抵抗器Ｒ₀，Ｒ₂₁，Ｒ₂₂，Ｒ
₂₃の各抵抗値、コンデンサＣ₀の容量、及びコンパレー
タ３４０の＋端子に印加する基準電圧Ｖ_REFを、適切な
値に設定することにより、印字するドットのサイズを正
確に制御できる。

【００９１】尚、上記第３実施例では、時定数Ｒ_cＣ₀
制御用の抵抗器を、３個（Ｒ₂₁，Ｒ ₂₂，Ｒ₂₃）設けてい
るが、さらに多くの時定数制御用の抵抗器を設けるよう
にして、印字するドットのサイズをより多段階に制御す
るようにしてもよい。また、上記３個の抵抗器Ｒ₂₁，Ｒ
₂₂，Ｒ₂₃の選択を１個のみではなく、０個（いずれの抵
抗器Ｒ₂₁，Ｒ₂₂，Ｒ₂₃も選択せず）、２個、または３個
選択することにより、時定数Ｒ_cＣ₀をより多段階に制
御するようにしてもよい。

【００９２】また、上記第３実施例では、レーザダイオ
ード駆動パルス発生用の積分波の立ち上がりの波形は時
定数Ｒ_cＣ₀によって変化するようになっているが、立
ち上がりもしくは立ち下がりのいずれか一方のみの時定
数が可変な信号を発生して、レーザダイオード駆動パル
スを生成するようにしてもよい。

【００９３】また、上記第２実施例及び第３実施例にお
いて用いられている、積分器の回路構成は、図７に示す
ような構成以外に、例えば、オペアンプを用いた回路構
成としてもよい。

【００９４】また、本発明はレーザ光源以外にも、発光
ダイオードを露光用の光源とするＬＥＤプリンタ（発光
ダイオードプリンタ）にも適用可能なものである。

【００９５】

【発明の効果】請求項１記載の第１の発明によれば、頂
点がドットの形成中心位置に対応する三角波とドットサ
イズに対応するアナログ値との比較により、中心が形成
すべきドットの中心に対応し、そのパルス幅が形成すべ
きドットサイズ（ドット径）の露光時間に等しいタイミ
ングパルスを生成するので、そのタイミングパルスを用
いてレーザ光源等の光源の発光時間（露光時間）を制御
するとにより、各種サイズのドットを正確な大きさでか
つ正確な位置に形成することができ、高い周波数のクロ
ックを用いることなく、低コストで、高品質の画像形成
を行うことができる。

【００９６】また、請求項３記載の第２の発明によれ
ば、ドットサイズに対応する積分波とドットサイズに対
応して可変するアナログ値との比較により、そのパルス
幅が形成すべきドットサイズ（ドット径）の露光時間に
等しいタイミングパルスを生成するので、そのタイミン
グパルスを用いてレーザ光源等の光源の発光時間（露光
時間）を制御することにより、各種サイズのドットを正
確な大きさで形成することができ、高い周波数のクロッ
クを用いることなく、低コストで、高品質の画像形成を
行うことができる。

【００９７】さらに、請求項５記載の第３の発明によれ
ば、各ドットサイズに対応して時定数が可変となる積分
波と基準電圧とを比較して、そのパルス幅が形成すべき
ドットサイズの露光時間に等しいタイミングパルスを生
成するので、そのタイミングパルスを用いてレーザ光源
等の光源の発光時間（露光時間）を制御することによ
り、各種サイズのドットを正確な大きさで形成すること
ができ、高い周波数のクロックを用いることなく、低コ
ストで、高品質の画像形成を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明（第１の発明）の原理説明図である。

【図２】本発明（第２の発明）の原理説明図である。

【図３】本発明（第３の発明）の原理説明図である。

【図４】第１実施例の回路構成を示すブロック図であ
る。

【図５】第１実施例で用いられるドットの印刷情報の形
式を示す図である。

【図６】第１実施例の動作を説明するタイミングチャー
トである。

【図７】第２実施例の回路構成を示すブロック図であ
る。

【図８】第２実施例の動作を説明するタイミングチャー
トである。

【図９】第３実施例の回路構成を示すブロック図であ
る。

【図１０】従来の画質向上の一方法を説明する図であ
る。

【図１１】レーザビームによる露光時間と形成されるド
ット径との関係を示す図である。

【符号の説明】

１−１，１−２，・・・１−ｎ三角波発生器２，１２アナログ信号発生器３−１，３−２，・・・３−ｎ，１３，２３比較器４出力制御回路１１，２１積分器２２時定数制御回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ４１Ｊ 2/455 // Ｇ０３Ｇ 15/04 １１６ (72)発明者師尾潤神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内 (72)発明者尾塩浩神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】露光により感光体上にドットの静電潜像
を形成する電子写真方式の画像形成装置において、ドットの形成位置に対応する互いに位相の異なる三角波
を発生する複数の三角波発生器（１−１），（１−
２），・・・（１−ｎ）と、ドットサイズ情報により指定されたドットサイズに対応
するアナログ値を出力するアナログ信号発生器（２）
と、前記各三角波発生器（１−１），（１−２），・・・
（１−ｎ）に１対１に対応して設けられ、対応する三角
波発生器（１−１），（１−２），・・・（１−ｎ）か
ら入力される三角波と前記アナログ信号発生器（２）か
ら入力されるアナログ値とを比較し、その比較結果に応
じて光源駆動制御用のタイミングパルスを出力する比較
器（３−１），（３−２），・・・（３−ｎ）と、ドットの形成位置を指定するドット位置情報を入力し、
前記比較器（３−１），（３−２），・・・（３−ｎ）
の内、そのドット位置情報により指定されたドット形成
位置に対応する比較器（３−ｉ）（ｉ＝１，２，・・・
ｎ）から光源駆動制御用のタイミングパルスを出力させ
る出力制御回路（４）と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記各三角波発生器（１−１），（１−
２），・・・（１−ｎ）の発生する三角波は、周期が１
ドットの露光周期と同じで、かつその頂点がドットの静
電潜像の形成位置の中心に対応し、さらに立ち上がりの
傾きと立ち下がりの傾きが共に等しいことを特徴とする
請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】露光により感光体上にドットの静電潜像
を形成する電子写真方式の画像形成装置において、各露光周期に対応して、少なくともドットサイズが指定
されたＰビットの露光パターンデータをシリアル入力し
て、その露光パターンデータにより指定されているドッ
トサイズに対応する積分波を出力する積分器（１１）
と、各露光周期に対応してパラレル入力される前記Ｐビット
の露光パターンデータにより指定されているドットサイ
ズに対応するアナログ値を出力するアナログ信号発生器
（１２）と、該アナログ発生器（１２）から入力するアナログ値と前
記積分器（１１）から入力する積分波を比較し、その比
較結果に応じて、光源駆動制御用のタイミングパルスを
出力する比較器（１３）と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】レーザビームの露光により感光体上にド
ットの静電潜像を形成する電子写真方式の画像形成装置
において、各露光周期に対応して、少なくともドットサイズが指定
されたＰビットの露光パターンデータをシリアル入力し
て、時定数の異なる複数の積分波を発生する積分器（２
１）と、前記Ｐビットの露光パターンデータをパラレル入力し
て、前記積分器（２１）に対しその露光パターンデータ
により指定されているドットサイズに対応する時定数を
設定する設定信号を出力する時定数制御回路（２２）
と、前記積分器（２１）から入力される積分波を基準電圧Ｖ
_REFと比較して、その比較に応じて、光源駆動制御用の
タイミングパルスを出力する比較器（２３）と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】前記Ｐビットの露光パターンデータは、
連続する“１”のビット数によりドットサイズを指定す
ることを特徴とする請求項３又は４記載の画像形成装
置。