JPH05201105A - ペ−ジプリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ページプリンタにおける補正量の適否を視覚
的に判定できるようにすること。 【構成】 印刷すべきビットデータを格納するイメージ
バッファ２３と、イメージバッファから読み出されたデ
ータを色々な選択されたモードで補正してレーザビーム
変調手段１７に出力するビットデータ補正手段２５と、
レーザビームによりトナー像を形成して記録画像を出力
する電子写真機構と、テストパターン印刷指令釦３０が
押下された時、矩形波状パターンを表すビットデータを
イメージバッファ２３に出力するパターン記憶手段２６
を備える。テストパターン印刷指令釦３０を押下する
と、矩形波状パターンが今選択された補正モードで補正
を受けて印刷される。補正の形態は、矩形波状パターン
を構成している線分の段差部に顕著に現れるから、補正
の程度に応じて段差部にコントラストが付くことにな
り、したがってテストパターンを視覚検査することによ
り補正の適否を判断することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、印刷すべきデータをド
ットマトリックスからなるイメージデータに展開し、こ
のデータにより変調されたレーザビームにより感光体ド
ラムを走査する電子写真法を用いたページプリンタに関
する。

【０００２】

【従来の技術】レーザビームプリンタは、光点径の小さ
なレーザビームを印刷すべき画像に対応したドットイメ
ージデータで変調して感光体ドラムを露光し、形成され
た潜像をトナーで現像することによりトナー像を形成
し、このトナー像を記録用紙に転写して印刷するように
構成され、ドットインパクト式プリンタ等のドットマト
リックス型プリンタに較べて高い解像度を備えており、
この結果、文字や画像を高い品質で印刷することができ
る。しかしながら、もともと印刷画像がドットの集合に
より構成されているため、印刷画像をドット単位でしか
表現できず、特に斜線や曲線の輪郭部分に解像度に依存
した微小な段差部や凹凸が発生することになる。このよ
うな問題を解消し、より高い印刷品質を求める場合に
は、レーザの発光時間を微小な単位に分割制御すること
で各ドットをさらに複数に分割して、折れ曲がり部分を
滑らかに表現する、いわゆるパルス幅変調を用いた補正
手法も実用化されている（米国特許第4,847,641号明細
書）。すなわち、図１１に示したように水平線や垂直線
に対して角度を有する直線や、輪郭線を構成するドット
のサイズを、周囲のドットと滑らかに繋がるサイズに変
更したり（同図Ｉ）、ドットの中心位置をずらせたり
（ＩＩＩ）、さらには段差部に別のドットを付加したり
（同図ＩＩＩ）することが行なわれている。しかしなが
ら、レーザビームにより感光体ドラムに書込まれた潜像
は、常に一定している訳ではなく、レーザビームの光点
の形状や、トナーの帯電量、感度に代表される感光体ド
ラムの静電特性などにより種々に変化し、さらにはこの
潜像を現像することによって得られるトナー像は、潜像
の形状ばかりでなく、トナーの現像特性やトナーと感光
体ドラムとの電位差、さらには周囲の温度や時間経過と
ともに変化する。それゆえ、単一の補正手法しか用意さ
れていない場合には、このような変動を補正することが
できず、印字品質の低下を招くということになる。この
ために複数の補正モードを用意しておき、変動状態に合
せて最適な補正モードを選択するようにしたページプリ
ンタも実用化されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、電子写真式ペ
ージプリンタは、インパクト式プリンタ等他の型式のプ
リンタに比較してその印字品質が元々極めて高いため、
上記変動に基づく印字品質の劣化や変化を判定し、複数
の補正モードから最適なものを簡便に選択することが困
難であるという不都合がある。本発明はこのような事情
に鑑みてなされたものであって、その目的とするところ
は最適な補正量を簡便に知ることができるテストパター
ンを印刷する機能を備えたページプリンタを提供するこ
とにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】このような問題を解消す
るために本発明においては印刷すべきビットデータを格
納するイメージメモリと、前記データを色々な補正形態
で補正してレーザビーム変調手段に出力するビットデー
タ補正手段と、前記変調手段で変調されたレーザビーム
によりトナー像を形成し、前記トナー像を記録用紙に転
写して記録画像を出力する電子写真機構と、テストパタ
ーン印刷指令が出力されたとき、矩形波状パターンを表
すビットデータを前記イメージメモリに出力するパター
ン記憶手段を備えるようにした。

【０００５】

【作用】テストパターン印刷指令が出力されたとき、パ
ターン記憶手段の矩形波状パターンをデータ補正手段に
より補正させて印刷させる。この結果、段差部を補正し
た後の印刷状態が複数用意された補正モードの違いによ
り変化し、これに伴い矩形波状パターン全体の濃度が変
化してテストパターンの内、補正が掛からない部分に対
してコントラストが付くことになる。したがって、この
コントラストの相違が一番小さくなる補正モードを選択
することにより、ページプリンタの印刷品質を最大限に
引出すことができる。

【０００６】

【実施例】そこで以下に本発明の詳細を図示した実施例
に基づいて説明する。図２は、本発明の一実施例を示す
ものであって、感光体ドラム１は、図中矢印Ａにより示
す方向にモータにより駆動されるドラムの表面に光導電
材料層を形成して構成されている。感光体ドラム１は、
印刷データの書込みを受ける前に、その表面に残留して
いるトナーをゴム製のブレード２により除去され、また
残留している電荷をイレーズランプ３からの均一な光照
射により放電されて除去されている。清掃後、感光体ド
ラム１は帯電ユニット４で発生したイオンの供給を受け
て一定の負極性の表面電位に帯電される。このような準
備が終了した段階で、感光体ドラム１は、レーザビーム
発生手段５からのレーザビームの照射を受けて選択され
た領域にデータの書込が行われる。

【０００７】レーザビームは、図３に示したようにレー
ザダイオード６を発光させるために供給される電力を、
印刷すべきデータに一致させてＯＮーＯＦＦすることに
より変調される。レーザダイオード６からのレーザビー
ム７は、コリメータレンズ８によりコリメートされた
後、走査ミーラ９に収束される。走査ミラー９は、図中
符号Ｂで示す方向に回転するモータ１０により図中符号
Ｃの方向にレーザビームを水平方向に移動させて感光体
ドラム１の表面を水平方向に走査する。

【０００８】レーザビームが感光体ドラム１の長さだけ
走査する間に、感光体ドラム１も矢印Ｄの方向に回転し
ているため、感光体ドラム１は、その記録用紙に相当す
る面がラスタイメージで覆われることになる。走査ミラ
ー９を駆動するモータ１０と感光体ドラム１を駆動する
モータの回転速度とが同期するように設定されているの
で、レーザビームの１回毎の走査は、所定の間隔、例え
ば1/300インチだけ周方向にずれて、垂直方向にドット
が繋がる程度にオフセットされていく。またレーザダイ
オード６は、必要とする解像度、例えば感光体ドラム１
の表面を１インチ（２５．４ｍｍ）進む間に、修正用デ
ータを形成するのに必要となる解像度、例えばイメージ
バッファから出力される１つのドットを1/300インチで
印刷する場合には、これの４倍の解像度で修正するため
にレーザビームが１インチ進む時間に１２００回のＯＮ
ーＯＦＦを受けるようになっている。これにより、感光
体ドラム全体としては実質的に周方向３００ＤＰＩ×水
平方向１２００ＤＰＩの解像度での印刷が可能となる。

【０００９】このようにしてレーザビームによる書込み
が終了すると、レーザビームの照射を受けなかった部分
は、依然として負の高い電圧を維持し、また照射を受け
た部分は帯電粒子を放電して負の低い電圧に降下する。
現像ユニット１１では、感光体ドラム表面の電位差に基
づいて、書込が行なわれた部分にだけトナースリーブ１
２によりトナーを摺り付けて選択的にトナーを吸着さ
せ、潜像をトナーイメージに変換する。転写ユニット１
３では、感光体ドラム表面のトナーイメージを記録用紙
に転写する。記録用紙は、感光体ドラム１に接触しなが
ら感光体ドラム１の周速度と同一の速度で搬送され、記
録用紙の裏面から印加されている電界により感光体ドラ
ム１のトナーを引寄せて表面に吸着する。感光体ドラム
１はそのまま更に回転して前述の清掃工程を受けて次の
静電像を形成するための準備を行なう。熱定着ユニット
１４では、記録用紙に転写されたトナー像を熱溶融させ
て記録用紙に固定する。熱定着ユニット１４は、ローラ
１５内にヒータ１６を内蔵させて構成されており、記録
用紙のトナー像を加圧しながら加熱して、トナー粒子を
溶融させて記録用紙に溶着させるようになっている。

【００１０】図１は印刷データに対応したドットパター
ンデータを修正して光制御装置や感光体ドラム等の機構
の動作を制御する制御装置の一実施例を示すものであっ
て、インターフェイス２１を介してホスト装置から入力
したコード信号をビットマップイメージに変換するため
のキャラクタジェネレータを内蔵したビットデータ発生
手段２２と、ビットマップパターンとして直接入力する
画像データや、ビットデータ発生手段２２からのビット
マップデータを格納するイメージバッファ２３と、イメ
ージバッファ２３に格納されているビットデータを、補
正モード選択手段２４により選択されている補正モード
で補正してレーザビーム変調手段１７に出力するビット
データ補正手段２５を備えている。

【００１１】このビットデータ補正手段２５は、感光体
ドラム１の周方向に１ドット分の段差を有する画像を４
つのモードＩ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶで補正する機能を備
えている。第１のモードＩは、ビットデータに補正を一
切行なうことなく、イメージバッファ２３のデータをそ
のまま印刷させるモードである（図４（イ）のＩ）。第
２のモードＩＩは、感光体ドラム１の感度が既定値より
も高い場合や、ユーザの好みで現像バイアス電圧が高く
設定されていて濃度の高い印刷を行なわせる場合に選択
されるもので、段差部を構成するドットをそれぞれ
Ｄ₃、Ｄ₄という小さなドットに置き換えて高い濃度に関
わりなく段差部が太るのを防止する補正手法である（図
４（イ）のＩＩ）。第３の補正モードＩＩＩは、感光体
ドラム１の感度や現像バイアスなどの条件が設計時のほ
ぼ既定値を維持している場合に、最も高い品質の印刷を
可能ならしめるもので、段差部を構成しているドットを
第２の補正モードにおけるドットＤ₁、Ｄ₂よりも主走査
方向に若干長目のサイズのドットＤ₃、Ｄ₄に置き換えて
可能な限り段差部を滑らかにする手法である（図４
（イ）のＩＩＩ）。第４の補正モードＩＶは、感光体ド
ラムの感度が低い場合や、ユーザの好みで現像バイアス
が小さく設定された場合のように印刷濃度が低い場合に
選択されるもので、段差部を構成するドットを第３の補
正モードのドットＤ₃、Ｄ₄に比較して主走査方向にさら
に長めにしたドットＤ₅、Ｄ₆に置き換えて、濃度低下に
よる段差部の細りを防止する手法である（図４（イ）の
ＩＶ）。これら第２及至第４の補正モードが的確に選択
された場合には、同図Ｖに示したように段差部が滑らか
な曲線により接続され、極めて高い品質での印刷が実現
されることになる。なお、レーザプリンタの解像度は本
質的に主走査方向（レーザビームの走査方向）、副走査
方向共に３００ＤＰＩではあるが、主走査方向の１ドッ
ト当たりの発光時間を正規のドットの時間を１／４（図
６（ロ）Ｉの），２／４（図６（ロ）Ｉの），３／
４（図６（ロ）Ｉの）、及び４／４（図６（ロ）Ｉの
）に調整することにより同図（ロ）のＩＩに示したよ
うに正規ドットの１／４，２／４，３／４、及び４／４
のサイズのドットを形成させて主走査方向の解像度だけ
を実質的に１２００ＤＰＩに向上させることにより、上
記各サイズのドットＤ₁及至Ｄ₆を発生させている。

【００１２】２６は、テストパターン記憶回路で、補正
モード選択後にテスト印刷指令釦３０が押下されると、
パターン呼出手段２７により読み出され、ビットデータ
発生手段２２により後述するテスト用のパターンを表す
データを格納して構成されている。なお、図中符号３１
は、ビットデータ補正手段２５が備える複数の補正モー
ドの１つを選択するための補正モード選択釦を示す。

【００１３】図５は、前述したテストパターンの一実施
例を模式的に示したものであって、全画像エリア４０の
一部に矩形状の窓領域４１が設けられ、窓領域４１の外
側には１ドット程度の太さを備えた水平線４２，４２，
４２‥‥を一定の間隔で描画できる第１のデータを、ま
た窓領域４１には水平方向の長さが１mm程度の周期で副
走査方向に１ドット分ずれた矩形波状のパターン４３，
４３，４３‥‥を一定間隔で描画できる第２のデータを
格納させて構成されている。この第２のデータは、図６
に示したように水平線を７ドットで表現し、上下方向に
１ドット文の段差Ｆを持つ矩形波状の図形を副走査方向
に４ドットの周期で繰り返すように構成されている。

【００１４】次にこのように構成した装置の動作につい
て説明する。印刷に先立って、テスト印刷指令釦３０が
押下されると、テストパターン呼出手段２７は、テスト
パターン記憶手段２６からのテストパターンデータを読
み出してビットデータ発生手段２２に出力する。これに
より図５に示したテストパターンがドットパターンとし
てイメージバッファ２３に展開される。イメージバッフ
ァに格納されたテストパターンのデータは、通常の印刷
時と同様の手順で読み出されてビットデータ補正手段２
５に入力し、ビットデータ補正手段２５に設定されてい
る補正モードでの補正を受けた後、変調手段１７に出力
され、レーザダイオード６の出力光を変調する。レーザ
ビームの走査により感光体ドラムへのテストパターンの
潜像が形成し終わると、現在設定されている現像バイア
スにより規定される濃度でトナーが潜像に吸引され、次
いで記録用紙に転写され、さらにトナーが転写された記
録用紙が定着ユニット１４に進入して表面のトナーが熱
溶着を受けるといった通常のゼログラフィ法による印刷
と同様の印刷プロセスを経て、テストパターンを印刷し
た記録用紙が排紙される。

【００１５】第１の補正モードでのテストパターンの印
刷が終了した段階で、補正モード選択釦３１により次の
補正モードを選択し、次いでテストパターン印刷指令釦
３０を押下する。これにより、前述した工程と同様の工
程により新しく選択された例えば第２の補正モードによ
るテストパターンが印刷される。このようにして内蔵し
ている補正モードによるテストパターン像を全て印刷さ
せた段階で、各記録用紙のテストパターンを視覚検査し
て窓領域４１内の濃度と水平線４２で表される領域の濃
度との間に最も濃度差が少ない、つまり両者のコントラ
ストの差が小さな補正モードを選択し、これを補正モー
ド選択釦３１により設定する。

【００１６】すなわち、補正を行なわない第１のモード
ではパターン記憶手段２６に格納されている通りのパタ
ーンがそのまま印刷出力される（図７のＩ、図８の
Ｉ）。第２のモードによる補正が行なわれた場合には、
段差部近傍のドットのサイズが縮小されたものが出力さ
れる（図７のＩＩ、図８のＩＩ）。また第３のモ−ドに
よる補正が行なわれた場合には段差部近傍に小さなドッ
トを付加したものが出力される（図７のＩＩＩ、図８の
ＩＩＩ）。さらには第４のモ−ドによる補正が選択され
た場合には段差部に比較的大きなドットを付加したもの
が出力される（図７のＩＶ、図８のＩＶ）。このような
複数の補正モードの内、感光体ドラム１の感度や現像バ
イアス電圧の設定が既定値のとき、印刷すべきデータの
段差部を痩せさせた第２の補正モードを選択した場合
（図４のＩＩ）には段差部が波頭部に較べて痩せたるた
め、テストパターンの窓領域４１が周囲に比較して濃度
が低下し、コントラストが変化することになり目立つよ
うになる。また反対に段差部Ｆのドットを大きくする第
４のモードでの補正を選択すると（図４のＩＶ）、この
部分が太って窓領域４１が周囲に比較して濃度が上昇
し、コントラストが付くことになる。一方、最適な第３
の補正モードが選択されている場合（この実施例では図
４のＩＩＩ）には、テストパターンの段差部が両側の波
頭部と滑らかに繋がることになるから、濃度差に起因す
るコントラストが生ぜず、したがって窓領域４１が周囲
に隠されることになる。したがって、テストパターンの
像が最も目立たない補正モードを選択しさえすれば、印
刷装置が備えている最高の印刷品質を引出すことができ
る。

【００１７】ところで、窓領域に印刷する矩形波状の波
頭の主走査方向の長さを２ドット以下や１１ドット以上
に設定すると、補正による印刷状態の変化が認識し難く
なることが確認された。また、副走査方向の繰り返し周
期を３ドット以下にすると、紙送り機構の影響を受けて
補正量以外の要因に起因したコントラストが生じるよう
になり、また６ドット以上に選択すると、補正量の不適
合によるコントラストの発生が認識し難くなるという問
題がある。以上の結果から波頭部の線分長が３ドット及
至１０ドットとしこれを副走査方向に１ドット分ずらせ
たものを、副走査方向に４ドット及至５ドットの周期で
繰り返すパターンが最適であることが確認できた。な
お、この実施例においては第３の補正モードが最適な場
合を例にとって説明したが、感光体ドラムの感度特性
や、レーザ光のスポット形状や、トナーの現像特性、さ
らには現像バイアス電圧などにより他の第２、第４の補
正モードが最適となる場合もある。

【００１８】図９は、本発明の第２実施例を示すもので
あって、図中符号５０は、テストパターン呼出手段で、
ビットデータ補正手段２５が備えている数と同じ回数だ
け、時間間隔をおいてパターン記憶回路２６からデータ
を読み出すものである。５１は、補正モード切替手段
で、イメージバッファ２３に展開されている１つのテス
トパターンの出力が終わる度毎に順次、補正モード選択
手段２４に信号を出力して補正モードを切替えるように
構成されている。

【００１９】この実施例において、印刷に先立って、テ
スト印刷指令釦３０が押下されると、テストパターン呼
出手段５０は、テストパターン記憶手段２６からのテス
トパターンデータを読み出してビットデータ発生手段２
６に出力する。これによりテストパターンに対応するド
ットパターンがイメージバッファ２３に展開される。一
定時間の経過後、再びテストパターン呼出手段５０はこ
のドットパターンは、テストパターン記憶手段２６から
のテストパターンデータを読み出して、紙送り方向に第
２のテストパターンをイメージバッファ２３に展開す
る。このようにして補正モードと同数のテストパターン
のイメージを展開し終えた時点で、イメージバッファ２
３から順番にデータが読み出される。

【００２０】これにより第１のテストパターンは、ビッ
トデータ補正手段２５に入力し、ビットデータ補正手段
２５に設定されている第１の補正モードでの補正を受け
た後、変調手段１７に出力される。第１のテストパター
ンの印刷が終了して、イメージバッファ２３の第２のテ
ストパターンが読み出される時点で、補正モード切替手
段５１がビットデータ補正手段２５の補正モードを別の
ものに切替える。これにより前述と同一のテストパター
ンが別の補正モードによる補正を受けて変調手段１７に
出力される。以下、このようにして異なる補正モードに
よる補正を受けたテストパターンの潜像が順次、感光体
ドラムに形成される。

【００２１】この結果、記録用紙６０には図１０に示し
たように同一のテストパターンを異なるモードで補正し
た複数のパターンを１頁内に印刷することが可能とな
る。例えばパターン６１は、前述の第２の補正モードで
の、パターン６２は第３の補正モードでの、そしてパタ
ーン６３は第４の補正モードでの補正結果を示すものと
して同一ページに印刷されることになる。この実施例に
よれば、プリンタに内蔵されている複数の補正モードで
の印刷結果を１回のテスト印刷で知ることができるばか
りでなく、同一面に記録させて最適な補正モードの判定
を容易に行なうことができる。

【００２２】なお、この実施例においては、印刷すべき
ドットマトリックスデータに対する補正機能を備えたも
のに例を採って説明したが、現像バイアスや、光ビーム
機構等のように印刷濃度の調整機構しか備えないものに
適用することにより、現像濃度を簡単に最適な値に設定
することが可能となる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように本発明においては、
印刷データを色々な補正形態で補正してレーザビーム変
調手段に出力するビットデータ補正手段と、補正された
データを記録用紙に転写して記録画像を出力する電子写
真機構とを備え、テストパターン印刷指令が出力された
とき、パターン記憶手段の矩形波状パターンをデータ補
正手段により補正させて印刷させるようにしたので、補
正モードの違いによる印刷結果の微妙な相違をコントラ
ストの違いとして表現することができて、最適な補正モ
ードを簡単に見つけることができ、ページプリンタの印
刷品質を最大限に引出すことができる。また、本発明に
おいてはテストパターンとして矩形波状の線分を用いる
ようにしたので、印刷結果に影響を及ぼさない程度の補
正量の差異については、テストパターンに印刷結果とし
て表現しないため、補正モードの選択に無用の混乱を与
える事がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のページプリンタに用いる制御装置の一
実施例を示すブロック図である。

【図２】本発明の一実施例を示す装置の構成図である。

【図３】同上装置における潜像形成機構の一実施例を示
す図である。

【図４】同図（イ）のＩ及至Ｖは、それぞれ同上装置に
用いられている補正手段が備えている補正モードを示す
説明図であり、また同図（ロ）のＩ及至ＩＩは異なるサ
イズのドットを形成するための手法を示す図である。

【図５】テストパターンの一実施例を拡大して示す図で
ある。

【図６】テストパターンをドットマトリックスにより表
した説明図である。

【図７】同図Ｉ及至ＩＶは、それぞれテストパターンに
異なるモードでの補正を実施して印刷させたテストパタ
ーンの印刷結果を示す図である。

【図８】同図Ｉ及至ＩＶは、それぞれ印刷されたテスト
パターンを拡大して示す図である。

【図９】本発明の他の実施例を示す装置の構成図であ
る。

【図１０】第２実施例の装置によるテストパターンの印
刷結果を模式的に示す図である。

【図１１】同図Ｉ及至ＩＩＩは、それぞれ段差部を滑ら
かに印刷するための補正の原理を示す図である。

【符号の説明】

１ 感光体ドラム ２ ブレード ３ イレーズランプ ４ 帯電ユニット ５ レーザビーム発生手段 １４ 熱定着ユニット

───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｇ０３Ｇ 15/04 １１６ 9122−2Ｈ Ｈ０４Ｎ 1/23 １０３ Ｚ 9186−5Ｃ 1/29 Ｚ 9186−5Ｃ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 印刷すべきビットデータを格納するイメ
   ージメモリと、前記データを色々な補正形態で補正して
   レーザビーム変調手段に出力するビットデータ補正手段
   と、前記変調手段で変調されたレーザビームによりトナ
   ー像を形成し、前記トナー像を記録用紙に転写して記録
   画像を出力する電子写真機構と、テストパターン印刷指
   令が出力されたとき、矩形波状パターンを表すビットデ
   ータを前記イメージメモリに出力するパターン記憶手段
   を備えてなるページプリンタ。
2. 【請求項２】 前記窓領域は、波頭部が３ドット及至１
   ０ドットの線分を副走査方向に１ドット分ずらせ、かつ
   ４ドット及至５ドットの周期で副走査方向に繰り返すよ
   うに構成されている請求項１のページプリンタ。