JPH0577485A - ラスタプロツタ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な回路構成で、１ドットラインの線の切
れや線の細りを防止し、エッジ部の切れのよい鮮明画像
を形成し、さらに現像濃度を調整可能とする光プリンタ
ヘッドを用いたラスタプロッタ装置を提供する。 【構成】隣接する二ライン分以上の画像情報に基づき、
そのライン間に一ライン分以上の補正画像ラインデータ
を生成し、前記記録媒体上に所定の１ドット幅に対応す
る一ライン分の光像スポットに重複する複数の光像スポ
ットの組み合わせからなる画像ドットを形成することを
特徴とするラスタプロッタ装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ラスタデータのデジタ
ル画素で構成された画像情報によって、記録媒体上に画
像を形成させる光プリンタヘッドで、発光素子の発光量
（露光量）を補正情報によって制御する光プリンタヘッ
ドを用いたラスタプロッタ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体レーザを用いた従来の光ビーム記
録装置においては、隣接する画素情報によって光ビーム
スポットの径を拡大することにより、１ドット線の切れ
を防いでいた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】半導体レーザより放射
されるレーザビームは、一般に、コリメーションレンズ
で平行化されて楕円形となり、そのため結像レンズで集
光されたスポットの形状も楕円形となる。さらに、レー
ザビームの走査位置の違いにより、感光体面上での光ビ
ームスポット径に大小のばらつきを生じ、ドット径や線
幅のばらつきを生じていた。

【０００４】また、ライン状に配列したＬＥＤ素子ある
いは、光源とライン状に配列したＬＣＤシャッタ素子列
を用い、選択的に制御し、感光体ドラム上にドット状の
潜像を形成する場合、前記光素子列より投光される光強
度分布は、正規分布状であり、感光体ドラム上に結像し
た光像スポットの周縁部におけるぼけがでやすく、エッ
ジ部の切れのよい鮮明画像が得られない。また、等速回
転している感光ドラム上に前記光素子により、必要なエ
ネルギ分布となるように供給した場合、ライン状の光素
子各１ドット毎に補正を行うと、一ラインの走査時間
は、非常に大きな値となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】半導体レーザあるいは
光素子を用いた電子写真記録方式の記録装置において、
感光体の回転ムラにより、１ドットラインの線の切れや
線の細りが発生する。また、前記半導体レーザにより放
射されるレーザビームは、光学系により、スポットの形
状は、楕円形となる。そして感光体面上での光ビームス
ポット径にばらつきを生じ、ドット径や線幅のばらつき
を生じる。さらに、ライン状光素子列による感光ドラム
上に結像した光像スポットの周縁部におけるぼけがでや
すく、エッジ部の切れのよい鮮明画像が得られなかっ
た。

【０００６】本発明の目的は、従来の欠点を除去し、簡
単な回路構成で、１ドットラインの線の切れや線の細り
を防止し、エッジ部の切れのよい鮮明画像を形成し、さ
らに現像濃度を調整可能とする光プリンタヘッドを用い
たラスタプロッタ装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明のラスタプロッタ装置は、隣接する二ライン
分以上の画像情報に基づき、そのライン間に一ライン分
以上の補正画像ラインデータを生成し、前記記録媒体上
に所定の１ドット幅に対応する一ライン分の光像スポッ
トに重複する複数の光像スポットの組み合わせからなる
画像ドットを形成するようにしたものである。また、本
発明のラスタプロッタ装置は、記録媒体上に結像される
光像スポットの隣接する画素情報を記憶するメモリと、
その画素情報によって生成される補正画像データを記憶
するメモリと、その補正データを生成する処理部と、画
像情報を所定の通電制御信号に基づいて１ドット幅に対
応する補正画像ラインデータを含めて通電時間を分割し
て光素子列を複数回通電する駆動部とを含んで構成する
ことを特徴とする。

【０００８】なお、光素子列に通電する駆動部におい
て、駆動パルス幅（通電時間）あるいは駆動電流（通電
電流）によって現像濃度を調整可能にする機能を含む。

【０００９】

【作用】このような構成によれば、感光ドラムの感光面
での静電潜像は、光像スポットの隣接する画素情報によ
って生成された補正画像データによる、所定距離ずらし
て照射された隣接する光像スポットは、それぞれの光強
度分布の谷部分において、重複することによって、その
部分の潜像電位は、前記光強度分布の頂部の潜像電位と
ほぼ同一となり、矩形状電位となり、１ドットラインの
線の切れや線の細りを防止し、シャープなエッジ部の切
れのよい鮮明画像が形成できる。

【００１０】さらに、補正画像データと、１ドット幅に
対応する一ラインの光素子列の通電時間（回数）によ
り、潜像電位を変化させ、濃度調整が可能であり、ま
た、ＬＥＤなどの駆動電流を平均化することができる。

【００１１】

【実施例】図４は、本発明のラスタプロッタ装置の一実
施例を示しており、同図において、この装置は、コンピ
ュータ等の外部制御装置からの入力データ（ベクトルデ
ータあるいはラスタデータ）を入力するインターフェイ
ス１と、ラスタプロッタを制御するプログラムが書き込
まれたＲＯＭ３と、一時的にデータおよびプログラムを
ストアするＲＡＭ４と、初期設定値や各種操作設定をす
る操作パネル５と、ベクトルデータを後述する画像メモ
リにストアするのに適したラスタデータに変換しあるい
は画像メモリに対するラスタデータの入出力を行うグラ
フィックコントローラ６と、出力する用紙サイズに対応
したラスタデータメモリ７と、画像メモリの一ライン分
ごとにストアするラインメモリ８と、このラインメモリ
８から転送された画像データに基づいて感光体の表面に
潜像を形成する光素子（ＬＥＤまたはＬＣＤヘッド）１
０と、ラインメモリ８のクロック切換および光素子の制
御ドライブ（通電時間）をする制御部９と、感光ドラ
ム、現像部、定着部、用紙の搬送系等の電子記録機構部
１２と、それらを制御する各種センサ、駆動モータ等の
機構コントローラ１１とから構成されている。

【００１２】図５は、本発明の補正データ作成部分の一
実施例を示し、隣接する画素データの二つから光素子に
よる主走査方向と感光ドラムが回転する副走査方向のそ
れぞれに対する補正データを作成する一例であり、画素
数を増すことによって、線のなめらかさを表現すること
は可能であり、本発明は、二ドットの隣接する画素デー
タに限定していない。ここでは、一実施例として二ドッ
トの隣接する画素データにおいて説明する。

【００１３】Ａラインメモリ５５にストアされている一
ライン分の画素データと画素メモリから転送される二ラ
イン目の画像データにおいて、感光ドラムの回転による
副走査方向での隣接する二ドットからの画像情報を受け
るＡＮＤゲート５１と一ライン中の画像データにおける
主走査方向での隣接する二ドットからの画像情報を受け
る論理ゲート５２との出力をＯＲゲート５３によって合
成して補正画像データを生成し、Ｂラインメモリ５６と
Ｃラインメモリ５７にストアされているそれぞれの一ラ
イン分の画像データを切換器５４を介して交互にＬＥＤ
プリントヘッド６０に入力し、それぞれの画像データに
よって、ＬＥＤ６２を点灯する。この場合、ＬＥＤプリ
ンタヘッド１０は、公知の通り、シフトレジスタとラッ
チドライバによって構成され、その出力によってＬＥＤ
６２を選択的に駆動するように構成されている。なお、
ＬＥＤプリンタヘッド１０とＬＥＤ６２は、図４の光素
子１０を構成し、５２〜５７の各要素は、図４のライン
メモリ８を構成している。また、ラインメモリ５５、５
６、５７は制御回路５８（図４の制御部９に対応）の出
力であるラインメモリクロックに基づいて順次入力がシ
フトされ、ラインメモリ５５の出力は、ＡＮＤゲート５
１の入力側と、ラインメモリ５６の入力側に接続されて
いる。また、ラインメモリ５６と５７の出力側は、切換
器５４に接続されていずれかの出力が後段のＬＥＤプリ
ントヘッド６０に供給されている。この切換器５４は、
制御回路５８から供給されるライン同期信号によって動
作を制御される。

【００１４】このような装置を使用することによって、
画像データによる感光対面上での光像スポットによる光
強度分布は、図１（ａ）となり、潜像電位は、図１
（ｂ）となる。したがって、図２において、ＬＥＤプリ
ントヘッド６０の解像度による光像スポットピッチを、
Ｄ、感光ドラムの回転速度とＬＥＤの点灯時間による移
動距離を、ｅ、一ライン目の画像データによる光像スポ
ットと補正画像データによる光像スポットとの距離をｄ
とすれば、画像データだけの隣接した二ドットによる光
像（図２の（ｂ））に対し、補正画像データによって形
成された潜像（図２の（ａ）、（ｃ））は、ドットのつ
ながりを改善されている。

【００１５】また、光像スポットは、半導体レーザビー
ムによる走査において、図３（ａ）のように主走査と副
走査の関係において遅れを生じる。光素子における一ド
ット幅において、一ライン分の発光を行うと（図３の
（ｂ））、特にＬＥＤプリントヘッドにおいて、駆動電
流が集中して大電流となる。偶数ドットと奇数ドットに
分割した場合は、図３（ｃ）のように線のゆらぎを生じ
る。

【００１６】平均光出力が大きく、光出力のばらつきが
小さい光素子プリントヘッドにおいて、データ転送速
度、ライン速度を高速にした場合、従来方式では、図６
（ａ）での潜像が一ライン分の補正画像データによって
図６（ｂ）での潜像となり、隣接光像スポットによる連
続性が得られる。さらに、図２（ｃ）における距離ｄが
Ｄ／２＞ｄ＞＝Ｄ／４の場合において、一ドット幅のラ
インに対する効果があり、Ｄ／４＞＝ｄにおいては、光
素子に対する通電時間を分割し、中間調を有する画像の
生成、および、またはＬＥＤ等の発光素子の駆動電流を
平均化することが可能となる。

【００１７】光素子の一実施例としては、高出力のＬＥ
Ｄプリントヘッドが用いられる。光素子は、ＧａＡｌＡ
ｓシングルヘテロ接合の構造であり、ＧａＡｓＰタイプ
に比べて光出力が大きい。また、ＬＥＤドット毎の出力
補正あるいはチップ毎の出力補正による光出力のばらつ
きを小さくしてある。このような光素子においては、一
ラインの走査時間を特に長くする必要がなく、通電時間
の分割が可能となる。たとえば、Ａ３サイズ、４００Ｄ
ＰＩのプリントヘッドにおいては、一ラインの周期は、
約１ｍｓｅｃであり、一般のＬＥＤ（ＧａＡｓＰタイ
プ）における通電時間は、１００マイクロ秒前後である
が、本実施例におけるＬＥＤ（ＧａＡｌＡｓタイプ）で
は、１０〜２０マイクロ秒となり、ＬＥＤプリントヘッ
ドへの画像データ転送速度を高速にすることが可能であ
る。

【００１８】図４の画像メモリ７に展開されたラスタデ
ータは、インターフェイス１から入力される出力コマン
ド、あるいは操作パネル５からの出力操作によって図７
におけるステップ７１の「出力開始」が実行され、用紙
の搬送系、感光ドラムの回転などの記録部作動開始（ス
テップ７２）となる。図４における操作パネル５からの
選択あるいはＲＯＭ３に書き込まれているプログラムに
よって図７のステップ７３が選択され、補正データが作
成される。補正データ作成の場合、まず、図４における
ＣＰＵ２によってグラフィックコントローラ６が管理す
るラスタデータメモリ７からラスタデータ（画像デー
タ）をラインメモリ８へ転送し、図７のステップ７４を
実行する。前記補正データ作成選択において、隣接ドッ
トによるなめらかさ、補正ドット数、または画像の濃度
設定、あるいは駆動電流の平均化をステップ７５で設定
する。ステップ７６で画像メモリ（ラスタデータメモ
リ）７から次の一ライン分をラインメモリ８へ転送しな
がら前記設定における処理を実行し、ステップ７７の一
ライン分の補正データを作成する。この場合、ラインメ
モリ８は、シフトレジスタ等でも実現でき、さらに数ラ
イン分をストアできるラインメモリを使用し、画像メモ
リから数ライン分の画像データを転送後、図４における
ＲＯＭ３に書き込まれたプログラムとＣＰＵ２によって
補正処理を行い、図７のステップ７７に相当する補正デ
ータを作成してもよい。

【００１９】選択された補正データ作成処理方法に応じ
て、発光素子の制御信号およびラインメモリ８の制御を
ステップ７８で実行する。ステップ７９において、発光
素子プリントヘッドに一ライン分の画像データが入力さ
れ、ステップ８０にて感光ドラム面上に、光像スポット
として出力される。ステップ８１は、一ライン分の画像
データに対し、一ライン分の補正データを作成する場合
は、発光素子へ一ライン分の補正データを転送する。そ
して、ステップ８２において、感光ドラム面上に光像ス
ポットを出力し、補正された潜像を形成する。ステップ
８３は、ラインデータが終了していない場合、ステップ
７６へ戻り、画像メモリからつぎの一ライン分の画像デ
ータをラインメモリ８へ転送する。ステップ８３におい
て、出力すべきラインデータが終了した場合は、現像、
定着等の出力処理を実行し、記録部作動停止のステップ
８４を完了する。

【００２０】本発明の一実施例として、前記に隣接する
画素データ二つから光素子による主走査方向と感光ドラ
ムが回転する副走査方向それぞれに対する補正データを
作成するものを説明した。前記の実施例において、主走
査方向における隣接する画素データ二つ以上から、それ
ぞれに対応した補正データを生成していたが、この場
合、縦方向の線と横方向の線では、線幅の違いがめだ
つ。

【００２１】これを改善した別の本発明における一実施
例として、主走査方向における隣接する画素データ二つ
以上から、画像データによる光素子への通電時間あるい
は通電回数によって、潜像のつながりを改善し、１ドッ
トラインの線のとぎれや細りを防ぐ例を説明する。

【００２２】図８において、画像情報の１ライン分がＡ
ラインメモリ８５に転送され、その一ライン分の画像デ
ータにおいて、隣接する画素データがある場合には、つ
ぎの一ライン分の画像データがＡラインメモリ８５に転
送され、先の一ライン分の画像データ（Ｂラインメモリ
８６に転送される）とで補正データを生成し、Ｃライン
メモリ８７に入力するとともに、論理ゲート８２で検出
された前記隣接する画素データありの信号出力８３を制
御回路８８に入力し、先の画像データを光素子に転送
し、通電するときに、通電時間を長くするか、または、
通電回数を増すことによって光像スポットによる潜像を
生成し、隣接するドットのつながりを主走査方向におい
て改善する。そして、切換器８４によって、Ｃラインメ
モリ８７の補正画像データを光素子へ転送し、副走査方
向の隣接する画素データの中間において、ＬＥＤプリン
トヘッド９０を経てＬＥＤ９２から出力する。このよう
な実施例においては、１ドット線などの線幅における縦
方向と横方向の違いが少なく、線のとぎれや細りを防止
することができる。

【００２３】この補正方法における画像信号、ＬＥＤ点
灯などのタイミングチャートと、画像ドットの一例を図
９（ｂ）に示す。図９（ａ）は、従来の補正しない場合
であり、その改善の度合いを示す。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
隣接するラインデータにおいて、補正画像データを生成
し、光像スポットを重複させて画像ドットを形成するこ
とにより、１ドットライン線のとぎれや細り、線幅のば
らつき、光像スポット周縁部におけるぼけなどを防止
し、さらに現像濃度の調整を可能にし、駆動電流の平均
化を実現できる。

【００２５】

【図面の簡単な説明】

【図１】光像スポットによる光強度分布（ａ）と潜像電
位（ｂ）を示す図である。

【図２】光像スポットによって形成された潜像を示す図
である。

【図３】従来方式でのタイミングと光像の例を示す図で
ある。

【図４】本発明のラスタプロッタ装置におけるブロック
図である。

【図５】補正データの生成を説明するブロック図であ
る。

【図６】従来方式でのデータとタイミング、光像（ａ）
と本発明によるそれら（ｂ）を示す図である。

【図７】本発明のラスタプロッタ装置における補正デー
タ生成を説明するフローチャートである。

【図８】補正データ生成の別の実施例を説明するブロッ
ク図である。

【図９】補正データ生成の別の実施例を説明するタイミ
ングと光像を示す図である。

【符号の説明】

１ インターフェイス ２ ＣＰＵ ３ ＲＯＭ ４ ＲＡＭ ５ 操作パネル ６ グラフィックコントローラ ７ ラスタデータメモリ ８ ラインメモリ ９ 制御部 １０ 光素子 １１ 機構コントローラ １２ 電子写真機構部 ５１、８１ ＡＮＤゲート ５２、８２ 論理ゲート ５３ ＯＲゲート ５４、８４ 切換器 ５５〜５７、８５〜８７ ラインメモリ ５８、８３ 制御回路 ６０、９０ ＬＥＤプリントヘッド ６２、９２ ＬＥＤ ７１〜８４、８５〜９１ ステップ

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

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 デジタル画素で構成された画像情報によ
   って、等速回転する感光ドラムの感光面に対向し、ライ
   ン上に配列した光素子列を選択的に通電させ、前記記録
   媒体上にドット状の画像を形成させるようにした光プリ
   ントヘッドを用いた画像記録装置を備えたラスタプロッ
   タ装置において、 隣接する二ライン分以上の画像情報に基づき、そのライ
   ン間に一ライン分以上の補正画像ラインデータを生成
   し、前記記録媒体上に所定の１ドット幅に対応する一ラ
   イン分の光像スポットに重複する複数の光像スポットの
   組み合わせからなる画像ドットを形成することを特徴と
   するラスタプロッタ装置。
2. 【請求項２】 前記補正画像ラインデータを生成するこ
   とにより、所定の１ドット幅に対応する通電時間を分割
   し、中間調を有する画像の生成、および、または、ＬＥ
   Ｄ等の発光素子の駆動電流を平均化する特許請求の範囲
   第１項記載のラスタプロッタ装置。