JPH0691926A

JPH0691926A - 記録装置

Info

Publication number: JPH0691926A
Application number: JP4240516A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Sato; 一彦佐藤; Seikichi Nakamura; 盛吉中村; 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: 1992-09-09
Filing date: 1992-09-09
Publication date: 1994-04-05

Abstract

(57)【要約】【目的】感光体を露光する光源の発光時間をドット単位
で制御して階調記録を行うようにした記録装置に関し、
解像度を優先する記録と階調数を優先する記録とを必要
に応じて選択することができる記録装置を提供すること
を目的とする。【構成】感光体１に対して走査される光源２８の発光時
間を、１ドット毎に、許容される発光時間の開始時点又
は終了時点のいずれか一方を基準として制御する解像度
優先モードと、上記光源２８の発光時間を、１ドット毎
に、許容される発光時間の開始時点と終了時点とを交互
に基準として制御する階調数優先モードとを切り換え自
在に構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、感光体を露光する光
源の発光時間をドット単位で制御して階調記録を行うよ
うにした記録装置に関する。

【０００２】レーザビームで露光を行う電子写真装置の
ような記録装置は、高速、高解像及び高画質という特長
を有しているが、さらに階調記録やカラー記録の面での
発展が望まれている。

【０００３】

【従来の技術】カラー記録装置においては、自然のまま
のいわゆるピクトリアルカラー記録が求められており、
そのためには階調記録を行うことが必要である。

【０００４】そこで従来は、画像の濃度変化をトナーの
面積変化に置き換えて階調を表現するいわゆる面積階調
を行うようにしたものがあったが、階調数を増やすと解
像度が低下する欠点がある。

【０００５】そこで解像度が低下しないように、１ドッ
トの濃度や大きさを変えた階調記録がおこなわれるよう
になってきた。例えばレーザプリンタでは、１ドット毎
にレーザ光源の発光時間又は発光パワーを変化させて発
光量を制御することによって、１ドットのトナー付着量
やドットの面積を変化させてそのような階調記録を実現
している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、１ドットのト
ナー付着量やドットの面積を変化させて階調記録を行う
場合には、解像度が高くなると１ドット当たりの面積が
小さくなり、１ドットを構成するトナー粒子の数が減
る。

【０００７】このため、ドットを構成する全トナー数に
対するトナー数の変動が相対的に大きくなって、濃度の
安定性（Ｓ／Ｎ）が悪化し、その結果高い階調数を得る
ことが困難になる問題がある。

【０００８】そこで本発明は、解像度を優先する記録と
階調数を優先する記録とを必要に応じて選択することが
できる記録装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の記録装置は、図１に示されるように、感光
体１に対して走査される光源２８の発光時間を、１ドッ
ト毎に、許容される発光時間の開始時点又は終了時点の
いずれか一方を基準として制御する解像度優先モード
と、上記光源２８の発光時間を、１ドット毎に、許容さ
れる発光時間の開始時点と終了時点とを交互に基準とし
て制御する階調数優先モードとを切り換え自在としたこ
とを特徴とする。

【００１０】また、本発明の記録装置は、感光体１に対
して走査される光源２８の発光時間を、１ドットに対し
て許容される発光時間の開始時点を基準として制御する
ための一つ又は複数の前基準発光時間制御部３０Ａ，３
０Ｂと、上記光源２８の発光時間を、１ドットに対して
許容される発光時間の終了時点を基準として制御するた
めの一つ又は複数の後基準発光時間制御部３０Ｃと、上
記前基準発光時間制御部３０Ａ，３０Ｂ又は上記後基準
発光時間制御部３０Ｃのいずれか一方を１ドット毎に動
作させる解像度優先モードと、上記前基準発光時間制御
部３０Ａと上記後基準発光時間制御部３０Ｃとを交互に
動作させる階調数優先モードとを切り換えるためのモー
ド切り換え手段５０とを設けたことを特徴とする。

【００１１】なお、上記前基準発光時間制御部３０Ａ，
３０Ｂ及び上記後基準発光時間制御部３０Ｃが各々、ド
ット単位での濃淡を表現する階調信号をアナログ信号に
変換して出力するためのデジタルアナログ変換器３３，
３３ｃと、上記階調信号と同期をとって所定勾配のアナ
ログ信号を繰り返し出力するためのランプ波形発生回路
３１，３１ｃと、上記デジタルアナログ変換器３３，３
３ｃからの出力信号と上記ランプ波形発生回路３１，３
１ｃからの出力信号との対比にもとづいて各ドットの光
源発光時間を制御するための比較器３４，３４ｃ及びフ
リップフロップ３５，３５ｃとを有するように構成して
もよい。

【００１２】

【作用】解像度優先モードでは、感光体１に対して走査
される光源２８の発光時間が、各ドット共、許容される
発光時間の開始時点又は終了時点のいずれか一方を基準
として制御され、その結果、隣り合う各ドットが各々独
立したドットとして露光され、高解像度が確保される。

【００１３】これに対して階調数優先モードでは、光源
２８の発光時間が、１ドット毎に、許容される発光時間
の開始時点と終了時点とを交互に基準として制御され、
その結果、隣り合う二つのドットが連続して一つの大き
なドットとして露光され、高階調数が実現される。

【００１４】

【実施例】図面を参照して実施例を説明する。図２は、
本発明が適用されたカラープリンタ装置を示しており、
このプリンタ装置は、３原色のイエロー、マゼンタ、シ
アンにブラックを加えた４色の記録を行うための４組の
現像ユニット１１，１２，１３，１４を有する。

【００１５】記録を行う際には、まず、帯電器２により
感光ドラム１表面をマイナスの電圧に帯電する。続い
て、レーザ光学ユニット３から出射されるレーザビーム
によって感光ドラム１表面を露光して、記録したいパタ
ーンの静電潜像を形成する。

【００１６】このとき、レーザビームは例えばポリゴン
ミラーの回転によって感光ドラム１の軸線方向（主走査
方向）に走査され、感光ドラム１の回転によって主走査
方向と垂直の副走査方向に走査される。

【００１７】現像部１０では、カラートナーを感光ドラ
ム１上の潜像に選択的に付着させる。ここでは、イエロ
ーの色のトナーを最初に用いる。転写部４では、感光ド
ラム１上のトナー画像を転写ベルト５に転写する。そし
て、転写後、クリーナー部６において感光ドラム１をク
リーニングし、再び作像工程を繰り返す。

【００１８】次の工程では、現像にイエローに代えてマ
ゼンタを使用し、マゼンタのトナー画像を転写ベルト５
上に、先程のイエローのトナー像に対して位置合わせを
して重ね合わせる。以下同様にして、シアンのトナー
像、そして黒のトナー像を順次転写ベルト５上で重ね合
わせる。

【００１９】４色のトナー像の重ね合わせが終わると、
第二の転写部７でトナー像を一括して記録紙１００に転
写する。その後、定着器８で記録紙１００を加熱し、ト
ナーを溶融して記録紙１００に定着させる。転写ベルト
５は、記録紙１００への転写後、クリーナ９で残留トナ
ーを取り去り、再び記録に使用する。

【００２０】以上の動作を繰り返して、カラー画像を記
録する。また、モノクロ記録の場合には、トナー像の重
ね合わせを必要としないので、第１の転写で感光ドラム
１から転写ベルト５への転写と転写ベルト５から記録紙
１００への第２の転写を並行して行うことにより、カラ
ー記録の場合の４倍の速度で記録を行うことができる。

【００２１】図３は、実施例装置の制御回路全体を示し
ている。メモリ２１には、図示されていない上位装置
（例えば、コンピュータ又はスキャナ等）からの画像デ
ータが書き込まれる。

【００２２】コントローラ２２はプリンタ装置全体の制
御を行う部分であり、各種モータ、ソレノイド、電圧、
動作シーケンス等のコントロールを行っている。露光制
御回路部は、機能的には全体を４つの部分に分けて考え
ることができる。ページ制御部２３、ライン制御部２
４、ドット制御部３０及びレーザ制御部２６である。

【００２３】ページ制御部２３は、ドットライン単位の
記録が行われるページに対する制御を行う部分であり、
記録紙１００に対するトップマージン（用紙上端から記
録位置上端までの空白）や記録の縦方向（紙送り方向）
の長さ、ボトムマージン（記録位置下端から用紙下端ま
での長さ）の制御を行う。

【００２４】ライン制御部２４は、ドット単位に１スキ
ャンラインの制御を行う部分である。ここでは、レフト
マージン（用紙左端から記録位置左端までの長さ）、１
ラインの記録ドット数、ライトマージン（記録位置右端
から用紙右端までの長さ）等の制御を行う。また、レー
ザのスキャン毎の同期をとるため、レーザ光学系に設け
てあるＢＤ検知器からの信号をもとに、ドットクロック
を発生させる役目もある。

【００２５】ドット制御部３０は、ドット内部の露光時
間制御を行う部分である。レーザ制御部２６は、ドット
制御部３０の信号を受けて、感光ドラム１を露光するた
めのレーザビームを出射するレーザダイオード２８の発
光時間を制御し、また、レーザの光出力を安定にするた
めに、レーザダイオード２８に流す電流を制御する。

【００２６】図４は、ドット制御部３０の回路構成を示
している。ドット制御部３０はライン制御部２４からド
ットクロックを得て、この信号に同期して制御が行われ
る。

【００２７】ドット制御部３０には、ドットクロックに
同期してランプ波形を発生するランプ波形発生器３１、
メモリ２１から読み出されたデジタルの階調データをド
ットクロックに同期して保持するラッチ回路３２、ラッ
チ回路３２からのデジタル階調データを受けてアナログ
電圧に変換するＤＡ（デジタルアナログ）変換器３３、
ランプ波形発生器３１からのランプ波形とＤＡ変換器３
３からのアナログ電圧を比較する比較器３４、そしてド
ットクロックから比較器３４の出力が出るまでの間のパ
ルスをつくり出すフリップフロップ３５が含まれてい
る。

【００２８】そして、図４に示されるように、同じ構成
の２組の制御回路３０Ａ，３０Ｂを並列に用意して、オ
ア回路３７でドット単位に交互に切り換えて用いてい
る。

【００２９】この場合、クロック分配器３６を構成する
フリップフロップにドットクロックを（詳細にはドット
クロックを反転して）入力し、ドットクロックがくる度
にその出力が１と０を繰り返すようにする。そして、こ
のそれぞれの出力（Ｑ，／Ｑ）とドットクロックのＡＮ
Ｄをとり、それぞれを新たに、ドットクロックとして２
つの制御回路３０Ａ，３０Ｂに振り分けている。

【００３０】その結果、２つの制御回路３０Ａ，３０Ｂ
が交互に動作することができる。このため、記録速度が
速いプリンタにおいても、発光時間の制御に余裕がで
き、また、発光時間のデューティを１００％まで高める
ことが可能となる。

【００３１】図５は上記ドット制御部３０の基本動作を
示しており、まず、ドットクロックが立ち上がると、遅
延回路３９による設定時間後、ランプ波形発生器３１が
ランプ波形を発生させる。ランプ波形は時間とともに一
定の割合で電圧が増加していく。この電圧はコンデンサ
に一定電流を流す定電流回路の電流スイッチを開閉する
ことにより実現し、次のドットクロックの立ち上がりま
で増加する。

【００３２】またラッチ回路３２も、ドットクロックに
同期して階調データをＤＡ変換器３３に加える。ＤＡ変
換器３３では、加えられたデジタルの階調信号をアナロ
グ電圧に変換する。ここで、デジタルの階調信号が８ビ
ットであるならば、ＤＡ変換器３３の出力は０〜２５５
／（２５５×最大出力電圧）になる。

【００３３】ＤＡ変換器３３からの出力電圧とランプ波
形は、それぞれ比較器３４の２つの入力端子に加えられ
ており、比較器３４はランプ波形の電圧とＤＡ変換器３
３の電圧を比較し、どちらの電圧が大きいかによって、
１か０のデジタル信号を出力する。

【００３４】ランプ波形発生器３１直前に配置された遅
延回路３９は、ランプ波形発生器３１の動作の時間遅れ
とＤＡ変換器３３の出力が安定するまでの時間遅れを合
わせるためのものである。

【００３５】フリップフロップ３５のセット端子には、
ドットクロックが遅延回路３９を通して加えられる。フ
リップフロップ３５の出力はドットクロックから一定時
間遅れて０から１に変化する。また、フリップフロップ
３５のリセット端子には、比較器３４の出力が加えられ
ている。

【００３６】比較器３４の出力が変化した時点で、フリ
ップフロップ３５の出力は１から０にリセットされる。
このようにして、入力された例えば２５６階調のデジタ
ル信号が、フリップフロップ３５の出力の時間幅に変換
される。

【００３７】このように制御される動作においては、す
べての発光時間はドットクロックの立ち上がりの時間を
基準として定まる。つまり、発光時間が短い場合は、ド
ットクロックの立ち上がりから発光し、ある一定時間後
に発光が終わる。つまりドットは左側（スキャンの前の
方）に寄った記録が行われる。

【００３８】このような動作によれば、各ドットが各々
独立したドットとして露光されるので、設定されたドッ
ト数に対応する高い解像度を得ることができる（解像度
優先モード）。しかし、解像度は高いものの高階調は得
られず、階調性の再現が難しい。

【００３９】そこで、本実施例においては、第１の制御
回路３０Ａと交互に動作する第３の制御回路３０Ｃが設
けられている。図６は、その第１と第３の制御回路３０
Ａ，３０Ｃが組み合わされた状態を示している。

【００４０】第３の制御回路３０Ｃは、第１及び第２の
制御回路３０Ａ，３０Ｂの回路構成と似ている。相違す
るのは、デジタルの階調信号がＤＡ変換器３３ｃに入る
前にラッチ回路３２ｃで反転することと、フリップフロ
ップ３５ｃのセット端子に比較器３４ｃの出力が加わ
り、リセット端子にドットクロックが加えられているこ
とである。

【００４１】図７は、図６に示された回路における動作
を示しており、第３の制御部３０Ｃにおいて遅延回路３
９ｃを通じてドットクロックが加わると、ランプ発生器
３１ｃがランプ波形を発生する。

【００４２】また、ＤＡ変換器３３ｃもドットクロック
で新しいデータをロードし、アナログ電圧に変換する。
比較器３４ｃでこのランプ波形とアナログ電圧を比較
し、両者の電圧が一致した時点で１か０のデジタル信号
を出す。そして、この信号をフリップフロップ３５ｃの
セット端子に加える。フリップフロップ３５ｃの出力は
比較器３４ｃからの出力によって０から１に変化する。

【００４３】また、フリップフロップ３５ｃのリセット
端子にはドットクロックが加えられており、次のドット
クロックによって１から０に変化する。この結果、次の
ドットクロックの立ち上がりの直前に、入力されたデジ
タルの階調信号によって長さの変化するパルスが作成さ
れる。

【００４４】このようにして第３の制御回路３０Ｃの動
作時には、１ドットに対して許容される発光時間の終了
時点を基準とした発光時間制御が行われる。そして、ク
ロック分配器３６を経由して与えられるドットクロック
によって、第１と第３の制御回路３０Ａ，３０Ｃが交互
に動作することによって、第１の制御回路３０Ａの動作
によって形成されるドットの発光時間とその前に第３の
制御回路３０Ｃの動作によって形成されるドットの発光
時間とが切れずに連続する。

【００４５】その結果、本来は２ドット分の領域に対し
て一つのドットが形成されて一つの大きいドットにな
り、２ドットそれぞれを独立して記録するより階調性に
優れた記録を行うことができる（階調性優先モード）。

【００４６】ただし、解像度が低下することは避けられ
ない。しかしながら、例えば解像度が６００dpi又は４
８０dpi程度ある場合には解像度は十分であるから、解
像度が３００dpi又は２４０dpi程度になっても、階調性
の高い方が画質全体として高く認識される場合が少なく
ない。

【００４７】また、解像度が６００dpiである場合、現
在世の中でよく用いられている３００dpiの２倍の解像
度なので、記録上の２ドット×２ドットを入力画像の１
ドットに対応させるようにすることにより、入力画像を
同じ大きさで、高階調数で記録することができる。

【００４８】この場合、主走査方向には上で述べた方法
で記録を行い、副走査方向には、３００dpiの同じライ
ンのデータを２回繰り返して６００dpiで記録すること
により、階調性の高い記録を行うことができる。

【００４９】図８は、上述の解像度優先モードと階調性
優先モードとを切り換えるための切り換え回路５０の構
成の一例を示している。３０Ａ，３０Ｂ及び３０Ｃは、
第１、第２及び第３の制御回路、３６はクロック分配器
である。

【００５０】この切り換え回路５０では、第２の制御回
路３０Ｂからの出力信号が入力されるアンド回路５１の
もう一方の入力端に、プリンタコントローラから送られ
てくる切り換え信号を入力させ、第３の制御回路３０Ｃ
からの出力信号が入力されるアンド回路５２のもう一方
の入力端には、切り換え信号をインバータ５３で反転さ
せて入力させている。

【００５１】そして、両アンド回路５１，５２からの出
力信号をオア回路５４に入力させ、そのオア回路５４か
らの出力信号を第１の制御回路３０Ａからの出力信号と
同じオア回路３７に入力させている。

【００５２】このような切り換え回路５０により、プリ
ンタコントローラから送られてくる切り換え信号入力に
したがって、図４及び図５に示されるようなドットの開
始時点を基準とする２つの制御回路３０Ａ，３０Ｂをド
ット単位で交互に切り換える解像度優先モードと、図６
及び図７に示されるようなドットの開始時点を基準とす
る制御回路３０Ａとドットの終了時点を基準とする制御
回路３０Ｃとをドット単位で交互に切り換える階調優先
モードとを切り換えることができる。

【００５３】この切り換えは、プリンタ外部の使用者が
入力する操作盤からの指令、ホストコンピュータからの
指令、色変換又は濃度変換等を行う制御部分からの指
令、又はメモリからの画像の特性を示した信号等を、プ
リンタコントローラを通してこの切り換え回路５０に入
力させることにより、簡単に行うことができる。

【００５４】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、例えば制御回路及び切り換え回路は種々の
実施態様をとることができ、また、図４に示される回路
と図６に示される回路とを互いに独立して並設してもよ
い。

【００５５】

【発明の効果】本発明の記録装置によれば、解像度を重
視する画像に対しては解像度を優先したモードで記録を
行い、階調を重視する画像に対しては階調を優先したモ
ードで記録を行うことが可能となり、画像の性質に合わ
せて使用者の希望に沿った高品質の記録を行うことがで
きる優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理図である。

【図２】実施例のカラープリンタ装置の構成図である。

【図３】実施例のカラープリンタ装置の全体回路ブロッ
ク図である。

【図４】実施例のドット制御部の回路ブロック図であ
る。

【図５】実施例のドット制御部の動作を示すタイムチャ
ート図である。

【図６】実施例のドット制御部の回路ブロック図であ
る。

【図７】実施例のドット制御部の動作を示すタイムチャ
ート図である。

【図８】実施例のドット制御部の切り換え回路図であ
る。

【符号の説明】

１感光ドラム（感光体）２８レーザダイオード３０Ａ，３０Ｂ制御回路（前基準発光時間制御部）３０Ｃ制御回路（後基準発光時間制御部）５０切り換え回路（切り換え手段）

───────────────────────────────────────────────────── 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 １２０Ｈ０４Ｎ 1/036 Ｚ 8721−5Ｃ 1/23 １０３Ｂ 9186−5Ｃ (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】感光体（１）に対して走査される光源（２
８）の発光時間を、１ドット毎に、許容される発光時間
の開始時点又は終了時点のいずれか一方を基準として制
御する解像度優先モードと、上記光源（２８）の発光時間を、１ドット毎に、許容さ
れる発光時間の開始時点と終了時点とを交互に基準とし
て制御する階調数優先モードとを切り換え自在としたこ
とを特徴とする記録装置。
【請求項２】感光体（１）に対して走査される光源（２
８）の発光時間を、１ドットに対して許容される発光時
間の開始時点を基準として制御するための一つ又は複数
の前基準発光時間制御部（３０Ａ，３０Ｂ）と、上記光源（２８）の発光時間を、１ドットに対して許容
される発光時間の終了時点を基準として制御するための
一つ又は複数の後基準発光時間制御部（３０Ｃ）と、上記前基準発光時間制御部（３０Ａ，３０Ｂ）又は上記
後基準発光時間制御部（３０Ｃ）のいずれか一方を１ド
ット毎に動作させる解像度優先モードと、上記前基準発
光時間制御部（３０Ａ）と上記後基準発光時間制御部
（３０Ｃ）とを交互に動作させる階調数優先モードとを
切り換えるためのモード切り換え手段（５０）とを設け
たことを特徴とする記録装置。
【請求項３】上記前基準発光時間制御部（３０Ａ，３０
Ｂ）及び上記後基準発光時間制御部（３０Ｃ）が各々、
ドット単位での濃淡を表現する階調信号をアナログ信号
に変換して出力するためのデジタルアナログ変換器（３
３，３３ｃ）と、上記階調信号と同期をとって所定勾配
のアナログ信号を繰り返し出力するためのランプ波形発
生回路（３１，３１ｃ）と、上記デジタルアナログ変換
器（３３，３３ｃ）からの出力信号と上記ランプ波形発
生回路（３１，３１ｃ）からの出力信号との対比にもと
づいて各ドットの光源発光時間を制御するための比較器
（３４，３４ｃ）及びフリップフロップ（３５，３５
ｃ）とを有する請求項２記載の記録装置。