JPH0820129A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JPH0820129A
JPH0820129A JP6155594A JP15559494A JPH0820129A JP H0820129 A JPH0820129 A JP H0820129A JP 6155594 A JP6155594 A JP 6155594A JP 15559494 A JP15559494 A JP 15559494A JP H0820129 A JPH0820129 A JP H0820129A
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JP
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JP6155594A
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Inventor
Katsumi Yamaguchi
勝己 山口
Kazuyuki Shimada
和之 島田
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 駆動回路が単位時間に出力する駆動電力でラ
インヘッドの発光素子を点灯し、被走査面に照射される
スポットで画像の1ドットを形成する画像形成装置にお
いて、デューティ(発光時間/走査周期)が小さい場合
でもドットが副走査方向に連続する画像の品質を向上さ
せる。 【構成】 駆動回路が単位時間に出力する駆動電力でラ
インヘッドの発光素子を点灯し、被走査面に照射される
スポットで画像の1ドットを形成する画像形成装置にお
いて、1ドットの形成に対してラインヘッドの発光素子
に駆動回路が単位時間に出力する駆動電力を複数に分割
して非連続な駆動パルスとして発光素子の出射光を副走
査方向に延長する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、駆動回路が単位時間に
出力する駆動電力でラインヘッドに連設された多数の発
光素子を点灯し、被走査面に照射されるスポットで画像
の1ドットを形成する、LED(Light Emitting Diode)
プリンタや液晶プリンタやEL(Electro Luminescence)
プリンタなどの画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】まず、画像形成装置の一従来例を図13
ないし図15に基づいて以下に説明する。この画像形成
装置であるLEDプリンタ1では、図13に例示するよ
うに、多数の発光素子であるLED2が主走査方向に連
設されたラインヘッド3が、回転自在に軸支された感光
ドラム4に対向配置されている。このようにすること
で、前記ラインヘッド3のLED2の出射光がスポット
として照射される位置に、前記感光ドラム4の周面から
なる被走査面5が副走査方向に相対的に移動自在に配置
されている。
【0003】また、前記感光ドラム4の被走査面5の周
囲には、帯電チャージャや現像器や転写チャージャが対
向配置されており、この転写チャージャと前記感光ドラ
ム4との間隙に印刷用紙の搬送路が形成されている(図
示せず)。
【0004】さらに、前記ラインヘッド3には、LED
2の各々に駆動電力を個々に出力する駆動回路6が接続
されており、この駆動回路6には、画像データが入力さ
れるデータ入力手段であるI/F(Interface)7が接続
されている。なお、前記駆動回路6は、例えば、シフト
レジスタやラッチ等からなるロジック部がドライブ部に
接続された構造(図示せず)となっている。
【0005】そこで、このような構造のLEDプリンタ
1では、外部からI/F7に入力される画像データが駆
動回路6においてロジック部で一ラインずつ順次ラッチ
されてからドライブ部に一度に伝送され、図14に例示
するように、このドライブ部からラインヘッド3のLE
D2に単位時間Tに駆動電力が所定時間T1 だけ出力さ
れる。すると、このラインヘッド3の所定のLED2が
点灯されて感光ドラム4の被走査面5に照射されるの
で、この被走査面5に照射されるスポットの各々で画像
の1ドットが形成される。
【0006】このようにすることで、被走査面5には画
像データに対応してドットが主走査方向に連設された主
走査ラインが形成されるので、副走査方向に相対移動す
る被走査面に対して主走査ラインの形成を繰り返すこと
で、図15に例示するように、ドットが走査ピッチPs
で主走査方向xと副走査方向yとに連設されてドットマ
トリクスの画像が静電潜像として形成される。そこで、
この被走査面5の静電潜像が現像器から供給されるトナ
ーで現像されて印刷用紙に転写されることで、LEDプ
リンタ1による画像印刷が実現される。
【0007】なお、一般的に走査ピッチPsは主走査方
向xと副走査方向yとで一致するよう各部が設定されて
おり、この走査ピッチPsと感光ドラム4の被走査面5
の副走査方向の移動速度vとにより、副走査方向の走査
周期Tは、T=Ps/vとして表現される。
【0008】このようなLEDプリンタ1は、所望によ
り各種仕様で実現されるが、例えば、記録密度が400(dp
i)、A3判の印刷用紙に対応した主走査方向の記録幅が
297(mm)とすると、ラインヘッド3には4680個のLED
2が連設されることになる。そして、このようなLED
2の点灯には数(mA)の駆動電力が必要であるので、ラ
インヘッド3のLED2の全部を一度に点灯すると 10
(A)以上の駆動電力が必要となる。そして、このよう
な大電流が駆動回路6のドライブ部から出力されると、
電圧降下やノイズが発生してロジック部に動作不良が生
じることがあるので、このような課題を解決するため、
一般的に駆動回路6はロジック部とドライブ部とが交互
に作動するようになっている。そこで、この駆動回路6
は、図14に例示したように、単位時間である走査周期
Tにおいて所定時間T1 だけ駆動電力を出力するように
なっている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上述したLEDプリン
タ1は、ラインヘッド3に駆動電流を出力する駆動回路
6のドライブ部と同時にはロジック部を作動させないこ
とで、このロジック部の動作不良が防止されている。
【0010】しかし、これではラインヘッドのデューテ
ィ(=発光時間/走査周期)が必然的に100(%)以下と
なり、例えば、記録密度が400(dpi)、LED2の個数が
4680個、画像データが二値、データ転送レートが10(Mbp
s)の場合には、記録速度が 55(mm/s)ならばデューティ
の上限値は 50(%)程度となり、記録速度が120(mm/s)
の場合には、デューティの上限値は 10(%)程度とな
る。
【0011】そして、副走査方向にドットを連続的に形
成する場合、デューティが高いと被走査面5はラインヘ
ッド3の発光で均一に露光されるので、表面電位に副走
査方向で電位ムラが発生せずトナーが均一に付着して画
像品質が良好に維持される。しかし、デューティが低下
すると被走査面5はラインヘッド3で露光されない領域
が増大するので、表面電位に副走査方向で電位ムラが発
生してトナーの付着が不均一になり画像品質が低下する
ことになる。
【0012】より詳細には、図16に例示するように、
感光ドラム4の被走査面5の表面電位Vsは、露光量
E、感度定数k、帯電電位V0 、飽和電位(残留電位)
R 、V0′(=V0−VR)により、 Vs=(V0−VR)・exp(−E/k)+VR =V0′・exp(−E/k)+VR …(1) となる。なお、図中のE1/2 (=ln2・k,ln2:2の自然
対数)は、 V0′に対する半減露光量である。そこで、
この半減露光量E1/2 や露光係数Kにより、上述した数
式(1)は、
【0013】
【数1】
【0014】として数式(2)となる。
【0015】また、被走査面5の露光量分布E(x,y)
は、LED2の出射光の光強度がガウス分布としてピー
ク強度の1/e2の主走査方向と副走査方向との幅をスポ
ットの直径Wx,Wyとすると、
【0016】
【数2】
【0017】となる。なお、この数式(3)において、
fij(t)は、i(主走査)×j(副走査)の位置のドット
に対する光出力波形であり、時間に対する露光パワーP
0 の関数である。
【0018】そして、ラインヘッド3のLED2の全部
を点灯した場合に、被走査面5に必要な平均露光量Ea
ve(erg/cm)を与える露光パワーP0(μW)は、記録
速度RD(dpi)、記録速度v(mm/s)、デューティdu
(%)により、 P0=2.54・Eave・v/RD・du …(4) となる。なお、平均露光量Eave は、半減露光量E1/2
に露光係数Kを乗算したもので、この露光係数Kは一般
的に2以上の所定値に設定される。
【0019】そこで、上述した数式(3)で表現された
露光量分布を、数式(1),(2)で電位分布に変換する
ことで、被走査面5の表面電位分布が算定される。例え
ば、図17(a)に例示するように、デューティdu=
100(%)として、露光係数K=3.5 、スポットの主走査
方向の直径Wx/Ps=1.26、スポットの副走査方向の
直径Wy/Ps=1.26、の場合の被走査面5の表面電位
は均一となるが、同図(b)に例示するように、デュー
ティdu= 10(%)、Wy/Ps=0.63、の場合の被走
査面5の表面電位は不均一となる。
【0020】そして、このように被走査面5の表面電位
に副走査方向で電位ムラが発生すると、トナーの付着が
不均一になって濃度ムラが発生するなどして画像品質が
低下することになる。
【0021】なお、図中の数値αは、α=(Vs−
R)/V0′である。また、デューティdu= 100,5
0,10(%)の場合の光出力波形は、図18に例示する
ように、時間と露光パワーとが反比例したものとなる。
さらに、同様な状態で被走査面5の表面電位の電位ムラ
を、△V/V0′として表現すると、下記の表1に例示
するように、デューティが低下するほど被走査面5の表
面電位に電位ムラが発生することが判る。
【0022】
【表1】
【0023】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
多数の発光素子が主走査方向に連設されたラインヘッド
を設け、このラインヘッドの発光素子の出射光がスポッ
トとして照射される位置に被走査面を副走査方向に相対
的に移動自在に配置し、前記発光素子の各々に駆動電力
を個々に出力する駆動回路を前記ラインヘッドに接続
し、このラインヘッドに前記駆動回路が単位時間に出力
する駆動電力で前記発光素子を点灯して前記被走査面に
照射されるスポットで画像の1ドットを形成するように
した画像形成装置において、1ドットの形成に対して前
記ラインヘッドの発光素子に前記駆動回路が単位時間に
出力する駆動電力を複数に分割して非連続な駆動パルス
とした。
【0024】請求項2記載の発明は、請求項1記載の発
明において、ラインヘッドの発光素子から被走査面に照
射されるスポットの主走査方向の直径をWx、スポット
の配列ピッチをPsとしたときに、 Wx/Ps≧1.0 の関係を満足するようにした。
【0025】請求項3記載の発明は、請求項1又は2記
載の発明において、ラインヘッドの発光素子から被走査
面に照射されるスポットの直径とデューティとの減少に
対し、1ドットの形成に対して駆動回路が出力する駆動
パルスの個数を増加させた。
【0026】請求項4記載の発明は、請求項1,2又は
3記載の発明において、1ドットの形成に対して駆動回
路が出力する駆動パルスの個数をn、前記ラインヘッド
の発光素子から被走査面に照射されるスポットの主走査
方向の直径をWx、スポットの副走査方向の直径をW
y、スポットの配列ピッチをPsとしたときに、 (Wx/Ps−1.0)・(n・Wy/Ps−1.0)≧0.03 の関係を満足するようにした。
【0027】請求項5記載の発明は、請求項1,2又は
3記載の発明において、1ドットの形成に対して駆動回
路が出力する駆動パルスの個数をn、ラインヘッドの発
光素子から被走査面に照射されるスポットの主走査方向
の直径をWx、スポットの副走査方向の直径をWy、ス
ポットの配列ピッチをPs、被走査面の半減露光量をE
1/2 、被走査面の全露光時の平均露光量をEave 、露光
係数をK(=Eave /E1/2 )としたときに、 (Wx/Ps−2.3/√K)・(n・Wy/Ps−2.3/√K)≧0.
03 の関係を満足するようにした。
【0028】請求項6記載の発明は、請求項1,2,
3,4又は5記載の発明において、1ドットが多値で表
現された画像データが入力されるデータ入力手段を設
け、このデータ入力手段に入力された画像データにより
1ドットの形成に対して駆動回路が出力する駆動パルス
の個数を可変する階調表現手段を設けた。
【0029】請求項7記載の発明は、請求項1,2,
3,4又は5記載の発明において、1ドットの形成に対
して駆動回路が単位時間で非連続に出力する複数の駆動
パルスの各々を連続した微素パルスとし、1ドットが多
値で表現された画像データが入力されるデータ入力手段
を設け、このデータ入力手段に入力された画像データに
より1ドットの形成に対して駆動回路が出力する微素パ
ルスの個数を可変する階調表現手段を設けた。
【0030】請求項8記載の発明は、請求項1,2,
3,4,5,6又は7記載の発明において、ラインヘッ
ドの多数の発光素子の各々の発光強度に基づいて補正デ
ータが設定されたデータ記憶手段を設け、このデータ記
憶手段に設定された補正データに対応して1ドットの形
成に対して駆動回路が出力する駆動パルスの電流量と電
圧値との少なくとも一方を可変する出力補正手段を設け
た。
【0031】請求項9記載の発明は、請求項1,2,
3,4,5,6又は7記載の発明において、ラインヘッ
ドの多数の発光素子の各々の発光強度に基づいて補正デ
ータが設定されたデータ記憶手段を設け、このデータ記
憶手段に設定された補正データに対応して1ドットの形
成に対して駆動回路が出力する駆動パルスのパルス幅を
変調する出力補正手段を設けた。
【0032】
【作用】請求項1記載の発明は、1ドットの形成に対し
てラインヘッドの発光素子に駆動回路が駆動電力を複数
に分割して非連続な駆動パルスを単位時間に出力するこ
とにより、デューティが小さい場合でも発光素子の出射
光が副走査方向に延長されるので、ドットが副走査方向
に連続する場合の被走査面の電位ムラが低減される。
【0033】請求項2記載の発明は、ラインヘッドの発
光素子から被走査面に照射されるスポットの主走査方向
の直径をWx、スポットの配列ピッチをPsとしたとき
に、 Wx/Ps≧1.0 の関係を満足することにより、被走査面に照射されたス
ポットが主走査方向でも重複されるので、ドットが主走
査方向に連続する場合の被走査面の電位ムラが低減され
る。
【0034】請求項3記載の発明は、ラインヘッドの発
光素子から被走査面に照射されるスポットの直径とデュ
ーティとの減少に対し、1ドットの形成に対して駆動回
路が出力する駆動パルスの個数を増加させることによ
り、駆動パルスの個数が簡易に適正に設定される。
【0035】請求項4記載の発明は、1ドットの形成に
対して駆動回路が出力する駆動パルスの個数をn、ライ
ンヘッドの発光素子から被走査面に照射されるスポット
の主走査方向の直径をWx、スポットの副走査方向の直
径をWy、スポットの配列ピッチをPsとしたときに、 (Wx/Ps−1.0)・(n・Wy/Ps−1.0)≧0.03 の関係を満足することにより、既存のレーザプリンタな
どと同等な画像品質が実現される。
【0036】請求項5記載の発明は、1ドットの形成に
対して駆動回路が出力する駆動パルスの個数をn、ライ
ンヘッドの発光素子から被走査面に照射されるスポット
の主走査方向の直径をWx、スポットの副走査方向の直
径をWy、スポットの配列ピッチをPs、被走査面の半
減露光量をE1/2 、被走査面の全露光時の平均露光
量をEave 、露光係数をK(=Eave /E1/2 )とした
ときに、 (Wx/Ps−2.3/√K)・(n・Wy/Ps−2.3/√K)≧0.
03 の関係を満足することにより、露光係数Kなどに対応し
て駆動パルスの個数nなどが簡易かつ適正に設定され
る。
【0037】請求項6記載の発明は、1ドットが多値で
表現された画像データにより階調表現手段が駆動パルス
の個数を可変することにより、簡易な構成で高品質な階
調表現が実現される。
【0038】請求項7記載の発明は、1ドットが多値で
表現された画像データにより階調表現手段が微素パルス
の個数を可変することにより、簡易な構成で高品質な階
調表現が実現される。
【0039】請求項8記載の発明は、ラインヘッドの多
数の発光素子の各々の発光強度に基づいてデータ記憶手
段に設定された補正データに対応して駆動パルスの電流
量と電圧値との少なくとも一方を出力補正手段が可変す
ることにより、簡易な構成でラインヘッドの発光素子の
発光強度の格差が補正される。
【0040】請求項9記載の発明は、ラインヘッドの多
数の発光素子の各々の発光強度に基づいてデータ記憶手
段に設定された補正データに対応して駆動パルスのパル
ス幅を出力補正手段が変調することにより、簡易な構成
でラインヘッドの発光素子の発光強度の格差が補正され
る。
【0041】
【実施例】請求項1記載の発明の一実施例を図1に基づ
いて以下に説明する。まず、本実施例の画像形成装置
(図示せず)は、構造的には前述した従来例と同様にL
EDプリンタとして形成されており、その駆動回路が駆
動電力を出力する形態のみが相違している。つまり、こ
の駆動回路により1ドットの形成に対してラインヘッド
の発光素子に単位時間である走査周期T中に所定時間T
1 だけ出力される駆動電力は、図1(a),(b)に例示
するように、複数n個に分割されて非連続な駆動パルス
となっている。
【0042】このような構成において、図1(a)に例
示したように、n=2として駆動電力を発生時間T1
2の二個の駆動パルスを駆動回路が出力する場合、下記
の表2に例示するように、ドットが副走査方向に連続す
る場合の被走査面の副走査方向の電位ムラ△V/V0
は、デューティが 50(%)や 10(%)と小さくとも、表
1で前述したデューティ100(%)の場合と同等に微小で
ある。
【0043】
【表2】
【0044】さらに、下記の表3に例示するように、n
=3とした場合の電位ムラ△V/V0′ は、n=2の場
合よりも電位ムラ△V/V0′ が微小となる。
【0045】
【表3】
【0046】このため、本実施例の画像形成装置では、
デューティが小さい場合でも発光素子の出射光が副走査
方向に延長されるので、ドットが副走査方向に連続する
場合の被走査面の電位ムラが低減されることになり、ド
ットが副走査方向に連続する画像の品質が改善される。
【0047】さらに、本実施例の画像形成装置におい
て、ラインヘッドの発光素子から被走査面に照射される
スポットの主走査方向の直径Wx、スポットの配列ピッ
チPsが、 Wx/Ps≧1.0 の関係を満足するようにすることも可能である。(請求
項2記載の発明の一実施例に相当) このようにすることで、被走査面に照射されたスポット
が主走査方向でも重複されるので、ドットが主走査方向
に連続する場合の被走査面の電位ムラも低減されること
になり、ドットが主走査方向に連続する画像の品質も改
善される。
【0048】より具体的には、副走査方向のスポットの
直径と配列ピッチとの比Wy/Ps=0.62,0.94,1.2
6、デューティdu=10,50,90(%)、駆動パルスの
個数n=2の場合、図2に例示するように、ラインヘッ
ドの発光強度はデューティが小さいほど発生時間が短く
強度が高い。そして、このような状態で露光係数K=3.
5 とすると、ドットが主走査方向に連続する場合の被走
査面の主走査方向の電位ムラ△V/V0′ は、図3に例
示するように、何れの場合でもWx/Psが1.0より
減少すると0.3 以上に急激に増大するので、ドット
が主走査方向に連続する画像の品質は劣化する。
【0049】つまり、Wx/Psを1.0 以上とすること
が、画像品質を良好に維持する上で望ましい。なお、W
x/Ps≧1.2 とすると、電位ムラ△V/V0′ を0.15
〜0.27と小さくすることができるので、より良好な画像
品質を保証することができる。
【0050】さらに、本実施例の画像形成装置におい
て、ラインヘッドの発光素子から被走査面に照射される
スポットの直径Wx,Wyとデューティduとの減少に
対し、1ドットの形成に対して駆動回路が出力する駆動
パルスの個数nを増加させることも可能である。(請求
項3記載の発明の一実施例に相当) 例えば、露光係数K=3.5 、デューティdu= 10(%)
で、Wx/PsとWy/Psとを各種に設定した場合、
図4(a)に例示するように、Wx/Ps=1.3 、Wy
/Ps=1.0 、n=1(図中A点)における電位ムラ△
V/V0′ は0.4 程度であり、n=2,3(図中B,C
点)における電位ムラ△V/V0′ は各々0.1 程度であ
る。つまり、デューティdu= 10(%)で電位ムラ△V
/V0′≦0.2 とするためには、駆動パルスの個数n≧
2とすれば良い。
【0051】同様に、図4(b)に例示するように、デ
ューティdu= 50(%)でも電位ムラ△V/V0′ ≦0.
2 とするためには、駆動パルスの個数n≧2とすれば良
く、図4(c)に例示するように、従来例に相当するデ
ューティdu= 90(%)では駆動パルスの個数n=1で
良い。
【0052】さらに、図4から自明であるように、デュ
ーティduが一定でもスポットの直径Wx,Wyが変化
すると、駆動パルスの適正な個数nも変化するので、ス
ポットの直径Wx,Wyとデューティduとの減少に対
して駆動パルスの個数nを増加させることになる。
【0053】また、本実施例の画像形成装置において、
駆動パルスの個数n、スポットの主走査方向の直径W
x、副走査方向の直径Wy、配列ピッチPsが、 (Wx/Ps−1.0)・(n・Wy/Ps−1.0)≧0.03 の関係を満足するように画像形成装置を形成することも
可能である。(請求項4記載の発明の一実施例に相当) つまり、本出願人が既存のレーザプリンタにおける感光
体の被走査面の表面電位を調査したところ、その電位ム
ラ△V/V0′ は0.086 であった。そこで、この電位ム
ラの 1.5倍まで許容すると仮定すると、△V/V0′ ≧
0.13が条件となる。そして、デューティduを 10(%)
と小さく見積もり、スポットの主走査方向の直径Wxと
副走査方向の直径Wyと配列ピッチPsとを各種に設定
すると、図5に例示するように、上記条件を満足するW
x/Psとn・Wy/Psとの関係は所定の曲線で区分
された範囲となる。ここで、この曲線は双曲線で近似で
きるので、例えば、露光係数K=3.5 とすると、上記条
件を満足する範囲は、 (Wx/Ps−1.23)・(n・Wy/Ps−1.22)≧0.037 として表現される。
【0054】そこで、このような関係を満足するように
画像形成装置を形成することで、これはデューティdu
が 10(%)と低くとも既存のレーザプリンタと同等な画
像品質を実現することができる。
【0055】なお、上記数式の数値は露光係数Kを実用
的な数値に想定した場合に対応しているので、この露光
係数Kが変化すると数値も変更することになる。そこ
で、 (Wx/Ps−a)・(n・Wy/Ps−b)≧0.03 とすると、 K=2.8ならば、a=1.32,b=1.31 K=3.5ならば、a=1.23,b=1.22 K=4.2ならば、a=1.13,b=1.13 K=5.2ならば、a=1.03,b=1.02 となる。そして、これらの数値a,bを露光係数Kで近
似的に表現すると、 2.3/√Kとなる。
【0056】そこで、本実施例の画像形成装置におい
て、駆動パルスの個数n、スポットの主走査方向の直径
Wx、副走査方向の直径Wy、配列ピッチPs、露光係
数Kが、 (Wx/Ps−2.3/√K)・(n・Wy/Ps−2.3/√K)≧0.
03 の関係を満足するように画像形成装置を形成することも
可能である。(請求項5記載の発明の一実施例に相当) このようにすることで、露光係数Kなどに対応して駆動
パルスの個数nなどが簡易かつ適正に設定されるので、
実用的な画像形成装置が簡易に実現される。
【0057】また、このような画像形成装置において、
1ドットが多値で表現された画像データで階調表現を実
行することもある。そこで、このような場合には、本実
施例の画像形成装置において、図6に例示するように、
駆動回路が出力する駆動パルスの個数を画像データに対
応して可変する階調表現手段を設けることも可能であ
る。このような階調表現手段は、例えば、多値で表現さ
れた画像データを解析して階調濃度の度数を0〜nとし
て検出し、この検出した階調濃度の度数に駆動パルスの
個数を一致させることで実現される。(請求項6記載の
発明の一実施例に相当) このようにすることで、前述のように画像品質の改善を
目的として1ドットの形成に複数の駆動パルスを出力す
る構成を階調表現に利用することができ、図7に例示す
るように、白と黒も含むとn個の駆動パルスでn+1個
の濃度を表現することができる。
【0058】さらに、本実施例の画像形成装置におい
て、図8に例示するように、1ドットの形成に対して出
力されるn個の駆動パルスの各々を連続したm個の微素
パルスとし、1ドットが多値で表現された画像データに
より1ドットの形成に対して駆動回路が出力する微素パ
ルスの個数を可変する階調表現手段を設けることも可能
である。このような階調表現手段は、例えば、多値で表
現された画像データを解析して階調濃度の度数を0〜m
・nとして検出し、この検出した階調濃度の度数に微素
パルスの個数を一致させることで実現される。(請求項
7記載の発明の一実施例に相当) このようにすることで、図9に例示するように、白と黒
も含むとm・n+1個の濃度を表現することができるの
で、簡易な構成で極めて多段階の階調表現を実現するこ
とができる。
【0059】また、ラインヘッドの多数の発光素子の各
々の発光強度を予め測定して補正データを生成し、この
補正データをRAM(Random Access Memory)やROM(R
eadOnly Memory)等のデータ記憶手段に設定しておき、
このデータ記憶手段に設定された補正データに対応して
駆動パルスの電流量を可変する出力補正手段を設けるこ
とも可能である。(請求項8記載の発明の一実施例に相
当) 例えば、このような画像形成装置で発光素子として一般
的なLEDは、駆動電力の電流量と出射光の発光強度と
が略線形に比例するので、図10に例示するように、基
準の電流量I0 で駆動したLEDの発光強度がP1 〜P
3 ならば、その駆動電力の電流量をI1 =(P/P1),
2 =(P/P2),I3 =(P/P3)として調節するこ
とで、これらのLEDの発光強度はPに均一化される。
そして、このような電流量の調節は、駆動パルスの振幅
を可変することで容易に実現される。
【0060】そこで、上述のような出力補正手段は、例
えば、ラインヘッドに連設されたLEDの発光強度を測
定して補正データをRAM等に設定しておき、ラインヘ
ッドの駆動時に補正データに対応してLEDに出力する
駆動パルスの振幅を個々に可変することで実現される。
なお、このように駆動パルスの振幅を可変することは、
請求項1〜7記載の発明の一実施例として前述した構成
に容易に組み合わせることができる。
【0061】また、発光素子の発光強度と電流量との関
係が線形でない場合でも、相違する二種類の基準電流で
発光強度を測定して特性を直線近似することが可能であ
る。また、ここでは発光素子の発光強度を電流量で調節
することを例示したが、これは電圧値で調節することも
同様に可能である。
【0062】同様に、本実施例の画像形成装置におい
て、データ記憶手段に設定された補正データに対応して
駆動パルスのパルス幅を変調する出力補正手段を設ける
ことも可能である。(請求項9記載の発明の一実施例に
相当) 例えば、図11に例示するように、基準の電流量I0
駆動した発光素子の発光強度がP1 〜P3 ならば、図1
2に例示するように、その駆動パルスのパルス幅をt1
1 =t2・P2 =t33 として調節することで、これ
らの発光素子の発光強度は均一化される。そして、この
ようなパルス幅の変調は容易に実現されるので、これも
請求項1〜7記載の発明の一実施例として前述した構成
に容易に組み合わせることができる。
【0063】
【発明の効果】請求項1記載の発明は、多数の発光素子
が主走査方向に連設されたラインヘッドを設け、このラ
インヘッドの発光素子の出射光がスポットとして照射さ
れる位置に被走査面を副走査方向に相対的に移動自在に
配置し、前記発光素子の各々に駆動電力を個々に出力す
る駆動回路を前記ラインヘッドに接続し、このラインヘ
ッドに前記駆動回路が単位時間に出力する駆動電力で前
記発光素子を点灯して前記被走査面に照射されるスポッ
トで画像の1ドットを形成するようにした画像形成装置
において、1ドットの形成に対して前記ラインヘッドの
発光素子に前記駆動回路が単位時間に出力する駆動電力
を複数に分割して非連続な駆動パルスとしたことによ
り、デューティが小さい場合でも発光素子の出射光が副
走査方向に延長されるので、ドットが副走査方向に連続
する場合の被走査面の電位ムラが低減されることにな
り、ドットが副走査方向に連続する画像の品質が改善さ
れる等の効果を有する。
【0064】請求項2記載の発明は、請求項1記載の発
明において、ラインヘッドの発光素子から被走査面に照
射されるスポットの主走査方向の直径をWx、スポット
の配列ピッチをPsとしたときに、 Wx/Ps≧1.0 の関係を満足するようにしたことにより、被走査面に照
射されたスポットが主走査方向でも重複されるので、ド
ットが主走査方向に連続する場合の被走査面の電位ムラ
も低減されることになり、ドットが主走査方向に連続す
る画像の品質も改善される等の効果を有する。
【0065】請求項3記載の発明は、請求項1又は2記
載の発明において、ラインヘッドの発光素子から被走査
面に照射されるスポットの直径とデューティとの減少に
対し、1ドットの形成に対して駆動回路が出力する駆動
パルスの個数を増加させたことにより、駆動パルスの個
数が簡易に適正に設定されるので、ドットが副走査方向
に連続する画像の品質が適正に改善される等の効果を有
する。
【0066】請求項4記載の発明は、請求項1,2又は
3記載の発明において、1ドットの形成に対して駆動回
路が出力する駆動パルスの個数をn、前記ラインヘッド
の発光素子から被走査面に照射されるスポットの主走査
方向の直径をWx、スポットの副走査方向の直径をW
y、スポットの配列ピッチをPsとしたときに、 (Wx/Ps−1.0)・(n・Wy/Ps−1.0)≧0.03 の関係を満足するようにしたことにより、既存のレーザ
プリンタなどと同等な画像品質が実現されるので、実用
的な画像形成装置が簡易に実現される等の効果を有す
る。
【0067】請求項5記載の発明は、請求項1,2又は
3記載の発明において、1ドットの形成に対して駆動回
路が出力する駆動パルスの個数をn、ラインヘッドの発
光素子から被走査面に照射されるスポットの主走査方向
の直径をWx、スポットの副走査方向の直径をWy、ス
ポットの配列ピッチをPs、被走査面の半減露光量をE
1/2 、被走査面の全露光時の平均露光量をEave 、露光
係数をK(=Eave /E1/2 )としたときに、 (Wx/Ps−2.3/√K)・(n・Wy/Ps−2.3/√K)≧0.
03 の関係を満足するようにしたことにより、露光係数Kな
どに対応して駆動パルスの個数nなどが簡易かつ適正に
設定されるので、実用的な画像形成装置が簡易に実現さ
れる等の効果を有する。
【0068】請求項6記載の発明は、請求項1,2,
3,4又は5記載の発明において、1ドットが多値で表
現された画像データが入力されるデータ入力手段を設
け、このデータ入力手段に入力された画像データにより
1ドットの形成に対して駆動回路が出力する駆動パルス
の個数を可変する階調表現手段を設けたことにより、簡
易な構成で高品質な階調表現が実現されるので、高性能
な画像形成装置が簡易に実現される等の効果を有する。
【0069】請求項7記載の発明は、請求項1,2,
3,4又は5記載の発明において、1ドットの形成に対
して駆動回路が単位時間で非連続に出力する複数の駆動
パルスの各々を連続した微素パルスとし、1ドットが多
値で表現された画像データが入力されるデータ入力手段
を設け、このデータ入力手段に入力された画像データに
より1ドットの形成に対して駆動回路が出力する微素パ
ルスの個数を可変する階調表現手段を設けたことによ
り、簡易な構成で高品質な階調表現が実現されるので、
高性能な画像形成装置が簡易に実現される等の効果を有
する。
【0070】請求項8記載の発明は、請求項1,2,
3,4,5,6又は7記載の発明において、ラインヘッ
ドの多数の発光素子の各々の発光強度に基づいて補正デ
ータが設定されたデータ記憶手段を設け、このデータ記
憶手段に設定された補正データに対応して1ドットの形
成に対して駆動回路が出力する駆動パルスの電流量と電
圧値との少なくとも一方を可変する出力補正手段を設け
たことにより、簡易な構成でラインヘッドの発光素子の
発光強度の格差が補正されるので、信頼性が良好な画像
形成装置が簡易に実現される等の効果を有する。
【0071】請求項9記載の発明は、請求項1,2,
3,4,5,6又は7記載の発明において、ラインヘッ
ドの多数の発光素子の各々の発光強度に基づいて補正デ
ータが設定されたデータ記憶手段を設け、このデータ記
憶手段に設定された補正データに対応して1ドットの形
成に対して駆動回路が出力する駆動パルスのパルス幅を
変調する出力補正手段を設けたことにより、簡易な構成
でラインヘッドの発光素子の発光強度の格差が補正され
るので、信頼性が良好な画像形成装置が簡易に実現され
る等の効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】請求項1記載の発明の画像形成装置の一実施例
として駆動回路が出力する駆動パルスを例示する特性図
である。
【図2】請求項2記載の発明の画像形成装置の一実施例
としてデューティを各種に設定した場合の発光素子の発
光強度を例示する特性図である。
【図3】デューティを各種に設定した場合の被走査面の
表面電位の電位ムラを例示する特性図である。
【図4】請求項3記載の発明の一実施例としてデューテ
ィを各種に設定した場合の被走査面の表面電位の電位ム
ラを例示する特性図である。
【図5】請求項4及び5記載の発明の一実施例として被
走査面の表面電位の電位ムラを例示するである。
【図6】請求項6記載の発明の一実施例として駆動回路
が出力する駆動パルスを例示する特性図である。
【図7】駆動パルスと階調表現との関係を例示する特性
図である。
【図8】請求項7記載の発明の一実施例として駆動回路
が出力する微素パルスを例示する特性図である。
【図9】微素パルスと階調表現との関係を例示する特性
図である。
【図10】請求項8記載の発明の一実施例として発光素
子の駆動電力と発光強度との関係を例示する特性図であ
る。
【図11】請求項9記載の発明の一実施例として発光素
子の駆動電力と発光強度との関係を例示する特性図であ
る。
【図12】パルス幅を各種に変調した駆動パルスを例示
する特性図である。
【図13】一従来例の画像形成装置であるLEDプリン
タの構造を例示する模式図である。
【図14】駆動パルスを例示する特性図である。
【図15】スポットが主走査方向と副走査方向とに連続
した状態を例示する模式図である。
【図16】被走査面の露光量と表面電位との関係を例示
する特性図である。
【図17】デューティを各種に設定した場合の被走査面
の表面電位を例示する模式図である。
【図18】駆動パルスを例示する特性図である。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B41J 2/52

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 多数の発光素子が主走査方向に連設され
    たラインヘッドを設け、このラインヘッドの発光素子の
    出射光がスポットとして照射される位置に被走査面を副
    走査方向に相対的に移動自在に配置し、前記発光素子の
    各々に駆動電力を個々に出力する駆動回路を前記ライン
    ヘッドに接続し、このラインヘッドに前記駆動回路が単
    位時間に出力する駆動電力で前記発光素子を点灯して前
    記被走査面に照射されるスポットで画像の1ドットを形
    成するようにした画像形成装置において、 1ドットの形成に対して前記ラインヘッドの発光素子に
    前記駆動回路が単位時間に出力する駆動電力を複数に分
    割して非連続な駆動パルスとしたことを特徴とする画像
    形成装置。
  2. 【請求項2】 ラインヘッドの発光素子から被走査面に
    照射されるスポットの主走査方向の直径をWx、スポッ
    トの配列ピッチをPsとしたときに、 Wx/Ps≧1.0 の関係を満足するようにしたことを特徴とする請求項1
    記載の画像形成装置。
  3. 【請求項3】 ラインヘッドの発光素子から被走査面に
    照射されるスポットの直径とデューティとの減少に対
    し、1ドットの形成に対して駆動回路が出力する駆動パ
    ルスの個数を増加させたことを特徴とする請求項1又は
    2記載の画像形成装置。
  4. 【請求項4】 1ドットの形成に対して駆動回路が出力
    する駆動パルスの個数をn、前記ラインヘッドの発光素
    子から被走査面に照射されるスポットの主走査方向の直
    径をWx、スポットの副走査方向の直径をWy、スポッ
    トの配列ピッチをPsとしたときに、 (Wx/Ps−1.0)・(n・Wy/Ps−1.0)≧0.03 の関係を満足するようにしたことを特徴とする請求項
    1,2又は3記載の画像形成装置。
  5. 【請求項5】 1ドットの形成に対して駆動回路が出力
    する駆動パルスの個数をn、ラインヘッドの発光素子か
    ら被走査面に照射されるスポットの主走査方向の直径を
    Wx、スポットの副走査方向の直径をWy、スポットの
    配列ピッチをPs、被走査面の半減露光量をE1/2 、被
    走査面の全露光時の平均露光量をEav e 、露光係数をK
    (=Eave /E1/2 )としたときに、 (Wx/Ps−2.3/√K)・(n・Wy/Ps−2.3/√K)≧0.
    03 の関係を満足するようにしたことを特徴とする請求項
    1,2又は3記載の画像形成装置。
  6. 【請求項6】 1ドットが多値で表現された画像データ
    が入力されるデータ入力手段を設け、このデータ入力手
    段に入力された画像データにより1ドットの形成に対し
    て駆動回路が出力する駆動パルスの個数を可変する階調
    表現手段を設けたことを特徴とする請求項1,2,3,
    4又は5記載の画像形成装置。
  7. 【請求項7】 1ドットの形成に対して駆動回路が単位
    時間で非連続に出力する複数の駆動パルスの各々を連続
    した微素パルスとし、1ドットが多値で表現された画像
    データが入力されるデータ入力手段を設け、このデータ
    入力手段に入力された画像データにより1ドットの形成
    に対して駆動回路が出力する微素パルスの個数を可変す
    る階調表現手段を設けたことを特徴とする請求項1,
    2,3,4又は5記載の画像形成装置。
  8. 【請求項8】 ラインヘッドの多数の発光素子の各々の
    発光強度に基づいて補正データが設定されたデータ記憶
    手段を設け、このデータ記憶手段に設定された補正デー
    タに対応して1ドットの形成に対して駆動回路が出力す
    る駆動パルスの電流量と電圧値との少なくとも一方を可
    変する出力補正手段を設けたことを特徴とする請求項
    1,2,3,4,5,6又は7記載の画像形成装置。
  9. 【請求項9】 ラインヘッドの多数の発光素子の各々の
    発光強度に基づいて補正データが設定されたデータ記憶
    手段を設け、このデータ記憶手段に設定された補正デー
    タに対応して1ドットの形成に対して駆動回路が出力す
    る駆動パルスのパルス幅を変調する出力補正手段を設け
    たことを特徴とする請求項1,2,3,4,5,6又は
    7記載の画像形成装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7081913B2 (en) 2002-12-03 2006-07-25 Ricoh Company, Ltd. Image forming apparatus that prints input image of 2/N times print resolution
KR101107791B1 (ko) * 2009-11-06 2012-01-20 주식회사 알엔디플러스 복합형 터치스크린 장치 및 그의 스캔 방법
JP2020151985A (ja) * 2019-03-20 2020-09-24 株式会社リコー レーザ記録装置、レーザ記録方法、及びレーザ記録用レーザ照射プログラム

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KR101107791B1 (ko) * 2009-11-06 2012-01-20 주식회사 알엔디플러스 복합형 터치스크린 장치 및 그의 스캔 방법
JP2020151985A (ja) * 2019-03-20 2020-09-24 株式会社リコー レーザ記録装置、レーザ記録方法、及びレーザ記録用レーザ照射プログラム

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