JPS61225971A - 画素記録パルス信号発生方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は画素記録パルス信号発生方法に係り、記録画像
の濃淡を該画像を構成する各画素の記録面積（着色や発
色面積）の割合によって表現する走査記録形の記録装置
における画素記録パルス信号発生方法に関する。

Ｃ発明の背景） 走査記録形の記録装置において、画像の濃淡を表現する
ために各画素の記録面積を変える方法として、画素記録
パルス信号を濃度データによってパルス幅変調する方法
がある。特公昭５７−５７６７９号公報や特開昭５７−
９９８６６号公報に記載された装置はその具体例である
。

ところでこのような記録装置において、画像を高精細に
記録するためには各画素を小さくして画素密度を高める
必要がある。走査記録における各画素の走査方向寸法は
、走査速度と画素記録パルス信号発生周期で決まり、画
素を小さくするためには画素記録パルス信号発生周期を
短くして断続回数を多くしなければならない。ところが
画素記録パルス信号の断続回数を多くすると画質が低下
する１頃向がある。

その理由を電子写真式レーザビームプリンタを例にとっ
て具体的に説明する。

第２図において、メモリ１は画像読取装置または計算機
等（図示せず）からの画像信号における各画素の濃度デ
ータを１走査線分記憶する。そして後述するタイミング
処理回路４から与えられる画素クロック信号ＰＣＬＫ１
により、記録走査位置に応じて１画素分ずつ画素濃度デ
ータＤＡとしてラッチ２に送られる０画素濃度を“０″
″　（白）から“１５“　（黒）とすると、画素濃度デ
ータＤＡは４ビツトデータとなる０画素記録パルス信号
発生回路９において、ラッチ２はタイミング処理回路４
から与えられる画素クロック信号ＰＣＬＫ２により画素
濃度データＤＡを保持（ラッチ）するもので、その保持
期間は１画素領域を記録走査する期間に等しい、そして
この保持された画素濃度データＤＡは比較器５に与えら
れる。カウンタ３は循環する４ビツトバイナリカウンタ
であり、タイミング処理回路４からの記録走査信号ＬＩ
ＮＥ１に制御されてクロック発生器１０からのクロック
信号ＣＬＫ１を計数する。クロック信号ＣＬＫ　１は１
画素領域を記録走査する期間に１６個出力される。カウ
ンタ３は“０”　（白）から“１５″　（黒）までカウ
ントアツプし、そのカウント内容を比較データＤＢとし
て前記比較器５に与えると共に、そのキャリイ信号を画
素クロック信号ＰＣＬＫ３として前記タイミング処理回
路４に与える。タイミング処理回路４は画素クロック信
号ＰＣＬＫ３を基準にして前記画素クロック信号ＰＣＬ
ＫＩ。

ＰＣＬＫ２を発生すると共にレーザビーム検出器８から
の検出信号ＬＩＮＥ２を各走査線の記録走査開始同期信
号としている。

比較器５は画素濃度データＤＡと比較データＤＢの大小
を比較し、 ＤＡ＞ＤＢのとき「黒」 ＤＡ≦ＤＢのとき「白」 に相当する２僅の画素記録パルス信号Ｓを発生し、これ
を半導体レーザ回路６に与える。半導体レーザ回路６か
ら出力されるレーザビームは角度θの範囲で偏向されて
電子写真感光ドラム７を走査露光して静電潜像を形成し
、静電潜像はトナー現像された後に記録紙に転写され、
更に定着されて記録物となる。

第１図の（ａ）〜（０）はこのようなレーザビームプリ
ンタの画素記録パルス信号の発生動作と画素記録のタイ
ミングチャートを示している。（Ｂ）は画素番号と画素
濃度データＤＡを示している。（ｂ）の横軸ｔは時間軸
であり、１画素を記録走査するのに必要な時間はＴであ
る。縦軸は画素濃度に対応したディジタル値で１０″「
白」、“１５”が「黒」であり、ＤＡは画素濃度データ
、ＤＢは比較データである。（Ｃ）の横軸Ｘはレーザビ
ームの記録走査位置を示しており、斜線領域は各画素の
記録面積である。

このような記録方法において、半導体レーザ回路６から
出力されるレーザビームは走査方向に広がりをもってい
るので、このレーザビームを走査しながら画素記録パル
ス信号Ｓで断続すると、各画素記録面の走査方向両縁部
分での露光量は白と黒の中間領域となり、この部分での
記録濃度が不安定となり画質低下の要因となる。従って
、高精細な画像を記録しようとして画素を小さくしてレ
ーザビームの断続回数を多くすると、このような不安定
領域の面積比率が増加して画質の低下を招来する。

このような現象は、レーザビームプリンタに限らず、記
録媒体に与える記録エネルギーを走査しながら断続制御
する感熱記録装置、スタイラス静電記録装置、液晶光ス
イッチや発光ダイオードを用いた走査露光形電子写真プ
リンタのような走査記録形の記録装置に共通して発生す
る。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、この種の記録装置による高精細画像記
録において画質の低下を軽減することにある。

〔発明の概要〕

本発明は、画像信号における各画素の濃度データを各画
素毎に濃度に比例した時間幅をもつ画素記録パルス信号
に変換し、この画素記録パルス信号によって記録エネル
ギーの発生を断続制御する走査記録形の記録装置におけ
る前記画素記録パルス信号の発生方法において、記録走
査方向に隣接する一対の画素における先行記録側画素の
記録バルス信号の終端を該画素の終端に一致させ、後続
記録側画素の記録パルス信号の始端を該画素の始端に一
致させてそれぞれ発生させることにより、これら一対の
画素間での記録エネルギーの発生を連続させ、以って記
録濃度不安定領域を軽減することにより画質の低下を軽
減できるようにしたことを特徴とする。

〔発明の実施例〕

第１図（ｄ）、　（８１および（ｆ）、（３）は本発明
になる画素記録パルス信号の発生動作と画素記録のタイ
ミングチャートである。

（ｄｌは画素濃度データＤＡと比較データＤＢの比較に
よる画素記録パルス信号発生動作で、比較データＤＢの
大きさは奇数画素番号領域では増加し、偶数画素番号領
域では減少するように変化する。

このために画素濃度データＤＡと比較データＤＢの大小
を比較することによって作られる画素記録パルス信号Ｓ
の発生位置は、奇数画素番号領域では画素記録パルス信
号の始端が該画素の始端に一致し、偶数画素番号領域で
は画素記録パルス信号の終端が該画素の終端に一致する
ようになり、図示例では画素番号２と３．４と５が連続
したものとなる。従ってこの画素記録パルス信号に基づ
いて記録される記録画素は、（８）に示すように、画素
番号２と３．４と５が連続してこれら一対の画素間では
走査方向の縁部分がなくなり、不安定領域が減少する。

（ｆ）は比較データＤＢの大きさが奇数画素番号領域で
減少し、偶数画素番号領域で増加する例であり、この場
合の記録画素は、（ｇ）に示すように、画素番号１と２
．３と４が連続する。

次にこのような画素記録を行うための画素記録パルス信
号発生ｒＢＩＩＩｉを説明する。前述の第１図（ｄ）の
ような画素濃度データＤＡと比較データＤＢの大小比較
による画素記録パルス信号の発生は、第２図に示した比
較データＤＢを発生する回路を改良することによって行
うことができる。従って、ここではこの比較データＤＢ
を発生する回路を説明し、その他の回路は従来装置と同
様であるのでその説明を省略する。なお、各回路の出力
端子と該端子に発生する信号には同一参照符号を用いる
。

第３図において、カウンタ１３はクロック発生器１０か
らクロック端子ＣＬＫに入力されるクロック信号ＣＬＫ
　１を計数する１６進カウンタである。タイミング処理
回路４から出力される記録走査信号ＬＩＮＥＩは、記録
走査時にハイレベルとなるものであり、前記カウンタ１
３はクリア端子ＣＬＨに入力されるこの記録走査信号Ｌ
ＩＮＥＩがハイレベルのときにクロック信号ＣＬＫ１を
計数し、ロウレベルのときはクリアされて“０１となる
。データセレクタ１４の入力端子Ａはカウンタ１３の計
数出力信号Ｑ１．をそのまま人力し、入力端子Ｂはカウ
ンタ１３の計数出力信号Ｑ１３を反転した値を入力する
。従って、カウンタ１３の計数出力信号Ｑ１ｍが“Ｏ”
場合、入力端子Ａは“０”、入力端子Ｂは１５”となる
。このデータセレクタ１４は選択制御端子Ｓｅｔに入力
される信号レベルに従って前記入力端子Ａ、Ｂの一方の
入力信号を選択的に出力端子Ｙに出力するものであり、
この選択制御端子ＳｅｌにはＲＳフリップフロップ（以
下ＦＦという）１２の出力信号Ｑｌｔが与えられる。ラ
ッチ１５は入力端子りに入力される信号を出力端子から
そのまま出力信号Ｑ　ｌｓ　（比較データＤＢ）として
出力し、イネーブル端子Ｅｎに与えられろ画素クロック
信号ＰＣＬＫ３の信号レベルに従ってデータラッチを行
う。また前記カウンタ１３のキャリイ端子Ｃａｒから出
力されるキャリイ信号は反転されて画素クロック信号Ｐ
ＣＬＫ３となり、タイミング処理回路４、ＦＦ１２のク
ロック端子ＣＬＫ、　　ラッチ１５のイネーブル端子Ｅ
ｎに与えられる。

以上の回路構成において、タイミング処理回路４から出
力される記録走査信号ＬＩＮＥＩがハイレベルになると
カウンタ１３はクロック発生器１０から与えられるクロ
ック信号ＣＬＫＩを計数し、計数出力信号Ｑ、ｓの値を
増加する。そして計数出力信号Ｑ１．の値が“１５１に
なるとキャリイ端子Ｃａｒにキャリイ信号を発生する。

初期状態でデータセレクタ１４が、入力端子Ａの信号を
選択して出力するように設定されていれば、ラッチ１５
の出力信号Ｑ１．である比較データＤＢは“０″から“
１５”″まで順次に増加する。そして計数値が１５”に
なってキャリイ信号Ｃａｒが出力されると、これが画素
クロック信号ＰＣＬＫ３としてラッチ１５のイネーブル
端子Ｅｎに与えられ、該ラッチ１５は“１５”をラッチ
する。画素クロック信号ＰＣＬＫ３はＦＦ１２にも与え
られるので咳ＦＦ１２が反転して出力信号Ｑｌ！の信号
レベルが変化し、この出力信号Ｑｔｔの信号レベルの変
化によってデータセレクタ１４は入力端子Ｂの信号を選
択して出力端子Ｙに出力する。従ってデータセレクタ１
４の出力端子Ｙの値は１５”から“０”に変化するが、
ラッチ１５には“１５′がラッチされているので比較デ
ータＤＢは“１５”である、ここまでが画素番号１の画
素に対する信号処理である０次のクロック信号ＣＬＫ　
１が入力されるとカウンタ１３の値は“０１となり、従
ってデータセレクタ１４の出力端子Ｙの値は“１５”に
なって画素番号２の画素に対する信号処理に移る。同時
にカウンタ１３のキャリイ信号Ｃａｒが消失し、従って
ラッチ１５は入力端子りの信号をそのまま出力するよう
になる。その後カウンタ１３はクロック信号ＣＬＫｌを
計数してその値を増加させるが、データセレクタ１４は
その反転信号を入力する端子Ｂの値を出力するので、ラ
ッチ１５の出力信号ＱＩ！である比較データＤＢは順次
減少する。そしてカウンタ１３の値力び１５”　（比較
データＤＢ＝Ｏ）になるとキャリイ信号Ｃａｒが出力さ
れ、前述と同様にラッチ１５．　　ＦＦ１２．データセ
レクタ１４が制御される。このときデータセレクタ１４
は入力端子Ａの信号を選択して出力端子Ｙに出力するよ
うに切換わる。

記録走査信号ＬＩＮＥＩがハイレベルの間このような動
作がくり返されることにより、比較データＤＢは、第１
図（ｄｌに示すように、増加、減少をくり返す。

このような比較データ発生回路は、カウンタ１３をアッ
プダウンする場合に比較して高速動作が可能になる利点
をもつ。

そして、このようにして得た比較データＤＢと画素濃度
データＤＡを大小比較すれば、第１図（ｅ）に示すよう
な画素記録を行う画素記録パルス信号Ｓを発生すること
ができる。

なお、初期状態においてデータセレクタ１４が入力端子
Ｂの信号を選択して出力することになるようにＦＦ１２
の出力信号（Ｌｅｔが初期化されると、比較データＤＢ
は第１図（ｆ）に示すように変化し、同図（幻に示すよ
うな画素記録を行う画素記録パルス信号Ｓが得られる。

更に、第３図に示す比較データ発生回路は更にカウンタ
１１とモノステーブルマルチバイブレータ（以下ＭＭと
いう）１６を備える。タイミング処理回路４は、記録動
作が開始されるとハイレベルになり、終了するとロウレ
ベルになる印刷信号ＰＡＧＥを発生する。カウンタ１１
は計数値が“３”になるとキャリイ信号Ｃａｒがハイレ
ベルになる２ビツトのバイナリカウンタで、印刷信号Ｐ
ＡＧＥがロウレベルのときにスクリーン角データＳＤを
初期値としてロードする。カウンタ１１のキャリイ信号
ＣａｒがロウレベルのときＦＦ１２はプリセットされ、
その結果データセレクタ１４は入力端子Ａの信号を選択
して出力するので比較データＤＢの初期値は“０”とな
り、キャリイ信号ＣａｒがハイレベルのときはＦＦ１２
がクリアされ、その結果データセレクタ１４は入力端子
Ｂの信号を選択して出力するので比較データＤＢの初期
値は“１５”となる。

１走査線分の記録が完了すると記録走査信号ＬＩＮＥＩ
がロウレベルになり、カウンタ１１がカウントアツプさ
れる。カウンタ１１の計数値が“０”−１”、′１“→
“２”に変化する場合にはキャリイ信号Ｃａｒはロウレ
ベルのままであるので、記録走査信号ＬＩＮＥＩがロウ
レベルに変化してＭＭ１６がトリガされその出力端子Ｇ
ｌｔｉに短いパルス信号が発生すると、このパルス信号
ＱＩ６がＦＦ１２のクリア端子ＣＬＨに与えられてＦＦ
１２はクリアされる。カウンタ１１の計数値が“２″−
“３′に変化する場合にはキャリイ信号Ｃａｒはハイレ
ベルとなり、従ってＭＭ１６から発生するパルス信号Ｑ
０はＦＦ１２のプリセット端子ＰＲに与えられてＦＦ１
２はプリセットされる。またカウンタ１１の計数値が“
３“でキャリイ信号Ｃａｒがハイレベルであった場合に
は該カウンタ１１のロード端子りが口ウレベルになって
いるので、該カウンタ１１の次の計数値はスクリーン角
データＳＤになる。従ってスクリーン角データＳＤが“
３”のときはＦＦ１２をプリセットし、それ以外ではリ
セットする。この動作は記録が終了して印刷信号ＰＡＧ
Ｅがロウレベルになるまで続けられる。

第４図はこの回路により制御される画素記録パルス信号
Ｓの発生動作と画素記録のタイミングチャートである。

　（ｈ）、　（１）はスクリーン角データＳＤが“３”
の場合であり、（ｈ）は画素記録パルス信号発生動作を
示し、（１１はその結果得られる画素記録パルス信号に
よる画素記録パターンである。横軸は記録走査方向に対
応しくｈ）では時間軸、（１）では走査位置であるが、
ここでは画素番号で表示している。縦軸は記録媒体の送
り方向に対応しく目では時間軸、（１）では送り量であ
るが、ここでは走査線番号で表示している。また縦軸に
はカウンタ１１の計数値を併記しである。　（Ｊｌ、　
（ｋｌはスクリーン角データＳＤが２”の場合、（１）
、（ホ）はスクリーン角データＳＤが＠１”の場合、（
ｎｌ、　（ｐ）はスクリーン角データＳＤが“０”の場
合である。

スクリーン角データＳＤが“３３の場合には第４図（ｈ
）のようにカウンタ１１の計数値は常時“３″であるの
で、該カウンタ１１のキャリイ信号Ｃａｒは常時ハイレ
ベルであることから記録走査信号ＬＩＮＥＩがロウレベ
ルになる毎にＦＦ１２はプリセットされ、従って各走査
線における比較データＤＢの初期値は“１５′″となっ
て第１図（ｒ）に示したと同じ画素記録パルス信号発生
動作がくり返される。

そしてこの結果得られる画素記録パルス信号による各走
査線の画素記録パターンは、第４図（ｉ）のように画素
番号１と２．３と４の画素が連続することになる。

スクリーン角データＳＤが“２″の場合には第４図０１
のようにカウンタ１１の計数値は走査線番号の順に“２
ゝ　ｍ　３　ｍ　、　　ａ　２　＋ｍ　、　　＠３”・
・・と変化するので、該カウンタ１１のキャリイ信号Ｃ
ａｒはロウレベルとハイレベルをくり返し、従って各走
査線におけるＦＦ１２の初期状態は走査線番号順にクリ
ア、プリセット、クリア・・・となる。従つて各走査線
における比較データＤＢの初期値は奇数走査線番号が“
０”、偶数走査線番号が“１５”となって第１図（ｄ）
および（ｆ）と同し；画素記録パルス信号発生動作が交
互にくり返される。その結果、第４図（ｋｌのように奇
数番の走査線においては画素番号２と３．４と５が対と
なって画素記録が連続し、偶数番の走査線においては画
素番号１と２゜３と４の画素記録が連続する。

スクリーン角データＳＤが“１”の場合には第４図（１
）のようにカウンタ１１の計数値は１”、“２゛。

１３”、“１″、′２″、′３″・・・をくり返し、従
って各走査線における比較データＤＢの初期値は走査線
番号順に“０”、“Ｏ”、“１５”・・・をくり返すこ
とから、画素記録パターンは第４図に）のようになる。

そしてスクリーン角データＳＤが“０”の場合には第４
図（ｎ）のようにカウンタ１１の計数値は“０”。

“１″、“２°、“３”・・・のくり返しであり、従っ
て比較データＤＢの初期値は走査線番号順に０１．“０
”、“０”、“１５″・・・をくり返すごとから、画素
記録パターンは第４図（ｐｌのようになる。

そして第４図（す、（ｋ）、（ホ）、（ｐ）の画素記録
パターンを比較すると、スクリーン角データＳＤの値に
よって記録パターンのスクリーン角が異なることが理解
できよう、多重記録によるフルカラーレーザビームプリ
ンタでは、各色のスクリーン角が同一であるとモアレ縞
が発生して画質が低下する。

従ってこのようなカラー記録の場合には、色毎にスクリ
ーン角データＳＤの値を変えることによりモアレ縞のな
い高画質のカラー画像が得られる。

以上に述べた実施例において、画素濃度データＤＡ、比
較データＤＢ、スクリーン角データＳＤのピット数の増
減、また比較データＤＢの波形の変更、例えばプリンタ
のｒＴ＃性を補傷する形状に変更すること、更にはスク
リーン角データＳＤの値の設定方法の変更は自由である
。

そして本発明はレーザビームプリンタに限らず前述した
ような他の走査記録形の記録装置に適用できることは勿
論である。

〔発明の効果〕

以上のように本発明は、画像信号における各画素の濃度
データを各画素毎に濃度に比例した時間幅をもつ画素記
録パルス信号に変換して記録エネルギーの発生を断続制
御するものにおいて、記録走査方向に隣接する一対の画
素における先行記録側画素の記録パルス信号の終端を該
画素の終端に一致させ、後続記録画素の記録パルス信号
の始端を該画素の始端に御坊さセて発生させるものであ
るので、これら一対の画素間での記録エネルギーの発生
が連続することから、記録エネルギーの断続により発生
する画質低下の要因が軽減され、従って画質の低下が軽
減される。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｇ）は動作説明タイミングチャートで
（ａ）は画素番号と画素濃度データ、（ｂ）、　（Ｃ）
は従来方法における画素記録パルス４ε号発生動作と画
素記録パターン、（ｄ１〜（幻は本発明方法における画
素記録パルス信号発生動作と画素記録パターンを示すも
のであり、第２図は従来のレーザビームプリンタのブロ
ック図、第３図は本発明を実施するための比較データ発
生回路図、第４図４＃−ｆｐ￥４よこの回路による画素
記録パルス信号発生動作と画素記録パターンを示す説明
図である。 ４・・・タイミング処理回路、５・・・比較器、６・・
・半導体レーザ回路、１３・・・カウンタ、１４・・・
データセレクタ、１５：・・ラッチ、ＤＡ・・・画素濃
度データ、ＤＢ・・・比較データ。 第１図 第２図 し−−−−ｊ 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、画像信号における各画素の濃度データを各画素毎に
   濃度に比例した時間幅をもつ画素記録パルス信号に変換
   し、この画素記録パルス信号によつて記録エネルギーの
   発生を断続制御する走査記録形の記録装置における前記
   画素記録パルス信号発生方法において、記録走査方向に
   隣接する一対の画素における先行記録側画素の記録パル
   ス信号はその終端を該画素の終端に一致させ、後続記録
   側画素の記録パルス信号はその始端を該画素の始端に一
   致させてそれぞれ発生することを特徴とする画素記録パ
   ルス信号発生方法。