JP3497216B2 - 画像形成方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザプリンタやＬＥ
Ｄプリンタその他のページプリンタ、若しくはファクシ
ミリ、更にはデジタル複写機に適用される電子写真記録
装置のように、マトリックス状のドット画像を形成する
画像形成装置における、プリントエンジン側のトナー消
費の削減を図った事を特徴とする画像形成方式に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より画像コントローラよりシリアル
に出力されるビデオデータに基づいて変調されたレーザ
ビームを感光体ドラムの母線上に沿って繰返し主走査方
向に光走査しながらドットマトリックス状の画素パター
ンを形成するレーザプリンタは公知である。又主走査方
向に１列状に配列したアレイ状の画素形成手段を、ビデ
オデータに基づいて１ライン同時に若しくはブロック単
位で点灯制御しながら副走査方向に相対移動する感光体
ドラム上にマトリックス状の画素パターンを形成するＬ
ＥＤプリンタも公知である。

【０００３】この種のページプリンタにおいては前記感
光体ドラム上に書込まれたドット潜像をトナーを用いて
可視像化した後、該トナー像を転写紙に転写し、その後
定着装置により前記トナー像の定着を行なうように構成
されているが、このようなプリンタにおいては前記トナ
ーの消費量がランニングコストを大きく左右し、而も前
記ページプリンタは３００ｄｐｉ若しくは６００ｄｐｉ
のように極めて高品質な印字品質であるために、例えば
印字フォーマットの確認や作成した文書の確認などの場
合は、印字品質よりもトナーの消費量を抑制する事が必
要を求められる場合がある。

【０００４】そしてこのようなトナー節約型の画像形成
方式として、従来よりドット間引き若しくはライン間引
きタイプの画像形成方式が多く提案されているが、例え
ば一律に奇数ドット若しくは奇数ラインを間引くように
すると、結果として横縞若しくは縦縞の細線状の印字形
態となり、好ましくない。そこで一律にドットを間引く
事なく、例えば奇数ラインと偶数ラインで間引くドット
を異ならせ、モード選択回路により奇数ラインでは奇数
ドットを偶数ラインでは偶数ドットを間引くようにした
技術も存在する。（特開昭６２ー２２７７７１号）

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらかかる方
式は印字フォントの形状と無関係に間引き制御を行なう
ために、印字形状が乱れてしまう場合がある。この為、
印字の境界線上にある段差部のドットを検知し、該段差
部にあるドットは間引かずに、それ以外のドットを所定
の規則に基づいて間引くようにした技術も検討されてい
る。しかしながら前記トナー節約方式はいずれもフォン
トを形成するドットを間引く方式であるために、印字形
状に乱れが生じるのを避け得ない。

【０００６】本発明はかかる従来技術の欠点に鑑み、潜
像ドットの直径若しくは電位レベルを小さくする事によ
り、印字形状に乱れが生じる事なく、トナー消費の節減
を図り得るトナー節約型の画像形成方式を提供する事を
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は例えば特開平５
ー１６４３２号等に示される画素分割方式、具体的には
原画像データを副走査方向に複数（Ｍ個）の単位素デー
タに分割し、該単位素データを、原画像ビデオクロック
に対しＭ倍に設定したビデオクロックに同期させなが
ら、シリアルにプリントエンジン側に出力可能に構成し
た画像形成装置を利用して、トナー節約モード時に、前
記プリントエンジン側に出力する単位素データを削減し
ながら画像データ出力を行なう事により、プリントエン
ジン側の潜像ドットの直径を小さくするか若しくは潜像
電位レベルを低くしてトナー消費の削減を図ったトナー
消費の削減を図った事を要旨とするものである。即ち、
請求項１記載の発明は、原画像データを副走査方向に複
数（Ｍ個）の単位素データに分割し、該分割された単位
素データを格納する複数（Ｍ個）のシフトレジスタと、
トナー節約モードとノーマルモードのいずれかのモード
を選択するモード設定手段と、原画像ビデオクロックに
対しＭ倍に設定したビデオクロックに同期させながら、
前記シフトレジスタに格納された単位素データをシリア
ルにプリントエンジン側に出力させるコントローラとを
備え、前記モード設定手段によるトナー節約モード選択
時に、前記Ｍ個のシフトレジスタより少ないＭ−１以下
のシフトレジスタのみを選択してプリントエンジン側に
出力することにより、潜像ドットの直径を小さくするか
若しくは潜像電位レベルを低くしてトナー消費の削減を
図った事を特徴とする。又請求項２記載の発明は、プリ
ントエンジン側における各潜像ドット位置における露光
素子の露光位置が異なるように、選択された前位と現位
のシフトレジスタよりの単位素データの選択位置を異な
らせて、各分割走査ラインにおける単位素データの露光
位置を変更しながら、潜像ドットの直径を小さくするか
若しくは潜像電位レベルを低くしてトナー消費の削減を
図った事を特徴とする。

【０００８】

【作用】かかる技術手段は、感光体ドラム上に書込まれ
る（原画像データに対応する）一ドット潜像が、単位素
データに対応して副走査方向に複数回ＬＥＤ素子や変調
レーザ等の露光素子を光出力して得られるものである為
に、言換えれば図１（Ａ）に示すように、一走査ライン
毎に前記露光素子を複数回点灯してノーマルモードに対
応する潜像電位とそのドット径が得られるように画像形
成装置を構成すれば（この場合、前記ノーマルモードに
対応する露光素子の点灯回数は必ずしも分割単位素に対
応してＭ回とは限らずＭ回以下の場合もある。）、トナ
ー節約モード時に、図１（Ｂ）に示すように、前記露光
素子の点灯回数を削減するようにコントローラ側で制御
する事により、潜像ドットの直径若しくは電位レベルを
小さくする事が出来、これにより該潜像ドットに付着す
るトナーの量を少なくしてトナー消費の削減を図るもの
である。

【０００９】従ってかかる技術によれば、前記従来技術
のように原画像データに対応するドット全体を間引くの
ではなく、原画像を構成するドットの単位素ライン数を
コントロールすることによりドットそのものは残し、結
果的にそのドットに付着するトナーの量を少なくするも
のであるから、印字形状に乱れが生じる事なく、トナー
消費の節減を図る事が出来る。この場合図２（ａ）に示
すように、前記削減した残りの単位素ライン、言い換え
れば印字される各単位素ラインの単位素データ位置を常
に一定にすると、一ドットラインの線幅が細くなってか
すれるパターンがある。このような場合は（請求項２に
対応する）図２（ｂ）に示すように、印字される各単位
素ラインの単位素データ位置を変更して（異ならせ
て）、プリントエンジン側に出力する事により解消でき
る。前記原画像データの境界データを検出し、該境界デ
ータに対応する単位素データについては、図２（ｃ）に
示すように、トナー節約モード時においても削減する事
なく前記プリントエンジン側に出力する事により印字の
陰影がくっきり出来、好ましい。

【００１０】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を例示
的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている
構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に
特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれのみ
に限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。図３
は本発明が適用される、原画像データを副走査方向にＭ
個の単位素データに画素分割された単位素データを取込
んでｎビット単位でＬＥＤ素子を順次駆動制御するよう
にした時分割方式のＬＥＤヘッド回路で、１はｎビット
のＬＥＤ素子１ａを組込んだ複数のＬＥＤチップ１Ａ…
を列状に配列してなるＬＥＤアレイ、１０は該ＬＥＤア
レイ１の駆動ＩＣで、前記チップ毎のＬＥＤ素子数ｎと
対応する数のメモリ容量を有するシフトレジスタ１１、
ラッチ回路１２、ＬＥＤ素子数ｎに対応する数のスイッ
チ素子を含むスイッチ回路１３からなり、マトリックス
状の配線パターンを介して前記チップ１ＡのＬＥＤ素子
１ａとスイッチ素子間を接続させている。

【００１１】４は前記単位素をｎビットづつシフトレジ
スタ１１側に転送制御毎に、前記スイッチ回路１３とＬ
ＥＤチップ１Ａ…との接続を順次選択的に切換えるブロ
ック指定回路である。

【００１２】次にかかるヘッド回路の動作を簡単に説明
するに、先ずクロックに基づいて最初のｎビットの単位
素データを画像コントロール装置（図５参照）よりシフ
トレジスタ１１にシリアルに取込んで格納した後、該コ
ントロール回路５よりのラッチ信号に基づいて該ｎビッ
ト単位素データをパラレルにラッチ回路１２にラッチさ
せると共に、該ラッチデータに基づく出力信号をスイッ
チ回路１３側に転送する事により対応するＬＥＤチップ
１Ａの各ＬＥＤ素子１ａの駆動制御を行う。

【００１３】そして前記シフトレジスタ１１には前記ラ
ッチ回路１２にデータ転送後、引続いて次位のｎビット
単位素データをシリアルに格納し続け、該ｎビットデー
タ格納後にラッチ信号に基づいてラッチ回路１２側に該
データをラッチさせるとともにコントロール回路５より
切換え信号をブロック指定回路４に送信し、前記スイッ
チ回路１３の接続を次位のＬＥＤチップ１Ｂに切換え、
ＬＥＤチップ１Ｂの各ＬＥＤ素子１ａを駆動制御し、以
下同様な動作をｍ回続けて行い、１走査ライン分の単位
素データのデータ出力を行う。

【００１４】以下同様な方法でＬＥＤチップ１Ａ〜１Ｍ
の駆動制御を（ｍ×４）回行うことにより前記ＬＥＤ素
子よりの光出力は光学系を介して感光体ドラム上に結像
され、図４に示すような副走査方向に４分割した単位素
潜像群が書込まれ、該単位素潜像群が一体として一つの
原画像データに対応したドット潜像が形成される事とな
る。尚、ノーマルモードにおいても、必ずしも一主走査
ライン毎に４回の単位素ライン全てを印字する事なく平
滑化処理の場合に適宜削減する場合もある。（図４拡大
図の（Ｐ₁ ，１）の単位素データ参照）

【００１５】図５は前記ＬＥＤプリンタに用いられる本
発明の実施例に係るトナー節約モード／ノーマルモード
切り換えタイプの画像コントロール装置を示す全体構成
図、図６はそのタイムチャート図である。

【００１６】図において、例えば不図示の画像ＲＡＭそ
の他にビデオ展開された原画像データは、３００ｄｐｉ
に対応するビデオクロックに同期してシリアルにシフト
レジスタ２１に転送され、該シフトレジスタ２１に１主
走査ライン分の原画像データを格納の都度、変換部２２
内の第1乃至第４のシフトレジスタ２３ａ…に夫々パラ
レルに転送する。（以下該夫々のシフトレジスタ２３ａ
…に転送されたデータを単位素データとする。）一方変
換部２２では、１２００ｄｐｉの水平同期信号RESに基
づいて先ず第１のシフトレジスタ２３ａに格納された単
位素データを前記ビデオクロックの４倍速（１２００ｄ
ｐｉ）クロックによりシリアル転送し、以下順次１２０
０ｄｐｉの水平同期信号RESによりラインカウンタ２６
をカウントアップしながら、第２、第３及び第４のシフ
トレジスタ２３ｂ…に格納された単位素データを４倍速
クロックに基づいて順次制御回路２５側にシリアル転送
を行う。一方制御回路２５では、前記１２００ｄｐｉの
水平同期信号RESに基づいて前記いずれのシフトレジス
タ２３ａ…の単位素データの送信を許容するかを設定す
るデータイネーブルENA信号を送信する分周回路２７を
含み、モード設定レジスタ２８よりの信号がノーマルモ
ードの場合は４分周のデータイネーブルENA4を選択し、
第１乃至第４のシフトレジスタ２３ａ…の単位素データ
を順次ＬＥＤヘッド回路側に送信する。そしてトナー節
約モードを選択した場合は、1分周のデータイネーブルE
NA1を選択する事により一の単位素ラインのデータのみ
をＬＥＤヘッド回路側に送信する事により、図２（ａ）
に示すように、各ドット位置におけるＬＥＤ素子の点灯
回数を削減して、潜像ドットの直径若しくは電位レベル
を小さくする事が出来、これにより該潜像ドットに付着
するトナーの量を少なくしてトナー消費の削減を図るこ
とが出来る。

【００１７】更に前記制御回路２５の出口側にリングカ
ウンタからなる単位素データ選択回路３１を設け、分周
回路より２分周のデータイネーブルENA2を選択すると共
に、第１のシフトレジスタ２３ａの単位素データについ
ては、データ選択回路３１により奇数データのみを選択
してＬＥＤヘッド回路側に送信し、第２のシフトレジス
タ２３ｂの単位素データについては、１２００ｄｐｉの
水平同期信号RESに基づいて前記データ選択回路３１が
カウントアップし、偶数データのみを選択してＬＥＤヘ
ッド回路側に送信するように構成する。この結果ＬＥＤ
ヘッド回路側に送信すべき単位素データ位置を第１及び
第２のシフトレジスタ２３ａ、２３ｂにより適宜変更し
てＬＥＤヘッド回路側に送信する事が出来る。この結
果、図２（ｂ）に示すように、各ドット位置におけるＬ
ＥＤ素子の点灯位置を適宜変更しながら、潜像ドットの
直径若しくは電位レベルを小さくする事が出来、一ドッ
トラインの線幅が細くなってかすれるパターンを解消で
きる。一方図２（Ｃ）に示すように、段差検出をしなが
らトナー節約を行なう場合には、モード設定レジスタ２
８より段差検出用の信号により４分周のデータイネーブ
ルENA4を選択し、第１乃至第４のシフトレジスタ２３ａ
…の単位素データを順次データ選択回路３１側に送信
し、該データ選択回路３１側で単位素データの選択制御
を行なう。

【００１８】すなわち前記シフトレジスタ２１より変換
部２５へパラレル転送と同時に、主走査方向に隣接する
データ同士のアンドを取ることにより、段差位置を検出
する段差検出回路２４を設け、該段差検出回路２４によ
り各原画像データの段差の有無を検出し、データ選択回
路３１側に送出する。該データ選択回路３１では第１の
シフトレジスタ２３ａの単位素データについては、デー
タ選択回路３１により奇数データのみを選択してＬＥＤ
ヘッド回路側に送信し、第２のシフトレジスタ２３ｂの
単位素データについては、１２００ｄｐｉの水平同期信
号RESに基づいて前記データ選択回路３１がカウントア
ップし、偶数データのみを選択してＬＥＤヘッド回路側
に送信するが、第３及び第４のシフトレジスタ２３ｃ、
２３ｄの単位素データについては送信しないように構成
する。しかしながら、前記段差検出回路２４より原画像
データの境界位置を検出した場合はその検出信号を前記
データ選択回路３１に送信する事により、その境界位置
に対応する単位素データについては、データ選択回路３
１側でインヒビットする事なく、第１乃至第４のシフト
レジスタ２３ａの境界単位素データを選択し、ＬＥＤヘ
ッド回路側に送信する。これにより図２（ｃ）に示すよ
うに、トナー節約モード時においても削減する事なく前
記プリントエンジン側に出力する事により印字の陰影が
くっきり出来、好ましい。

【００１９】

【効果】以上記載のごとく本発明によれが、原画像に対
応するドットを間引く事なく、潜像ドットの直径若しく
は電位レベルを小さくする事によりトナー消費の節減を
図る為に、印字形状に乱れが生じる事なくトナー節約型
の画像形成方式を得る事が出来る。等の種々の著効を有
す。

【図面の簡単な説明】

【図１】露光素子の点灯回数と潜像ドット径及び電位の
関係を示し、（Ａ）はノーマルモード、（Ｂ）はトナー
節約モードを示す。

【図２】トナー節約モードの種々の形態を示し、（ａ）
は一律に単位素ラインを削減したもの、（ｂ）は奇数単
位素データと偶数単位素データを交互に選択したもの、
（ｃ）は原画像データの境界データを検出したものを示
す。

【図３】本発明が適用される時分割方式のＬＥＤヘッド
回路を示す。

【図４】副走査方向に４分割した単位素潜像群を示す。

【図５】前記ＬＥＤプリンタに用いられる本発明の実施
例に係るトナー節約モード／ノーマルモード切り換えタ
イプの画像コントロール装置５を示す全体構成図であ
る。

【図６】図５のタイムチャート図である。

【符号の説明】

２１ シフトレジスタ ２２ 変換部 ２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ 第１乃至第４のシフ
トレジスタ ２６ ラインカウンタ ２５ 制御回路 ２７ 分周回路 ２８ モード設定レジスタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−16432（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−144574（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−74907（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−107280（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−227771（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 1/23 - 1/31

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原画像データを副走査方向に複数（Ｍ
   個）の単位素データに分割し、該分割された単位素デー
   タを格納する複数（Ｍ個）のシフトレジスタと、 トナー節約モードとノーマルモードのいずれかのモード
   を選択するモード設定手段と、 原画像ビデオクロックに対しＭ倍に設定したビデオクロ
   ックに同期させながら、前記シフトレジスタに格納され
   た単位素データをシリアルにプリントエンジン側に出力
   させるコントローラとを備え、 前記モード設定手段によるトナー節約モード選択時に、
   前記Ｍ個のシフトレジスタより少ないＭ−１以下のシフ
   トレジスタのみを選択してプリントエンジン側に出力す
   ることにより、潜像ドットの直径を小さくするか若しく
   は潜像電位レベルを低くして トナー消費の削減を図った
   事を特徴とする画像形成方式。
2. 【請求項２】 プリントエンジン側における各潜像ドッ
   ト位置における露光素子の露光位置が異なるように、選
   択された前位と現位のシフトレジスタよりの単位素デー
   タの選択位置を異ならさせて、各分割走査ラインにおけ
   る単位素データの露光位置を変更しながら、潜像ドット
   の直径を小さくするか若しくは潜像電位レベルを低くし
   てトナー消費の削減を図った事を特徴とする請求項１記
   載の画像形成方式。