(57)【要約】【課題】  露光時間を調整することによって、１画素の大きさ、濃度のばらつきを調整し得るレーザプリンタを提供する。【解決手段】  レーザプリントすべき画像データの１画素を、通常のクロックの４倍の周波数のクロックでＤ型フリップフロップ２１に読み込み、１画素区間を４分割して出力し、一方レジスタ２２に１画素相当の４区間のうち、各区間毎に露光するか否かを示す信号ｍを設定しておき、Ｄ型フリップフロップ２１の出力が「黒」時に、この「黒」信号をゲート信号としてレジスタ２２の信号ｍをゲート回路２３よりシリアル出力し、４区間の各区間につき、信号ｍに応じた区間のみ露光する信号をレーザ発光部３１に印加する。【選択図】      図２
2006088351.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザの１画素に対する露光時間をｎ（ｎは自然数）区間に分割し、ｎ区間に対して、それぞれの区間でレーザを露光するかどうか設定する設定手段を備えたことを特徴とするレーザプリンタ。
【請求項２】
プリント枚数をカウントするカウンタを備え、プリント枚数が所定数を超える度に、レーザを露光する区間数を増加させることを特徴とする請求項１記載のレーザプリンタ。
【請求項３】
トナー残量を検出するトナーセンサを備え、トナー残量が少なくなるに従い、レーザを露光する区間数を増加させることを特徴とする請求項１記載のレーザプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複写機、ファクシミリ装置、複合機などの画像形成装置として実施されるレーザプリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、複写機、ファクシミリ装置、複合機等の画像形成装置としては、プリントすべき画像データが、レーザ光源であるレーザダイオードに与えられ、このレーザダイオードよりのレーザ光がポリゴンミラーでスキャンされて感光体ドラムに投射され、感光体ドラムの表面がレーザ光による露光により、静電潜像を形成し、この潜像にトナーが付着し、その後、感光体ドラムの回転によって記録紙にトナーが転写され、プリントを行うレーザプリンタがよく使用されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、この種のレーザプリンタにおいては、中間調を実現する手段として、１画素の露光時間を変更することが開示されている（例えば、特許文献２、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開平６−３０５１６８号公報
【特許文献２】特開平５−２１１５９４号公報
【特許文献３】特開平５−２７００５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般にレーザプリンタでは、プリントすべき画像データの１画素について、所定の露光時間を与えて、静電潜像の１画素を形成している。しかし、レーザダイオードの発光量のばらつき、感光体ドラムの有機導電感光体（ＯＰＣ）の感度のばらつきにより、機台毎に静電潜像の１画素の大きさ、帯電量にばらつきが出て、その結果、記録紙上に形成される１画素の大きさもばらつく問題点がある。また、上記特許文献２、特許文献３には、１画素についての露光時間を変更することで中間調を実現しているが、１画素についての露光時間を変更して、機台間のばらつきを調整することには用いられていない。
【０００５】
更に、トナーの残量により、静電潜像の１画素へのトナーの付着量が異なってくる。つまり、トナー残量が減れば、付着量が減り、記録紙上に形成される画像が薄くなるという問題点がある。上記特許文献２、特許文献３には、常に均一な濃度で記録するためにレーザの露光時間を調整することは開示されていない。
【０００６】
この発明は上記問題点に着目してなされたものであって、露光時間を調整することによって、１画素の大きさ、濃度のばらつきを調整し得るレーザプリンタを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明のレーザプリンタは、レーザの１画素に対する露光時間をｎ（ｎは自然数）区間に分割し、ｎ区間に対して、それぞれの区間でレーザを露光するかどうか設定する設定手段を備えている。
【０００８】
この発明のレーザプリンタは、上記構成に加えて、プリント枚数をカウントするカウンタを備え、プリント枚数が所定数を超える度に、レーザを露光する区間数を増加させることとできる。
【０００９】
また、この発明のレーザプリンタは、上記構成に加えて、トナー残量を検出するトナーセンサを備え、トナー残量が少なくなるに従い、レーザを露光する区間数を増加させることとできる。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、レーザの１画素に対する露光時間をｎ区間に区分し、それぞれの区間で露光するか否かによって、１画素の露光量を決定するため、各区間での露光の有無を設定することにより、機台間のばらつきを解消することができる。
【００１１】
また、プリント枚数をカウントして順次露光する区間を増やしていくことにより、記録紙上に形成される画像の濃度を調整することができる。
【００１２】
また、トナー残量が少なくなることに応じ、レーザを露光する区間数を増加させることにより、やはり記録紙上に形成される画像の濃度を調整することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、実施の形態により、この発明をさらに詳細に説明する。図１はこの発明のレーザプリンタを採用した実施形態ファクシミリ装置の構成を示すブロック図である。このファクシミリ装置は、ファクシミリ、複写機能等を備えた複合機である。
【００１４】
このファクシミリ装置は、ＭＰＵ１と、ＮＣＵ（網制御回路：Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）２と、ＭＯＤＥＭ３と、ＲＯＭ４と、ＲＡＭ５と、画像メモリ６と、表示部７と、操作部８と、スキャナ９と、ＣＯＤＥＣ１０と、画像処理回路１１と、ＬＳＵ（レーザスキャンユニット）１２と、プリント用ＣＯＤＥＣ１３と、ページメモリ１４と、プリンタ機構制御部１５と、トナーセンサ１６と、濃度調整回路１７と、バス１８を備えている。
【００１５】
ＭＰＵ１は、ＲＯＭ４に格納するプログラムに従い、この装置を構成する各部を制御する機能を有する。ＮＣＵ２は、電話回線網（ＰＳＴＮ）１９との接続を制御するとともに、相手先の電話番号（ＦＡＸ番号を含む）に対応した選択（ダイヤル）信号を送出する機能、及び呼出信号を検出するための機能を備えている。ＭＯＤＥＭ３は、ＩＴＵ（国際電気通信連合）−Ｔ勧告Ｔ．３０に従ったファクシミリ伝送制御手順に基づいて、Ｖ．１７、Ｖ．２７ｔｅｒ、Ｖ．２９等に従った送信データの変調及び受信データの復調を行う。あるいは、これらに加えてＶ．３４に従った送信データの変調及び受信データの復調を行う。
【００１６】
ＲＯＭ４は、この装置を制御するためのプログラムを記憶する。ＲＡＭ５はＭＰＵ１が処理するデータ等を一時的に記憶する。ＲＡＭ５は、プリント枚数カウント値記憶領域５ａを備えている。画像メモリ６は、受信した画像データやスキャナ９で読み取った画像データを記憶する。表示部７は、装置からオペレータへの伝達情報等を表示する。操作部８は、テンキー、ＦＡＸキー、ＣＯＰＹキー、スタートキー、ワンタッチキー等の操作キースイッチを有する。
【００１７】
スキャナ９は、原稿コピー時にあるいは原稿をファクシミリ送信する際に、原稿をスキャンして読み取る。
【００１８】
ＣＯＤＥＣ１０は、画像データを送信するために、ＭＨ、ＭＲ、ＭＭＲ方式等により符号化（エンコード）し、受信した画像データを復号（デコード）する。
【００１９】
画像処理回路１１は、ページメモリ１４に格納された印字すべき画像データを読み出し、画像処理を施し、レーザプリンタを構成するＬＳＵ１２に印字データ、クロック信号、ストローブ信号等を供給する。プリント用ＣＯＤＥＣ１３は、プリント画像処理時の画像データの符号化／復号に使用する。プリンタ機構制御部１５は、ＭＰＵ１からの指令により、ポリゴンミラー３２、感光体ドラム３５等の回転機構、プリンタ搬送部等の機構部を駆動する。トナーセンサ１６は、トナーユニット（図示せず）に収納のトナー残量を検出する。
【００２０】
以上の各構成は、一般にファクシミリ装置に備えるものに対し、特に新規なものではない。この実施形態ファクシミリ装置の特徴は、濃度調整回路１７を備えたことである。この濃度調整回路１７は、印字すべき画像データをＬＳＵ１２に供給するのに、レーザの１画素に対する露光時間をｎ区間に分割し、ｎ区間に対し、それぞれの区間でレーザを露光するかどうか設定する設定手段を備え、露光区間の選択設定により、機台毎に制御して濃度を調整する。
【００２１】
濃度調整回路１７の具体回路を図２に示す。この濃度調整回路１７は、印字すべき画像データＶｄａｔａをＤ入力端子に受け、このＤ入力端子の入力レベルを４×Ｖｃｌｋのクロック信号毎にセット取込みし、Ｑ出力端子より出力するＤ型フリップフロップ２１と、ＭＰＵ１よりの４ビットの設定信号ｍを書き込み、４×Ｖｃｌｋクロック信号により、設定信号ｍをシリアル出力するレジスタ２２と、Ｄ型フリップフロップ２１のＱ出力とレジスタ２２の出力とを両入力に受け、Ｄ型フリップフロップ２１のＱ出力が黒：論理「０」（ローレベル）のとき、レジスタ２２のシリアル出力ｍを画像データＶ’ｄａｔａとして出力するゲート回路２３とから構成されている。
【００２２】
この濃度調整回路１７では、画像データＶｄａｔａの１画素に対する露光時間を４区間（ｎ＝４）に分割するために、Ｄ型フリップフロップ２１とレジスタ２２に、画像データＶｄａｔａ用のクロックＶｃｌｋの４倍の周波数のクロック信号を与えている。また、レジスタ２２は分割した４区間の各区間毎に、それぞれレーザを露光するか否かを設定するため４ビットの記憶セルを有し、４区間の露光の有無を示す設定データＤＡＴＡ（＝ｍ）を制御部（ＭＰＵ１）より予め機台毎に登録するようになっている。ここで言う設定データ（設定信号ｍ）は、画像データの１画素に対する露光時間を４区分に分割した各区間のどれを露光区間に設定するかを示す信号である。
【００２３】
レジスタ２２に記憶される設定信号ｍのビット列は、図３、図４に示すように、ｍ＝１の場合が「０１１１」、ｍ＝２が「０１０１」、ｍ＝３が「００１０」、ｍ＝４が「００００」である（「０」：ローレベル）。レジスタ２２に設定されるＤＡＴＡがｍ＝１であると、画像データ出力部よりＤ型フリップフロップ２１に黒の１画素分が入力されると、このＤ型フリップフロップ２１の出力「００００」とレジスタ２２の出力「０１１１」がゲート回路２３に入力され、ゲート回路２３より露光信号Ｖ’ｄａｔａとして「０１１１」が出力される。この場合は、４区間の中の１区間だけ露光区間であるので、印字画素の濃度は最も淡いものとなる。
【００２４】
レジスタ２２に設定されるＤＡＴＡがｍ＝４であると、この場合、画像データ出力部よりＤ型フリップフロップ２１に黒の１画素分が入力されるタイミングに続いて、ゲート回路２３にＤ型フリップフロップ２１の出力「００００」とレジスタ２２の出力「００００」がゲート回路２３に入力され、ゲート回路２３より露光信号Ｖ’ｄａｔａとして「００００」が出力される。この場合は、４区間の中の４区間とも露光時間であるので、印字画素の濃度は最も濃いものとなる。
【００２５】
レジスタ２２に設定されるＤＡＴＡがｍ＝２であると、ゲート回路２３より出力される露光信号Ｖ’ｄａｔａは「０１０１」となり、４区間のうち、２区間が露光区間となり、印字画素の濃度はｍ＝１の場合に比し、やや濃いものとなる。更に、レジスタ２２に設定されるＤＡＴＡがｍ＝３であると、ゲート回路２３より出力される露光信号Ｖ’ｄａｔａは「００１０」となり、４区間のうち３区間が露光区間となり、印字画素の濃度はｍ＝２の場合よりも濃く、ｍ＝４の場合よりも淡いものとなる。
【００２６】
このように、この実施形態ファクシミリ装置では、ＭＰＵ１からの露光区間設定信号ｍによって、ゲート回路２３より出力される画像データの露光区間数を調整し、画像データの一画素の露光時間を変え、印字濃度を調整することができる。
【００２７】
この濃度調整回路１７により、その機台の印字濃度が弱目に出る場合は、一画素の分割区間の中の露光区間数を多く設定し、逆にその機台の印字濃度が濃目に出る場合には、１画素の露光区間を少なく設定し、機台間の濃度のばらつきを抑えることができる。
【００２８】
また、この実施形態ファクシミリ装置では、プリントを行う毎に、プリント枚数をカウントして、プリント枚数カウント値記憶領域５ａに記憶し、プリント枚数が所定値になると、画像データＶ’ｄａｔａの一画素を４分割した区間の中の露光区間数を、それまでよりも多くして、多数枚のプリントにより各画素の印字濃度が低下するのをカバーしている。画像データＶ’ｄａｔａの一画素の露光区間の増大は、濃度調整回路１７において行う。
【００２９】
また、この実施形態ファクシミリ装置では、トナーセンサ１６でトナーユニットのトナー残量を検知し、トナー残量が所定値以下になると、画像データＶ’ｄａｔａの一画素を４分割した区間の中の露光区間数を、それまでよりも多くして、トナー残量が少なくなったことにより、トナーの付きが悪くなり、各画素の印字濃度が低下するのをカバーしている。この場合の画像データＶ’ｄａｔａの一画素の露光時間の増大も濃度調整回路１７において行う。
【００３０】
次に、この実施形態ファクシミリ装置において、プリント枚数のカウント時の処理動作を図５に示すフロー図を参照して説明する。装置において、プリント動作を実行し、プリント枚数をカウントすると、図５に示す処理ルーチンに入る。先ず、ステップＳＴ１において、プリント枚数Ｐを１インクリメントする。次に、ステップＳＴ２へ移行する。
【００３１】
ステップＳＴ２においては、プリント枚数Ｐが所定値Ｐｔｈ（ｉ）〔ｉの初期値＝１〕より大きいか否か判定する。プリント枚数ＰがＰｔｈ１＝Ｐ（１）よりも大きくない場合は、そのままリターンする。この場合、プリント枚数Ｐが所定値Ｐｔｈ１＝Ｐ（１）に達していないので、濃度調整回路１７のゲート回路２３より出力される画像データＶ’ｄａｔａの１画素の区間数の中の露光区間数は、その機台の初期のプリント時の設定数ｍである。図７に示す機台Ａの場合、レジスタ２２にｍ＝１が設定された最も露光区間数の小さい、つまり最も短い露光時間でプリントを実行している。
【００３２】
ステップＳＴ２において、プリント枚数ＰがＰｔｈ１＝Ｐ（１）を超えたと判定されると、ステップＳＴ３へ移行する。ステップＳＴ３においては、ｍが４より小さいか否か判定する。レジスタ２２において、最も大となる区間数４が設定されている場合は、判定「いいえ」で、ステップＳＴ５へ移行する。しかし、ｍが４よりも小さい場合は、ステップＳＴ４へ移行する。ステップＳＴ４においては、ｍを１インクリメントする。この場合は、図７に示す機台Ａの場合だと、ｍ＝２となる。図７に示す機台Ａの例では、Ｐ＝Ｐ（１）に達した時点で、それまではｍ＝１が設定されている。そのため、ステップＳＴ４において、上記機台Ａの場合に、ｍ＝１からｍ＝２に設定変更される。次に、ステップＳＴ５へ移行する。ステップＳＴ５においては、変数ｉを１インクリメントしてリターンする。図７に示す例の場合には、閾値である所定値Ｐｔｈ１＝Ｐ（１）を、所定値Ｐｔｈ２＝Ｐ（２）に変える。
【００３３】
以上の処理をプリント枚数をカウントする毎に繰り返す。図７に示す機台Ａの場合、プリント枚数Ｐが次の所定値Ｐｔｈ２＝Ｐ（２）に達するまでは、レジスタ２２にｍ＝２を設定したままでプリントを継続する。以後、プリント枚数Ｐが所定値Ｐｔｈ２＝Ｐ（２）を超えると、機台Ａではレジスタ２２の設定値ｍ＝２をｍ＝３に変更して、画素データＶ’ｄａｔａの１画素区間における露光区間数を２から３に多くし、一画素の露光時間を更に大とする。
【００３４】
なお、プリント枚数Ｐが所定値Ｐｔｈ（ｉ）に達するまで、あるいは達した時点でレジスタ２２にいかなる値のｍを設定するか、つまりいかなる値の露光区間を設定するかは、機台毎に各機台の特性に応じて予め登録されている。例えば、図７に示す機台Ａに対し、機台Ｂは初期から大なるｍが設定されている。
【００３５】
続いて、この実施形態ファクシミリ装置において、トナー残量検出時の処理動作を図７に示すフロー図を参照して説明する。装置において、例えばプリント動作時にトナー残量を検出すると、図６に示す処理ルーチンに入る。先ず、ステップＳＴ１１において、トナー残量Ｔが所定値Ｔ（４）より少ないか否か判定する。ここで所定値Ｔ（４）は、図８に示すように、トナー残量Ｔが所定値よりも小さいか否かを判定する値で、最も小なる閾値であり、Ｔ（４）＜Ｔ（３）＜Ｔ（２）＜Ｔ（１）の順で、トナー残量大の閾値となる。
【００３６】
ステップＳＴ１１において、トナー残量Ｔが所定値Ｔ（４）よりも小さい場合は、ステップＳＴ１６へ移行する。一方、トナー残量Ｔが所定値Ｔ（４）以上の場合は、ステップＳＴ１２へ移行する。ステップＳＴ１２においては、トナー残量Ｔが所定値Ｔ（ｉ）〔ｉの初期値＝１〕より小さいか否か判定する。トナー残量ＴがＴ（１）よりも小さくない場合は、まだトナー残量Ｔが十分有り、そのままリターンする。この場合、トナーＴが所定値Ｔ（１）よりも小さくなっていないので、濃度調整回路１７のゲート回路２３より出力される画像データＤ’ｄａｔａの露光区間数ｍはトナー交換時の区間数ｍに相当するものである。図８に示す機台Ａの場合、トナー交換直後でトナー残量ＴがＴ（１）より大であるとき、レジスタ２２に設定された最も露光区間数の小さいｍ＝１、つまり最も短い露光時間でプリントを実行している。
【００３７】
ステップＳＴ１２において、トナー残量Ｔが所定値Ｔ（１）より小さいと判定されると、ステップＳＴ１３へ移行する。ステップＳＴ１３においては、レジスタ２２に設定されているｍが４より小さいか否か判定する。トナー交換後の初期時は上述したようにｍ＝１なので、ステップＳＴ１３の判定は「はい」で、ステップＳＴ１４へ移行する。ステップＳＴ１４においては、レジスタ２２のｍを１インクリメントする。図８の機台Ａではトナー交換直後のレジスタ２２に設定されているｍ＝１をｍ＝２に変更する。
【００３８】
次に、ステップＳＴ１５へ移行する。ステップＳＴ１５においては、変数ｉを１インクリメントしてリターンする。図８に示す例の場合には、トナー残量の次の比較用の閾値をＴ（１）からＴ（２）に変える。ステップＳＴ１６においては、トナー残量Ｔが閾値Ｔ（４）よりも小となったので、表示部７に「トナーを補給して下さい」を意味する表示を行う。
【００３９】
以上の処理をトナー残量を検出する毎に繰り返す。図８に示す機台Ａの場合、トナー残量Ｔが次の所定値Ｔ（２）に達するまでは、レジスタ２２のｍを２としたままで、プリント動作を続行する。以後、トナー残量Ｔが所定値Ｔ（２）に達すると、機台Ａではレジスタ２２のｍを２から３に変更して、画像データＶ’ｄａｔａの１画素の区間における露光区間数を大きくし、１画素の露光時間を更に大とする。
【００４０】
トナー残量Ｔが同じ所定値Ｔ（ｉ）に達するまで、あるいは達した時点でレジスタ２２の設定ｍを１、……、４のどれを設定するか機台毎に各機台の特性に応じて予め設定される。例えば、図８に示す機台Ａに対し、機台Ｂは初期から大なるｍが設定されるように登録されている。トナー交換後の時間が経過し、だんだんトナー残量が少なくなり、レジスタ２２にｍ＝４が設定されると、ステップＳＴ１３の判定が「いいえ」となり、ステップＳＴ１４をスキップして、ステップＳＴ１５へ移行する。その後は、レジスタ２２のｍ＝４を変更することなく、トナー残量Ｔの減少とともに、変数ｉをインクリメントする。
【００４１】
なお、上記実施形態ファクシミリ装置では、プリント枚数によってレーザを露光する区間数を増加する場合と、トナー残量によりレーザ光を露光する区間数を増加する場合とを併せ持つものについて説明したが、この発明の実施形態として、これらの中、いずれか１つを備えるものであっても良い。
【００４２】
また、上記実施形態では、本発明をファクシミリ装置に実施する場合について説明したが、これに限ることなく、複写機、プリンタ装置、その他の画像形成装置に本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】この発明の一実施形態ファクシミリ装置の構成を示すブロック図である。
【図２】同実施形態ファクシミリ装置の濃度調整回路を示すブロック図である。
【図３】同濃度調整回路の動作を説明するための波形図である。
【図４】同濃度調整回路で設定される露光区間数ｍと印字濃度の関係を示す図である。
【図５】上記実施形態ファクシミリ装置におけるプリント枚数に応じた濃度調整制御を説明するフロー図である。
【図６】同実施形態ファクシミリ装置におけるトナー残量に応じた濃度調整制御を説明するフロー図である。
【図７】同実施形態ファクシミリ装置におけるプリント枚数と、濃度調整回路の露光区間数設定例を示す図である。
【図８】同実施形態ファクシミリ装置におけるトナー残量と、濃度調整回路の露光区間数設定例を示す図である。
【符号の説明】
【００４４】
１        ＭＰＵ
４        ＲＯＭ
５        ＲＡＭ
５ａ      プリント枚数カウント値記憶領域
１１      画像処理回路
１２      ＬＳＵ
１３      プリント用ＣＯＤＥＣ
１４      ページメモリ
１５      プリンタ機構制御部
１６      トナーセンサ
１７      濃度調整回路
２１      Ｄ型フリップフロップ
２２      レジスタ
２３      ゲート回路
【図１】
2006088351.tif 000003
【図２】
2006088351.tif 000004
【図３】
2006088351.tif 000005
【図４】
2006088351.tif 000006
【図５】
2006088351.tif 000007
【図６】
2006088351.tif 000008
【図７】
2006088351.tif 000009
【図８】
2006088351.tif 000010