(57)【要約】【課題】感光体は、製造時に生じる感光層の厚さのバラツキ、使用中のレーザー照射頻度、清掃時の磨耗等により、感光体上の位置によって感度にバラツキが発生する場合、また、媒体と現像機のギャップが一様でない場合など、濃度変化が一様でない場合は、現像時の現像電圧制御のような、感光体上の現像領域全体を制御する方法では対応できない。またレーザー出力の制御については応答速度が問題となる。【解決手段】印刷画素毎にレーザーの出力を変更する機能を有するレーザービームを用い、感光体上の印刷濃度の測定手段を持つ電子写真方式プリンタにおいて、感光体上の印刷濃度の測定結果に応じて任意にレーザーの出力を制御して濃度を調整する。【選択図】  図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷画素毎にレーザーの出力を変更する機能を有するレーザービームを用い、感光体上の印刷濃度の測定手段を持つ電子写真方式プリンタにおいて、感光体上の印刷濃度の測定結果に応じて任意にレーザーの出力を制御して濃度を調整することを特徴とする電子写真方式プリンタの画像補正方法。
【請求項２】
前記感光体表面を仮想的に矩形の領域に区切り、各領域毎に濃度を測定し、その測定結果を保持することを特徴とする請求項１記載の電子写真方式プリンタの画像補正方法。
【請求項３】
前記矩形領域の大きさを、前記感光体上の位置によって一定ではなく任意の大きさにすることを特徴とする請求項２に記載の電子写真方式プリンタ画像補正方法。
【請求項４】
レーザー出力信号のパルス幅変調を用いて前記レーザーの出力を制御し濃度を調整することを特徴とする請求項１または２に記載の電子写真方式プリンタ画像補正方法。
【請求項５】
一つのレーザーに対して複数系統のレーザー出力信号を用い、幾つかの系統のレーザー出力信号に対してパルス幅変調を行うことにより前記レーザーの出力を制御し濃度を調整することを特徴とする請求項１または２に記載の電子写真方式プリンタ画像補正方法。
【請求項６】
画像補正動作を行う際に、補正結果が満足するまで所定の回数補正動作を行って、その回数を記録し、補正に要した回数がある一定の回数を超えた場合の頻度または回数に応じて、ユーザーまたは管理者に連絡することを特徴とする請求項１、２、３、４、または５のいずれかに記載の電子写真方式プリンタ画像補正方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザービームを用いる電子写真方式プリンタの画像補整方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
レーザービームを用いる電子写真方式のプリンタは、レーザーを感光体上に照射することにより画像を形成し、その画像に対してトナー等の色材を付着させ、印刷媒体に転写することにより画像を現像し印刷を行なう。このとき、現像の際の媒体と現像機のギャップ、感光体の感度のバラツキ等様々な理由により、印刷濃度が変化する。濃度の変化が全体的に薄くなる、あるいは濃くなるというように一様に変化する場合は、現像時の電圧の制御・レーザー出力の制御等により調整することが可能である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
感光体は、製造時に生じる感光層の厚さのバラツキ、使用中のレーザー照射頻度、清掃時の磨耗等により、感光体上の位置によって感度にバラツキが発生する場合、また、媒体と現像機のギャップが一様でない場合など、濃度変化が一様でない場合は、現像時の現像電圧制御のような、感光体上の現像領域全体を制御する方法では対応できない。またレーザー出力の制御については応答速度が問題となる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明は、印刷画素毎にレーザーの出力を変更する機能を有するレーザービームを用い、感光体上の印刷濃度の測定手段を持つ電子写真方式プリンタにおいて、感光体上の印刷濃度の測定結果に応じて任意にレーザーの出力を制御して濃度を調整するようにしたことを特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施例を図面に従って説明する。図１は本発明のプリンタの構成を示す模式図である。プリンタ０１００は、プリンタの制御を行うプリンタコントローラ０１０１と印刷機構部であるプリンタエンジン０１０２および、操作パネル０１０３から構成されており、ネットワークやホストマシンから印刷データを受信して、そのデータに基づいて印刷を行う。
【０００６】
図２は、プリンタエンジン０１０２の光学系の構成例を示す模式図である。レーザー制御装置０２０１はプリンタコントローラ０１０１から送られてきたデータに基づいて、レーザーダイオード０２０２を制御し、レーザーを発振させる。
レンズ０２０３はレーザーダイオード０２０２より発振されたレーザーの感光体０２０８上でのビーム径を絞るためのレンズである。ミラー０２０４は、回転することによりレーザーダイオード０２０２より発振されたレーザーをフォトセンサ０２０７及び感光体０２０８上で走査させるミラーである。レンズ０２０５はミラー０２０４で反射されたレーザーが感光体上を走査する際の経路長の違いによる焦点距離の違いの補正を行うレンズである。ミラー０２０６はミラー０２０４によって反射されたレーザーをさらに反射させて感光体０２０８上を走査させるためのミラーである。感光体０２０８は、レーザーの走査によって画像を形成し印刷媒体に転写する現像媒体である。フォトセンサ０２０７は、レーザーの受光を検知してレーザー制御装置に伝えるセンサである。０２０９は、感光体上に現像された画像の濃度を測定する濃度測定装置である。０２１０は、図５に示す感光体０２０８の基準点０５０１の通過を検知するためのセンサである。
【０００７】
図３はレーザー制御装置０２０１の制御ブロック図である。同期信号生成部０３００は、フォトセンサ０２０７からの信号に基づいて同期信号の送出開始タイミングを決定し、レーザー制御装置０２０１の各部に同期信号を供給する。入力Ｉ／Ｆ部０３０１はバッファメモリを有し、通常動作の場合には、コントローラから送られてきた２値化処理された画像データを受け取り、バッファメモリに一旦保持し、同期信号に基づいて画像処理部０３０２にデータを転送し、初期化動作の場合には露光補正部０３０３へ補正データの転送を行なう。
【０００８】
画像処理部０３０２は同期信号に基づいて動作し、主走査方向４ラインを保持可能なラインメモリを有し、入力Ｉ／Ｆ部０３０１から転送されたデータとラインメモリ出力４ラインの合計５ラインのデータから、内容に応じてレーザーの出力を弱／強の２段階に対応するビデオ信号を生成し、露光補正部０３０３に転送する。
【０００９】
露光補正部０３０３は、印刷位置に対応する補正メモリの内容を読出し、読出し処理に要した時間だけ遅延させたビデオ信号とともにパルス幅制御部Ｈ０３０４及びパルス幅制御部Ｌ０３０５に転送する。補正メモリの内容は電源投入時に補正無しの値に初期化され、濃度測定動作を行った後にプリンタコントローラ０１０１から転送され、プリンタの電源が切られるか、内容を更新されるまで保持される。本実施例のプリンタは校正動作モードを有し、電源投入時等必要に応じて濃度測定を行い、補正メモリの内容を更新する。
【００１０】
図５に、感光体０２０８の表面を仮想的に矩形領域で区切った模式図を示す。
感光体０２０８を横切る矢印はレーザーの走査方向を示し、回転する方向の矢印は感光体０２０８の回転方向を示し、０５０１は感光体０２０８の基準点を示す。図６に、図５に示す感光体表面を仮想的に平面に展開した模式図を示す。感光体０２０８に物理的な基準点０５０１を設定し、センサ０２１０は、感光体０２０８の基準点０５０１が通過するたびに基準信号をプリンタコントローラ０１０１及びレーザー制御装置０２０１に送る。図６に示すように、感光体０２０８の基準点０５０１から主走査方向にＸ軸、副走査方向にＹ軸を設定し、Ｘ軸方向の分割数をｍ、Ｙ軸方向の分割数をｎとして、図７に示すように、領域（０、０）、（１、０）、・・・（ｍ−１、ｎ−１）とし、ここでは領域のＸ軸方向の座標をｘ（０≦ｘ≦ｍ−１）、Ｙ軸方向の座標をｙ（０≦ｙ≦ｎ−１）で表すこととする。このとき、領域の境界となる座標値は印刷解像度での画素数を用いて表す。この分割数及び境界となる座標値は任意に変更可能である。校正動作モードにおいて、プリンタコントローラ０１０１は測定用の印刷パターンをプリンタエンジン０１０２の感光体０２０８上に形成させ、濃度測定装置０２０９は図６に示す各領域に対して感光体０２０８上の画像濃度の測定を行い、測定結果をプリンタコントローラ０１０１に転送する。このとき、実際に用紙を搬送して、感光体上の濃度パターンを転写し用紙を排出する必要はなく、用紙を搬送するかしないかはあらかじめ設定されている値に基づく。プリンタコントローラ０１０１は、センサ０２１０から送られる基準信号のタイミングに基づいて測定開始の指示を出し、その指示に基づいて濃度測定装置０２０９は測定を行う。プリンタコントローラ０１０１は測定値を受け取り、Ｘ軸方向の分割数ｍ・Ｘ軸方向境界座標及び、Ｙ軸方向の分割数ｎ・Ｙ軸方向境界座標と対応させて測定値Ｄｍ（ｘ、ｙ）とし、順にあらかじめ設定してある基準値と比較して各領域に対する補正値を算出し、レーザー制御装置０２０１に転送する。
【００１１】
各領域の補正値の算出は、図８に示すように基準濃度Ｄｒｆ（ｘ、ｙ）と測定値Ｄｍ（ｘ、ｙ）を比較して、補正レベルＣｌｖ（ｘ、ｙ）を変更することにより行う。図１１のＤ０、Ｄ１、Ｄ２は単位濃度であり、任意の数値を設定することができる。プリンタコントローラ０１０１から転送される補正データは、図８に示すように、Ｘ方向分割数ｍ、Ｙ方向分割数ｎ、Ｘ軸方向境界座標、Ｙ軸方向境界座標、各領域の補正レベルＣｌｖ（ｘ、ｙ）からなる。本補正は、全ての領域の測定結果が基準値の範囲内に収まるか、または、あらかじめ決められた回数が終了するまで行い、補正に要した回数及び補正結果をプリンタコントローラ０１０１に送信し、プリンタコントローラ０１０１はそのデータを記録し、内容に応じてユーザーまたは管理者へ通知する。
【００１２】
露光補正部は、印刷用の同期信号をカウントすることにより、露光する画素の基準点からの主走査方向の位置を計算し、感光体の基準信号から、印刷したライン数をカウントすることにより、副走査方向の位置を計算し、対応する補正値を補正メモリより読み出す。
【００１３】
パルス幅制御部Ｈ０３０４及びパルス幅制御部Ｌ０３０５は、レーザーの出力の弱／強の２段階の切り替えに対応し、図４に示すようなパルス幅制御回路から構成されており、同じ構成をとなっている。このパルス幅制御回路で生成される信号の模式図を図９に示す。図９は、同期信号と図４中のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ、Ｊ各点の信号の関係を示すタイミングチャートである。図４に示すパルス幅制御回路は入力されたビデオ信号を遅延素子０４０１、０４０２、０４０３、０４０４を用い、１画素を露光するビデオ信号のパルス幅の時間よりも短い時間を遅延させた信号を生成し、それらの信号を組み合わせることで異なるパルス幅の信号を生成する。そして、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ、Ｊ各点に出力される、異なるパルス幅の信号から、セレクタ０４０９を用い、補正値に基づいて一つ選択することにより、１画素を描画するレーザー駆動信号のパルス幅を変化させてレーザー制御部０３０６に出力することができる。ここで、露光補正を行なう場合、露光補正部０３０３は、パルス幅制御部Ｌ０３０５に対しては入力されたビデオ信号と同じパルス幅となるような露光補正信号を送り、パルス幅制御部Ｈ０３０４に対しては補正値に応じてパルス幅が変化するように露光補正信号を送る。これにより、パルス幅制御部Ｌ０３０５の出力信号であるレーザー駆動信号”ＶＩＤＥＯ＿ＬＯＮ−Ｐ”は、入力されたビデオ信号と同じパルス幅の信号となり、パルス幅制御部Ｈ０３０４の出力信号であるレーザー駆動信号”ＶＩＤＥＯ＿ＨＯＮ−Ｐ”は、補正値に応じたパルス幅の信号となるように制御される。
【００１４】
レーザー制御部０３０６の構成を図１０に示す。レーザー制御部０３０６は、レーザー駆動回路１００２とレーザー出力制御回路１００１から構成されている。レーザー駆動回路１００２とレーザーダイオード０２０２の模式図を図１１に示す。レーザーダイオード０２０２は、レーザー発振素子１１０９とフォトセンサ１１１０から構成されている。レーザー発振素子１１０９は、流れる電流ＩＤＲＶに応じてレーザーを発振し、フォトセンサ１１１０はレーザーの出力に応じて電流ＩＰＤを流す。レーザー駆動回路１００２は４つの電流源１１０５、１１０６、１１０７、１１０８とスイッチ１１０１、１１０２、１１０３、１１０４を有し、電流源１１０６はレーザーダイオード１１０９がレーザーを発振する直前までのバイアス電流を流すためのものであり、流す電流はレーザー出力制御回路１００１より出力される信号ＶＣＢＩＡＳの電圧によって制御される。レーザー出力制御回路１００２は、出力信号の電圧ＶＣＯＦＦの値を一定に保ち、信号ＶＯＦＦ＿ＯＮ−Ｐを”Ｈ”にしてスイッチ１１０１をＯＮにして電流源１１０５より電流を流し、レーザー発振素子１１０９からレーザーを発振させ、レーザーの発振によってフォトセンサ１１１０に流れる電流ＩＰＤが、あらかじめ決められた一定値になるように電圧ＶＣＢＩＡＳを制御する。レーザー出力制御回路１００１より出力される信号ＶＣＬＯＷ、ＶＣＨＩＧＨの電圧は予め一定の値に決められており、それぞれパルス幅制御回路０３０４、０３０５の出力信号ＶＩＤＥＯ＿ＨＯＮ−Ｐ、ＶＩＤＥＯ＿ＬＯＮ−Ｐにより、スイッチ１１０３、１１０４をＯＮにして電流源１１０７、１１０８より電流を流してレーザーダイオード０２０２よりレーザーを発振させる。
【００１５】
露光補正を行なう場合の、１画素に対応するレーザー駆動信号Ｌとレーザー駆動信号Ｈの例を図１２に示す。この図１２に示すように、レーザー駆動信号”ＶＩＤＥＯ＿ＬＯＮ−Ｐ”のパルス幅を一定にし、レーザー駆動信号”ＶＩＤＥＯ＿ＨＯＮ−Ｐ”を通常のビデオ信号のパルス幅より小さい幅のパルスを付加することにより、１画素の露光に用いるレーザー出力を制御する。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、電子写真方式のプリンタにおいて、感光体上の印刷濃度に応じてレーザー駆動信号のパルス幅を制御し、位置による印刷濃度の補正を行うことにより、印刷画質の劣化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる電子写真方式プリンタの構成を示す図。
【図２】本発明にかかる電子写真方式のプリンタの光学系の構成を示す図。
【図３】本発明にかかる電子写真方式のプリンタのレーザー制御装置の構成を示す図。
【図４】図３におけるパルス幅制御部の回路構成を示す図。
【図５】図２における感光体の表面を仮想的に矩形領域で区切った模式図。
【図６】図５の感光体表面を仮想的に平面に展開した模式図。
【図７】本発明におけるパルス幅制御回路の出力信号の例を示す図。
【図８】本発明におけるプリンタコントローラから転送される補整データを示す図。
【図９】本発明におけるパルス幅制御回路で生成される信号の模式図。
【図１０】図３におけるレーザー制御装置のレーザ制御部の構成を示す図。
【図１１】図１０におけるレーザ駆動回路とレーザダイオードの構成を示す図。
【図１２】本発明における１画素に対応するレーザ駆動信号を示す図。
【符号の説明】
０１００  プリンタ
０１０１  プリンタコントローラ
０１０２  プリンタエンジン
０１０３  操作パネル
０２０１  レーザー制御装置
０２０２  レーザーダイオード
０２０３  レンズ
０２０４  ミラー
０２０５  レンズ
０２０６  ミラー
０２０７  フォトセンサ
０２０８  感光体
０２０９  濃度測定装置
０２１０  センサ
０３００  同期信号生成部
０３０１  入力Ｉ／Ｆ部
０３０２  画像処理部
０３０３  露光補正部
０３０４  パルス幅制御部Ｈ
０３０５  パルス幅制御部Ｌ
０３０６  レーザー制御部
０４０１、０４０２、０４０３、０４０４  遅延素子
０４０５、４０６  ＡＮＤ回路
０４０７、０４０８  ＯＲ回路
０４０９  セレクタ回路
０５０１  基準点
１００１  レーザー出力制御回路
１００２  レーザー駆動回路
１１０１、１１０２、１１０３、１１０４  スイッチ
１１０５、１１０６、１１０７、１１０８  電流源
１１０９  レーザー発振素子
１１１０  フォトセンサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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