JP3663641B2

JP3663641B2 - 印字装置

Info

Publication number: JP3663641B2
Application number: JP21186994A
Authority: JP
Inventors: 寿樹生川
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1994-08-11
Filing date: 1994-08-11
Publication date: 2005-06-22
Anticipated expiration: 2020-06-22
Also published as: JPH0854806A; EP0704818A1; DE69523712T2; EP0704818B1; DE69523712D1; US5583621A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、トナーを使用する電子写真方式の印字装置に係り、特に、トナーの消費量を節約するための技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、レーザビーム露光方式のレーザプリンタに代表される電子写真方式の印字装置においては、現像に使用されるトナーの消費量がプリンタのランニングコストを大きく左右する。そこで、例えば、特開平２−１４４５７４号公報に示されるように、トナーの節約消費モードを設け、この節約消費モードが指定された場合、印字すべきドットデータを所定の規則に従って間引いて印字することで、トナーの消費量を節約してランニングコストを抑えるようにしたプリンタがある。また、例えば、特開平１−１３３０７５号公報に示されるように、トナーの通常／節約消費モード用のレーザダイオード駆動電源を各１個ずつ設け、節約消費モードが指定された場合、レーザダイオード駆動電源を切換えてレーザダイオードの駆動電流を減少させ、レーザダイオードの発光強度を下げ、レーザビームの１ドット当たりの現像幅を縮小することにより、トナーの消費量を節約するようにしたレーザプリンタがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記前者の従来例では、トナーの節約消費モードが指定されたとき、ドットデータを間引き処理した後に用紙上に印字するので、用紙上に印字されるべき細かい文字や細い線などが消えてしまい印字品質が低下する場合がある。また、上記後者の従来例では、レーザダイオードを駆動する電源を切換えることにより、レーザダイオードの駆動電流をアナログ的に制御するので、多段階の制御を可能とするためには多数のレーザダイオード駆動電源が必要となり、コスト高になる上に、細かい制御も困難である。
【０００４】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたもので、印字すべきドットデータに基づいて発生させるドットパルスを変調し、この変調後のドットパルスにより印字処理することにより、トナーの消費量について多段階の細かい制御が容易となり、印字品質をある一定レベル以上に保ちながらもトナーの消費量を節約してランニングコストを抑えることができる印字装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１の発明の印字装置は、トナーを使用して印字する電子写真方式の印字装置であって、トナーの通常消費モードと節約消費モードとを切換え設定するモード設定手段と、印字すべきイメージをドットデータとして格納するイメージバッファと、イメージバッファに格納されたドットデータに基づいて、各ドットのオン・オフを示すドットパルスを発生させるパルス発生回路と、モード設定手段により節約消費モードに設定された場合、パルス発生回路から発生されたドットパルスを間引くことなく１ドット当たりのパルス幅が小さくなるように変調して出力する変調回路と、変調回路から出力された変調後のドットパルスに基いて印字処理を行う印字処理手段とを備えたものである。また、請求項２の発明の印字装置は、請求項１記載の印字装置において、変調回路が、モード設定手段により節約消費モードに切換えられた場合、パルス発生回路から発生されたドットパルスを所定時間だけ遅延させるシフトレジスタと、パルス発生回路から発生されたドットパルスとシフトレジスタにより所定時間だけ遅延されたドットパルスとの論理積を出力することによりパルス発生回路から発生されたドットパルスの１ドットあたりの幅を小さくするＡＮＤゲート回路とを備えたものである。
【０００６】
【作用】
上記構成を有する請求項１の発明の印字装置によれば、イメージバッファに格納されたドットデータに基づいて、パルス発生回路により各ドットのオン・オフを示すドットパルスが発生される。モード設定手段によりトナーの節約消費モードが設定されたとき、変調回路により、上記ドットパルスを各ドットのオン時の幅が狭くなるように変調し、変調後のドットパルスに基いて印字処理を行う。これにより、トナーの節約消費を多段階に細かく制御することができる。また、請求項２の発明の印字装置によれば、モード設定手段によりトナーの節約消費モードが設定されたとき、シフトレジスタによりドットパルスを所定時間だけ遅延させ、ＡＮＤゲート回路により、パルス発生回路から発生されたドットパルスと所定時間だけ遅延されたドットパルスとの論理積をとって出力することにより、ドットパルスの各ドットのオン時の幅を狭くすることができ、トナーの消費量を抑えることができる。
【０００７】
【実施例】
以下、本発明を具体化した一実施例について図面を参照して説明する。図１はレーザプリンタ１の概略側断面図である。レーザプリンタ１は、本体ケース２内に、記録プロセスユニット３、定着ユニット４及びレーザスキャナユニット５などが内蔵され、本体ケース２の上面には給紙カセット６が着脱自在にセットされる。また、本体ケース２の前面には排紙トレイ７がセットされる。記録プロセスユニット３には、感光体ドラム８と、転写ローラ９と、感光体ドラム８に対向して、感光体ドラム８を帯電させるための帯電器１０が設けられている。また、定着ユニット４は、加熱ローラ１１と押圧ローラ１２とを有し、レーザスキャナユニット５は、レーザダイオード３０と、スキャナモータ１３と、レンズ１４と、反射鏡１５とを有している。
【０００８】
さらに、記録プロセスユニット３に隣接して現像装置１６が設けられ、この現像装置１６には感光体ドラム８に対向して現像ローラ１７が配置され、また、現像ローラ１７に供給するトナーを収納したトナーカートリッジ１８が装着される。給紙カセット６から搬出される用紙Ｐの搬送路に沿って、給紙ローラ１９及び分離パッド２０、一対の搬送ローラ２１、一対の排紙ローラ２２などが配設されている。さらに、本体ケース２内には、電源ユニット２３、制御回路基板２４、レーザ駆動回路基板２５などが配設されている。また、本体ケース２の上面に設けられたフロントパネル２６には、後述するトナーセーブモード選択スイッチ５４を含む各スイッチが設けられている。
【０００９】
次に、上記構成のレーザプリンタ１によるプリント動作を説明する。用紙Ｐは、給紙カセット６から給紙ローラ１９によって搬出され、搬送ローラ２１により感光体ドラム８と転写ローラ９との間に搬入される。一方、レーザスキャナユニット５はパーソナルコンピュータ（図２参照）から伝送された画像データに基づいて、レーザダイオード３０からレンズ１４及び反射鏡１５を介して感光体ドラム８に対してレーザビームＢを照射し、感光体ドラム８上に潜像を形成する。この潜像は現像装置１６によりトナー像に現像され、転写ローラ９により用紙Ｐ上に転写される。用紙Ｐ上に転写された画像は定着ユニット４により定着され、用紙Ｐは排紙ローラ２２によって排紙トレイ７に排出される。
【００１０】
図２はレーザプリンタ１内部のブロック構成図である。ＣＰＵ４１はプリンタ１全体を制御するものであり、ＲＡＭ４２は印字処理を行うための各種データを一時的に記憶するものである。ＰＲＯＭ４３は各種制御プログラムを記憶するものであり、ＦＯＮＴＲＯＭ４４は文字パターンデータを記憶するものである。データバッファ４５は、パーソナルコンピュータ４６からインタフェース４７を介して伝送された画像データを記憶するものである。イメージバッファ４８は、データバッファ４５に記憶されている画像データを、ＦＯＮＴＲＯＭ４４の文字パターンデータを参照してドットデータとして展開し、格納するものである。ラインバッファ４９は、イメージバッファ４８に格納されているドットデータのうち、用紙Ｐの１行分のドットデータを記憶するものである。セーブモード回路５０は、ラインバッファ４９に格納された１行分のドットデータに基づいて、各ドットのオン・オフを示すドットパルスをレーザドライバ５１に対して発生させるものである。レーザドライバ５１により図１のレーザダイオード３０が発光制御される。本実施例では、レーザドライバ５１にハイレベルのパルスが入力されたときにレーザダイオード３０をＯＮし、ローレベルのパルスが入力されたときにレーザダイオード３０をＯＦＦするように制御している。
【００１１】
図３はセーブモード回路５０の内部構成を示す。セーブモード回路５０は、ラインバッファ４９から送信された１行分のドットデータに基づいて、各ドットのオン・オフを示すドットパルスを発生させるパルス発生回路５２と、パルス発生回路５２から発生されたドットパルスを変調して、変調後のドットパルスをレーザドライバ５１に対して出力する変調回路５３と、モード設定手段としてのトナーセーブモード選択スイッチ５４からのモード選択信号に応じて変調回路５３を変調制御するレジスタ５５とで構成される。変調回路５３は、クロック信号によりドットパルスを所定時間だけ遅延させてシフトパルスを出力するシフトレジスタ５６と、パルス発生回路５２から発生されたドットパルスとシフトレジスタ５６により所定時間だけ遅延されたシフトパルスとの論理積を出力するＡＮＤゲート回路５７とで構成される。
【００１２】
レジスタ５５からは４本の出力線がシフトレジスタ５６に対して設けられ、この４本の出力線による出力信号の組合せにより、シフトレジスタ５６におけるドットパルスの遅延方式が決定される。例えば、通常消費モードのときは、レジスタ５５から４つの‘０’信号がシフトレジスタ５６に対して出力される。このときは、シフトレジスタ５６によるドットパルスの遅延動作は行われない。一方、トナーセーブモード選択スイッチ５４により、トナーセーブモード（節約消費モード）が設定されているときは、レジスタ５５から３つの‘０’信号と１つの‘１’信号がシフトレジスタ５６に対して出力される。
【００１３】
次に、図４を参照して、あるトナーセーブモードが設定されている時の上記構成のセーブモード回路５０の動作について説明する。図４はドットパルス（ａ）、シフトパルス（ｂ）及びＡＮＤゲート回路５７の出力パルス（ｃ）の変化状態を示したタイムチャートである。各パルスの状態がハイのときはレーザダイオード３０が発光し、ローのときはレーザダイオード３０は発光しない。従って、ハイのパルスに対応してレーザダイオード３０が発光すると、そのレーザビームＢが感光体ドラム８上に潜像を形成し、現像装置１６の作用によりトナー像が得られる。すなわち、用紙Ｐ上に像が形成される。一方、ローのパルスのときには、レーザダイオード３０は発光しないので、用紙Ｐ上には像が形成されない。
【００１４】
１行分のドットデータがラインバッファ４９から送信されると、各ドットのオン・オフを示すドットパルス（ａ）がパルス発生回路５２から発生される。このドットパルスは、シフトレジスタ５６において、クロック信号により、例えば、約１／３周期だけ遅延され、シフトパルス（ｂ）として出力される。ＡＮＤゲート回路５７により、ドットパルス（ａ）とシフトパルス（ｂ）の論理積がとられ、レーザドライバ５１に対してパルス（ｃ）が出力される。ＡＮＤゲート回路５７の出力パルス（ｃ）は、上記ドットパルス（ａ）とシフトパルス（ｂ）の論理積をとるので、ハイの状態の時間がドットパルス（ａ）と比較して短くなる。よって、レーザダイオード３０の発光時間も短くなるので、感光体ドラム８上に照射されるレーザビームＢのスポット径も、通常消費モードのときと比較して小さくなる。ところで、トナーは、感光体ドラム８上の潜像の形成されている部分すなわち、レーザビームＢの照射された部分のみに付着するので、トナーセーブモードの設定時は通常消費モードのときと比較して、感光体ドラム８上に付着するトナーの量は少量となるのである。
【００１５】
ここで、図５を参照して上記前者の従来例と本実施例による作用効果の違いを比較する。同図（ａ）はトナーの通常消費モードでの印字状態、同図（ｂ）は上記前者の従来例によるトナーの節約消費モードでの印字状態、同図（ｃ）は本実施例によるトナーの節約消費モードでの印字状態を示す。従来例では、同図（ｂ）に示すように、間引き処理により、印字されるべきドット６１のうち、ドット６１´がトナー節約のため省略され、中抜けになっている。本実施例では、同図（ｃ）に示すように、ドット６２の大きさそのものが小さくなり、上述のような中抜けがなくなる。このように、節約消費モードでドットデータを間引き処理して印字する従来例の場合、細かい文字や細い線などが消えてしまい印字品質が低下するが、本実施例では、そのようなことがなくなり、印字品質を一定レベル以上に保つことができる。
【００１６】
このように、トナーセーブモードが設定されていれば、１ドット当たりに消費するトナー量を減少させることができ、印字品質を一定レベル以上に保ちながらもトナーの消費量を節約することが可能となって、レーザプリンタ１のランニングコストを抑えることができる。さらに、トナーセーブモードは複数レベルの中から任意に選択することができ、それに応じてシフトレジスタ５６より出力されるシフトパルスの位相を適宜に制御することにより、ドットパルスの遅延時間を調整することができるので、トナーの消費量について多段階の細かい制御が可能となる。
【００１７】
なお、本発明は上記実施例に限られず種々の変形が可能であり、パルス発生回路５２から発生されるドットパルスを変調する方式は、シフトレジスタ５６とＡＮＤゲート回路５７だけに限られない。また、上記実施例では、シフトレジスタ５６において、クロック信号によりドットパルスを１／３周期遅らせたが、例えば、クロック信号により１／４周期や１／２周期等だけ遅らせるようにしてもよい。
【００１８】
【発明の効果】
以上のように本発明の印字装置によれば、トナーの節約消費モードが設定されたとき、各ドットのオン・オフを示すドットパルスを間引くことなく１ドットパルス当たりのパルス幅が小さくなるよう変調し、変調後のドットパルスに基いて印字処理を行うので、トナーの消費量についてディジタル的に多段階の細かい制御を容易に行うことができ、１ドット当たりに消費するトナー量を減少させることができる。また、間引き処理により細かい文字や細い線などが消えてしまうといったことがなくなり、印字品質を一定レベル以上に保ちながらもトナーの消費量を節約してランニングコストを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例によるレーザプリンタの概略側断面図である。
【図２】上記レーザプリンタの内部のブロック構成図である。
【図３】上記レーザプリンタ内におけるセーブモード回路の内部のブロック構成図である。
【図４】ドットパルス、シフトパルス、及びＡＮＤゲート回路の出力パルスの変化状態を示したタイムチャートである。
【図５】（ａ）はトナーの通常消費モード状態、（ｂ）は従来例によるトナーの節約消費モード状態、（ｃ）は本実施例によるトナーの節約消費モード状態での印字の様子を示す図である。
【符号の説明】
１レーザプリンタ
１８トナーカートリッジ
４８イメージバッファ
５２パルス発生回路
５３変調回路
５４トナーセーブモード選択スイッチ
５６シフトレジスタ
５７ＡＮＤゲート回路

Claims

トナーを使用して印字する電子写真方式の印字装置において、
トナーの通常消費モードと節約消費モードとを切換え設定するモード設定手段と、
印字すべきイメージをドットデータとして格納するイメージバッファと、
前記イメージバッファに格納されたドットデータに基づいて、各ドットのオン・オフを示すドットパルスを発生させるパルス発生回路と、
前記モード設定手段により節約消費モードに設定された場合、前記パルス発生回路から発生されたドットパルスを間引くことなく１ドット当たりのパルス幅が小さくなるように変調して出力する変調回路と、
前記変調回路から出力された変調後のドットパルスに基いて印字処理を行う印字処理手段と
を備えたことを特徴とする印字装置。
前記変調回路は、前記モード設定手段により節約消費モードに切換えられた場合、前記パルス発生回路から発生されたドットパルスを所定時間だけ遅延させるシフトレジスタと、
前記パルス発生回路から発生されたドットパルスと前記シフトレジスタにより所定時間だけ遅延されたドットパルスとの論理積を出力することにより前記パルス発生回路から発生されたドットパルスの１ドットあたりの幅を小さくするＡＮＤゲート回路と
を備えたことを特徴とする請求項１記載の印字装置。