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発明の名称 記録装置、記録制御システム、ならびに記録制御方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平11−38838
公開日 平成11年(1999)2月12日
出願番号 特願平9−191645
出願日 平成9年(1997)7月16日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】谷 義一 (外1名)
発明者 武藤 量
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 垂直および水平の同期信号を基準として画像信号を出力し、該画像信号に応じて光を感光体上に照射して潜像を形成し、トナーを塗布することによって画像データの記録を行う電子写真式の記録装置であって、前記トナーの消費モードを、通常消費モードからトナー節約消費モードへ切り替えるモード設定手段と、前記トナー節約消費モードに設定されたとき、前記垂直同期信号に同期して前記水平同期信号を分周した信号を基準として、画像データの間引き処理を行い、副走査方向に間引きされた画像信号を出力する間引き手段とを具え、該間引きされた画像信号を用いて画像データの記録を行うことを特徴とする記録装置。
【請求項2】 垂直および水平の同期信号を基準として画像信号を出力し、該画像信号に応じて光を感光体上に照射して潜像を形成し、トナーを塗布することによって画像データの記録を行う電子写真式の記録装置であって、前記トナーの消費モードを、通常消費モードからトナー節約消費モードへ切り替えるモード設定手段と、前記トナー節約消費モードに設定されたとき、前記水平同期信号に同期してビデオクロック信号を分周した信号を基準として、画像データの間引き処理を行い、主走査方向に間引きされた画像信号を出力する間引き手段とを具え、該間引きされた画像信号を用いて画像データの記録を行うことを特徴とする記録装置。
【請求項3】 前記モード設定手段は、複数色のトナーカートリッジのうち、少なくとも1色がトナー節約消費モードに設定された場合には、他の色もトナー節約消費モードに設定されることを特徴とする請求項1又は2記載の記録装置。
【請求項4】 ホストコンピュータと記録装置との間でデータのやりとりを行う記録制御システムであって、前記ホストコンピュータ側に設けられ、トナーの消費モードを、通常消費モードからトナー節約消費モードへ切り替えるモード設定手段と、前記記録装置側に設けられ、前記トナー節約消費モードに設定されたとき、垂直同期信号に同期して水平同期信号を分周した信号を基準として、画像データの間引き処理を行い、副走査方向に間引きされた画像信号を出力する間引き手段と、該間引きされた画像信号を出力し、該画像信号に応じて光を感光体上に照射して潜像を形成し、トナーを塗布することによって画像データの記録を行う画像記録手段とを具えたことを特徴とする記録制御システム。
【請求項5】 ホストコンピュータと記録装置との間でデータのやりとりを行う記録制御システムであって、前記ホストコンピュータ側に設けられ、トナーの消費モードを、通常消費モードからトナー節約消費モードへ切り替えるモード設定手段と、前記記録装置側に設けられ、前記トナー節約消費モードに設定されたとき、前記水平同期信号に同期してビデオクロック信号を分周した信号を基準として、画像データの間引き処理を行い、主走査方向に間引きされた画像信号を出力する間引き手段と、該間引きされた画像信号を出力し、該画像信号に応じて光を感光体上に照射して潜像を形成し、トナーを塗布することによって画像データの記録を行う画像記録手段とを具えたことを特徴とする記録制御システム。
【請求項6】 前記モード設定手段は、複数色のトナーカートリッジのうち、少なくとも1色がトナー節約消費モードに設定された場合には、他の色もトナー節約消費モードに設定されることを特徴とする請求項4又は5記載の記録制御システム。
【請求項7】 垂直および水平の同期信号を基準として画像信号を出力し、該画像信号に応じて画像データの記録を行う電子写真式の記録制御方法であって、トナーの消費モードを、通常消費モードからトナー節約消費モードへ切り替え、該トナー節約消費モードに設定されたとき、前記垂直同期信号に同期して前記水平同期信号を分周した信号を基準として、画像データの間引き処理を行い、副走査方向に間引きされた画像信号を出力し、該間引きされた画像信号に応じて光を感光体上に照射して潜像を形成し、トナーを塗布することによって画像データの記録を行うことを特徴とする記録制御方法。
【請求項8】 垂直および水平の同期信号を基準として画像信号を出力し、該画像信号に応じて画像データの記録を行う電子写真式の記録制御方法であって、トナーの消費モードを、通常消費モードからトナー節約消費モードへ切り替え、該トナー節約消費モードに設定されたとき、前記水平同期信号に同期してビデオクロック信号を分周した信号を基準として、画像データの間引き処理を行い、主走査方向に間引きされた画像信号を出力し、該間引きされた画像信号に応じて光を感光体上に照射して潜像を形成し、トナーを塗布することによって画像データの記録を行うことを特徴とする記録制御方法。
【請求項9】 前記トナーの消費モードは、複数色のトナーカートリッジのうち、少なくとも1色がトナー節約消費モードに設定された場合には、他の色もトナー節約消費モードに設定されることを特徴とする請求項7又は8記載の記録制御方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、記録装置、記録制御システム、ならびに記録制御方法に関する。より詳しくは、トナーの使用消費量を節約することが可能なレーザービーム露光方式を用いた電子写真式のカラー画像記録装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、白黒の画像記録に用いられる電子写真式の記録装置において、現像に使用されるトナーの消費が進み、トナー残量が所定量以下になった場合には、トナーローという警告を発してオペレータに対してトナーカートリッジの交換を促したり、あるいは、印字画像の状態をチェックしながら印字の継続を行う必要があった。
【0003】また、最近では、エコロジーという概念が導入され、無駄なトナー消費を防止しようとする考えから、トナーローの表示が出ていなくても印字画像の濃度を下げて使用し、トナーカートリッジの寿命を延ばそうとする機能、即ち1つのカートリッジで多くの印字枚数を増やそうとする機能を持った電子写真式の記録装置が具体化されてきている。
【0004】このような機能に関する特許としては、特許公報の第2505226号等が提案されている。この特許の権利化するところは、要するに、トナーの通常消費モードと節約消費モードとを有し、トナーローという警告が発せられたら、節約消費モードになり、レーザーダイオードの駆動電流を減少させ、1ドット当たりの現像幅を縮小させ、印字画像濃度を低下させることにより、トナーの消費を減少させるというものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特許公報第2505226号を用いてカラー電子写真式の記録装置に応用した場合、特にパルス幅変調を用いたハーフトーン再生能力のあるカラー電子写真式の記録装置に用いた場合、以下のような不都合が発生する。
【0006】図12に示すように、電子写真式の現像特性は、入力データが小さいときと入力データが大きいときとでは、その入力データに対する画像濃度がばらつく、即ち入力データに対してリニアー(線形的)な特性となっていない。
【0007】図13は、従来のカラー電子写真式の記録装置を用いて印字した場合の用紙上のトナー乗り量を示したものである。この図13は、解りやすいようにするために、Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(黒)のトナーが全て同一量で印字された場合の模式図である。また、図14は、特許公報第2505226号で述べられている方法によって記載された模式図である。
【0008】そして、図12の現像特性(非線形的な特性)で示したように、画像データが小さい場合の現像濃度がばらつくことから、4色を重ねた場合にもその色彩がばらつくのは明らかである。さらに、カラー電子写真式で要求される正確な色味の再現性が損なわれることも明らかである。
【0009】また、カラー電子写真式の記録装置において、トナー消費を少なくする方法として、走査ラインを間引く方法がある。図15は、その間引いた場合のトナー乗り量を模式図に示したものである。この図15において、各色Y、M、C、Kの単独の乗り量は図13で示した乗り量を示しているが、それぞれ各色の走査を1ライン毎に間引いている。この図15から明らかなように、ある走査ラインは、間引きによりYとMとの橙色になってしまっている。
【0010】また、他の走査ラインは、間引きによりCとKとが重なり合って、色としては青黒になってしまっている。このように走査ラインを間引くことによって、色彩がばらつくことになる。
【0011】そこで、本発明の目的は、トナー節約消費モードに設定されたとき、色彩および色味の再現性を損なうことなく、トナー消費を節約して記録を行うことが可能な記録装置、記録制御システム、ならびに記録制御方法を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、垂直および水平の同期信号を基準として画像信号を出力し、該画像信号に応じて光を感光体上に照射して潜像を形成し、トナーを塗布することによって画像データの記録を行う電子写真式の記録装置であって、前記トナーの消費モードを、通常消費モードからトナー節約消費モードへ切り替えるモード設定手段と、前記トナー節約消費モードに設定されたとき、前記垂直同期信号に同期して前記水平同期信号を分周した信号を基準として、画像データの間引き処理を行い、副走査方向に間引きされた画像信号を出力する間引き手段とを具え、該間引きされた画像信号を用いて画像データの記録を行うことによって、記録装置を構成する。
【0013】本発明は、垂直および水平の同期信号を基準として画像信号を出力し、該画像信号に応じて光を感光体上に照射して潜像を形成し、トナーを塗布することによって画像データの記録を行う電子写真式の記録装置であって、前記トナーの消費モードを、通常消費モードからトナー節約消費モードへ切り替えるモード設定手段と、前記トナー節約消費モードに設定されたとき、前記水平同期信号に同期してビデオクロック信号を分周した信号を基準として、画像データの間引き処理を行い、主走査方向に間引きされた画像信号を出力する間引き手段とを具え、該間引きされた画像信号を用いて画像データの記録を行うことによって、記録装置を構成する。
【0014】また、本発明は、ホストコンピュータと記録装置との間でデータのやりとりを行う記録制御システムであって、前記ホストコンピュータ側に設けられ、トナーの消費モードを、通常消費モードからトナー節約消費モードへ切り替えるモード設定手段と、前記記録装置側に設けられ、前記トナー節約消費モードに設定されたとき、垂直同期信号に同期して水平同期信号を分周した信号を基準として、画像データの間引き処理を行い、副走査方向に間引きされた画像信号を出力する間引き手段と、該間引きされた画像信号を出力し、該画像信号に応じて光を感光体上に照射して潜像を形成し、トナーを塗布することによって画像データの記録を行う画像記録手段とを具えることによって、記録制御システムを構成する。
【0015】また、本発明は、ホストコンピュータと記録装置との間でデータのやりとりを行う記録制御システムであって、前記ホストコンピュータ側に設けられ、トナーの消費モードを、通常消費モードからトナー節約消費モードへ切り替えるモード設定手段と、前記記録装置側に設けられ、前記トナー節約消費モードに設定されたとき、前記水平同期信号に同期してビデオクロック信号を分周した信号を基準として、画像データの間引き処理を行い、主走査方向に間引きされた画像信号を出力する間引き手段と、該間引きされた画像信号を出力し、該画像信号に応じて光を感光体上に照射して潜像を形成し、トナーを塗布することによって画像データの記録を行う画像記録手段とを具えることによって、記録制御システムを構成する。
【0016】ここで、前記モード設定手段は、複数色のトナーカートリッジのうち、少なくとも1色がトナー節約消費モードに設定された場合には、他の色もトナー節約消費モードに設定される。
【0017】また、本発明は、垂直および水平の同期信号を基準として画像信号を出力し、該画像信号に応じて画像データの記録を行う電子写真式の記録制御方法であって、トナーの消費モードを、通常消費モードからトナー節約消費モードへ切り替え、該トナー節約消費モードに設定されたとき、前記垂直同期信号に同期して前記水平同期信号を分周した信号を基準として、画像データの間引き処理を行い、副走査方向に間引きされた画像信号を出力し、該間引きされた画像信号に応じて光を感光体上に照射して潜像を形成し、トナーを塗布することによって画像データの記録を行うことができる。
【0018】また、本発明は、垂直および水平の同期信号を基準として画像信号を出力し、該画像信号に応じて画像データの記録を行う電子写真式の記録制御方法であって、トナーの消費モードを、通常消費モードからトナー節約消費モードへ切り替え、該トナー節約消費モードに設定されたとき、前記水平同期信号に同期してビデオクロック信号を分周した信号を基準として、画像データの間引き処理を行い、主走査方向に間引きされた画像信号を出力し、該間引きされた画像信号に応じて光を感光体上に照射して潜像を形成し、トナーを塗布することによって画像データの記録を行うことができる。
【0019】ここで、前記トナーの消費モードは、複数色のトナーカートリッジのうち、少なくとも1色がトナー節約消費モードに設定された場合には、他の色もトナー節約消費モードに設定される。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明を詳細に説明する。
【0021】本発明の第1の実施の形態を、図1〜図9に基づいて説明する。
【0022】まず、本発明に用いられるカラー電子写真式記録装置の全体構成の概略を、図7に基づいて説明する。
【0023】本装置の下部には、転写紙5を収納する転写紙カセット6が設けられ、その上部に給紙ローラ7が設置されている。また、本装置の上部には、感光ドラムl2にレーザ光を照射するためのスキャナーユニット8が配設されている。このスキャナーユニット8の内部には、不図示のレーザ光源があり、この光源から発光されるレーザ光は高速モータ9に連結されたスキャナーミラー10により水平方向の走査に変換される。そして、その走査された光は、折り返しミラー11によって反射され、感光ドラムユニットl内に設けられた感光ドラム12に照射される。
【0024】上記感光ドラム12の近傍には不図示の光センサが設けられており、レーザ光がその光センサを横切る際に信号を発する。この信号は、感光ドラム12に画像を走査する際の水平同期信号(主走査方向)となり、通常ビームディテクト信号(BD信号)として使用される。
【0025】感光ドラムユニット1内には、感光ドラム12の表面上に残ったトナーをクリーニングするための掻き取り取りローラ13が設けられている。
【0026】一方、現像カートリッジユニット2内には4個の現像器ユニット2a、2b、2c、2dが配置されており、感光ドラム12の静電電位に応じて可視化するトナーがそれぞれ収納されている。各トナーの色は、カラー電子写真式記録装置の場合は、イエロー、マゼンタ、シアン、黒で構成される。現像器ユニット2a、2b、2c、2dは、現像ローラ15と、トナーl4を収容するためのトナー容器16とを具えている。
【0027】感光ドラムl2と現像ローラ15とによって現像されたシアン、マゼンタ、イエロー、黒の画像はそれぞれの色毎に現像され、転写ベルト3上に順次転写されていくことにより、その転写ベルト3上にカラー画像が形成される。転写ベルト3上にカラー画像が形成されると、転写紙カセット6から転写紙5が、不図示の駆動モータによって回転される給紙ローラにより給紙される。前記転写ベルト3上には、フォトインターラプタ20が検知できるように穴21が設けられている。この穴21は感光ドラム12上にレーザ光が書き込むタイミングを合わせる目的で設けられており、各色で転写ベルト3上に画像位置が狂わないように設けられたものである。そのフォトインターラプタ20により得られる信号は、副走査の同期を取るための副走査同期信号(TOP信号)として用いられる。転写ベルト3上に各色トナーの乗り量で形成された各色の画像データは、以下に述べるシーケンスで転写紙5に転写される。
【0028】給紙された転写紙5は転写ベルト3の下部に接触しながら通過することによって、転写ベルト3上のカラー画像が転写紙5に転写される。さらに、転写紙5は転写ベルト17によって搬送され、定着ユニット4によって加熱定着され、搬送ベルト18によって排紙スタッカー19に積載される。
【0029】次に、上述したカラー電子写真式記録装置をホストコンピュータと接続してシステムを構成した場合の動作例を、図4〜図6に基づいて説明する。
【0030】22はホストコンピュータであり、マッキントッシュや、DOSマシーン等により構成される。このホストコンピュータ22で画像が形成され、通信ライン25を経由してコントローラ23に入力される。通信ライン25は双方向性で、以下に述べるコントローラ23やカラー電子写真式記録装置24の状態をホストコンピュータ22に知らせることができる。
【0031】ホストコンピュータ22からコントローラ23に入力された画像データは、カラー電子写真式記録装置24に最適な画像信号に展開される。この展開された画像信号は、カラー電子写真式記録装置24が発生する副走査同期信号(以下、TOP信号26という)に同期してカラー電子写真式記録装置24へ画像信号の伝送が開始される。さらに、カラー電子写真式記録装置24が発生する水平同期信号(以下、BD信号27という)に同期して、コントローラ23はビデオクロック信号(以下、VCLK28という)と画像信号のDATA29の送出を開始する。
【0032】図4および図5は、上述した各信号、TOP信号26、BD信号27、VCLK28、DATA29の波形を示す。TOP信号26に応じて、BD信号27が発生され、BD信号27に対して、DATA29が送出される。図4に示すように、カラー電子写真式記録装置では、DATA29として、まず最初のTOP信号26に対して、イエローのDATA29が送出される。次のTOP信号26に対してマゼンタ、さらに次のTOP信号26に対してシアン、最後のTOP信号26に対して黒のデータが送出される。以上、4回の画像データを繰り返し転写ベルト3に重ね合わせることによって、カラー画像が形成される。図5は、図4におけるイエローの部分を拡大したタイミングチャートである。BD信号27に呼応して、VCLK信号28が送出されている。
【0033】次に、上述したようなカラー電子写真式記録装置において、節約消費モードの具体例を、図1〜図3に基づいて説明する。
【0034】図1は、そのような節約消費モードを実現するためのロジック回路の例を示す。30は、Dフリップフロップであり、/Qの出力端子はD入力端子にフィードバック接続されている。31は、2入力NAND回路であり、一方には、TOP信号26を、他方には後述するCPUの出力信号(ENABLE)がつながれている。NAND回路31の出力は、Dフリップフロップ30のリセット端子に接続されている。Dフリップフロップ30のクロック入力端子には、BD信号27が接続されている。
【0035】Dフリップフロップ30の出力端子/Qは、2入力AND回路32〜39の一方の入力端子に接続されている。2入力AND回路の他方の入力端子には、画像信号DATA29のD0〜D7が接続されている。2入力AND回路32〜39の出力端子はDATA−0なる画像信号40として出力される。以上のような回路接続から、本ロジック回路の動作として、BD信号27に対応した画像データ29がDフリップフロップ30がトグルする毎に出力されたり、ANDゲート32〜39によって出力されなかったりすることによって、画像データ29の間引きの処理が行われる。
【0036】図2は、上記図1のロジック回路の動作のタイミングチャートを示す。前述した図4は本ロジック回路が動作していない場合であり、図2は本ロジック回路が動作した場合である。この図2から明らかなように、TOP信号26の各範囲内で、BD信号27を分周した信号を用いて画像データ29の間引き処理が行われる。これにより、入力された画像データ29に対して、副走査方向に間引きされた画像信号40が出力される。すなわち、各副走査の期間において、イエロー、マゼンタ、シアン、黒の画像データ29の間引き処理がなされた信号が出力される。その後、このようにして間引きされた画像信号40は、前述した図7のスキャナユニット8内のレーザ光源の駆動用信号として用いられることにより、トナーの消費を抑えた状態で記録処理を行うことが可能となる。
【0037】図3は、間引き処理後のトナー乗り量を表す概念図である。横方向は走査線の幅を示し、縦軸はトナーの乗り量を示す。これにより、各色のトナーの乗り量が同じ位置に重なっていることがわかる。このようなトナー乗り量でカラー印字を行うことにより、カラー画像の色彩を損なわずに、トナー消費を節約して記録を行うことができる。
【0038】次に、図1で述べたENABLE信号47が如何に発生されるかを、図8〜図9に基づいて説明する。図8は、カラー電子写真式記録装置内のトナーセンサを含む制御部の概略構成を示す。41は電子写真式記録装置を制御するCPUである。42はイエロートナー残量を監視し、少なくなった場合に予告信号を発生するYトナー予告センサである。同様に、Mトナー予告センサ43、Cトナー予告センサ44、Kトナー予告センサ45がそれぞれ設けられている。それぞれのセンサ出力はCPU41の入力ポートi1、i2、i3、i4に接続されている。i5には、外部からの信号、例えば図6で説明したように、ホストコンピュータ22からの通信線25、さらにはコントローラ23を介して通信線コマンド/ステータスライン46と接続されている。
【0039】ここで、ホストコンピュータ22を操作しているが、トナー節約消費モードを選択すると、i5の入力はハイレベルとなる。図9に示すシステムの動作フローにおいて、外部から省エネコマンドすなわちトナー節約消費モードが設定されている場合(ステップS1)は、ENABLE信号47を1にする(ステップS6)。次に、Yトナー予告信号が入力されている場合(ステップS2)、同様に、Mトナー予告信号(ステップS3)、Cトナー予告信号(ステップS4)、Kトナー予告信号(ステップS5)が入力されていたら、ENABLE信号47を出力する(ステップS6)。このように、カラー電子写真記録装置の場合、1つのトナーカートリッジが予告信号を出力した場合は、他の全てのトナーも同一の節約モードに設定することによって、色味の再現性を損なわずにトナー消費を節約して記録を行うことが可能となる。
【0040】次に、本発明の第2の実施の形態を、図10〜図11に基づいて説明する。なお、前述した第1の実施の形態と同一部分についての説明は省略する。
【0041】第1の実施の形態では、BD信号27を使用して、副走査方向に画像データを間引いていた。しかしながら、カラー電子写真記録装置の色の再現性を落とさずにトナー節約モードを実現することができればよいことから、主走査方向に画像データを間引いても同様な性能が得られることは明白である。
【0042】そこで、本例では、主走査方向に画像データを間引く処理が可能な例について説明する。図10は、その間引き処理を行うためのロジック回路の例を示す。Dフリップフロップ30のクロック入力端子には、前述した例のようなBD信号27を入力する代わりに、本例では、VCLK信号28を入力する。また、TOP信号26に同期して処理する代わりに、BD信号27に同期させて処理を行う。これによって、VCLK信号28を分周した信号を基準として、画像データ29の間引き処理を行うことができる。図11は、その間引き処理のタイミングチャートを示す。1例として、画像データ(イエローのみ記載)がVCLK信号28に応じて間引かれている。このように各主走査の区間において、イエロー、マゼンタ、シアン、黒の画像データ29の間引き処理がなされた画像信号が出力され、この画像信号によって、色彩、色味の再現性を損なわずに図3に示したようなトナー消費を抑えた記録を行うことが可能となる。
【0043】なお、本発明では、4色を用いて表現したが、実用的には、下地除去、下地補正UCR(UNDERCOLOR REMOVAL)を施し、電子写真に最適な色乗り量が規定される。一般には2.0〜2.5の間に設定される。
【0044】また、本発明では、主又は副走査線の間引き処理を1本毎(図3参照)で説明したが、省エネの要求に対して2本おき、3本おき等でも可能であり、また、その要求をホストから指示できるようにしてもよい。
【0045】また、本発明では、主走査、副走査を独立に説明したが、両者を混合して省エネモードを設けてもよい。
【0046】また、本発明は、ハーフトーン処理で用いられているディザ、誤差拡散等の処理においても有効である。
【0047】
【発明の効果】以上説明したように、垂直同期信号に同期して水平同期信号を分周した信号を基準として、または、水平同期信号に同期してビデオクロック信号を分周した信号を基準として、画像データの間引き処理を行い、副走査方向または主走査方向に間引きされた画像信号を出力するようにしたので、電子写真式記録装置の現像特性を損なうことなく、或いは、各色の走査ラインが混在することによって、本来出すべき色彩を損なわずに、トナー消費を少なくして印字を行うことができる。
【0048】また、本発明によれば、例えば4色のトナーカートリッジ内の1つでもトナーローが検出され、節約消費モードに入った場合は、他の3色のカートリッジも節約消費モードに入るようにしたので、カラー電子写真式記録装置の色味の再現性を損なうことなく印字を継続して行うことができる。




 

 


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