JP2001169108A

JP2001169108A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2001169108A
Application number: JP34577299A
Authority: JP
Inventors: Koji Hattori; 浩司服部
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1999-12-06
Filing date: 1999-12-06
Publication date: 2001-06-22
Also published as: US20020051232A1; US7123383B2

Abstract

(57)【要約】【課題】階調段階に対応した良好な濃淡を得ることが
でき、なめらかな階調表現による画像の形成を簡易な構
成により達成することのできる、画像形成装置を提供す
ること。【解決手段】ディザマトリックスを、各ディザパター
ンを互いにずらすように配置して、各ディザパターンが
有するすべての階調レベル領域が、走査方向において、
階調段階に対応して順に配置されるようにする。そうす
ると、いずれの階調段階のレベルであっても、各階調レ
ベル領域には、走査方向において連続したドットの形成
が行なわれるので、たとえ、一旦ドットの形成を中断し
て、その後再びドットを形成するような場合に初期の画
像が形成されにくいレーザプリンタであっても、良好な
ドットを形成して、各階調段階において良好な濃度差を
保つことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成装置、詳
しくは、ディザパターンが用いられ、階調表現が可能な
画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、プリンタなどの画像形成装置
では、ドットにより所定の画像を形成するようにしてい
るが、ドットによる画像の形成では、ドットが有るか無
いかの２段階でしか階調表現ができないために、複数の
ドットに対応するディザパターンを使用して、なめらか
な階調表現によって画像を形成するようにしている。

【０００３】このようなディザパターンは、階調段階に
対応する階調レベル領域が、複数配列される所定のパタ
ーンとして構成され、たとえば、図１３には、３行×３
列で順次配置される正方形のディザパターンが示されて
おり、このディザパターンには、第１領域から第９領域
までの階調レベル領域がそれぞれ割り当てられている。
そして、このようなディザパターンが、複数、整列状態
で配置されることによりディザマトリックスが構成さ
れ、このディザマトリックスに所定の画像データが対応
して走査されることにより、なめらかな階調表現による
画像が形成される。

【０００４】すなわち、このディザパターンにおいて
は、図１４（ａ）に示すように、階調段階が０レベルで
ある場合は、ディザパターン中のいずれの階調レベル領
域にもドットは形成されず、図１４（ｂ）に示すよう
に、階調段階が１レベルである場合には、ディザパター
ン中、第１領域のみにドットが形成され、図１４（ｆ）
に示すように、階調段階が５レベルである場合は、ディ
ザパターン中、第１領域から第５領域までの階調レベル
領域にドットが形成され、図１４（ｊ）に示すように、
階調段階が９レベルである場合は、ディザパターン中の
すべての階調レベル領域にドットが形成される。

【０００５】そのため、このようなディザパターンで
は、各階調段階に対応して、各ディザパターン中におけ
るドットの形成割合が増減されるため、これによって、
ディザマトリックスにおける画像の濃淡が決定されて、
その結果、なめらかな階調表現による画像の形成が達成
されるようになる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、プリンタなど
の画像形成装置では、ヘッドによっては、連続してドッ
トを形成している時には良好な画像を形成し得るが、一
方、一旦ドットの形成を中断して、その後再びドットを
形成するような時には、初期の画像が良好に形成されに
くい場合がある。

【０００７】すなわち、たとえば、ワイヤードットプリ
ンタやインクジェットプリンタでは、ドットの形成を中
断した後に再びドットを形成する時の圧力が、ドットを
連続して形成している時の定常的な圧力よりも低下し
て、中断直後の画像が形成されにくい場合がある。

【０００８】また、サーマルヘッドプリンタでも同様
に、ドットの形成を中断した後に再びドットを形成する
時の温度が、ドットを連続して形成している時の定常的
な温度よりも低下して、中断直後の画像が形成されにく
い場合がある。

【０００９】さらに、このような不具合はレーザプリン
タにおいて顕著となる。すなわち、図１５には、レーザ
光制御信号、レーザ光、画像形成状態の関係を示してい
るが、レーザ光制御信号がオンされても、レーザ光の強
度は、直ぐには画像を形成し得る強度までは立ち上がら
ず、レーザ光制御信号のオンと同時に徐々に立ち上がっ
て、それからまもなくした後に、画像を形成し得る強度
に到達するようになる。したがって、レーザ光制御信号
がオンされてから、レーザ光が画像を形成し得る強度に
到達するまでの間は、画像が形成されないため、一旦ド
ットの形成を中断してから、再びドットを形成するよう
な時には、初期の画像が形成されないことになる。

【００１０】一方、図１３に示すディザパターンにおい
て、たとえば、階調段階が４レベルの場合には、図１４
（ｅ）で示されるように、ディザパターン中、第１領域
から第４領域までの階調レベル領域にドットが形成され
るが、第４領域は、レーザ光の走査方向において、それ
のみが孤立しているので、その第４領域には、一旦ドッ
トの形成を中断してから、再びドットを形成するような
動作が繰り返されることによって、ドットが形成され
る。したがって、そのような第４領域にはドットが形成
されにくく、そのため、階調段階が４レベルであって
も、その濃度差が、階調段階が３レベルの場合とあまり
変わらなくなる一方で、階調段階が５レベルの場合に対
して、その濃度差が大きくなってしまうという不具合を
生じる。また、このようなことは、図１４（ｈ）で示さ
れる、階調段階が７レベルである場合も同様であるた
め、たとえば、階調段階に対して濃度をプロットする
と、図１６に示されるようになる。すなわち、階調段階
が４レベルおよび７レベルのときは、その勾配に対して
濃度が低下してしまい、階調段階に対応した濃淡が得ら
れず、そのため、なめらかな階調表現による画像の形成
を達成できない。とりわけ、階調段階が４レベルの場合
は、階調段階が７レベルの場合に比べて、比較的濃度が
薄い領域であり、そのような不具合が視覚的に認知され
やすい。

【００１１】本発明は、このような不具合を解決するた
めになされたものであり、その目的とするところは、階
調段階に対応した良好な濃淡を得ることができ、なめら
かな階調表現による画像の形成を簡易な構成により達成
することのできる、画像形成装置を提供することにあ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明は、複数のディザパターンが
整列状態で配置されているディザマトリックスを用い
て、所定の画像を形成し得る画像形成装置において、前
記ディザパターンは、階調段階に対応する階調レベル領
域が、複数配列されることにより構成されており、前記
ディザマトリックスは、このディザマトリックスにおけ
る画像を形成するための走査方向において、一方の前記
ディザパターンにおける、少なくともいずれかの列の最
後の階調レベル領域が、他方の前記ディザパターンにお
ける、その次の階調段階に対応する階調レベル領域と隣
り合うように構成されていることを特徴としている。

【００１３】このような構成によると、たとえば、階調
段階が、少なくともいずれかの列の走査方向における最
後の階調レベル領域に対応する階調段階の、次の階調段
階である場合でも、この次の階調段階に対応する階調レ
ベル領域は、その前の階調段階に対応する列の最後の階
調レベル領域と、走査方向において隣り合っているた
め、次の階調段階に対応する階調レベル領域には、その
前の階調段階に対応する列の最後の階調レベル領域に連
続して、ドットの形成が行なわれる。そのため、たとえ
ば、一旦ドットの形成を中断して、その後再びドットを
形成するような場合に初期の画像が形成されにくい画像
形成装置であっても、この次の階調段階に対応する階調
レベル領域には、良好なドットが形成される。

【００１４】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の発明において、前記ディザパターンにおける、
少なくとも最初に走査される列の最後の階調レベル領域
が、他方の前記ディザパターンにおける、その次の階調
段階に対応する階調レベル領域と隣り合うように構成さ
れていることを特徴としている。

【００１５】このような構成によると、少なくとも最初
に走査される列の最後の階調レベル領域と、その次の階
調段階に対応する階調レベル領域とが、走査方向におい
て隣り合っているため、この次の階調段階に対応する階
調レベル領域には、その前の階調段階に対応する最初に
走査される列の最後の階調レベル領域から連続してドッ
トが形成される。そのため、階調段階が、最初に走査さ
れる列の最後の階調レベル領域に対応する階調段階の、
次の階調段階であっても、その前の階調段階と、その次
の階調段階との間において、良好な濃度差を保つことが
できる。

【００１６】また、請求項３に記載の発明は、請求項１
または２に記載の発明において、前記ディザマトリック
スは、各前記ディザパターンが有する前記階調レベル領
域が、前記走査方向において、階調段階に対応して順に
配置されるように構成されていることを特徴としてい
る。

【００１７】このような構成によると、各階調段階に対
応して、階調レベル領域が走査方向において順に配置さ
れるので、いずれの階調段階であっても、階調レベル領
域には、走査方向において連続したドットの形成が行な
われる。そのため、階調段階が、いずれの段階であって
も、常に良好な濃度差を保つことができる。

【００１８】また、請求項４に記載の発明は、請求項１
ないし３のいずれかに記載の発明において、各前記ディ
ザパターンは、前記階調レベル領域が同じ配列で構成さ
れており、前記ディザマトリックスは、各前記ディザパ
ターンの配置を互いにずらすようにして構成されている
ことを特徴としている。

【００１９】このような構成によると、各ディザパター
ンを同一の構成として、互いの配置をずらすのみの構成
で、各列の走査方向における最後の階調レベル領域が、
その次の階調段階に対応する階調レベル領域と隣り合う
ように配置される。

【００２０】また、請求項５に記載の発明は、請求項４
に記載の発明において、前記ディザパターンは、各列毎
に、前記階調レベル領域が前記走査方向において階調段
階に対応して順に配置されるように構成されていること
を特徴としている。

【００２１】このような構成によると、ディザパターン
には、各列毎に、階調レベル領域が走査方向において階
調段階に対応して順に配置されるので、階調レベル領域
には、走査方向において連続したドットの形成が行なわ
れる。そのため、各階調段階での良好な濃度差が得られ
るとともに、ディザパターンにおける階調レベル領域の
配置の容易化を図ることができる。

【００２２】また、請求項６に記載の発明は、請求項４
または５のいずれかに記載の発明において、前記ディザ
パターンは、最初に走査される列の最初の階調レベル領
域と、その次に走査される列の最初の階調レベル領域と
が、前記走査方向に直交する方向において隣り合うよう
に構成されていることを特徴としている。

【００２３】このような構成によると、最初に走査され
る列の最初の階調レベル領域と、その次に走査される列
の最初の階調レベル領域とが、走査方向に直交する方向
において隣り合っているので、各ディザパターンを互い
に１列ずらすのみで、各列の走査方向における最後の階
調レベル領域を、その次の階調段階に対応する階調レベ
ル領域と隣り合うように配置することができる。

【００２４】請求項７に記載の発明は、請求項１ないし
６のいずれかに記載の発明において、前記ディザパター
ンは、前記階調レベル領域を矩形状に配置する矩形部分
と、前記矩形部分からはみ出すように前記階調レベル領
域を配置するはみ出し部分とを備えていることを特徴と
している。

【００２５】このような構成によると、ディザパターン
が、矩形部分からはみ出す、はみ出し部分を備えている
ので、このようなディザパターンを備えるディザマトリ
ックスでは、各ディザパターンを、たとえば、走査方向
およびその走査方向に直交する方向に対して傾斜状に整
列させることができる。

【００２６】画像形成装置においては、搬送精度の誤差
などにより、記録媒体の搬送方向において搬送むらを生
じる場合がある。そのような搬送むらが生じると、たと
えば、ドットが、走査方向およびその走査方向に直交す
る方向に整列して形成されている場合には、その搬送む
らを生じた部分において、各ドットがその搬送方向にお
いて近接あるいは離間してしまい、それが筋状の画像と
して現れてしまうことがある。

【００２７】しかし、各ディザパターンが、走査方向お
よびその走査方向に直交する方向に対して傾斜状に整列
されていると、搬送方向において搬送むらを生じたとし
ても、各ドットは、傾斜状に形成されるので、搬送方向
において画一的に近接あるいは離間してしまうことがな
く、そのため、搬送むらによる画像への影響を少なくす
ることができる。

【００２８】また、請求項８に記載の発明は、請求項１
ないし７のいずれかに記載の発明において、画像形成装
置が、レーザプリンタであることを特徴としている。

【００２９】レーザプリンタでは、レーザ光制御信号が
オンされても、レーザ光の強度が、直ぐには画像を形成
し得る強度までは立ち上がらないため、レーザ光が画像
を形成し得る強度に到達するまでの間の画像が形成され
ないが、このような本発明のディザマトリックスによれ
ば、ドットを孤立させることなく連続して形成すること
ができるので、各階調段階において、常に良好なドット
を形成することができる。そのため、各階調段階に対応
した濃淡を得ることができ、なめらかな階調表現による
画像の形成を達成することができる。

【００３０】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の画像形成装置と
してのレーザプリンタの一実施形態を示す要部側断面図
である。図１において、レーザプリンタ１は、本体ケー
シング２に、記録媒体としての用紙３を供給するための
フィーダユニット４、供給された用紙３に所定の画像を
形成するための画像形成ユニット５、および、所定の画
像が形成された用紙を排紙してスタックする排紙ユニッ
ト６などを備えている。

【００３１】フィーダユニット４は、本体ケーシング２
内の底部に、着脱可能に装着される給紙カセット３７
と、給紙カセット３７内に設けられた用紙押圧板３８
と、給紙カセット３７の一端側端部の上方に設けられる
給紙ローラ７および給紙パット８と、給紙ローラ７に対
し用紙３の搬送方向の下流側に設けられるレジストロー
ラ９とを備えている。

【００３２】用紙押圧板３８は、用紙３を積層状にスタ
ック可能とされ、給紙ローラ７に対して遠い方の端部が
揺動可能に支持されるとともに、近い方の端部が上下方
向に回動可能とされており、また、その裏側から図示し
ないばねによって上方向に付勢されている。そのため、
用紙押圧板３８は、用紙３の積層量が増えるに従って、
給紙ローラ７に対して遠い方の端部を支点として、ばね
の付勢力に抗して下向きに回動される。給紙ローラ７お
よび給紙パット８は、互いに対向状に配設され、給紙パ
ット８の裏側に配設されるばね１０によって、給紙パッ
ト８が給紙ローラ７に向かって押圧されている。用紙押
圧板３８上の最上位にある用紙３は、用紙押圧板３８の
裏側から図示しないばねによって給紙ローラ７に向かっ
て押圧され、その給紙ローラ７の回転によって給紙ロー
ラ７と給紙パット８とで挟まれた後、１枚毎に給紙され
る。レジストローラ９は、駆動側および従動側の２つの
ローラから構成されており、給紙ローラ７から送られて
くる用紙３を、所定のレジスト後に、画像形成ユニット
５に送るようにしている。

【００３３】画像形成ユニット５は、スキャナユニット
１１、現像ユニット１２、定着ユニット１３などを備え
ている。

【００３４】スキャナユニット１１は、本体ケーシング
２内の上部に設けられ、レーザ発光器５４（図２参
照）、回転駆動されるポリゴンミラー１４、レンズ１５
および１６、反射鏡１７、１８および１９などを備えて
おり、レーザ発光部５４から発光される所定の画像デー
タに基づくレーザ光を、鎖線で示すように、ポリゴンミ
ラー１４、レンズ１５、反射鏡１７および１８、レンズ
１６、反射鏡１９の順に通過あるいは反射させて、後述
する現像ユニット１２の感光ドラム２１の表面上に高速
走査にて照射させている。なお、感光ドラム２１上に走
査されるレーザ光は、感光ドラム２１の回転方向に直交
する方向であって、１方向のみで走査されている。

【００３５】現像ユニット１２は、スキャナユニット１
１の下方に配設され、本体ケーシング２に対して着脱自
在に装着されるドラムカートリッジ２０内に、感光ドラ
ム２１、現像カートリッジ３６、スコロトロン型帯電器
２５、転写ローラ２６などを備えている。現像カートリ
ッジ３６は、ドラムカートリッジ２０に対して着脱自在
に装着されており、現像ローラ２２、層厚規制ブレード
２３、供給ローラ２４およびトナーボックス２７などを
備えている。

【００３６】トナーボックス２７内には、現像剤とし
て、電気絶縁性を有する正帯電性の非磁性１成分のトナ
ーが充填されている。このトナーボックス２７内には、
トナーボックス２７の中心に設けられる回転軸２８に支
持されるアジテータ２９が設けられている。トナーボッ
クス２７内に収容されているトナーは、このアジテータ
２９により攪拌されて、正に摩擦帯電されるとともに、
その一部が、トナーボックス２７の側部に開口されたト
ナー供給口３０から放出される。なお、トナーボックス
２７の側壁には、トナーの残量検知用の窓４０が設けら
れており、回転軸２８に支持されたクリーナ３９によっ
て清掃される。

【００３７】トナー供給口３０の側方位置には、供給ロ
ーラ２４が回転可能に配設されており、また、この供給
ローラ２４に対向して、現像ローラ２２が回転可能に配
設されている。そして、これら供給ローラ２４と現像ロ
ーラ２２とは、そのそれぞれがある程度圧縮するような
状態で互いに当接されている。

【００３８】供給ローラ２４は、金属製のローラ軸に、
導電性の発泡材料からなるローラが被覆されている。ま
た、現像ローラ２２は、金属製のローラ軸に、導電性の
ゴム材料からなるローラが被覆されている。なお、現像
ローラ２２には、感光ドラム２１に対して逆極性の転写
バイアスが印加されている。

【００３９】また、現像ローラ２２の近傍には、層厚規
制ブレード２３が配設されている。この層厚規制ブレー
ド２３は、金属の板ばね材からなるブレード本体の先端
に、絶縁性のシリコーンゴムからなる断面半円形状の押
圧部が設けられており、押圧部がブレード本体の弾性力
によって現像ローラ２２上に圧接されるように構成され
ている。

【００４０】そして、トナー供給口３０から放出される
トナーは、供給ローラ２４の回転により、現像ローラ２
２に供給され、現像ローラ２２上に供給されたトナー
は、現像ローラ２２の回転に伴って、層厚規制ブレード
２３と現像ローラ２２との間に進入し、ここでさらに十
分に摩擦帯電されて、一定厚さの薄層として現像ローラ
２２上に担持される。

【００４１】一方、感光ドラム２１は、現像ローラ２２
の側方位置において、現像ローラ２２に対向状に接触す
るような状態で回転可能に配設されている。この感光ド
ラム２１は、ドラム本体が接地されるとともに、その表
面が、ポリカーボネートを主成分とする有機感光体など
の正帯電性の材料により形成されている。また、スコロ
トロン型帯電器２５は、感光ドラム２１の上方に、所定
の間隔を隔てて配設されている。このスコロトロン型帯
電器２５は、タングステンなどの帯電用ワイヤからコロ
ナ放電を発生させる正帯電用のスコロトロン型の帯電器
であり、感光ドラム２１の表面を一様に正帯電させるこ
とができるように構成されている。

【００４２】そして、感光ドラム２１の表面は、スコロ
トロン型帯電器２５により一様に正帯電された後、スキ
ャナユニット１１からのレーザ光の高速走査により露光
され、所定の画像データに基づく静電潜像が形成され
る。そして、現像ローラ２２の回転により、現像ローラ
２２上に担持されかつ正帯電されているトナーが、感光
ドラム２１に対向して接触する時に、感光ドラム２１の
表面上に形成される静電潜像、すなわち、一様に正帯電
されている感光ドラム２１の表面のうち、レーザ光によ
って露光され電位が下がっている部分に供給され、選択
的に担持されることによって可視像化され、これによっ
て現像（反転現像）が達成される。

【００４３】感光ドラム２１の下方には、この感光ドラ
ム２１に対向する転写ローラ２６が回転可能に配設され
ている。転写ローラ２６は、金属製のローラ軸に、導電
性のゴム材料からなるローラが被覆されており、感光ド
ラム２１に対して逆極性の転写バイアスが印加されてい
る。そのため、感光ドラム２１上に担持された可視像
は、用紙３が感光ドラム２１と転写ローラ２６との間を
通る間に用紙３に転写される。

【００４４】定着ユニット１３は、現像ユニット１２の
側方下流側に配設され、加熱ローラ３２、加熱ローラ３
２に押圧される押圧ローラ３１を備えている。加熱ロー
ラ３２は、金属製で加熱のためのハロゲンランプを備え
ており、現像ユニット１２において用紙３上に転写され
たトナーを、用紙３が加熱ローラ３２と押圧ローラ３１
との間を通過する間に熱定着させるようにしている。

【００４５】排紙ユニット６は、搬送ローラ３３、排紙
ローラ３４および排紙トレイ３５を備えている。搬送ロ
ーラ３３は、用紙３の搬送方向における定着ユニット１
３の下流側に配設され、駆動ローラ４１および従動ロー
ラ４２の２つのローラが、用紙３を挟んで対向するよう
に配置されている。また、排紙ローラ３４は、用紙３の
搬送方向において、搬送ローラ３３の下流側であって、
排紙トレイ３５の上方に臨むように設けられており、駆
動ローラ４３および従動ローラ４４の２つのローラが、
用紙３を挟んで対向するように配置されている。また、
排紙トレイ３５は、排紙ローラ３４によって排紙される
用紙３を積層状にスタックできるように、本体ケーシン
グ２の上部に凹状に形成されている。

【００４６】また、定着ユニット１３の下流側および搬
送ローラ３３の下流側には、用紙３が通過したことを検
知するための用紙通過センサ４５および４６がそれぞれ
設けられており、また、排紙ローラ３４の下流側には、
用紙３が排紙されたことを検知するための排紙センサ４
７が設けられている。

【００４７】そして、定着ユニット１３において所定の
画像が定着された用紙３は、搬送ローラ３３によって排
紙ローラ３４に送られた後、この排紙ローラ３４により
排紙トレイ３５上に排紙される。

【００４８】そして、このような本実施形態のレーザプ
リンタ１では、ディザパターンを使用して、なめらかな
階調表現によって画像を形成することができるように構
成されている。すなわち、ディザパターンは、画像の濃
淡のレベルを示す階調段階に対応する階調レベル領域
が、複数配列される所定のパターンとして構成されてお
り、ある階調段階の値が入力されると、その階調段階の
値に対応する階調レベル領域までの、すべての階調レベ
ル領域にドットが形成されるように構成されている。そ
して、このようなディザパターンを、複数、整列状態で
配置することによりディザマトリックスを構成して、各
階調段階に対応して、各ディザパターン中におけるドッ
トの形成割合を増減して、これによって、ディザマトリ
ックスにおける画像の濃淡を決定することにより、なめ
らかな階調表現による画像の形成が行なえるようにして
いる。以下、このようなディザパターンの使用による、
なめらかな階調表現による画像の形成について詳述す
る。

【００４９】図２には、ディザパターンを使用して、階
調表現による画像を形成するためのブロック図である。
図２において、ＣＰＵ５１は、ホストコンピュータ５３
からのデータが入力されるインターフェース５２、レー
ザ発光器５４、ディザパターン変換器５５、ＲＯＭ５６
およびＲＡＭ５７の各部と接続されている。

【００５０】ホストコンピュータ５３では、画像の濃淡
のレベルを示す階調段階の値の入力が行なえるようにさ
れている。ディザパターン変換器５５では、ディザパタ
ーンに、各階調段階に対応したドットを形成して、所定
の画像データを形成するための処理が行なえるようにさ
れている。ＲＯＭ５６には、複数のディザパターンが整
列状態で配置されているディザマトリックスが格納され
ている。ＲＡＭ５７には、ホストコンピュータ５３から
入力される階調段階の値を記憶するための階調値バッフ
ァーなどが格納されている。

【００５１】そして、ある階調段階の値が、ホストコン
ピュータ５３から、インターフェース５２を介してＣＰ
Ｕ５１に入力されると、その階調段階の値が、ＲＡＭ５
７内の階調値バッファーに記憶されるとともに、ディザ
パターン変換器５５によって、その値に基づいて、ＲＯ
Ｍ５６内に格納されているディザマトリックスデータ
が、所定の濃度の画像データとして処理される。その
後、その画像データが、レーザ制御信号としてレーザ発
光器５４に送信され、そのレーザ制御信号に基づいたレ
ーザ光の発光が行なわれることによって、感光ドラム２
１上に静電潜像が形成される。そして、これが現像され
て、用紙３に転写されることによって、所定の濃度の画
像が用紙３に形成される。

【００５２】そして、ディザパターンとしては、たとえ
ば、図３に示すようなものが使用される。すなわち、図
３において、このディザパターンは、３行×３列で順次
配置される正方形のパターンとして構成されており、第
１領域から第９領域までの階調レベル領域がそれぞれ割
り当てられている。

【００５３】より具体的には、このディザパターンは、
レーザ光の走査方向において、各列毎に、階調レベル領
域が階調段階に対応して順に配置されている。つまり、
最初に走査される第１列目が、レーザ光の走査方向にお
いて、第１領域、第２領域および第３領域の順に配置さ
れ、次に走査される第２列目が、レーザ光の走査方向に
おいて、第４領域、第５領域および第６領域の順に配置
され、その次に走査される第３列目が、レーザ光の走査
方向において、第７領域、第８領域および第９領域の順
に配置されている。（なお、以下の説明において、各階
調レベル領域が配置される列の番号は、レーザ光が走査
される順番に対応する。）また、最初に走査される１列
目の最初の階調レベル領域、つまり、第１領域と、その
次に走査される２列目の最初の階調レベル領域、つま
り、第４領域とが、その走査方向に直交する方向（以
下、この走査方向に直交する方向を上下方向とし、この
直交方向の上流側を上、下流側を下として表現する場合
がある。）において隣り合うように、つまり、第１領域
の真下に第４領域がくるように配置されるとともに、２
列目の最初の階調レベル領域、つまり、第４領域と、そ
の次に走査される３列目の最初の階調レベル領域、つま
り、第７領域とが、その走査方向に直交する方向におい
て隣り合うように、つまり、第４領域の真下に第７領域
がくるように配置されている。

【００５４】このようなディザパターンにおいて、ある
階調段階の値が入力されると、その階調段階の値に対応
する階調レベル領域までの、すべての階調レベル領域に
ドットが形成される。すなわち、たとえば、図３（ａ）
に示すように、階調段階が０レベルである場合には、デ
ィザパターン中のいずれの階調レベル領域にもドットは
形成されず、また、図３（ｂ）に示すように、階調段階
が１レベルである場合には、ディザパターン中、第１領
域のみにドットが形成され、また、図３（ｆ）に示すよ
うに、階調段階が５レベルである場合は、ディザパター
ン中、第１領域から第５領域までの階調レベル領域にド
ットが形成され、また、図３（ｊ）に示すように、階調
段階が９レベルである場合は、ディザパターン中のすべ
ての階調レベル領域にドットが形成される。

【００５５】そして、本実施形態のレーザプリンタ１で
は、このような、階調レベル領域の配列が同じ構成のデ
ィザパターンを使用して、隣り合う各ディザパターンの
配置を互いに１列ずらすことにより、図４に示すよう
に、レーザ光の走査方向において、一方のディザパター
ンにおける列の最後の階調レベル領域、すなわち、第３
領域および第６領域が、他方のディザパターンにおけ
る、その次の階調段階に対応する階調レベル領域、すな
わち、第４領域および第７領域と隣り合うように、ディ
ザマトリックスを構成している。

【００５６】図５は、このように構成されたディザマト
リックスにおいて、各階調段階の値を入力した時の、デ
ィザパターンにおけるドットの形成状態が示されてい
る。この図５においては、階調段階が０レベルから９レ
ベルまでの各階調段階に沿って、その各階調段階の値に
対応したドットが、ディザパターン中に形成されてい
る。たとえば、図５（ａ）ないし図５（ｄ）に示すよう
に、階調段階が０ないし３レベルである場合には、各デ
ィザパターンの第１列目の第１領域ないし第３領域が、
走査方向において階調段階に対応して順に配置されてい
るので、この第１領域から第３領域までは、レーザ光に
よる連続スキャンニングにより、ドットの形成が行なわ
れる。

【００５７】次いで、図５（ｅ）に示すように、階調段
階が４レベルである場合には、各ディザパターンの２列
目にはじめてドットが形成されることになるが、一方の
ディザパターンの１列目の第３領域と、他方のディザパ
ターンの２列目の第４領域とが互いに隣り合っているの
で、この第１領域から第４領域までのドットの形成も、
レーザ光による連続スキャンニングにより行なわれる。

【００５８】そして、図５（ｆ）ないし図５（ｇ）に示
すように、階調段階が５および６レベルである場合に
は、各ディザパターンの第２列目の第４領域ないし第６
領域が、走査方向において階調段階に対応して順に配置
されているので、この第１領域から第６領域までは、レ
ーザ光による連続スキャンニングにより、ドットの形成
が行なわれる。

【００５９】次いで、図５（ｈ）に示すように、階調段
階が７レベルである場合には、各ディザパターンの３列
目にはじめてドットが形成されることになるが、一方の
ディザパターンの２列目の第６領域と、他方のディザパ
ターンの３列目の第７領域とが互いに隣り合っているの
で、この第１領域から第７領域までのドットの形成も、
レーザ光による連続スキャンニングにより行なわれる。

【００６０】さらに、図５（ｉ）ないし図５（ｊ）に示
すように、階調段階が８および９レベルである場合に
は、各ディザパターンの第３列目の第７領域ないし第９
領域が、走査方向において階調段階に対応して順に配置
されているので、この第１領域から第９領域までは、レ
ーザ光による連続スキャンニングにより、ドットの形成
が行なわれる。

【００６１】すなわち、このディザマトリックスでは、
各ディザパターンが有するすべての階調レベル領域が、
走査方向において、階調段階に対応して順に配置される
ように構成されるので、いずれの階調段階のレベルであ
っても、各階調レベル領域には、走査方向において連続
したドットの形成が行なわれる。

【００６２】これによって、上記したように、図１５に
示すような、レーザ光制御信号がオンされてから、レー
ザ光が画像を形成し得る強度に到達するまでの間、画像
が形成されず、そのために、一旦ドットの形成を中断し
て、その後再びドットを形成するような場合に、初期の
画像が形成されにくいレーザプリンタであっても、第１
領域から第９領域までのレーザ光の連続スキャンニング
により、各階調段階において良好なドットを形成するこ
とができる。そのため、階調段階が、いずれの段階であ
っても、常にその前後の階調段階との間において良好な
濃度差を保つことができる。このことは、図６からも明
らかである。すなわち、図６は、このような本実施形態
のレーザプリンタ１において、階調段階に対して濃度を
プロットした図である。図６においては、階調段階に対
する濃度がほぼ一定の勾配として保たれており、各階調
段階における濃度は、その前後の階調段階との間におい
て、良好な濃度差が保たれ、これによって、各階調段階
に対応した濃淡によって、なめらかな階調表現による画
像の形成を達成できることがわかる。

【００６３】とりわけ、このディザマトリックスでは、
階調レベル領域の配列が同じ構成のディザパターンを使
用して、隣り合う各ディザパターンの配置を互いにずら
すことにより、第３領域と第４領域とを、および、第６
領域と第７領域とを隣り合わせているので、列が異なる
にもかかわらず、第４領域には、第３領域から連続した
ドットの形成が行なわれ、また、第７領域には、第６領
域から連続したドットの形成が行なわれている。そのた
め、階調段階が４レベルであっても、階調段階が３レベ
ルおよび５レベルとの間において良好な濃度差を保つこ
とができ、また、階調段階が７レベルであっても、階調
段階が６レベルおよび８レベルとの間において良好な濃
度差を保つことができる。

【００６４】しかも、このようなディザマトリックスで
は、同一の構成とされた各ディザパターンを、互いにそ
の配置をずらすのみで、走査方向における最後の階調レ
ベル領域である第３領域と第６領域を、その次の階調段
階に対応する階調レベル領域である第４領域と第７領域
と隣り合うようにしているので、簡易な構成によりディ
ザマトリックスを構成しながらも、なめらかな階調表現
による画像の形成を確実に達成している。

【００６５】とりわけ、各ディザパターンは、各列毎
に、階調レベル領域が、走査方向において階調段階に対
応して順に配置されるとともに、各列の最後の階調レベ
ル領域と、その次に走査される列の最初の階調レベル領
域とが上下方向において隣り合うように配置されている
ので、ディザパターンにおける階調レベル領域の配置の
容易化を図りつつ、なめらかな階調表現による画像の形
成を確実に達成している。

【００６６】また、以上に述べたディザパターンは、３
行×３列の正方形のパターンとして第１領域から第９領
域までの階調レベル領域がそれぞれ割り当てられるよう
に構成されているが、ディザパターンの形や階調レベル
領域の数は、特に限定されることはない。たとえば、図
７には、上記したディザパターンにおいて、最下位の第
３列目に、第９領域に、レーザ光の走査方向において隣
り合う第１０領域が設けられているディザパターンが示
されている。すなわち、この図７に示すディザパターン
は、第１領域から第９領域が割り当てられる正方形の矩
形部分と、その矩形部分から第１０領域が割り当てられ
るはみ出し部分とを備えている。このようなディザパタ
ーンであっても、図７に示すように、各ディザパターン
を互いに１列ずらすことにより、レーザ光の走査方向に
おいて、一方のディザパターンにおける列の最後の階調
レベル領域である第３領域および第６領域を、他方のデ
ィザパターンにおける、その次の階調段階に対応する階
調レベル領域である第４領域および第７領域と隣り合う
ように配置すれば、第１領域から第１０領域に、レーザ
光による連続スキャンニングによるドットの形成を行な
うことができる。

【００６７】また、たとえば、図８には、図７に示すデ
ィザパターンと、第１列目と第３列目とが上下逆に配置
されたディザパターンが示されている。すなわち、この
図８に示すディザパターンは、第１領域から第３領域が
割り当てられる第１列目が最下位に、第７領域から第１
０領域が割り当てられる第３列目が最上位に、第４領域
から第６領域が割り当てられる第２列目がその間に配置
されるように構成されている。このようなディザパター
ンであっても、図８に示すように、各ディザパターンを
互いに１列ずらすことにより、レーザ光の走査方向にお
いて、一方のディザパターンにおける列の最後の階調レ
ベル領域である第３領域および第６領域を、他方のディ
ザパターンにおける、その次の階調段階に対応する階調
レベル領域である第４領域および第７領域と隣り合うよ
うに配置すれば、第１領域から第１０領域に、レーザ光
による連続スキャンニングによるドットの形成を行なう
ことができる。

【００６８】また、図８に示すディザパターンでは、は
み出し部分に第１０領域が割り当てられているが、たと
えば、図９に示すように、第１０領域を矩形部分に割り
当てるとともに、第１領域をはみ出し部分に割り当てて
もよい。この図９に示すディザパターンは、その最下位
の１列目に、はみ出し部分に第１領域が、矩形部分に第
２領域から第４領域がそれぞれ割り当てられ、最上位の
３列目に、矩形部分に第８領域から第１０領域が割り当
てられるとともに、その間の２列目に、矩形部分に第５
領域から第７領域が割り当てられるように構成されてい
る。このようなディザパターンであっても、図９に示す
ように、各ディザパターンを互いに１列ずらすことによ
り、レーザ光の走査方向において、一方のディザパター
ンにおける列の最後の階調レベル領域である第４領域お
よび第７領域を、他方のディザパターンにおける、その
次の階調段階に対応する階調レベル領域である第５領域
および第８領域と隣り合うように配置すれば、第１領域
から第１０領域に、レーザ光による連続スキャンニング
によるドットの形成を行なうことができる。

【００６９】また、たとえば、図１０には、図９に示す
ディザパターンと、第１列目と第３列目とが上下逆に配
置されたディザパターンが示されている。すなわち、こ
の図１０に示すディザパターンは、第１領域から第４領
域が割り当てられる第１列目が最上位に、第８領域から
第１０領域が割り当てられる第３列目が最下位に、第５
領域から第７領域が割り当てられる第２列目がその間に
配置されるように構成されている。このようなディザパ
ターンであっても、図１０に示すように、各ディザパタ
ーンを互いに１列ずらすことにより、レーザ光の走査方
向において、一方のディザパターンにおける列の最後の
階調レベル領域である第４領域および第７領域を、他方
のディザパターンにおける、その次の階調段階に対応す
る階調レベル領域である第５領域および第８領域と隣り
合うように配置すれば、第１領域から第１０領域に、レ
ーザ光による連続スキャンニングによるドットの形成を
行なうことができる。

【００７０】また、図７ないし図１０に示すディザパタ
ーンは、矩形部分と１つのはみ出し部分とで構成されて
いるが、はみ出し部分は複数あってもよい。図１１に
は、そのような複数のはみ出し部分を備えるディザパタ
ーンが示されている。すなわち、図１１において、この
ディザパターンは、正方形の矩形部分と、その正方形の
各辺の中央からはみ出す４つのはみ出し部分とを備えて
おり、第１領域から第１３領域までの階調レベル領域が
それぞれ割り当てられている。より具体的には、このデ
ィザパターンは、第１列目が、レーザ光の走査方向にお
いて、第１領域ないし第５領域が順に配置され、その第
１列目の真上に、レーザ光の走査方向において、第３列
目の第７領域ないし第９領域が、第１列目の第２領域な
いし第４領域にそれぞれ対応するように順に配置され、
また、第１列目の真下に、レーザ光の走査方向におい
て、第４列目の第１０領域ないし第１２領域が、第１列
目の第２領域ないし第４領域にそれぞれ対応するように
順に配置されている。また、第２列目の第６領域が、第
４列目の第１１領域の真下に配置されるとともに、第５
列目の第１３領域が、第３列目の第８領域の真上に配置
されるように構成されている。このようなディザパター
ンであっても、図１１に示すように、互いにずらして組
み合わせて配置することにより、レーザ光の走査方向に
おいて、一方のディザパターンにおける列の最後の階調
レベル領域である第５領域、第６領域、第９領域および
第１２領域を、他方のディザパターンにおける、その次
の階調段階に対応する階調レベル領域である第６領域、
第７領域、第１０領域および第１３領域と隣り合うよう
に配置すれば、第１領域から第１３領域に、レーザ光に
よる連続スキャンニングによるドットの形成を行なうこ
とができる。

【００７１】さらに、たとえば、図１２に示すようなデ
ィザパターンであってもよい。すなわち、図１２に示す
ディザパターンは、十字形状のパターンとして構成され
ており、第１領域から第５領域までの階調レベル領域が
それぞれ割り当てられている。より具体的には、このデ
ィザパターンは、第１列目が、レーザ光の走査方向にお
いて、第１領域、第２領域および第３領域の順に配置さ
れ、この第１列目の第２領域の真下に第２列目の第４領
域が配置されるとともに、第１列目の第２領域の真上に
第３列目の第５領域が配置されるように構成されてい
る。このようなディザパターンであっても、図１２に示
すように、互いにずらして組み合わせて配置することに
より、レーザ光の走査方向において、一方のディザパタ
ーンにおける列の最後の階調レベル領域である第３領域
および第４領域を、他方のディザパターンにおける、そ
の次の階調段階に対応する階調レベル領域である第４領
域および第５領域と隣り合うように配置すれば、第１領
域から第５領域に、レーザ光による連続スキャンニング
によるドットの形成を行なうことができる。

【００７２】なお、以上に述べた、図７ないし図１２に
示す矩形部分とはみ出し部分とで構成されるディザパタ
ーンにおいては、各ディザパターンをずらして配置すれ
ば、各ディザパターンが、走査方向およびその走査方向
に直交する方向に対して傾斜状に整列するディザマリッ
クスを構成することができるので、搬送むらによる画像
への影響を少なくすることができる。

【００７３】すなわち、レーザプリンタ１では、搬送精
度の誤差などにより、用紙３の搬送方向において搬送む
らを生じる場合がある。そのような搬送むらが生じる
と、たとえば、ディザパターンが、図４に示すような正
方形のパターンであると、互いに１列ずらして配置した
としても、各階調レベル領域は、その走査方向に直交す
る方向、つまり、用紙３の搬送方向に沿って配置されて
いるので、その搬送むらを生じた部分において、各ドッ
トがその搬送方向において近接あるいは離間してしま
い、それが筋状の画像として現れてしまうことがある。

【００７４】しかし、各ディザパターンが、図７ないし
図１２に示すように、走査方向およびその走査方向に直
交する方向に対して傾斜状に整列されていると、搬送方
向において搬送むらを生じたとしても、各ドットは、傾
斜状に形成されるので、搬送方向において画一的に近接
あるいは離間してしまうことがなく、そのため、搬送む
らによる画像への影響を少なくすることができる。

【００７５】なお、以上の説明では、レーザプリンタを
例にとって説明したが、本発明の画像形成装置は、レー
ザプリンタに限らず、ワイヤードットプリンタ、インク
ジェットプリンタ、あるいは、サーマルヘッドプリンタ
など、その種類が限定されることはなく、また、モノク
ロプリンタまたはカラープリンタを問わず、さらには、
このようなプリンタを備えるコピー装置、ファクシミリ
装置など、画像を形成し得る装置であれば、いずれの装
置も含まれる。

【００７６】

【発明の効果】以上述べたように、請求項１の発明によ
れば、階調段階が、少なくともいずれかの列の最後の階
調レベル領域に対応する階調段階の、次の階調段階であ
る場合でも、この次の階調段階に対応する階調レベル領
域には、その前の階調段階に対応する列の最後の階調レ
ベル領域から連続してドットが形成されるので、たと
え、一旦ドットの形成を中断して、その後再びドットを
形成するような場合に初期の画像が形成されにくい画像
形成装置であっても、良好なドットを形成することがで
きる。

【００７７】そのため、階調段階が、いずれかの列の最
後の階調レベル領域に対応する階調段階の、次の階調段
階であっても、その前の階調段階と、その次の階調段階
との間において、良好な濃度差を保つことができ、これ
によって、階調段階に対応した濃淡によって、なめらか
な階調表現による画像の形成を達成することができる。

【００７８】請求項２に記載の発明によれば、最初に走
査される列の最後の階調レベル領域に対応する階調段階
の、次の階調段階のような、比較的濃度が薄い領域で、
その濃淡が視覚的に認知されやすい階調段階において
も、なめらかな階調表現による画像の形成を確実に達成
することができる。

【００７９】請求項３に記載の発明によれば、階調段階
が、いずれの段階であっても、常に良好な濃度差を保つ
ことができるので、その結果、各階調段階に対応した濃
淡によって、なめらかな階調表現による画像の形成を確
実に達成することができる。

【００８０】請求項４に記載の発明によれば、同一の構
成とされた各ディザパターンを、互いにその配置をずら
すことで、各列の走査方向における最後の階調レベル領
域を、その次の階調段階に対応する階調レベル領域と隣
り合うように構成しているので、簡易な構成によってデ
ィザマトリックスを構成しながらも、なめらかな階調表
現による画像の形成を確実に達成することができる。

【００８１】請求項５に記載の発明によれば、各階調段
階での良好な濃度差を、ディザパターンにおけるの階調
レベル領域の配置の容易化を図りつつ、得ることができ
る。

【００８２】請求項６に記載の発明によれば、各ディザ
パターンを互いに１列ずらすのみで、各列の走査方向に
おける最後の階調レベル領域を、その次の階調段階に対
応する階調レベル領域と隣り合うように配置することが
できる。そのため、簡易な構成により、ディザパターン
およびディザマトリックスを構成することができなが
ら、なめらかな階調表現による画像の形成を確実に達成
することができる。

【００８３】請求項７に記載の発明によれば、各ディザ
パターンを、走査方向およびその走査方向に直交する方
向に対して傾斜状に整列させることができ、これによっ
て、搬送方向において搬送むらを生じたとしても、各ド
ットを、傾斜状に形成して、その搬送むらによる画像へ
の影響を少なくすることができる。

【００８４】請求項８に記載の発明によれば、レーザプ
リンタでは、連続したドットが形成されるディザマトリ
ックスによって、各階調段階に対応した濃淡が得られ
る、なめらかな階調表現による画像の形成を達成するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置としてのレーザプリンタ
の一実施形態を示す要部側断面図である。

【図２】ディザパターンを使用して、階調表現による画
像を形成するためのブロック図である。

【図３】ディザパターンの一実施形態を示す説明図であ
る。

【図４】図３に示されるディザパターンによって構成さ
れたディザマトリックスを示す説明図である。

【図５】図４に示すディザマトリックスにおいて、各階
調段階の値を入力した時の、ディザパターンにおけるド
ットの形成状態が示される説明図である。

【図６】図１に示すレーザプリンタにおいて、階調段階
に対して濃度をプロットした図である。

【図７】他の実施形態のディザパターンによって構成さ
れたディザマトリックスを示す説明図である。

【図８】他の実施形態のディザパターンによって構成さ
れたディザマトリックスを示す説明図である。

【図９】他の実施形態のディザパターンによって構成さ
れたディザマトリックスを示す説明図である。

【図１０】他の実施形態のディザパターンによって構成
されたディザマトリックスを示す説明図である。

【図１１】他の実施形態のディザパターンによって構成
されたディザマトリックスを示す説明図である。

【図１２】他の実施形態のディザパターンによって構成
されたディザマトリックスを示す説明図である。

【図１３】従来のディザマトリックスを示す説明図であ
る。

【図１４】図１３に示すディザマトリックスにおいて、
各階調段階の値を入力した時の、ディザパターンにおけ
るドットの形成状態が示される説明図である。

【図１５】レーザ光制御信号、レーザ光、画像形成状態
の関係を示す説明図である。

【図１６】従来のレーザプリンタにおいて、階調段階に
対して濃度をプロットした図である。

【符号の説明】

１レーザプリンタ５１ＣＰＵ５１５３ホストコンピュータ５２インターフェース５４レーザ発光器５５ディザパターン変換器５６ＲＯＭ５７ＲＡＭ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のディザパターンが整列状態で配置
されているディザマトリックスを用いて、所定の画像を
形成し得る画像形成装置において、前記ディザパターンは、階調段階に対応する階調レベル
領域が、複数配列されることにより構成されており、前記ディザマトリックスは、このディザマトリックスにおける画像を形成するための
走査方向において、一方の前記ディザパターンにおける、少なくともいずれ
かの列の最後の階調レベル領域が、他方の前記ディザパ
ターンにおける、その次の階調段階に対応する階調レベ
ル領域と隣り合うように構成されていることを特徴とす
る、画像形成装置。
【請求項２】前記ディザパターンにおける、少なくと
も最初に走査される列の最後の階調レベル領域が、他方
の前記ディザパターンにおける、その次の階調段階に対
応する階調レベル領域と隣り合うように構成されている
ことを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】前記ディザマトリックスは、各前記ディ
ザパターンが有する前記階調レベル領域が、前記走査方
向において、階調段階に対応して順に配置されるように
構成されていることを特徴とする、請求項１または２に
記載の画像形成装置。
【請求項４】各前記ディザパターンは、前記階調レベ
ル領域が同じ配列で構成されており、前記ディザマトリックスは、各前記ディザパターンの配
置を互いにずらすようにして構成されていることを特徴
とする、請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成
装置。
【請求項５】前記ディザパターンは、各列毎に、前記
階調レベル領域が前記走査方向において階調段階に対応
して順に配置されるように構成されていることを特徴と
する、請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】前記ディザパターンは、最初に走査され
る列の最初の階調レベル領域と、その次に走査される列
の最初の階調レベル領域とが、前記走査方向に直交する
方向において隣り合うように構成されていることを特徴
とする、請求項４または５に記載の画像形成装置。
【請求項７】前記ディザパターンは、前記階調レベル
領域を矩形状に配置する矩形部分と、前記矩形部分から
はみ出すように前記階調レベル領域を配置するはみ出し
部分とを備えていることを特徴とする、請求項１ないし
６のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】レーザプリンタであることを特徴とす
る、請求項１ないし７のいずれかに記載の画像形成装
置。