JP2001096792A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 標準より遅い画像形成スピード時に、より効
果の高いスムージング処理を施す。 【解決手段】 複数の記録素子がアレイ状に配列された
記録素子アレイと、前記記録素子アレイと記録媒体とを
相対移動させることによって、該記録媒体上に画像を形
成する画像形成手段と、前記画像形成手段の画像形成ス
ピードに応じて、画像データにスムージング処理を施す
スムージング手段と、前記スムージング手段によりスム
ージング処理が施された画像データに基づいて前記記録
素子アレイを駆動する駆動手段を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の画像形成ス
ピードを有する画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、発光素子アレイをプリントヘッド
に用いた画像形成装置では画像形成スピードを変更して
も常に同一のスムージング処理をし、画像形成をおこな
っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術では画像形成スピードを標準速よりも遅くしたと
きであっても、標準速と同じスムージング効果しか得ら
れなかった。

【０００４】本来画像形成スピードを１／２／，１／４
と遅くしていくと副走査方向の線密度は２倍、４倍とな
るため、画像形成スピードに適したスムージング処理を
行なえば、画像形成スピードが遅いほどスムージング効
果が高まるものである。

【０００５】本発明は上述した点を鑑み、画像形成スピ
ードに応じたスムージング処理を行い、標準速よりも遅
い画像形成スピードで印字するときは標準速時よりもさ
らにスムージング効果が高くなるような画像形成装置を
提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明における画像形成
装置は、複数の記録素子がアレイ状に配列された記録素
子アレイと、前記記録素子アレイと記録媒体とを相対移
動させることによって、該記録媒体上に画像を形成する
画像形成手段と、前記画像形成手段の画像形成スピード
に応じて、画像データにスムージング処理を施すスムー
ジング手段と、前記スムージング手段によりスムージン
グ処理が施された画像データに基づいて前記記録素子ア
レイを駆動する駆動手段を有することを特徴とする。

【０００７】

【発明の実施の形態】（第１の実施例）第１の実施例を
ＬＥＤアレイ（６００ｄｐｉ）を露光系に用いた２値記
録デジタルカラー複写機により説明する。

【０００８】図３はデジタルカラー複写機の横断面概略
図である。図３では上部にリーダ部、下部にプリンタ部
を配置してある。

【０００９】リーダ部：図３において１０１はＣＣＤ、
３１１はＣＣＤ１０１の実装された基板、３１２は図４
の画像処理部からＣＣＤ１０１を除いた部分及び図５の
２０１・２０２〜２０５の部分を含む画像処理部、３０
１は原稿台ガラス、３０２は原稿給紙装置（ＤＦ）（な
お、この原稿給紙装置３０２の代わりに未図示の鏡面圧
板を装着する構成もある）、３０３及び３０４は原稿を
照明する光源（ハロゲンランプ又は蛍光灯）、３０５及
び３０６は光源３０３・３０４の光を原稿に集光する反
射傘、３０７〜３０９はミラー、３１０は原稿からの反
射光又は投影光をＤＤＣ１０１上に集光するレンズ、３
１４はハロゲンランプ３０３・３０４と反射傘３０５・
３０６とミラー３０７を収容するキャリッジ、３１５は
ミラー３０８・３０９を収容するキャリッジ、３１３は
他のＩＰＵ等とのインターフェイス（Ｉ／Ｆ）部であ
る。なお、キャリッジ３１４は速度Ｖで、キャリッジ３
１５は速度Ｖ／２で、ＣＣＤ１０１の電気的走査（主走
査）方向に対して垂直方向に機械的に移動することによ
って、原稿の全面を走査（副走査）する。

【００１０】図４はディジタル画像処理部３１２の詳細
な構成を示すブロック図である。

【００１１】原稿台ガラス上の原稿は光源３０３・３０
４からの光を反射し、その反射光はＣＣＤ１０１に導か
れて電気信号に変換される（ＣＣＤ１０１はカラーセン
サの場合、ＲＧＢのカラーフィルタが１ラインＣＣＤ上
にＲＧＢ順にインラインに乗ったものでも、３ラインＣ
ＣＤで、それぞれＲフィルタ・Ｇフィルタ・Ｂフィルタ
をそれぞれのＣＣＤごとに並べたものでも構わないし、
フィルタがオンチップ化又は、フィルタがＣＣＤと別構
成になったものでも構わない）。そして、その電気信号
（アナログ画像信号）は画像処理部３１２に入力されク
ランプ＆Ａｍｐ．＆Ｓ／Ｈ＆Ａ／Ｄ部１０２でサンプル
ホールド（Ｓ／Ｈ）され、アナログ画像信号のダークレ
ベルを基準電位にクランプし、所定量に増幅され（上記
処理順番は表記順とは限らない）、Ａ／Ｄ変換されて、
例えばＲＧＢ各８ビットのディジタル信号に変換され
る。そして、ＲＧＢ信号はシェーディング部１０３で、
シェーディング補正及び黒補正が施された後、つなぎ＆
ＭＴＦ補正＆原稿検知部１０４で、ＣＣＤ１０１が３ラ
インＣＣＤの場合、つなぎ処理はライン間の読取位置が
異なるため、読取速度に応じてライン毎の遅延量を調整
し、３ラインの読取位置が同じになるように信号タイミ
ングを補正し、ＭＴＦ補正は読取速度や変倍率によって
読取のＭＴＦが変るため、その変化を補正し、原稿検知
は原稿台ガラス上の原稿を走査することにより原稿サイ
ズを認識する。読取位置タイミングが補正されたデジタ
ル信号は入力マスキング部１０５によって、ＣＣＤ１０
１の分光特性及び光源３０３・３０４及び反射傘３０５
・３０６の分光特性を補正する。入力マスキング部１０
５の出力は外部Ｉ／Ｆ信号との切り換え可能なセレクタ
１０６に入力される。セレクタ１０６から出力された信
号は色空間圧縮＆下地除去＆ＬＯＧ変換部１０７と下地
除去部１１５に入力される。下地除去部１１５に入力さ
れた信号は下地除去された色空間圧縮＆下地除去＆ＬＯ
Ｇ変換部１０７では、色空間圧縮は読み取った画像信号
がプリンタで再現できる範囲に入っているかどうか判断
し、入っている場合はそのまま、入っていない場合は画
像信号をプリンタで再現できる範囲に入るように補正す
る。そして、下地除去処理を行い、ＬＯＧ変換でＲＧＢ
信号からＣＭＹ信号に変換する。そして、黒文字判定部
１１６で生成された信号とタイミングを補正するため色
空間圧縮＆下地除去＆ＬＯＧ変換部１０７の出力信号は
遅延１０８でタイミングを調整される。この２種類の信
号はモワレ除去部１０９でモワレが除去され、１１０
で、主走査方向に変倍処理される。１１１はＵＣＲ＆マ
スキング＆黒文字反映部で、変倍処理部で処理されたＣ
ＭＹ信号はＵＣＲ処理でＣＭＹＫ信号が生成され、マス
キング処理部でプリンタの出力にあった信号に補正され
ると共に黒文字判定部１１６で生成された判定信号がＣ
ＭＹＫ信号にフィードバックされる。ＵＣＲ＆マスキン
グ＆黒文字反映部１１１で処理された信号はγ補正部１
１２で濃度調整された後フィルタ部１１３でスムージン
グ又はエッジ処理される。以上処理された信号は図５の
２０１の２値変換部で８ビットの多値信号から２値信号
に変換される。（変換方法はディザ法・誤差拡散法・誤
差拡散の改良したものいずれでもかまはない。）

【００１２】プリンタ部の構成図３において、３１７は
Ｙ画像形成部、３１８はＭ画像形成部、３１９はＣ画像
形成部、３２０はＫ画像形成部で、それぞれの構成は同
一なのでＹ画像形成部３１７を詳細に説明し、他の画像
形成部の説明は省略する。

【００１３】Ｙ画像形成部３１７において、３４２は感
光ドラムであり図示しない超音波モータにより駆動され
る。ＬＥＤアレイ２１０からの光によって、その表面に
潜像が形成される。３２１は一次帯電気で、感光ドラム
３４２の表面を所定の電位に帯電させ、潜像形成の準備
をする。３２２は現像器で、感光ドラム３４２上の潜像
を現像して、トナー画像を形成する。なお、現像器３２
２には、現像バイアスを印加して現像するためのスリー
ブ３４５が含まれている。３２３は転写帯電気で、転写
ベルト３３３の背面から放電を行い、感光ドラム３４２
上のトナー画像を、転写ベルト３３３上の記録紙などへ
転写する。本実施例は転写効率がよいため、クリーナ部
が配置されていない。（クリーナ部を装着しても問題な
いことは言うまでもない。）

【００１４】次に、記録紙などの上へ画像を形成する手
順を説明する。カセット３４０・３４１に格納された記
録紙等はピックアップローラ３３９・３３８により１枚
毎給紙し、給紙ローラ３３６・３３７で転写ベルト３３
３上に供給される。給紙された記録紙は、吸着帯電器３
４６で帯電させられる。３４８は転写ベルトローラで、
転写ベルト３３３を駆動し、かつ、吸着帯電器３４６と
対になって記録紙等を帯電させ、転写ベルト３３３に記
録紙等を吸着させる。３４７は紙先端センサで、転写ベ
ルト３３３上の記録紙等の先端を検知する。なお、紙先
端センサの検出信号はプリンタ部からカラーリーダ部へ
送られて、カラーリーダ部からプリンタ部にビデオ信号
を送る際の副走査同期信号として用いられる。

【００１５】この後、記録紙等は、転写ベルト３３３に
よって搬送され、画像形成部３１７〜３２０においてＹ
ＭＣＫの順にその表面にトナー画像が形成される。Ｋ画
像形成部３２０を通過した記録紙等は、転写ベルト３３
３からの分離を容易にするため、除電帯電器３４９で除
電された後、転写ベルト３３３から分離される。３５０
は剥離帯電器で、記録紙等が転写ベルト３３３から分離
する際の剥離放電による画像乱れを防止するものであ
る。分離された記録紙等は、トナーの吸着力を補って画
像乱れを防止するために、定着前帯電器３５１・３５２
で帯電された後、定着器３３４でトナー画像が熱定着さ
れた後、３３５の排紙トレーに排紙される。

【００１６】ＬＥＤ画像記録について説明する。図４及
び図５の画像処理部で生成された２値のＹＭＣＫの画像
信号は後述するスムージング処理部４０１でプロセスス
ピードに応じたスムージング処理がなされる。紙先端セ
ンサ３４７からの紙先端信号を基に、スムージング処理
されたデータはそれぞれ遅延部２０２〜２０５によって
紙先端センサとそれぞれの画像形成部との距離の違いを
調整することにより４色を所定の位置に印字することが
可能となる。ＬＥＤ駆動２０６〜２０９はＬＥＤ２１０
〜２１３を駆動するための信号を生成する。

【００１７】次に本実施の形態における画像形成スピー
ド対応スムージング処理部について説明する。

【００１８】まず画像形成スピード可変制御の必要性に
ついて説明する。本デジタルカラー複写機では記録媒体
の違いにより、画像形成スピードを変更しなければなら
ない。それは主に定着の特性に起因する。厚紙の場合は
定着器の熱を多く吸収するために、普通紙と同じプロセ
ススピードで定着器を通すと、定着ローラの熱が下が
り、定着性が悪くなる。またＯＨＰシートの場合、普通
紙と同じスピードで定着器を通すと、トナーが融解しき
らず、光の透過性が悪いものとなる。そこで本デジタル
カラー複写機では普通紙の画像形成スピードを標準速と
し、厚紙では２分の１速、ＯＨＰシートでは４分の１速
としている。画像形成スピードは図５の速度設定レジス
タ４０２に設定した２ビットのデータにより決定され
る。このようにして画像形成スピードを標準速から１／
２速、１／４速というように遅くしていくと、主走査方
向への発光スピードは常に一定であるため、線密度は２
倍、４倍に増加する。このときスムージング処理方法を
画像形成スピードに対応して、変更することにより、画
像形成スピードが遅くなるほどより高いスムージング効
果が得られる。しかしＬＥＤの画素ごとの発光時間を一
定にしたままでは感光ドラムの単位面積当たりの光量が
多くなってしまい、画像形成スピードを遅くするほど濃
度の高い画像を形成してしまうことから、画像形成スピ
ードに応じたＬＥＤの発光時間を制御する必要がある。

【００１９】ここで図１をもちいてスムージング処理部
について説明する。２値変換部２０１で２値に変換され
た画像データは５ラインＦＩＦＯ４０３に入力される。
ここで５ラインＦＩＦＯを使用するのは本例ではスムー
ジング処理に５×５のフィルタを使用するためであり、
Ｎ×ＮフィルタであればＮラインＦＩＦＯを使用するこ
とはいうまでもない。５ラインＦＩＦＯ４０３の出力で
ある５ｂｉｔのデータをフリップフロップ部４０４に入
力する。このフリップフロップのＣＬＫには画像クロッ
クを入力する。このフリップフロップ部４０４により５
×５の領域のデータを得る。フリップフロップ部４０４
の出力を３つに分岐し、標準速用参照テーブル４０５・
１／２速用参照テーブル４０６・１／４速用参照テーブ
ル４０７にパラレルに入力する。ここで参照テーブルの
一例を説明する。まずは標準速のとき、図２の（ａ）に
示すような主走査・副走査６００ｄｐｉデータが入力さ
れた場合、スムージングするために注目画素部分を
（ｂ）のように下半分だけ印字するようなデータを出力
する。つまり標準速用参照テーブルに “１１０００・１１０００・１１０００・１１１１１・
１１１１１” というデータが入力されると出力は “０１” という２ｂｉｔデータとなるのである。ここで本例にも
ちいるデジタルカラー複写機では画像データが１のとき
印字し、０のとき印字しないものである。

【００２０】次に１／２速のとき、図６の（ａ）にしめ
すようなデータが入力された場合、出力は図６の（ｂ）
のようになる。つまり１／２速用参照テーブルのパター
ンのひとつに “１００００・１１０００・１１０００・１１１００・
１１１１１” というデータが入力されたとき、出力は “１０１１” という４ｂｉｔデータとなるように設定してある。（つ
まり図９に示すように６００ｂｉｔ画像１画素分を印字
するためのデータとして、標準速のときは２ｂｉｔ、１
／２速のときは４ｂｉｔ、１／４速のときは８ｂｉｔの
データを使用するのである。）このようなパターンが表
示速用、１／２速用、１／４速用それぞれ１２８パター
ンあり、それぞれの参照テーブルにあらかじめ記憶され
ている。

【００２１】以上のような処理を経て参照テーブルから
出力されたデータはＲＡＭ制御部４０８に入力される。
ＲＡＭ制御部４０８はラインメモリ４０９の制御を司る
ものである。ＲＡＭ制御部４０８にはさらにライン同期
信号生成部４１２で生成されたライン同期信号と、速度
設定レジスタからの速度指定信号が入力される。ＲＡＭ
制御部４０８では速度指定信号に応じ、３種の参照テー
ブルからのデータを切り替えて出力し、そのデータの出
力およびライトはライン同期信号に同期して行われる。
またこのライトとするときのアドレスは０番地から順番
にではなく０，１，２・・・３１，０，１，２・・・３
１，０，１，２・・・３１，０，１，２・・・３１，３
２，３３・・・６３・・・・２５５としている。これは
本例で用いるＬＥＤアレイの発光順が０画素目から主走
査方向に順次点灯するのではなく、１ライン分を構成す
るＬＥＤチップ５６個のそれぞれの先頭画素から点灯し
ていくためである。さらに各ＲＡＭに入る１ｂｉｔの信
号を２８ｂｉｔ幅のＲＡＭにライトするという理由もあ
る。リードタイミングもライン同期信号に同期して行わ
れるが、こちらのアドレスは０，３２，６４・・・２４
４，０，３２，６４・・・２４４，０，３２，６４・・
・２４４，０，３２，６４・・・２４４，１，３３・・
・２２５・・・２５５としている。ラインメモリ４０９
は１６ライン分のＲＡＭにより構成される。１ライン分
のＲＡＭは２８ｂｉｔ×２５５ｗｏｒｄである。標準速
のときはＲＡＭ０_０〜１_１，１／２速のときはＲＡＭ
０_０〜３_１，１／４速のときは全てのＲＡＭを使用す
る。ＲＡＭｘ_０とＲＡＭｘ_１は対になっており一方に
ライトしているときはもう一方からリードするように制
御される。このタイミングを図７に示す。ラインメモリ
からのデータはセレクタ制御部４１１で制御される８ｔ
ｏ１セレクタで順次切り替えられて１ｂｉｔ信号となり
遅延部に送られる。標準速のときはＲＡＭ０，ＲＡＭ
１，ＲＡＭ０，ＲＡＭ１・・・の順でライン同期信号に
同期して切り替える。１／２速の解きはＲＡＭ０，ＲＡ
Ｍ１，ＲＡＭ２，ＲＡＭ３，ＲＡＭ０・・・の順、１／
４速のときはＲＡＭ０，ＲＡＭ１，ＲＡＭ２，ＲＡＭ
３，ＲＡＭ４，ＲＡＭ５，ＲＡＭ６，ＲＡＭ７，ＲＡＭ
０・・・の順である。

【００２２】次に前述した画像形成スピードに応じてＬ
ＥＤの発光時間を制御するための発光デューティ制御装
置について説明する。発光デューティ制御装置は図５の
ＬＥＤ駆動部に含まれている。その構成を図９に示す。
まず発光タイミング制御部で生成する信号はΦＩと呼
び、このΦＩがＬの時にＬＥＤは発光する。レジスタ５
２０はΦＩの立上がりのタイミングを設定するレジスタ
であり画像形成スピードに共通の値を設定する。ここで
はレジスタ５２０に“３０（Ｄ）”を設定している。レ
ジスタ５２１から５２３はΦＩの立下がりタイミングを
設定するレジスタであり、それぞれ順に標準速、１／２
速、１／４速用の設定値を設定しておく。ここでは“１
０（Ｄ）”，“２０（Ｄ）”，“２５（Ｄ）”を設定し
ている。セレクタ５２７はプロセススピード設定レジス
タ４０２の出力値に応じてレジスタ５２１〜５２３の値
をセレクトする。カウンタ５２４は５ｂｉｔカウンタで
ありＰＣＬＫをカウントする。ＰＣＬＫはシステムクロ
ックかつ画像クロックである。コンパレータ５２５はレ
ジスタ５２０の値とカウンタ５２４の出力を比較し等し
いときＨを出力する。コンパレータ５２５の出力はＪＫ
フリップフロップ５２８のＪ端子に入力されΦＩの立上
がりタイミングを生成する。コンパレータ５２６はカウ
ンタ５２４とセレクタ５２７の出力を比較し、等しいと
きＨを出力する。コンパレータ５２６の出力はＪＫフリ
ップフロップ５２８のＫ端子に入力され、ΦＩの立下が
りタイミングを生成する。以上のようにして生成された
ΦＩのタイミングを図１０に示す。図１０から明らかな
様に標準速、１／２，１／４のときそれぞれ発光時間は
ＰＣＬＫ２０発、１０発、５発分となる。このように画
像形成スピードに応じてＬＥＤ発光デューティを変える
ことで、画像濃度を常に一定に保つことができる。

【００２３】以上のような制御を行なうことにより、画
像形成スピードに応じてスムージング処理が行なえるよ
うになる。これにより標準速に比べ遅いスピードで画像
形成をするときはより効果のあるスムージング処理を実
現できる。またここでは３種の画像形成スピードについ
て説明したが、本発明は３種に限定されることはなく、
また１／２，１／４速のような１／（２のｎ乗）速に限
定されないことはいうまでもない。

【００２４】（第２の実施例）本発明はデジタルカラー
ＬＥＤ複写機に限定されず、全ての記録素子アレイ画像
形成装置に適用できる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
画像形成スピードに対応したスムージング処理を行なう
ことにより、標準速に比べ遅いスピードで画像形成をす
るときはより効果の高いスムージング処理を実現でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の特徴を最もよく表す構成図

【図２】本発明の第１の実施例に係る標準速時のデータ
処理結果例を示す図

【図３】本発明の第１の実施例に係るデジタルカラー複
写機の横断面図

【図４】本発明の第１の実施例に係るデジタルカラー複
写機の画像処理フローチャート

【図５】本発明の第１の実施例に係るデジタルカラー複
写機のＬＥＤ駆動ブロック図

【図６】本発明の第１の実施例に係る１／２速時のデー
タ処理結果例を示す図

【図７】本発明の第１の実施例に係るラインメモリの動
作タイミングを示す図

【図８】本発明の第１の実施例に係る発光デューティ制
御装置の構成図

【図９】本発明の第１の実施例に係る参照テーブルの出
力データを示す図

【図１０】本発明の第１の実施例に係る発光デューティ
制御装置の出力タイミングを示す図

【符号の説明】

４０１ スムージング処理部 ４０２ 速度記録レジスタ ４０３ ５ラインＦＩＦＯ ４０５〜４０７ 参照テーブル

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の記録素子がアレイ状に配列された
   記録素子アレイと、 前記記録素子アレイによって記録媒体上に画像を形成す
   る画像形成手段と、 前記画像形成手段の画像形成スピードに応じて、画像デ
   ータにスムージング処理を施すスムージング手段と、 前記スムージング手段によりスムージング処理が施され
   た画像データに基づいて前記記録素子アレイを駆動する
   駆動手段を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 複数ラインの分の画像データを記憶する
   記憶手段と、 複数種の前記画像形成スピードに対応し、注目画素を変
   換するための複数の参照テーブルを有し、 前記スムージング手段は、前記記憶手段の記憶内容と、
   前記参照テーブルとを比較することを特徴とする請求項
   １記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記記憶手段に記憶された画像データを
   更新する更新手段と、 前記画像形成スピードに応じて、前記更新手段の更新タ
   イミングを変化させる更新制御手段とを有することを特
   徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記画像形成スピードに応じて、前記記
   録素子の記録デューティを変化させるデューティ制御手
   段を有することを特徴とする請求項１記載の画像形成装
   置。
5. 【請求項５】 前記記録素子は発光素子であることを特
   徴とする請求項１記載の画像形成装置。