JP2002200795A

JP2002200795A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2002200795A
Application number: JP2000402613A
Authority: JP
Inventors: Tokutaro Fukushima; 徳太郎福嶋
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2000-12-28
Filing date: 2000-12-28
Publication date: 2002-07-16

Abstract

(57)【要約】【課題】プリンタコントローラからプリンタエンジン
に転送するデータの転送速度を低下せずに、外界へ発せ
られる電磁ノイズの小さい画像形成装置を提供するこ
と。【解決手段】プリンタコントローラからプリンタエン
ジンにイメージデータを転送する際に、複数画素の印刷
データを同時にパラレルに転送する。これによって、ク
ロック信号のクロック周波数を高くしなくても、大量の
データを転送することができる。プリンタコントローラ
からプリンタエンジンへのデータ転送のクロック周波数
が低いために、クロック信号やデータ信号から外界へ発
せられる電磁ノイズを低減することができる。更に、該
クロック信号をスベクトラム拡散することにより、該電
磁ノイズを更に小さくすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成装置に関
し、例えば、レーザープリンタ又はマルチファンクショ
ンプリンタに搭載するプリンタコントローラ装置に関す
る技術を用いて、カラータンデムプリンタ等、高速で印
刷が必要とされるプリンタでの、プリンタコントローラ
とプリンタエンジンを接続するビデオインターフェース
を高速で且つ不要輻射を低減させて動作させる画像形成
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】まず、従来技術による方式の印刷装置
（レーザープリンタ）の構成を図１７に示し、これを基
に一般的なプリンタ動作の流れの説明を行う。ホストコ
ンピュータ１により使用者は印刷したい画像を作成し、
印刷を行うプリンタを指定して、作成した画像の印刷命
令を出す。印刷命令が出されると、ホストコンピュータ
１では、接続されたプリンタにあったプリンタドライバ
ーソフトにより、プリンタコントローラ２側にて解釈が
可能な命令コードの体系に画像データを変換し、ホスト
コンピュータ１では、接続先のプリンタのインターフェ
ース３にプリンタドライバーソフトにより変換された画
像データを出力する。

【０００３】プリンタコントローラ２では、ホストイン
ターフェース３にて印刷する画像データの受信が開始さ
れると、送られてきた画像データをプリンタコントロー
ラ２内部に持つＣＰＵ（中央処理装置）４がＲＯＭ（リ
ード・オンリ・メモリ）９に書き込まれているコード情
報に従って、同じくプリンタコントローラ２内のＲＡＭ
（ランダム・アクセス・メモリ）５にイメージ描画、展
開する。次に、ＣＰＵ４にてＲＡＭ５へのイメージ展開
がされた後、プリンタエンジン６に印刷起動命令を出
し、印刷を開始するとともに、イメージ展開した画像デ
ータは、エンジンインターフェース８を介して、プリン
タエンジン６に出力させ、印刷を実行する。ただし、通
常、プリンタエンジン６に画像を出力する（ビデオ出
力）場合には、膨大な量のデータを短期間で転送しなけ
ればならないため、ビデオＤＭＡコントローラ７にてＤ
ＭＡ処理を行って、高速化を図っている。また、ビデオ
ＤＭＡコントローラ７では、ＤＭＡ転送が終了すると、
ＣＰＵ４にビデオＤＭＡ終了のインタラプトを発行し、
終了を知らせる。ＣＰＵ４では、次に続く画像データを
出力させるために、バンドのＤＭＡパラメータをビデオ
ＤＭＡコントローラ７に設定し、同様なビデオＤＭＡ動
作を行うことによりプリンタエンジン６への出力を完了
する。以上の操作を行うことにより、使用者が作成した
画像の印刷は、プリンタエンジンに出力することができ
る。

【０００４】次に、従来技術による方式のビデオインタ
ーフェースの詳細説明を行う。まず、２値プリンタエン
ジンのビデオインターフェースでは、図１８に示すよう
に、プリンタエンジンから送られてくる副走査方向の同
期信号：ＦＧＡＴＥ、主走査方向の同期信号：ＬＳＹＮ
Ｃよりプリンタコントローラ側で画像データ信号：ＶＩ
ＤＥＯを出力させて印刷を行う。まず、プリンタコント
ローラにて１ページ分の印刷画像データがイメージ展開
されると、プリンタエンジンに印刷開始命令を出す。プ
リンタエンジンが印刷待機状態になった時点で、プリン
タエンジン側はエンジンを駆動させて印刷画像データが
必要になった時点でＦＧＡＴＥ信号をアサートする。ま
た、主走査方向の先頭であることをＬＳＹＮＣ信号によ
り、各ライン毎にアサートさせて通知する。プリンタコ
ントローラ側では、ＦＧＡＴＥ、ＬＳＹＮＣ、の各信号
により、プリンタコントローラ側では、図１８に示す印
刷画像の左上の画像データからＶＩＤＥＯ信号を送出す
ることにより、画像データをプリンタエンジンに伝える
ことが可能となる。

【０００５】これらの各信号のタイミングは、図１９に
示すようになり、一回の印刷動作においてＦＧＡＴＥ信
号は一回アサートされ、ＬＳＹＮＣ信号は一回の印刷の
うち、副走査方向の長さ分だけアサートされる。但しＬ
ＳＹＮＣ信号は、用紙サイズや、印刷する解像度によ
り、アサートされる回数が異なることになる。例えば、
Ａ４サイズ・６００ＤＰＩで印刷する場合には、副走査
方向のライン数＝２９７mm（Ａ４サイズの長さ）×６０
０÷２５．４mm（１インチの長さ）＝７０１６ラインと
なるため、ＬＳＹＮＣ信号は７０１６回アサートされる
こととなる。（実際には、印刷用紙の上下左右には、メ
カニカルな制約により、印刷ができない領域（余白）が
あるため、７０１６よりも少ない回数となる）また、ＶＩＤＥＯ信号は、図１９のＬＳＹＮＣとＶＩＤ
ＥＯの位相関係を図２０のように拡大すると、各ライン
にて印刷する画像にずれが生じないようにするために、
ＬＳＹＮＣに同期させてＶＩＤＥＯ信号を出力すること
により、ＬＳＹＮＣがアサートされてから、最初の画像
データ（ＶＩＤＥＯ）が出力されるまでの時間を常に一
定にさせて出力する。

【０００６】また、印刷させる際の一画素分の大きさも
常に一定にさせる必要があるため、プリンタコントロー
ラ側では、図２０に示すように、ＬＳＹＮＣ信号のエッ
ジに同期させたＣＬＫを生成した後に、そのＣＬＫ信号
に同期させて、ＶＩＤＥＯ信号を出力させることによ
り、ＶＩＤＥＯ信号の一画素分のパルス幅も常に一定に
させて出力する。但し、ビデオインターフェースの種類
によっては、ＬＳＹＮＣに同期したＣＬＫ信号もプリン
タエンジンから出力する場合もある。また、図２１の例
に示すように、プリンタコントローラにてＣＬＫの周波
数を上げることにより、ＶＩＤＥＯ信号のパルス幅が小
さくなるため、印刷するドットも小さくなり、結果とし
て、この例のように、６００ＤＰＩの周波数を倍に上げ
ると１２００ＤＰＩ、４倍に上げると２４００ＤＰＩで
印刷が可能となる。

【０００７】但しこの際、解像度を２倍・４倍（主走査
方向）にすると、非圧縮にてＲＡＭに蓄える場合には、
ＲＡＭに蓄える画像データも２倍・４倍必要となる。ま
た、ＦＧＡＴＥ・ＬＳＹＮＣ・ＶＩＤＥＯの各信号はＡ
ｃｔｉｖｅＨｉｇｈ、ＡｃｔｉｖｅＬｏｗのどちら
でも構わない。以上のような構成にすることにより、２
値プリンタでのプリンタエンジンと、プリンタコントロ
ーラとの間でビデオ転送が可能となり、プリンタエンジ
ン側では、ＶＩＤＥＯ信号がＡｃｔｉｖｅＨｉｇｈで
あった場合には、ＶＩＤＥＯ信号がＨｉｇｈの時のデー
タにトナーを乗せて印刷することにより、２値データの
印刷が可能となる。

【０００８】次に、多値プリンタの場合には、プリンタ
コントローラにてイメージ展開する際には、１画素当た
り複数のビットにて展開される。従って、ビデオインタ
ーフェースにて、プリンタエンジンへ画像データを転送
する際には、同時に複数ビットを転送する必要がある。
ここで、ビデオインターフェース上では、２値プリンタ
同様にＦＧＡＴＥ、ＬＳＹＮＣの同期信号に変わりはな
く、これらの同期信号に従って、ＶＩＤＥＯ信号を生成
することになる。しかし、ＶＩＤＥＯ信号は、図２２に
示すように１画素あたり複数ビットでイメージ展開され
たため、同時に複数のＶＩＤＥＯ信号を転送することに
なる。（図２２の例では、１画素当たり４ビット（１６
階調）の場合であるが、プリンタエンジンにより１画素
当たりの階調数は異なる）。ここで、図２３に示すよう
にある画素のデータから次の画素にデータが変わる場合
には、各データ線のスキュー量の違いにより、その遷移
時には、意図していないデータが出力されてしまう。

【０００９】この状態のまま、プリンタエンジンにて印
刷を行うと、画素と画素の間に異常画像が発生してしま
う。これを防止するために、図２３に示すように一旦デ
ータをラッチすることにより、転送の際に発生するスキ
ューによる異常画像を抑えることが可能となる。従っ
て、２値プリンタでは、ＣＬＫ信号はプリンタコントロ
ーラの内部信号として持っているのみで良く、ＣＬＫ信
号をビデオインターフェース上の信号線としては必要が
ないが、多値プリンタの場合には、ビデオインターフェ
ース上の信号線としてＣＬＫ信号も必要となってしま
う。次に、高速で印刷させる技術として、感光体上にレ
ーザービームで光を照射させる際に、複数のレーザーダ
イオードを使い、同時に複数の画素を書き込むマルチレ
ーザービーム方式のプリンタが使用されている。マルチ
レーザービーム方式の場合、ビデオインターフェース上
には、２値プリンタと同じ信号を複数個持つことにより
ビデオ転送を可能としている。なお、プリンタエンジン
内にあるポリゴンミラーもレーザーダイオードと同じだ
けあるため、BD信号がポリゴンミラー間で常に一定でな
いため、結果として、ＬＳＹＮＣ信号が複数個必要とな
る。

【００１０】次に、一度に複数の色の作像を行うタンデ
ムカラープリンタでは、図２４に示すように、感光体が
ＣＭＹＫ（シアン・マゼンダ・イエロー・ブラック）の
４色分あり、感光体上での作像は同時に４色分行い転写
ユニット上にて４色のトナーを重ねることにより、フル
カラー印刷を行っている。但し、転写ユニット上にて色
の重ね合わせを行うため、ある時間では各色では、違う
画素のビデオ転送をする必要があるため、ビデオインタ
ーフェースでは、完全に４色独立した動作をすることに
なる。そのため、タンデムカラープリンタでは、２値、
または、多値のビデオインターフェースを４個分独立し
て持つ構成となる。

【００１１】以上のように、それぞれの方式のプリンタ
エンジンにあったビデオインターフェースを構成してい
る。また、従来技術によるビデオインターフェースによ
り転送する際の高速化技術として、特開平５−１４７２
７６号公報があり、イメージメモリから画像データを転
送する際に１ページ分の転送を終了する前に次ページ分
の領域を確保することにより転送と描画の並列処理を行
い、印字の高速化しているものである。また、特開２０
００−４７９７６号公報では、タンデムカラープリンタ
のビデオ出力の際に複数のビデオＤＭＡコントローラを
用いることにより、処理の高速化を図っている。

【００１２】ところで、近年レーザープリンタは、高速
な機械が多くなりつつあり、また、カラーレーザープリ
ンタも飛躍的に高速に成りつつあり、また、タンデム方
式のエンジンにより、カラーレーザープリンタであって
もモノクロと同等のスピードにて印刷が行えるようにな
ってきた。しかしながら、本来カラープリンタ等は印刷
には、４色の画像データが必要であるため、非常に高い
転送レートが必要となり、印刷を高速化するためには、
飛躍的な転送速度のアップが求められている。また、プ
リンタエンジンの改良が進み、１２００ＤＰＩ・２４０
０ＤＰＩといった、非常に高解像度にて印刷が可能にな
り、さらに、多値エンジンといった、従来のモノクロプ
リンタエンジンよりも、膨大な画像処理量が要求される
プリンタエンジンが開発されてきた。それに伴い、プリ
ンタコントローラに使用しているＣＰＵや、画像処理回
路には、高性能で、高速に動作する技術が求められるよ
うになり、さらに、プリンタエンジンとの転送をするビ
デオインターフェースも非常に高速なものが要求される
ようになってきた。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来方
式による技術にて、高速化を行うためには、ビデオイン
ターフェースにて使用する、ＣＬＫの周波数を上げなけ
れば成らず、一般的にＣＬＫを高速化することは非常に
技術的に難しいため、高価のものになってしまうという
不具合があった。また、ＣＬＫ信号をビデオインターフ
ェース上に持つ場合には、ＣＬＫ信号から放射される不
要輻射ノイズが発生し、その他の電子機器に障害を発生
してしまうという不具合もあった。さらに、高速なＣＬ
Ｋを採用すればするほど、不要輻射ノイズの発生が増加
してしまい、さらに多くの障害を出してしまうという不
具合もあった。

【００１４】そこで、本発明は、ビデオインターフェー
ス上で、一度に複数の画素をまとめて出力する構成にす
ることにより、解像度が高い場合や、プリンタエンジン
の印刷速度が高くなった場合でもビデオ転送時に使用す
るＣＬＫ信号の周波数を低くして、高速なプリンタエン
ジンを用いても安定した品質のプリンタを供給する画像
形成装置を提供することを第１の目的とする。また、本
発明は、ビデオインターフェースで複数の画素を同時に
転送する際に、ＣＬＫ信号も合わせてビデオインターフ
ェース上に持つことにより、画像データを転送する際に
は安定した動作が可能となり、品質を向上させた画像形
成装置を提供することを第２の目的とする。また、本発
明は、ビデオインターフェースで複数の画素を同時に転
送する際に、画像データのビット配置を変更できる構成
にすることにより、２値と多値を切り替え可能として、
プリンタコントローラを同じハードウェア構成にて、各
種のプリンタエンジンに接続することができ、コストを
低減すると共に、資源を無駄にせずに開発を行うことが
できる画像形成装置を提供することを第３の目的とす
る。

【００１５】また、本発明は、ビデオインターフェース
で複数の画素を同時に転送する際に、画像データのビッ
ト配置を転送の際に使用するＣＬＫ信号が変化するごと
に入れ替えを行うことによりＶＩＤＥＯ信号から放射さ
れる不要輻射ノイズを低減させて品質を向上させた画像
形成装置を提供することを第４の目的とする。また、本
発明は、ある時点での画像データ列に対して、次の時点
での画像データ列を一つ前とは逆に配列することによ
り、ＶＩＤＥＯ信号から放射される不要輻射ノイズをよ
り一層、低減させて品質を向上させた画像形成装置を提
供することを第５の目的とする。また、本発明は、イメ
ージ展開を行う際の、２値化或いは階調低減のための多
値化処理として使用するディザパターンによって、ビデ
オインターフェースで複数の画素を同時に転送する際
に、画像データのビット配置を置き換えられるように構
成することにより、ＶＩＤＥＯ信号から放射される不要
輻射ノイズをより一層、低減させて品質を向上させた画
像形成装置を提供することを第６の目的とする。また、
本発明は、ビデオインターフェース上のＣＬＫ信号線に
対してスペクトラム拡散処理を行った後にビデオインタ
ーフェース上に送出する構成とすることにより、ＣＬＫ
信号から放射される不要輻射ノイズを低減させて品質を
向上させた画像形成装置を提供することを第７の目的と
する。

【００１６】また、本発明は、ビデオインターフェース
上で、一度に複数の画素をまとめて出力する機能に加え
て、一度に複数のライン分にまたがる画素を転送するこ
とにより、マルチレーザービーム方式のプリンタエンジ
ンにも接続することが可能となり、高機能化に加えて、
資源を無駄にせずに開発を行うことができる画像形成装
置を提供することを第８の目的とする。また、本発明
は、ビデオインターフェース上で、一度に複数の画素を
まとめて出力する機能に加えて、一度に複数の色の画像
データを転送する構成にすることにより、タンデムカラ
ー方式のプリンタエンジンにも接続することが可能とな
り、高機能化に加えて、資源を無駄にせずに開発を行う
ことができる画像形成装置を提供することを第９の目的
とする。また、本発明は、４色分の画像データをそれぞ
れ独立にも出力することができる構成とすることによ
り、タンデムカラー方式のプリンタエンジンで、画像デ
ータを印刷する際の各色間にかかる時間が違うタンデム
エンジンでも同一のハードウェアにて印刷が可能とな
り、更なる高機能化に加えて、資源を無駄にせずに開発
を行うことができる画像形成装置を提供することを第１
０の目的とする。また、本発明は、前記第８、９、１０
の目的を達成する画像形成装置における全ての場合に対
応可能としたビデオインターフェース方式とすることに
より、更なる高機能化に加えて、資源を無駄にせずに開
発を行うことができる画像形成装置を提供することを第
１１の目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明で
は、前記第１の目的を達成するために、画像データをイ
メージデータに展開する展開手段と、前記展開手段によ
り展開されたイメージデータを記憶する記憶手段と、前
記記憶手段にて記憶されたイメージデータにおける複数
の画素の印刷データを同時に転送するビデオインターフ
ェースと、前記ビデオインターフェースにて転送された
イメージデータを印刷するプリンタエンジンと、を備え
たことを特徴とする画像形成装置を提供する。また、請
求項２に記載の発明では、前記第２の目的を達成するた
めに、前記ビデオインターフェースが、前記記憶手段に
て記憶されたイメージデータにおける複数の画素の印刷
データを、基準となるクロック信号に同期させて同時に
転送することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装
置を提供する。また、請求項３に記載の発明では、前記
第３の目的を達成するために、記展開手段が、画像デー
タを２値、又は多値のイメージデータに展開する２つの
モードを有し、前記ビデオインターフェースは、転送す
るイメージデータの形式を、前記展開手段のモードに従
って、２値データ又は多値データに切り替えて転送する
切替手段を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項
２に記載の画像形成装置を提供する。

【００１８】また、請求項４に記載の発明では、前記第
４の目的を達成するために、前記ビデオインターフェー
ス手段にてイメージデータを転送する際に、基準となる
クロック信号が変化するごとに画像データの配列を変化
させる配列変化手段を更に備えたことを特徴とする請求
項１から請求項３までの何れかの一に記載の画像形成装
置を提供する。また、請求項５に記載の発明では、前記
第５の目的を達成するために、前記配列変化手段が、ク
ロック信号が入力するたびに、前記イメージデータの配
列を反転することを特徴とする請求項４に記載の画像形
成装置を提供する。また、請求項６に記載の発明では、
前記第６の目的を達成するために、多値で表現された画
像データを、前記多値より少ない値のビット数にディザ
処理するディザ処理手段を更に備え、前記展開手段は、
前記ディザ処理手段にて処理されたイメージデータを展
開することを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の
画像形成装置を提供する。また、請求項７に記載の発明
では、前記第７の目的を達成するために、前記クロック
信号を、スペクトラム拡散するスベクトラム拡散手段を
更に備えたことを特徴とする請求項１から請求項６まで
の何れかの一に記載の画像形成装置を提供する。また、
請求項８に記載の発明では、前記第８の目的を達成する
ために、前記プリンタエンジンは、前記ビデオインター
フェースにて転送されたイメージデータを感光体に照射
する複数のレーザダイオードを備えたことを特徴とした
画像形成装置を提供する。

【００１９】また、請求項９に記載の発明では、前記第
９の目的を達成するために、前記展開手段が、画像デー
タを複数色のイメージデータに展開する多色展開手段を
備え、前記記憶手段は、前記多色展開手段にて展開され
たイメージデータを記憶する多色記憶手段を備え、前記
ビデオインターフェースは、前記多色記憶手段にて記憶
された複数の色成分を有する画素の印刷データを同時に
転送する多色転送手段を備え、前記プリンタエンジン
は、前記多色転送手段にて転送された複数の色のイメー
ジデータを同時に並行して印刷するタンデムプリンタエ
ンジン手段を備えたことを特徴とする請求項１から請求
項９までの何れかの一に記載の画像形成装置を提供す
る。また、請求項１０に記載の発明では、前記第１０の
目的を達成するために、前記ビデオインターフェース
が、前記記憶手段に記憶された複数の色のイメージデー
タを、色ごとに独立したクロック信号に同期して前記タ
ンデムプリンタエンジン手段に転送することができるこ
とを特徴する請求項９に記載の画像形成装置を提供す
る。また、請求項1１に記載の発明では、前記第１１の
目的を達成するために、前記プリンタエンジンが、複数
の種類から成り、前記ビデオインターフェースは、前記
ビデオインターフェースに接続される前記プリンタエン
ジンの仕様に対応した動作モードを有することを特徴と
する請求項１から請求項１０までの何れかの一に記載の
画像形成装置を提供する。以上のような発明を応用する
ことにより、低速モノクロレーザープリンタから、超高
速レーザープリンタのプリンタコントローラハードウェ
アを統一させて、共通化を図ることが可能となる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について、図１から図１６を参照して詳細に説明する。
本実施の形態に係るシステム構成は従来例の図１７と同
じであり、従来例と同じ符号を用いて構成要素を指し示
すものとする。本実施の形態では、図１７に示される従
来技術による構成と同様に、使用者は、ホストコンピュ
ータ１上で動作するアプリケーションソフトウェアを利
用して、印刷を行いたい画像データを作成する。

【００２１】この時使用者によって作成される画像デー
タは、複数ページに渡っているものや、カラーデータと
して作成されるもの等、各種の画像データが存在する。
画像データの作成が完了した時点で、使用者は、ホスト
コンピュータ１に接続されて、印刷が可能なプリンタの
うち、印刷を行いたいプリンタを選択して、印刷命令を
発行する。その際、使用者からの印刷命令には、印刷部
数の指定、両面印刷を行うかどうかの指定、カラーかモ
ノクロかの指定、拡大、縮小率の指定、用紙のサイズ指
定、また、１枚の用紙に複数のページをまとめて印刷す
る集約印刷を行うか、そうでないかの指定、印刷動作を
するときに速度を優先するか、画質を優先するか、また
は、コストを優先するかの指定など、各種の印刷モード
が指定される。尚、ホストコンピュータとプリンタコン
トローラが接続される形態は、１対１で接続されている
場合や、ネットワークを介して接続されている場合など
がある。

【００２２】使用者により印刷命令が発行されると、使
用者から指定された各種モードを満足するように、ホス
トコンピュータ１内部に記憶されている、プリンタドラ
イバ１０と呼ばれるソフトウェアにて、接続されている
プリンタコントローラ２が解読できるコードに変換して
プリンタコントローラ２に変換した画像データのコード
を出力する。プリンタコントローラ２では、ネットワー
クや、各種インターフェースにて構成されるホストイン
ターフェース３にて、ホストコンピュータ１からの画像
データの受信を開始する。ホストインターフェース３で
は、画像データの受信が始まると、ＣＰＵ４に対して、
インタラプトを発生させて、印刷命令が発行されたこと
を知らせるとともに、受信した画像データをＲＡＭ５に
バッファリングして一時的に記憶させる。

【００２３】ＣＰＵ４では、受信して、バッファリング
した画像データをプリンタエンジン５にて、印刷が可能
なようにするためにＲＡＭ５にイメージ展開してコード
情報として受信された画像をビットマップ情報に変換し
て記憶させていく。但しその際には、接続されるプリン
タエンジンの種類によって、多値で印刷が可能なプリン
タエンジンの場合には、多値にてイメージ展開し、２値
のみ印刷が可能なプリンタエンジンの場合には、２値に
てイメージ展開を行う。また、ＲＡＭ５の空き容量等を
考慮して、適宜イメージ展開した画像データを圧縮させ
て記憶させる。ＣＰＵ４により、ホストコンピュータ１
から送られてきた全ての画像データがビットマップイメ
ージとしてＲＡＭ５にイメージ展開された時点で（複数
ページに渡る画像データの場合には、１ページ目の画像
データのイメージ展開が完了した時点で）、ＣＰＵ４は
ビデオＤＭＡコントローラ７にビデオＤＭＡ開始アドレ
ス、転送バイト数、階調数等のビデオＤＭＡパラメータ
をセットする。

【００２４】更にＣＰＵ４は、接続されているプリンタ
エンジン６の状態を確認して、プリンタエンジン６が印
刷可能となった時点で、ビデオＤＭＡコントローラ７に
ビデオＤＭＡ動作開始命令を発行し、更に、プリンタエ
ンジン６に印刷動作を開始させる。ビデオＤＭＡ動作開
始命令が発行されると、ビデオＤＭＡコントローラ７
は、プリンタエンジン６からエンジンインターフェース
８を通して入力された主走査方向の同期信号：ＬＳＹＮ
Ｃ、副走査方向の同期信号：ＦＧＡＴＥと言ったビデオ
制御信号線に従って画像データをエンジンインターフェ
ース８に出力し、印刷を完了する。このようにして印刷
動作を完了すると、プリンタコントローラは再びアイド
ル状態に復帰し再びホストコンピュータからの印刷命令
がきた時点で、同様に印刷を行うこととなる。

【００２５】次に、ビデオインターフェースを介してプ
リンタコントローラから２値のプリンタエンジンへ画像
データを転送する際の詳細動作の説明を行う。図１の例
に示すように、プリンタコントローラとプリンタエンジ
ン間のビデオインターフェース上の信号線として、ＦＧ
ＡＴＥ、ＬＳＹＮＣ、ＣＬＫ、ＤＡＴＡが存在してい
る。まず、プリンタコントローラから印刷命令が出され
ると、プリンタエンジンから副走査方向の印刷許可信号
であるＦＧＡＴＥ信号をアサートして印刷を開始する。
同時に、主走査方向の同期信号であるＬＳＹＮＣをアサ
ートして、一ラインの印刷が開始されたことを通知する
（ＦＧＡＴＥ、ＬＳＹＮＣの印刷画像上の関係は、従来
技術による構成の図１８と同様である）。プリンタコン
トローラ側では、ＬＳＹＮＣ信号に同期させたＣＬＫ信
号を生成して、プリンタエンジンに送出する。

【００２６】次に、予めビデオインターフェース上で取
り決められたＣＬＫ数、および、印刷する際の余白分の
ＣＬＫ数が経過した後に、画像データをＤＡＴＡ信号に
よりプリンタエンジンへ転送する。この際、ＤＡＴＡは
８ビット存在しているため、仮に図２に示すような画像
データを印刷する際には、プリンタコントローラ側に
て、ＲＡＭに蓄えられた画像データのうち、隣接する８
画素分の画像データをまとめて読み出して、８ビット分
を１ブロックとして扱い、図３のようなタイミングでデ
ータ転送を行うことにより、１クロック分の時間にて８
画素分の画像データ転送が行えることになる。但し、こ
の例では、一度に転送できるビット数が８ビットとなっ
ているが、複数ビットであれば、何ビットでも構わな
い。プリンタエンジン側では、入力されたＣＬＫ信号に
より、ＤＡＴＡ信号を一旦ラッチして、ＤＡＴＡ信号の
０ビット目が１ブロック内の先頭の画素になるように、
パラレル−シリアル変換を行い、シリアルデータ化され
た画像データを２値にて印刷を行い、処理を完了する。
以上の構成にすることにより、解像度がより高くなった
場合や、印刷速度が速くなった場合でも、ＣＬＫ信号の
周波数を高くすることなく、印刷することが可能とな
る。

【００２７】次に、多値のプリンタエンジンへ画像デー
タを転送する際の説明を行う。この例では、プリンタエ
ンジンは、４ビット（１６値）の画像が印刷できること
を想定し、また、プリンタコントローラとプリンタエン
ジン間のビデオインターフェースは図１と同じものと仮
定する。多値の場合には、図４に示す例のように、１画
素当たりに画像データが複数ビット（この例では、４ビ
ット）あるため、転送する４ビット行う必要がある（図
４では、Ｐ００とＰ０１、Ｐ０２、Ｐ０３が同じ画素に
対する画像データであることを示している。同様に、そ
の隣の画素は、Ｐ１０とＰ１１、Ｐ１２、Ｐ１３（以下
同様）である）。

【００２８】プリンタコントローラ側では、ＲＡＭに蓄
えられた画像データのうち、隣接する２画素（８ビッ
ト）分の画像データをまとめて読み出して、図５に示す
ようなビットストリームになるようにＤＡＴＡ線へ画像
データを出力する。プリンタエンジンでは、入力された
ＣＬＫ信号により、ＤＡＴＡ信号を一旦ラッチして、Ｄ
ＡＴＡ信号の０〜３ビット目が１ブロック内の先頭の画
素になるように、ビットを入れ替えて、印刷を行うこと
により、多値でイメージ展開された画像データを一度に
複数の画素をビデオインターフェースで転送して印刷す
ることが可能となる。以上の構成にすることにより、解
像度がより高くなった場合や、印刷速度が速くなった場
合に加えて、階調数が向上して転送するべき画像データ
量が増加した場合でも、ＣＬＫ信号の周波数を高くする
ことなく、印刷することが可能となる。

【００２９】次に、印刷する画像データは、通常、図６
に示すような各画素を孤立のドットとして印刷する場合
は少なく、図７に示すように幾つかの画素を集合させて
一つのドットとして印刷する場合が多い。これは、孤立
の１ドットは、レーザービームにてパルス幅を生成する
際に、図８のように方形波のパルスは作りにくく、実際
には、図９に示すようにパルスがなまってしまうため、
結果として、トナーの付着量が少ないため、印刷品質を
落としてしまう。これを解決するために、図７のように
幾つかのドットを集合させて一つのドットを形成する必
要がある。さらに、カラープリンタの場合には、写真画
像のように中間調の画像を印刷される場合が多いため図
６から図７、図１０へと段階的にドットが形成していく
ことにより、滑らかなグラデーションを表現することが
可能となる。

【００３０】ここで、図７や図１０の例のように幾つか
のドットを集合させて一つのドットを形成する場合に
は、隣接する画素の画像データは同じ値になる確率が高
くなることを示している。例えば、ある画素の画像デー
タが１だった場合には、その隣接する画素も１である確
立は高くなる。つまり、図３の例のように単純に画素の
並びを規則的に行う様にビデオインターフェース上の画
像データを並べるよりも、図１１に示すように、ある一
回のＣＬＫで転送するブロックに対して、次の転送時に
は、データ線の順番を逆にすることにより、データ線が
反転する確立が減ることになる。この例では、ＤＡＴＡ
０やＤＡＴＡ７は隣接する画素のデータを転送すること
になるので、１→０或いは、０→１のように反転する確
立が減ることになる。このことにより、データ線の反転
回数が低減されることにより、データ線が持つ周波数成
分が低減されると共に、反転時に流れる電流がなくな
り、データ線から放射される不要輻射ノイズを低減する
ことが可能となる。

【００３１】次に、プリンタコントローラにてディザ処
理を行う場合には図１２のようなディザパターンを使用
してディザ処理を行う。また、図１２の例では、８×８
のディザパターンを使っているが、ディザ処理を行う場
合には、同じパターンが連続して無限に並べられている
ことを想定して（同じディザパターンを連続して使っ
て）ディザ処理を行っている。ここで、例えば、ある領
域に２１／６４の画像データが続いている場合（実際に
は、６００ＤＰＩや１２００ＤＰＩというようにプリン
タの解像度が高いため、同じ濃度の画像データが連続し
て広がっていることが殆どである）には、図１３に示す
ような画像パターンが連続で発生するため、８画素おき
に同じデータが連続して繰り返されることになる。した
がって、ある一回のＣＬＫで転送するブロックに対し
て、次の転送時には、データ線の順番を図３のように配
置することにより、データ線が反転する確立が減ること
になる。

【００３２】また、ディザパターンは必ずしも８×８と
は限らないため、図１２、１３の例のように、ディザパ
ターンに適したビット配置になるようにビデオインター
フェースにて転送を行う。このように構成することによ
り、ビデオインターフェース上のデータ線のビット配置
をディザパターンに適した配置に変更することができ、
データ線の反転回数が低減されることにより、データ線
が持つ周波数成分が低減されると共に、反転時に流れる
電流がなくなり、データ線から放射される不要輻射ノイ
ズを低減することが可能となる。

【００３３】次に、図１に示すＣＬＫ信号に対して、ス
ペクトラム拡散処理を行うことにより、図１４に示すよ
うな周波数スペクトラムが周波数拡散されることによ
り、図１５に示すようにある基本周波数のスペクトラム
の最大レベルが大幅に低減され、ＣＬＫ信号より放射さ
れる不要輻射ノイズを低減することが可能となる。次に
マルチレーザービーム方式のプリンタエンジンに出力す
る際には、図３に示すＤＡＴＡ線の各ビットをそれぞれ
のレーザービームに対応する画像データに出力すること
により、マルチレーザービーム方式また、例えば、２ビ
ームにて書き込みを行うプリンタエンジンの場合などに
は、ＤＡＴＡ線の８ビットのうち、２ビーム分それぞれ
の４画素分を一回のＣＬＫにて転送することも可能であ
る。

【００３４】次に、図３に示すＤＡＴＡ線の各２ビット
ずつをタンデムカラープリンタエンジンのＣＭＹＫ各色
に対応させることにより、タンデムカラープリンタ方式
のプリンタエンジンにも対応ができることになる。ま
た、図３に示すＤＡＴＡ線の各２ビットずつをＣＭＹＫ
に割り振る方式とは別に、図１６に示すように、各色毎
に独立したビデオインターフェースの信号を接続するこ
とにより、各色のビデオ転送をそれぞれ違うタイミング
で行えるようになるため、印刷タイミングが異なるタン
デムカラープリンタエンジンにも同一ハードウェアにて
構成することが可能となる。また、必ずしも、タンデム
カラープリンタエンジンだけではなく、上述してきたビ
デオインターフェースを共通ハードウェア構成とするこ
とにより、同一アーキテクチャーにてビデオインターフ
ェースを構成することも可能である。

【００３５】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明のプリ
ンタコントローラ装置を使用することにより、請求１に
記載の発明では、ビデオインターフェース上で、一度に
複数の画素をまとめて出力する構成にすることにより、
解像度が高い場合や、プリンタエンジンの印刷速度が高
くなった場合でもビデオ転送時に使用するＣＬＫ信号の
周波数を低くして、高速なプリンタエンジンを用いても
安定した品質のプリンタを供給することが可能となる。
また、請求項２に記載の発明では、ビデオインターフェ
ースで複数の画素を同時に転送する際に、ＣＬＫ信号も
合わせてビデオインターフェース上に持つことにより、
画像データを転送する際には安定した動作が可能とな
り、品質を向上させることが可能となる。また、請求項
３に記載の発明では、ビデオインターフェースで複数の
画素を同時に転送する際に、画像データのビット配置を
変更できる構成にすることにより、２値と多値を切り替
え可能として、プリンタコントローラを同じハードウェ
ア構成にて、各種のプリンタエンジンに接続することが
でき、コストを低減すると共に、資源を無駄にせずに開
発を行うことが可能となる。

【００３６】また、請求項４に記載の発明では、ビデオ
インターフェースで複数の画素を同時に転送する際に、
画像データのビット配置を転送の際に使用するＣＬＫ信
号が変化するごと入れ替えを行うことによりＶＩＤＥＯ
信号から放射される不要輻射ノイズを低減させて品質を
向上することが可能となる。また、請求項５に記載の発
明では、請求項４の方式において、特に、ある時点での
画像データ列に対して、次の時点での画像データ列を一
つ前とは逆に配列することにより、ＶＩＤＥＯ信号から
放射される不要輻射ノイズをより一層、低減させて品質
を向上することが可能となる。また、請求項６に記載の
発明では、イメージ展開を行う際の、２値化或いは階調
低減のための多値化処理として使用するディザパターン
によって、ビデオインターフェースで複数の画素を同時
に転送する際に、画像データのビット配置を置き換えら
れるように構成することにより、ＶＩＤＥＯ信号から放
射される不要輻射ノイズをより一層、低減させて品質を
向上することが可能となる。

【００３７】また、請求項７に記載の発明では、ビデオ
インターフェース上のＣＬＫ信号線に対してスペクトラ
ム拡散処理を行った後にビデオインターフェース上に送
出する構成とすることにより、ＣＬＫ信号から放射され
る不要輻射ノイズを低減させて品質を向上することが可
能となる。また、請求項８に記載の発明では、ビデオイ
ンターフェース上で、一度に複数の画素をまとめて出力
する機能に加えて、一度に複数のライン分にまたがる画
素を転送することにより、マルチレーザービーム方式の
プリンタエンジンにも接続することが可能となり、高機
能化に加えて、資源を無駄にせずに開発を行うことが可
能となる。また、請求項９に記載の発明では、ビデオイ
ンターフェース上で、一度に複数の画素をまとめて出力
する機能に加えて、一度に複数の色の画像データを転送
する構成にすることにより、タンデムカラー方式のプリ
ンタエンジンにも接続することが可能となり、高機能化
に加えて、資源を無駄にせずに開発を行うことが可能と
なる。

【００３８】また、請求項１０に記載の発明では、４色
分の画像データをそれぞれ独立にも出力することができ
る構成とすることにより、タンデムカラー方式のプリン
タエンジンで、画像データを印刷する際の各色間にかか
る時間が違うタンデムエンジンでも同一のハードウェア
にて印刷が可能となり、更なる高機能化に加えて、資源
を無駄にせずに開発を行うことが可能となる。また、請
求項１１に記載の発明では、請求項８、９、１０の全て
の場合にも対応可能としたビデオインターフェース方式
とすることにより、更なる高機能化に加えて、資源を無
駄にせずに開発を行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】プリンタコントローラとプリンタエンジンの間
の信号の送受信を示した図である。

【図２】印刷用紙上の画素データを示した図である。

【図３】画素データをプリンタエンジンへ転送するタイ
ミングを示したタイミングチャートである。

【図４】カラー印刷の場合の画素データを説明するため
の図である。

【図５】カラー画像のデータをプリンタエンジンに転送
するときのタイミングチャートである。

【図６】１つの画素のみが出力された場合を示す図であ
る。

【図７】複数の連続する画素が出力された場合を示す図
である。

【図８】理想的なレーザビームの出力を示した図であ
る。

【図９】実際のレーザビームの出力を示した図である。

【図１０】複数の連続する画素が出力された場合を示す
図である。

【図１１】イメージデータの配列を反転した図である。

【図１２】ディザパターンを示した図である。

【図１３】画像形成時に頻繁に発生するビットパターン
を示した図である。

【図１４】通常のクロック信号から発せられる電磁波の
強度の周波数特性を示した図である。

【図１５】クロック信号をスベクトラム拡散した場合に
クロック信号から発せられる電磁波の強度の周波数特性
を示した図である。

【図１６】各色に独立したビデオインターフェース信号
を接続した場合を示した図である。

【図１７】本実施の形態に係る画像形成装置と従来の画
像形成装置に共通な構成を示したブロック図である。

【図１８】画像形成時における同期信号の種類を示した
図である。

【図１９】同期信号のタイミンを説明するためのタイミ
ングチャートである。

【図２０】同期信号と画像データの出力タイミングの関
係を示したタイミングチャートである。

【図２１】各種の同期信号のタイミングを説明するため
のタイミングチャートである。

【図２２】カラーの画像データを処理する場合のタイミ
ングチャートである。

【図２３】異常画像が形成される場合のデータを示した
図である。

【図２４】フルカラー印刷する場合の感光体から転写ユ
ニットへのトナーの転写を示した図である。

【符号の説明】

１ホストコンピュータ２プリンタコントローラ３ホストインターフェース４ＣＰＵ５ＲＡＭ６プリンタエンジン７ビデオＤＭＡコントローラ８エンジンインターフェース９ＲＯＭ１０プリンタドライバ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０４Ｎ 1/21 Ｈ０４Ｎ 1/23 １０３Ｚ５Ｂ０４７ 1/23 １０３Ｂ４１Ｊ 3/00 Ｍ５Ｃ０７３ 1/405 Ｈ０４Ｎ 1/40 Ｃ５Ｃ０７４ // Ｂ４１Ｊ 29/00 Ｂ４１Ｊ 29/00 Ｓ５Ｃ０７７Ｇ０６Ｆ 1/12 Ｇ０６Ｆ 1/04 ３４０ＤＦターム(参考） 2C061 AP01 AP07 AQ06 AR01 BB08 CP09 HH06 HJ06 HL01 HN06 HN16 HN19 HN20 HQ01 HQ21 2C087 AA15 AA16 AB05 AC08 BA03 BA07 BA12 BD13 BD24 BD40 BD41 CB12 DA02 2C187 AC07 AF01 DC01 2C362 AA03 AA12 BA51 BA66 CA03 CA39 CB62 CB74 CB77 EA11 EA25 5B021 AA01 BB02 5B047 AA01 AB01 AB02 AB04 CB17 EA07 EB05 EB17 5C073 AA02 CC00 5C074 AA12 BB03 BB26 CC22 CC26 DD30 FF08 HH02 5C077 LL02 LL18 MP08 NN08 NP05 NP07 PP33 PQ08 PQ22 RR02 RR05 RR16 TT03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像データをイメージデータに展開する
展開手段と、前記展開手段により展開されたイメージデータを記憶す
る記憶手段と、前記記憶手段にて記憶されたイメージデータにおける複
数の画素の印刷データを同時に転送するビデオインター
フェースと、前記ビデオインターフェースにて転送されたイメージデ
ータを印刷するプリンタエンジンと、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記ビデオインターフェースは、前記記
憶手段にて記憶されたイメージデータにおける複数の画
素の印刷データを、基準となるクロック信号に同期させ
て同時に転送す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】前記展開手段は、画像データを２値、又
は多値のイメージデータに展開する２つのモードを有
し、前記ビデオインターフェースが、転送するイメージデー
タの形式を、前記展開手段のモードに従って、２値デー
タ又は多値データに切り替えて転送する切替手段を備え
たことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像
形成装置。
【請求項４】前記ビデオインターフェース手段にてイ
メージデータを転送する際に、基準となるクロック信号
が変化するごとに画像データの配列を変化させる配列変
化手段を更に備えたことを特徴とする請求項１から請求
項３までの何れかの一に記載の画像形成装置。
【請求項５】前記配列変化手段は、クロック信号が入力するたびに、前記イメージデータの
配列を反転す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】多値で表現された画像データを、前記多
値より少ない値のビット数にディザ処理するディザ処理
手段を更に備え、前記展開手段は、前記ディザ処理手段にて処理されたイ
メージデータを展開することを特徴とする請求項４又は
請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】前記クロック信号を、スペクトラム拡散
するスベクトラム拡散手段を更に備えたことを特徴とす
る請求項１から請求項６までの何れかの一に記載の画像
形成装置。
【請求項８】前記プリンタエンジンは、前記ビデオイ
ンターフェースにて転送されたイメージデータを感光体
に照射する複数のレーザダイオードを備えたことを特徴
としたことを特徴とする請求項１から請求項７までの何
れかの一に記載の画像形成装置。
【請求項９】前記展開手段は、画像データを複数色の
イメージデータに展開する多色展開手段を備え、前記記憶手段は、前記多色展開手段にて展開されたイメ
ージデータを記憶する多色記憶手段を備え、前記ビデオインターフェースは、前記多色記憶手段にて
記憶された複数の色成分を有する画素の印刷データを同
時に転送する多色転送手段を備え、前記プリンタエンジンは、前記多色転送手段にて転送さ
れた複数の色のイメージデータを同時に並行して印刷す
るタンデムプリンタエンジン手段を備えたことを特徴と
する請求項１から請求項９までの何れかの一に記載の画
像形成装置。
【請求項１０】前記ビデオインターフェースは、前記
記憶手段に記憶された複数の色のイメージデータを、色
ごとに独立したクロック信号に同期して前記タンデムプ
リンタエンジン手段に転送することができることを特徴
する請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項1１】前記プリンタエンジンは、複数の種類
から成り、前記ビデオインターフェースは、前記ビデオ
インターフェースに接続される前記プリンタエンジンの
仕様に対応した動作モードを有することを特徴とする請
求項１から請求項１０までの何れかの一に記載の画像形
成装置。