JP2004090472A - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】画像形成時の処理クロックを変更することなく、画像形成速度を低下させずにより高い解像度を実現することである。
【解決手段】感光体ドラム１７の同一主走査方向にレーザダイオードＬＤ１及びＬＤ２を設け、６００ｄｐｉ解像度の書込みクロック信号ＷＣを変えることなくＦＩＦＯ制御信号生成部３１やＦＩＦＯ１及び２を用いてレーザダイオードＬＤ１及びＬＤ２のビーム出力タイミングを制御して解像度の調整を行う。
【選択図】 図２
【解決手段】感光体ドラム１７の同一主走査方向にレーザダイオードＬＤ１及びＬＤ２を設け、６００ｄｐｉ解像度の書込みクロック信号ＷＣを変えることなくＦＩＦＯ制御信号生成部３１やＦＩＦＯ１及び２を用いてレーザダイオードＬＤ１及びＬＤ２のビーム出力タイミングを制御して解像度の調整を行う。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高解像度の画像形成処理を行う画像形成装置及び画像形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近時、レーザビームプリンタ等の画像形成装置は、処理速度を上げずに解像度を向上させるため、複数の主走査ラインごとにレーザダイオードを備え、当該複数のレーザダイオードから同時にレーザビームを出力し、これら複数の主走査ラインで同時に画像の書込みを行うマルチビーム方式の画像形成装置を備えたものが考案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の画像形成装置には、以下のような問題点がある。
上記複数の主走査ライン毎にレーザダイオードを備え、当該複数のレーザダイオードから同時にレーザビームを出力し、これら複数の主走査ラインで同時に画像を書込むことにより解像度の向上を図ろうとする場合、ＣＰＵを替えて処理クロックを上げたり、或いはＣＰＵを複数設けて当該複数のＣＰＵを並列処理させる等、ハードウェアを変更しなければ画像形成速度の大幅な低下を招いてしまう。例えば、６００ｄｐｉの低解像度から更に高い解像度の１２００ｄｐｉに向上させるためには、６００ｄｐｉの処理クロックのＣＰＵを１２００ｄｐｉの処理クロックのＣＰＵに交換したり、或いは６００ｄｐｉの処理クロックのＣＰＵを複数設けて当該複数のＣＰＵを並列処理させる等しなければならない。このため、コスト高となる。
【０００４】
本発明の課題は、画像形成時の処理クロックを変更することなく、画像形成速度を低下させずにより高い解像度を実現する画像形成装置及び画像形成方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、
ドラム形状の像担持体の表面に光線を照射して形成された複数の画素により構成される潜像を現像して画像形成を行う画像形成装置において、
複数の光線を該光線の照射ポイントが前記像担持体の回転軸方向に直列に配列されるよう該像担持体表面に照射して、当該照射ポイントの各々に画素を形成する複数の光源を備えた照射手段と、
前記光線の進路を変化させることによって該光線に前記像担持体表面上を前記回転軸方向に走査させる走査手段と、
前記走査手段により走査中の照射ポイントの移動速度と、予め設定された処理クロックの周期とに基づいて、前記各光源に対し前記像担持体表面に光線を照射させるための照射タイミングを生成するタイミング生成手段と、
前記複数の光源毎に入力された画像データと、前記照射タイミングとに基づいて前記像担持体表面に光線を照射するよう制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする。
【０００６】
更に請求項２記載の発明のように、請求項１記載の発明において、
前記タイミング生成手段は、
前記照射手段の複数の光源のうち前記像担持体表面上の照射ポイントが走査方向に数えて偶数番目となる光源に対し、前記処理クロックの単位周期毎に前記像担持体表面に光線を照射させるための第１の照射タイミングと、前記照射手段の他の光源に対し、該第１の照射タイミングに対して予め設定された時間分だけ遅延させ前記第１の照射タイミングで形成された前記像担持体表面の隣り合う画素同士の略中央に光線を照射させるための第２の照射タイミングとを生成するのが好ましい。
【０００７】
請求項３記載の発明のように、請求項１または２に記載の発明において、
前記複数の光源の各々に対応する画像データが一画素分の画像データにパッキングされて成る一画素データから当該複数の画像データを各々分別する分別手段と、
前記分別手段により分別された複数の画像データに基づいて前記複数の光源の発光量を各々独立に調整する調整手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記調整手段により調整された各発光量に基づいて前記複数の光源を発光させるよう制御するのが好ましい。
【０００８】
また、上記課題を解決するため請求項４記載の発明は、
複数の光線を該光線の照射ポイントがドラム形状の像担持体表面の軸方向に向かって直列に配列されるよう該像担持体表面に照射して当該照射ポイントの各々に画素を形成し、該形成された複数の画素により構成される潜像を現像して画像形成を行う画像形成方法であって、
前記光線に前記像担持体表面を前記軸方向に走査させる際の走査速度と、予め設定された処理クロックの周期とに基づいて、前記複数の光線を前記像担持体表面に照射させるための照射タイミングの生成を行い、該生成された照射タイミングと、前記複数の光源毎に入力された画像データとに基づいて前記像担持体表面に光線を照射するよう制御することを特徴とする。
【０００９】
請求項５記載の発明のように、請求項４記載の発明において、
前記照射タイミングを生成する際、前記複数の光線を前記像担持体に照射する複数の光源のうち該像担持体表面における照射ポイントが走査方向に数えて偶数番目となる光源に対し、前記処理クロックの単位周期毎に前記像担持体表面に光線を照射させるための第１の照射タイミングを生成した後、前記複数の光源のうちの他の光源に対し、該第１の照射タイミングに対して予め設定された時間分だけ遅延させ前記第１の照射タイミングで形成された前記像担持体表面の隣り合う画素同士の略中央に光線を照射させるための第２の照射タイミングを生成するのが好ましい。
【００１０】
請求項６記載の発明のように、請求項４または５に記載の発明において、
前記複数の光源の各々に対応する画像データが一画素分の画像データにパッキングされて成る一画素データから当該複数の画像データを各々分別し、当該分別された複数の画像データに基づいて前記複数の光源の発光量を各々独立に調整し、当該調整された各発光量に基づいて前記複数の光源を発光させるのが好ましい。
【００１１】
従って、処理クロックを変えることなく画像形成時の解像度の向上が図られるので、ＣＰＵを含むシステムおよび画像処理系のハードウェア等の装置構成を高速処理が行えるように変更することなく高精度な画像形成が実現できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図５を参照して本実施の形態における画像形成装置１００について詳細に説明する。後に詳述するように、画像形成装置１００は、画像形成速度を低下させることなく６００ｄｐｉ解像度の処理クロックを用いて１２００ｄｐｉ解像度で画像形成が行える画像形成装置である。
【００１３】
なお、本実施の形態において、後述する発光部１８は本発明の請求項で記載した複数の光源を備えた照射手段が有する機能を実現し、ポリゴンミラー１３は照射ポイントを走査させる走査手段が有する機能を実現し、プリントコントローラ部３０はパルス信号を生成するパルス信号生成手段と光線を照射する照射時間を設定する照射時間設定手段とが各々有する機能を実現し、ＦＩＦＯ制御信号生成部３１は照射タイミングの生成を行うタイミング生成手段が有する機能を実現しＰＷＭ１およびＰＷＭ２は照射タイミングに基づいて光線を照射するよう制御する制御手段が有する機能を実現し、ＡＮＤ１およびＡＮＤ２は分別手段および調整手段が各々有する機能を実現する。。
また、後述する基準クロック及び書込みクロック信号ＷＣは本発明の請求項で記載されたパルス信号に対応し、ＬＤ２読出しリセット信号ＲＳ２は第１の照射タイミングに対応し、ＬＤ１読出しリセット信号ＲＳ１は第２の照射タイミングに対応している。
【００１４】
画像形成装置１００の構成を説明する。図１に示すように、画像形成装置１００は、画像形成部１０、プリントコントローラ部３０及び画像処理部２０を備えて構成される。
【００１５】
まず図１、図２を参照して画像形成部１０の構成を説明する。
図２に示すように、画像形成部１０は、コリメートレンズ１１、シリンドリカルレンズ１２、ポリゴンミラー１３、ｆθレンズ１４、シリンドリカルレンズ１５、反射ミラー１６，感光体ドラム１７、発光部１８およびレーザ走査に係る基準位置を検出するためのインデックスセンサ１９等を備えて構成される。発光部１８は、レーザダイオードＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）１、ＬＤ２を備える。なお、発光部１８は、ＬＤ１、ＬＤ２を１チップに構成されるようにしても良い。
【００１６】
レーザダイオードＬＤ１及びＬＤ２は画像処理部２０から入力されたレーザダイオードＬＤ１及びＬＤ２に対する駆動信号であるＰＷＭ出力に基づいて各々レーザビームの点灯時間を制御し、コリメートレンズ１１及びシリンドリカルレンズ１２は当該レーザダイオードＬＤ１及びＬＤ２から出力されたレーザビームの光学的な歪を補正する。ポリゴンミラー１３は、コリメートレンズ１１及びシリンドリカルレンズ１２を通過したレーザビームを偏向面で反射し、ｆθレンズ１４及びシリンドリカルレンズ１５は当該ポリゴンミラー１３により反射されたレーザビームの光学的な歪を補正し、反射ミラー１６はｆθレンズ１４及びシリンドリカルレンズ１５を通過したレーザビームを感光体ドラム１７方向に反射し主走査方向Ｂ１に沿って感光体ドラム１７に照射する。
【００１７】
レーザダイオードＬＤ１及びＬＤ２から出力されたレーザビームは、上記コリメートレンズ１１〜反射ミラー１６を経て感光体ドラム１７表面の図中符号Ａ１及びＡ２に示す照射ポイントに照射される。
【００１８】
照射ポイントＡ１及びＡ２は、図中符号Ｃに示す方向にポリゴンミラー１３が回転することによって主走査方向Ｂ１に移動し、副走査方向Ｂ２と逆向きに感光体ドラム１７が回転することによって副走査方向Ｂ２に移動する。
【００１９】
ここで、照射ポイントＡ１及びＡ２の距離Ｓは、例えばプリントコントローラ部３０が有する画像処理クロック（以下、基準クロックという）の３周期分の距離に設定している。以下、この基準クロックの１周期をＴして表現する。なお、距離Ｓは、上記基準クロックの３周期分以外であっても良い。
【００２０】
次に図３を参照して画像処理部２０の構成を説明する。
図３に示すように、画像処理部２０は、濃度補正回路ＡＮＤ１、ＡＮＤ２、ＦＩＦＯ１、２、ＰＷＭ１、２を備えて構成される。
【００２１】
ＡＮＤ１は８つのＡＮＤ回路によって構成され、プリントコントローラ部３０から入力される８ビットの画像データに２画素パッキングされたうちの１ビット分のＬＤ１画像データとプリントコントローラ部３０から入力される８ビットのＬＤ１最大濃度データとに基づいてＬＤ１画像データの濃度補正（１ビットデータから８ビットデータへの階調補正）を行って当該濃度補正後のＬＤ１画像データ（８ビット）をＦＩＦＯ１に出力する。ＡＮＤ２は８つのＡＮＤ回路によって構成され、プリントコントローラ部３０から入力される８ビットの画像データに２画素パッキングされたうちの他の１ビット分のＬＤ２画像データとプリントコントローラ部３０から入力される８ビットのＬＤ２最大濃度データとに基づいてＬＤ２画像データの濃度補正（１ビットデータから８ビットデータへの階調補正）を行って当該濃度補正後のＬＤ２画像データ（８ビット）をＦＩＦＯ２に出力する。
【００２２】
ここで上記８ビットの画像データに２画素パッキングされたうちの１ビット分のＬＤ１画像データは、例えば当該８ビットを構成する上位４ビットのうちの１ビットに割り当てられた１画素分の画像データであり、レーザダイオードＬＤ１のレーザビーム出力を制御するデータである。また上記８ビットの画像データに２画素パッキングされたうちの他の１ビット分のＬＤ２画像データは、例えば当該８ビットを構成する下位４ビットのうちの１ビットに割り当てられた１画素分の画像データであり、レーザダイオードＬＤ２のレーザビーム出力を制御するデータである。この画素パッキングによれば、レーザダイオードが例えば８個（８画素）の場合、８ビットを構成する各１ビットに各々１画素分の画像データが割り当てられる。
また、上記画素パッキングの技術は例えば特開平９−２６３００５号公報に開示されている。
【００２３】
ＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ Ｉｎ Ｆｉｒｓｔ Ｏｕｔ ｍｅｍｏｒｙ）１は、ＡＮＤ１から入力された濃度補正後のＬＤ１画像データを、プリントコントローラ部３０から入力される書込みタイミング信号による書込みタイミングに基いて記憶すると共に、当該記憶した濃度補正後のＬＤ１画像データを、プリントコントローラ部３０から入力されるＬＤ１読出しタイミング信号による読出しタイミングに基いてＰＷＭ１に記憶した順に出力する（以下、ＦＩＦＯ１からＰＷＭ１に出力されるＬＤ１画像データを読出し後のＬＤ１画像データという）。ここでＦＩＦＯ１は、書込み及び読出しタイミング信号の立ち上がりにあわせてデータの書込み及び読出しを行う。
【００２４】
また、ＦＩＦＯ２は、ＡＮＤ２から入力された濃度補正後のＬＤ２画像データをプリントコントローラ部３０から入力される書込みタイミング信号による書込みタイミングに基いて記憶すると共に、当該記憶した濃度補正後のＬＤ２画像データを、プリントコントローラ部３０から入力されるＬＤ２読出しタイミング信号による読出しタイミングに基いてＰＷＭ２に記憶した順に出力する（以下、ＦＩＦＯ２からＰＷＭ２に出力されるＬＤ２画像データを読出し後のＬＤ２画像データという）。ここでＦＩＦＯ２は、書込み及び読出しタイミング信号の立ち上がりにあわせてデータの書込み及び読出しを行う。
【００２５】
上記書込みタイミング信号は、ＦＩＦＯ１及び２に記憶されたデータをリセットして書込み開始を指示する書込みリセット信号ＷＳと、ＦＩＦＯ１及び２に対するデータの書込みの可否を指示する書込みイネーブル信号ＷＥ（常時可の状態）と、ＦＩＦＯ１及び２に対するデータの書込みタイミングを指示する書込みクロック信号ＷＣとを含む。また、ＬＤ１読出しタイミング信号は、ＦＩＦＯ１に対しデータの読出し開始を指示するＬＤ１読出しリセット信号ＲＳ１と、ＦＩＦＯ１に対するデータの読出しの可否を指示するＬＤ１読出しイネーブル信号ＲＥ１（常時可の状態）と、ＦＩＦＯ１に対するデータの読出しタイミングを指示するＬＤ１読出しクロック信号ＲＣ１とを含み、ＬＤ２読出しタイミング信号は、ＦＩＦＯ２に対しデータの読出し開始を指示するＬＤ２読出しリセット信号ＲＳ２と、ＦＩＦＯ２に対するデータの読出しの可否を指示するＬＤ２読出しイネーブル信号ＲＥ２と、ＦＩＦＯ２に対しデータの読出しタイミングを指示するＬＤ２読出しクロック信号ＲＣ２とを含む。
【００２６】
ここで、書込みクロック信号ＷＣはプリントコントローラ部３０の画像処理クロックであり、この書込みクロック信号ＷＣは６００ｄｐｉ解像度で画像形成する際の処理クロックである。また、ＬＤ１読出しリセット信号ＲＳ１及びＬＤ２読出しリセット信号ＲＳ２とＬＤ１読出しクロック信号ＲＣ１及びＬＤ２読出しクロック信号ＲＣ２とはプリントコントローラ部３０のＦＩＦＯ制御信号生成部３１により生成される。
【００２７】
ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）１は、ＦＩＦＯ１から入力される読出し後のＬＤ１画像データをパルス幅変調し、当該パルス幅変調後の信号をレーザダイオードＬＤ１に出力する（以下、このＰＷＭ１からレーザダイオードＬＤ１へ出力されるパルス幅変調後の信号を、ＬＤ１ＰＷＭ出力という）。また、ＰＷＭ２は、ＦＩＦＯ２から入力される読出し後のＬＤ２画像データをパルス幅変調し、当該パルス幅変調後の信号をレーザダイオードＬＤ２に出力する（以下、このＰＷＭ２からレーザダイオードＬＤ２へ出力されるパルス幅変調後の信号を、ＬＤ２ＰＷＭ出力という）。
【００２８】
次に図１、図４を参照してプリントコントローラ部３０の構成を説明する。
【００２９】
プリントコントローラ部３０は、８ビットの画像データに各１ビット分のＬＤ１画像データ及びＬＤ２画像データを２画素パッキングして画像処理部２０に出力すると共に、当該ＬＤ１画像データ及びＬＤ２画像データの各画像データに対する濃度補正を行うためのＬＤ１最大濃度データ及びＬＤ２最大濃度データを画像処理部２０に出力する。ここで、上記８ビットの画像データは、例えば、図示しないスキャナや外部機器等から入力された画像データである。
【００３０】
またプリントコントローラ部３０は、図１に示すように、ＦＩＦＯ制御信号生成部３１を備え、画像処理部２０が備えるＦＩＦＯ１、２に対する上記画像データの書込みタイミング及び読込みタイミングを制御するＦＩＦＯ制御信号（すなわち上記書込み及び読出しタイミング信号）を画像処理部２０に出力する。
【００３１】
ここで図４を参照してＦＩＦＯ制御信号生成部３１について説明する。
ＦＩＦＯ制御信号生成部３１は、６個のフリップフロップ３１１ａ〜３１１ｆと反転回路ＮＯＴ３１２とを備えて構成されるシフトレジスタであり、書込みクロック信号ＷＣに基づいて動作する。
【００３２】
ＦＩＦＯ制御信号生成部３１は、入力される書込みリセット信号ＷＳ及び書込みクロック信号ＷＣから、ＬＤ１読出しリセット信号ＲＳ１及びＬＤ２読出しリセット信号ＲＳ２と、ＬＤ１読出しクロック信号ＲＣ１及びＬＤ２読出しクロック信号ＲＣ２とを出力する。
【００３３】
ＬＤ２読出しリセット信号ＲＳ２は、入力された書込みリセット信号ＷＳをフリップフロップ３１１ａ〜３１１ｃにより３周期（すなわち３Ｔ）分遅らせて出力されたものであり、ＬＤ１読出しリセット信号ＲＳ１は、入力された書込みリセット信号ＷＳをフリップフロップ３１１ｄ〜３１１ｆによりＬＤ２読出しリセット信号ＲＳ２の出力時から更に３周期分遅らせて出力されたものである。このＬＤ１読出しリセット信号ＲＳ１とＬＤ２読出しリセット信号ＲＳ２との間の３周期分のズレは、図２に示すレーザダイオードＬＤ１及びＬＤ２による感光体ドラム１７上の照射ポイントＡ１及びＡ２の距離Ｓが基準クロックの３周期分に相当することによる。
【００３４】
ＬＤ２読出しクロック信号ＲＣ２は書込みクロック信号ＷＣと同一であり、ＬＤ１読出しクロック信号ＲＣ１は反転回路ＮＯＴ３１２により書込みクロック信号ＷＣと逆位相で出力される（すなわち、書込みクロック信号ＷＣより半周期（すなわちＴ／２）分だけ位相差を持ち出力される。
【００３５】
次に図５を参照して画像形成装置１００の動作を説明する。すなわち、画像形成速度を低下させることなく、６００ｄｐｉ解像度で画像形成する際の処理クロックに基いて１２００ｄｐｉ解像度で画像形成する際の画像形成装置１００の動作を説明する。
図５は、６００ｄｐｉ解像度で画像形成する際の処理クロックに基いて１２００ｄｐｉ解像度の画像データを出力する際のタイミングチャートである。
【００３６】
ここで、画像データ、ＬＤ１最大濃度データ、ＬＤ２最大濃度データ、濃度補正後のＬＤ１画像データ、濃度補正後のＬＤ２画像データ、読出し後のＬＤ２画像データ及び読出し後のＬＤ１画像データの各々の上部に記載された数字（“００”、“８０”及び“ＦＦ”）は１６進法で表現した８ビットの画像データ内容を示す。
【００３７】
ＦＩＦＯ１及び２は、ＡＮＤ１及び２から出力される濃度補正後のＬＤ１画像データＤ１１〜Ｄ１７及びＬＤ２画像データＤ２１〜Ｄ２７等を、書込みリセット信号ＷＳの立ち上がりタイミング（図中符号Ｅ１参照）以後に生成された書込みクロック信号ＷＣの立ち上がりタイミング（図中符号Ｅ２参照）にあわせて各々記憶する。
【００３８】
ＦＩＦＯ１は、上記記憶された濃度補正後のＬＤ１画像データＤ１１〜Ｄ１７等を、ＬＤ２読出しリセット信号ＲＳ２の立ち上がりタイミング（図中符号Ｅ３参照）以後に生成されたＬＤ２読出しクロック信号ＲＣ２の立ち上がりタイミング（図中符号Ｅ４参照）にあわせて記憶された順にＰＷＭ１に出力し、ＦＩＦＯ２は、上記記憶された濃度補正後のＬＤ２画像データＤ２１〜Ｄ２７等を、ＬＤ１読出しリセット信号ＲＳ１の立ち上がりタイミング（図中符号Ｅ５参照）以後に生成されたＬＤ１読出しクロック信号ＲＣ１の立ち上がりタイミング（図中符号Ｅ６参照）にあわせて記憶された順にＰＷＭ２に出力する。
【００３９】
レーザダイオードＬＤ２に対するＬＤ２読出しリセット信号ＲＳ２の立ち上がりタイミングＥ３と、レーザダイオードＬＤ１に対するＬＤ１読出しリセット信号ＲＳ１の立ち上がりタイミングＥ４との間に３周期分の間隔を設け、更に、当該立ち上がりタイミングＥ３及びＥ４以後におけるＬＤ２読出しクロック信号ＲＣ２の立ち上がりタイミングＥ４とＬＤ１読出しクロック信号ＲＣ１の立ち上がりタイミングＥ５との間に３．５周期分の間隔を設ける（図４参照）。
【００４０】
ここで、上記立ち上がりタイミングＥ４及びＥ６の間の３．５周期分の間隔について説明する。
レーザダイオードＬＤ１及びＬＤ２からレーザビームが感光体ドラム１７に照射された際の照射ポイントＡ１とＡ２との間の距離Ｓは、同時に照射した場合、前述したように３周期分の距離だけ隔たっている（図２参照）。更に、６００ｄｐｉの解像度の場合、主走査方向上で互いに隣接する照射ポイントは１周期分の距離だけ隔たっており、すなわち、このような照射ポイントの間隔を１／２周期分に縮小できれば、６００ｄｐｉの倍の１２００ｄｐｉ解像度が実現できる。
そこで、１２００ｄｐｉ解像度を実現するために、プリントコントローラ部３０は、既に詳述したＦＩＦＯ制御信号生成部３１とＦＩＦＯ１及び２を用いて、レーザダイオードＬＤ１のビーム出力を、レーザダイオードＬＤ２のビーム出力から３．５周期分遅延させて出力するように制御する。これにより、レーザダイオードＬＤ１及びＬＤ２の照射ポイントの間隔は１／２周期分の距離となり、６００ｄｐｉの倍の１２００ｄｐｉ解像度が実現できる。
【００４１】
この場合、６００ｄｐｉ解像度の画像形成時の基準クロック（書込みクロック信号ＷＣ）の変更は行われない。更に、例えば濃度補正後のＬＤ１画像データ及び濃度補正後のＬＤ２画像データの各々のデータ内容を“８０”とすることにより、ＬＤ２ＰＷＭ出力（図中符号ＰＷＭ２１〜２５の各々に示す信号）とＬＤ１ＰＷＭ出力（図中符号ＰＷＭ１１に示す信号）のパルス幅（すなわち、レーザビームの照射ポイントの径）は１／２周期分となり、隣接する照射ポイント同士が重なるのを回避できる（図中符号Ｆ１、Ｆ２参照）。
【００４２】
ここで、ＬＤ２ＰＷＭ出力のＰＷＭ２１、２５及び２６は、読出し後のＬＤ２画像データＤ２１、Ｄ２３及びＤ２５をＰＷＭ２によりパルス幅変調したものであり、ＬＤ１ＰＷＭ出力のＰＷＭ１１は、読出し後のＬＤ１画像データＤ１１をＰＷＭ１によりパルス幅変調したものである。
【００４３】
また、図中符号Ｆ１に示す主走査線上のビーム位置は、図中符号ＰＷＭ２１に示す信号に基いてレーザダイオードＬＤ２からレーザビームが出力された際の照射ポイントの位置であり、図中符号Ｆ２に示す主走査線上のビーム位置は、図中符号ＰＷＭ１１に示す信号に基いてレーザダイオードＬＤ１からレーザビームが出力された際の照射ポイントの位置である。
【００４４】
以上説明したように、本発明の一実施の形態の画像形成装置１００は、感光体ドラム１７の同一主走査方向にレーザダイオードＬＤ１及びＬＤ２を設け、６００ｄｐｉ解像度の書込みクロック信号ＷＣを変えることなくＦＩＦＯ制御信号生成部３１やＦＩＦＯ１及び２を用いてレーザダイオードＬＤ１及びＬＤ２のビーム出力タイミングを制御して解像度の調整を行う。
【００４５】
従って、６００ｄｐｉ解像度の書込みクロック信号ＷＣを変更することなく倍解像度の１２００ｄｐｉで高精度な画像形成が実現できる。
【００４６】
また、各レーザダイオードＬＤ１及びＬＤ２のビーム出力の最大濃度を制御する画像データは共に８ビット階調の画像データであり、１２００ｄｐｉの高解像度においても最大濃度の補正を行うことが可能なため、より高精度な画像形成が行える。
【００４７】
なお、本実施の形態における記述は、本発明に係る画像形成方法及び画像形成装置の一例を示すものであり、これに限定されるものではない。本実施の形態における画像形成装置１００の細部構成及び詳細動作に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００４８】
例えば、読出し後のＬＤ１画像データＤ１１を、読出し後のＬＤ２画像データＤ２１の３．５周期分遅らせて出力するようにしたが、これに限らず、２．５周期分遅らせて出力するようにしても良い。このようにしてもレーザダイオードＬＤ１及びＬＤ２による隣接する照射ポイントの間隔は１／２周期であり、１２００ｄｐｉ解像度が実現できる。この場合、図４に示すＦＩＦＯ制御信号生成部３１にフリップフロップ３１１ｆは設けない。
【００４９】
また、画像形成装置１００は、二つのレーザダイオードＬＤ１及びＬＤ２を設けるとしたが、３つ以上のレーザダイオードを設けても本発明の技術思想は適用可能である。特に２ｎ（ｎは自然数）個のレーザダイオードを設けるのが好ましく、この場合、本実施の形態の二つのレーザダイオードＬＤ１及びＬＤ２に対するレーザビームの出力タイミングを生成する画像処理部２０をｎ個に並列化することで実現できる。
【００５０】
【発明の効果】
本発明によれば、処理クロックを変えることなく画像形成時の解像度の向上が図られるので、ＣＰＵを含むシステムおよび画像処理系のハードウェア等の装置構成を高速処理が行えるように変更することなく高精度な画像形成が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した画像形成装置の機能ブロック図である。
【図２】図１に示す画像形成部の主要構成を示す図である。
【図３】図１に示す画像処理部の主要構成を示す図である。
【図４】図１に示すプリントコントローラ部が備えるＦＩＦＯ制御信号生成部の主要構成を示す図である。
【図５】本発明を適用した画像形成装置において、６００ｄｐｉ解像度で画像形成する際の処理クロックに基いて１２００ｄｐｉ解像度の画像データを出力する際のタイミングチャートである。
【符号の説明】
１００ 画像形成装置
１０ 画像形成部
１１ コリメートレンズ
１２ シリンドリカルレンズ
１３ ポリゴンミラー
１４ ｆθレンズ
１５ シリンドリカルレンズ
１６ 反射ミラー
１７ 感光体ドラム
１８ 発光部
１９ インデックスセンサ
ＬＤ１、ＬＤ２ レーザダイオード
２０ 画像処理部
ＡＮＤ１、ＡＮＤ２ 濃度補正回路
ＦＩＦＯ１、ＦＩＦＯ２ ＦＩＦＯ
ＰＷＭ１、ＰＷＭ２ ＰＷＭ
３０ プリントコントローラ部
３１ ＦＩＦＯ制御信号生成部
３１１ａ〜３１１ｆ フリップフロップ
３１２ 反転回路ＮＯＴ
【発明の属する技術分野】
本発明は、高解像度の画像形成処理を行う画像形成装置及び画像形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近時、レーザビームプリンタ等の画像形成装置は、処理速度を上げずに解像度を向上させるため、複数の主走査ラインごとにレーザダイオードを備え、当該複数のレーザダイオードから同時にレーザビームを出力し、これら複数の主走査ラインで同時に画像の書込みを行うマルチビーム方式の画像形成装置を備えたものが考案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の画像形成装置には、以下のような問題点がある。
上記複数の主走査ライン毎にレーザダイオードを備え、当該複数のレーザダイオードから同時にレーザビームを出力し、これら複数の主走査ラインで同時に画像を書込むことにより解像度の向上を図ろうとする場合、ＣＰＵを替えて処理クロックを上げたり、或いはＣＰＵを複数設けて当該複数のＣＰＵを並列処理させる等、ハードウェアを変更しなければ画像形成速度の大幅な低下を招いてしまう。例えば、６００ｄｐｉの低解像度から更に高い解像度の１２００ｄｐｉに向上させるためには、６００ｄｐｉの処理クロックのＣＰＵを１２００ｄｐｉの処理クロックのＣＰＵに交換したり、或いは６００ｄｐｉの処理クロックのＣＰＵを複数設けて当該複数のＣＰＵを並列処理させる等しなければならない。このため、コスト高となる。
【０００４】
本発明の課題は、画像形成時の処理クロックを変更することなく、画像形成速度を低下させずにより高い解像度を実現する画像形成装置及び画像形成方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、
ドラム形状の像担持体の表面に光線を照射して形成された複数の画素により構成される潜像を現像して画像形成を行う画像形成装置において、
複数の光線を該光線の照射ポイントが前記像担持体の回転軸方向に直列に配列されるよう該像担持体表面に照射して、当該照射ポイントの各々に画素を形成する複数の光源を備えた照射手段と、
前記光線の進路を変化させることによって該光線に前記像担持体表面上を前記回転軸方向に走査させる走査手段と、
前記走査手段により走査中の照射ポイントの移動速度と、予め設定された処理クロックの周期とに基づいて、前記各光源に対し前記像担持体表面に光線を照射させるための照射タイミングを生成するタイミング生成手段と、
前記複数の光源毎に入力された画像データと、前記照射タイミングとに基づいて前記像担持体表面に光線を照射するよう制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする。
【０００６】
更に請求項２記載の発明のように、請求項１記載の発明において、
前記タイミング生成手段は、
前記照射手段の複数の光源のうち前記像担持体表面上の照射ポイントが走査方向に数えて偶数番目となる光源に対し、前記処理クロックの単位周期毎に前記像担持体表面に光線を照射させるための第１の照射タイミングと、前記照射手段の他の光源に対し、該第１の照射タイミングに対して予め設定された時間分だけ遅延させ前記第１の照射タイミングで形成された前記像担持体表面の隣り合う画素同士の略中央に光線を照射させるための第２の照射タイミングとを生成するのが好ましい。
【０００７】
請求項３記載の発明のように、請求項１または２に記載の発明において、
前記複数の光源の各々に対応する画像データが一画素分の画像データにパッキングされて成る一画素データから当該複数の画像データを各々分別する分別手段と、
前記分別手段により分別された複数の画像データに基づいて前記複数の光源の発光量を各々独立に調整する調整手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記調整手段により調整された各発光量に基づいて前記複数の光源を発光させるよう制御するのが好ましい。
【０００８】
また、上記課題を解決するため請求項４記載の発明は、
複数の光線を該光線の照射ポイントがドラム形状の像担持体表面の軸方向に向かって直列に配列されるよう該像担持体表面に照射して当該照射ポイントの各々に画素を形成し、該形成された複数の画素により構成される潜像を現像して画像形成を行う画像形成方法であって、
前記光線に前記像担持体表面を前記軸方向に走査させる際の走査速度と、予め設定された処理クロックの周期とに基づいて、前記複数の光線を前記像担持体表面に照射させるための照射タイミングの生成を行い、該生成された照射タイミングと、前記複数の光源毎に入力された画像データとに基づいて前記像担持体表面に光線を照射するよう制御することを特徴とする。
【０００９】
請求項５記載の発明のように、請求項４記載の発明において、
前記照射タイミングを生成する際、前記複数の光線を前記像担持体に照射する複数の光源のうち該像担持体表面における照射ポイントが走査方向に数えて偶数番目となる光源に対し、前記処理クロックの単位周期毎に前記像担持体表面に光線を照射させるための第１の照射タイミングを生成した後、前記複数の光源のうちの他の光源に対し、該第１の照射タイミングに対して予め設定された時間分だけ遅延させ前記第１の照射タイミングで形成された前記像担持体表面の隣り合う画素同士の略中央に光線を照射させるための第２の照射タイミングを生成するのが好ましい。
【００１０】
請求項６記載の発明のように、請求項４または５に記載の発明において、
前記複数の光源の各々に対応する画像データが一画素分の画像データにパッキングされて成る一画素データから当該複数の画像データを各々分別し、当該分別された複数の画像データに基づいて前記複数の光源の発光量を各々独立に調整し、当該調整された各発光量に基づいて前記複数の光源を発光させるのが好ましい。
【００１１】
従って、処理クロックを変えることなく画像形成時の解像度の向上が図られるので、ＣＰＵを含むシステムおよび画像処理系のハードウェア等の装置構成を高速処理が行えるように変更することなく高精度な画像形成が実現できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図５を参照して本実施の形態における画像形成装置１００について詳細に説明する。後に詳述するように、画像形成装置１００は、画像形成速度を低下させることなく６００ｄｐｉ解像度の処理クロックを用いて１２００ｄｐｉ解像度で画像形成が行える画像形成装置である。
【００１３】
なお、本実施の形態において、後述する発光部１８は本発明の請求項で記載した複数の光源を備えた照射手段が有する機能を実現し、ポリゴンミラー１３は照射ポイントを走査させる走査手段が有する機能を実現し、プリントコントローラ部３０はパルス信号を生成するパルス信号生成手段と光線を照射する照射時間を設定する照射時間設定手段とが各々有する機能を実現し、ＦＩＦＯ制御信号生成部３１は照射タイミングの生成を行うタイミング生成手段が有する機能を実現しＰＷＭ１およびＰＷＭ２は照射タイミングに基づいて光線を照射するよう制御する制御手段が有する機能を実現し、ＡＮＤ１およびＡＮＤ２は分別手段および調整手段が各々有する機能を実現する。。
また、後述する基準クロック及び書込みクロック信号ＷＣは本発明の請求項で記載されたパルス信号に対応し、ＬＤ２読出しリセット信号ＲＳ２は第１の照射タイミングに対応し、ＬＤ１読出しリセット信号ＲＳ１は第２の照射タイミングに対応している。
【００１４】
画像形成装置１００の構成を説明する。図１に示すように、画像形成装置１００は、画像形成部１０、プリントコントローラ部３０及び画像処理部２０を備えて構成される。
【００１５】
まず図１、図２を参照して画像形成部１０の構成を説明する。
図２に示すように、画像形成部１０は、コリメートレンズ１１、シリンドリカルレンズ１２、ポリゴンミラー１３、ｆθレンズ１４、シリンドリカルレンズ１５、反射ミラー１６，感光体ドラム１７、発光部１８およびレーザ走査に係る基準位置を検出するためのインデックスセンサ１９等を備えて構成される。発光部１８は、レーザダイオードＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）１、ＬＤ２を備える。なお、発光部１８は、ＬＤ１、ＬＤ２を１チップに構成されるようにしても良い。
【００１６】
レーザダイオードＬＤ１及びＬＤ２は画像処理部２０から入力されたレーザダイオードＬＤ１及びＬＤ２に対する駆動信号であるＰＷＭ出力に基づいて各々レーザビームの点灯時間を制御し、コリメートレンズ１１及びシリンドリカルレンズ１２は当該レーザダイオードＬＤ１及びＬＤ２から出力されたレーザビームの光学的な歪を補正する。ポリゴンミラー１３は、コリメートレンズ１１及びシリンドリカルレンズ１２を通過したレーザビームを偏向面で反射し、ｆθレンズ１４及びシリンドリカルレンズ１５は当該ポリゴンミラー１３により反射されたレーザビームの光学的な歪を補正し、反射ミラー１６はｆθレンズ１４及びシリンドリカルレンズ１５を通過したレーザビームを感光体ドラム１７方向に反射し主走査方向Ｂ１に沿って感光体ドラム１７に照射する。
【００１７】
レーザダイオードＬＤ１及びＬＤ２から出力されたレーザビームは、上記コリメートレンズ１１〜反射ミラー１６を経て感光体ドラム１７表面の図中符号Ａ１及びＡ２に示す照射ポイントに照射される。
【００１８】
照射ポイントＡ１及びＡ２は、図中符号Ｃに示す方向にポリゴンミラー１３が回転することによって主走査方向Ｂ１に移動し、副走査方向Ｂ２と逆向きに感光体ドラム１７が回転することによって副走査方向Ｂ２に移動する。
【００１９】
ここで、照射ポイントＡ１及びＡ２の距離Ｓは、例えばプリントコントローラ部３０が有する画像処理クロック（以下、基準クロックという）の３周期分の距離に設定している。以下、この基準クロックの１周期をＴして表現する。なお、距離Ｓは、上記基準クロックの３周期分以外であっても良い。
【００２０】
次に図３を参照して画像処理部２０の構成を説明する。
図３に示すように、画像処理部２０は、濃度補正回路ＡＮＤ１、ＡＮＤ２、ＦＩＦＯ１、２、ＰＷＭ１、２を備えて構成される。
【００２１】
ＡＮＤ１は８つのＡＮＤ回路によって構成され、プリントコントローラ部３０から入力される８ビットの画像データに２画素パッキングされたうちの１ビット分のＬＤ１画像データとプリントコントローラ部３０から入力される８ビットのＬＤ１最大濃度データとに基づいてＬＤ１画像データの濃度補正（１ビットデータから８ビットデータへの階調補正）を行って当該濃度補正後のＬＤ１画像データ（８ビット）をＦＩＦＯ１に出力する。ＡＮＤ２は８つのＡＮＤ回路によって構成され、プリントコントローラ部３０から入力される８ビットの画像データに２画素パッキングされたうちの他の１ビット分のＬＤ２画像データとプリントコントローラ部３０から入力される８ビットのＬＤ２最大濃度データとに基づいてＬＤ２画像データの濃度補正（１ビットデータから８ビットデータへの階調補正）を行って当該濃度補正後のＬＤ２画像データ（８ビット）をＦＩＦＯ２に出力する。
【００２２】
ここで上記８ビットの画像データに２画素パッキングされたうちの１ビット分のＬＤ１画像データは、例えば当該８ビットを構成する上位４ビットのうちの１ビットに割り当てられた１画素分の画像データであり、レーザダイオードＬＤ１のレーザビーム出力を制御するデータである。また上記８ビットの画像データに２画素パッキングされたうちの他の１ビット分のＬＤ２画像データは、例えば当該８ビットを構成する下位４ビットのうちの１ビットに割り当てられた１画素分の画像データであり、レーザダイオードＬＤ２のレーザビーム出力を制御するデータである。この画素パッキングによれば、レーザダイオードが例えば８個（８画素）の場合、８ビットを構成する各１ビットに各々１画素分の画像データが割り当てられる。
また、上記画素パッキングの技術は例えば特開平９−２６３００５号公報に開示されている。
【００２３】
ＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ Ｉｎ Ｆｉｒｓｔ Ｏｕｔ ｍｅｍｏｒｙ）１は、ＡＮＤ１から入力された濃度補正後のＬＤ１画像データを、プリントコントローラ部３０から入力される書込みタイミング信号による書込みタイミングに基いて記憶すると共に、当該記憶した濃度補正後のＬＤ１画像データを、プリントコントローラ部３０から入力されるＬＤ１読出しタイミング信号による読出しタイミングに基いてＰＷＭ１に記憶した順に出力する（以下、ＦＩＦＯ１からＰＷＭ１に出力されるＬＤ１画像データを読出し後のＬＤ１画像データという）。ここでＦＩＦＯ１は、書込み及び読出しタイミング信号の立ち上がりにあわせてデータの書込み及び読出しを行う。
【００２４】
また、ＦＩＦＯ２は、ＡＮＤ２から入力された濃度補正後のＬＤ２画像データをプリントコントローラ部３０から入力される書込みタイミング信号による書込みタイミングに基いて記憶すると共に、当該記憶した濃度補正後のＬＤ２画像データを、プリントコントローラ部３０から入力されるＬＤ２読出しタイミング信号による読出しタイミングに基いてＰＷＭ２に記憶した順に出力する（以下、ＦＩＦＯ２からＰＷＭ２に出力されるＬＤ２画像データを読出し後のＬＤ２画像データという）。ここでＦＩＦＯ２は、書込み及び読出しタイミング信号の立ち上がりにあわせてデータの書込み及び読出しを行う。
【００２５】
上記書込みタイミング信号は、ＦＩＦＯ１及び２に記憶されたデータをリセットして書込み開始を指示する書込みリセット信号ＷＳと、ＦＩＦＯ１及び２に対するデータの書込みの可否を指示する書込みイネーブル信号ＷＥ（常時可の状態）と、ＦＩＦＯ１及び２に対するデータの書込みタイミングを指示する書込みクロック信号ＷＣとを含む。また、ＬＤ１読出しタイミング信号は、ＦＩＦＯ１に対しデータの読出し開始を指示するＬＤ１読出しリセット信号ＲＳ１と、ＦＩＦＯ１に対するデータの読出しの可否を指示するＬＤ１読出しイネーブル信号ＲＥ１（常時可の状態）と、ＦＩＦＯ１に対するデータの読出しタイミングを指示するＬＤ１読出しクロック信号ＲＣ１とを含み、ＬＤ２読出しタイミング信号は、ＦＩＦＯ２に対しデータの読出し開始を指示するＬＤ２読出しリセット信号ＲＳ２と、ＦＩＦＯ２に対するデータの読出しの可否を指示するＬＤ２読出しイネーブル信号ＲＥ２と、ＦＩＦＯ２に対しデータの読出しタイミングを指示するＬＤ２読出しクロック信号ＲＣ２とを含む。
【００２６】
ここで、書込みクロック信号ＷＣはプリントコントローラ部３０の画像処理クロックであり、この書込みクロック信号ＷＣは６００ｄｐｉ解像度で画像形成する際の処理クロックである。また、ＬＤ１読出しリセット信号ＲＳ１及びＬＤ２読出しリセット信号ＲＳ２とＬＤ１読出しクロック信号ＲＣ１及びＬＤ２読出しクロック信号ＲＣ２とはプリントコントローラ部３０のＦＩＦＯ制御信号生成部３１により生成される。
【００２７】
ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）１は、ＦＩＦＯ１から入力される読出し後のＬＤ１画像データをパルス幅変調し、当該パルス幅変調後の信号をレーザダイオードＬＤ１に出力する（以下、このＰＷＭ１からレーザダイオードＬＤ１へ出力されるパルス幅変調後の信号を、ＬＤ１ＰＷＭ出力という）。また、ＰＷＭ２は、ＦＩＦＯ２から入力される読出し後のＬＤ２画像データをパルス幅変調し、当該パルス幅変調後の信号をレーザダイオードＬＤ２に出力する（以下、このＰＷＭ２からレーザダイオードＬＤ２へ出力されるパルス幅変調後の信号を、ＬＤ２ＰＷＭ出力という）。
【００２８】
次に図１、図４を参照してプリントコントローラ部３０の構成を説明する。
【００２９】
プリントコントローラ部３０は、８ビットの画像データに各１ビット分のＬＤ１画像データ及びＬＤ２画像データを２画素パッキングして画像処理部２０に出力すると共に、当該ＬＤ１画像データ及びＬＤ２画像データの各画像データに対する濃度補正を行うためのＬＤ１最大濃度データ及びＬＤ２最大濃度データを画像処理部２０に出力する。ここで、上記８ビットの画像データは、例えば、図示しないスキャナや外部機器等から入力された画像データである。
【００３０】
またプリントコントローラ部３０は、図１に示すように、ＦＩＦＯ制御信号生成部３１を備え、画像処理部２０が備えるＦＩＦＯ１、２に対する上記画像データの書込みタイミング及び読込みタイミングを制御するＦＩＦＯ制御信号（すなわち上記書込み及び読出しタイミング信号）を画像処理部２０に出力する。
【００３１】
ここで図４を参照してＦＩＦＯ制御信号生成部３１について説明する。
ＦＩＦＯ制御信号生成部３１は、６個のフリップフロップ３１１ａ〜３１１ｆと反転回路ＮＯＴ３１２とを備えて構成されるシフトレジスタであり、書込みクロック信号ＷＣに基づいて動作する。
【００３２】
ＦＩＦＯ制御信号生成部３１は、入力される書込みリセット信号ＷＳ及び書込みクロック信号ＷＣから、ＬＤ１読出しリセット信号ＲＳ１及びＬＤ２読出しリセット信号ＲＳ２と、ＬＤ１読出しクロック信号ＲＣ１及びＬＤ２読出しクロック信号ＲＣ２とを出力する。
【００３３】
ＬＤ２読出しリセット信号ＲＳ２は、入力された書込みリセット信号ＷＳをフリップフロップ３１１ａ〜３１１ｃにより３周期（すなわち３Ｔ）分遅らせて出力されたものであり、ＬＤ１読出しリセット信号ＲＳ１は、入力された書込みリセット信号ＷＳをフリップフロップ３１１ｄ〜３１１ｆによりＬＤ２読出しリセット信号ＲＳ２の出力時から更に３周期分遅らせて出力されたものである。このＬＤ１読出しリセット信号ＲＳ１とＬＤ２読出しリセット信号ＲＳ２との間の３周期分のズレは、図２に示すレーザダイオードＬＤ１及びＬＤ２による感光体ドラム１７上の照射ポイントＡ１及びＡ２の距離Ｓが基準クロックの３周期分に相当することによる。
【００３４】
ＬＤ２読出しクロック信号ＲＣ２は書込みクロック信号ＷＣと同一であり、ＬＤ１読出しクロック信号ＲＣ１は反転回路ＮＯＴ３１２により書込みクロック信号ＷＣと逆位相で出力される（すなわち、書込みクロック信号ＷＣより半周期（すなわちＴ／２）分だけ位相差を持ち出力される。
【００３５】
次に図５を参照して画像形成装置１００の動作を説明する。すなわち、画像形成速度を低下させることなく、６００ｄｐｉ解像度で画像形成する際の処理クロックに基いて１２００ｄｐｉ解像度で画像形成する際の画像形成装置１００の動作を説明する。
図５は、６００ｄｐｉ解像度で画像形成する際の処理クロックに基いて１２００ｄｐｉ解像度の画像データを出力する際のタイミングチャートである。
【００３６】
ここで、画像データ、ＬＤ１最大濃度データ、ＬＤ２最大濃度データ、濃度補正後のＬＤ１画像データ、濃度補正後のＬＤ２画像データ、読出し後のＬＤ２画像データ及び読出し後のＬＤ１画像データの各々の上部に記載された数字（“００”、“８０”及び“ＦＦ”）は１６進法で表現した８ビットの画像データ内容を示す。
【００３７】
ＦＩＦＯ１及び２は、ＡＮＤ１及び２から出力される濃度補正後のＬＤ１画像データＤ１１〜Ｄ１７及びＬＤ２画像データＤ２１〜Ｄ２７等を、書込みリセット信号ＷＳの立ち上がりタイミング（図中符号Ｅ１参照）以後に生成された書込みクロック信号ＷＣの立ち上がりタイミング（図中符号Ｅ２参照）にあわせて各々記憶する。
【００３８】
ＦＩＦＯ１は、上記記憶された濃度補正後のＬＤ１画像データＤ１１〜Ｄ１７等を、ＬＤ２読出しリセット信号ＲＳ２の立ち上がりタイミング（図中符号Ｅ３参照）以後に生成されたＬＤ２読出しクロック信号ＲＣ２の立ち上がりタイミング（図中符号Ｅ４参照）にあわせて記憶された順にＰＷＭ１に出力し、ＦＩＦＯ２は、上記記憶された濃度補正後のＬＤ２画像データＤ２１〜Ｄ２７等を、ＬＤ１読出しリセット信号ＲＳ１の立ち上がりタイミング（図中符号Ｅ５参照）以後に生成されたＬＤ１読出しクロック信号ＲＣ１の立ち上がりタイミング（図中符号Ｅ６参照）にあわせて記憶された順にＰＷＭ２に出力する。
【００３９】
レーザダイオードＬＤ２に対するＬＤ２読出しリセット信号ＲＳ２の立ち上がりタイミングＥ３と、レーザダイオードＬＤ１に対するＬＤ１読出しリセット信号ＲＳ１の立ち上がりタイミングＥ４との間に３周期分の間隔を設け、更に、当該立ち上がりタイミングＥ３及びＥ４以後におけるＬＤ２読出しクロック信号ＲＣ２の立ち上がりタイミングＥ４とＬＤ１読出しクロック信号ＲＣ１の立ち上がりタイミングＥ５との間に３．５周期分の間隔を設ける（図４参照）。
【００４０】
ここで、上記立ち上がりタイミングＥ４及びＥ６の間の３．５周期分の間隔について説明する。
レーザダイオードＬＤ１及びＬＤ２からレーザビームが感光体ドラム１７に照射された際の照射ポイントＡ１とＡ２との間の距離Ｓは、同時に照射した場合、前述したように３周期分の距離だけ隔たっている（図２参照）。更に、６００ｄｐｉの解像度の場合、主走査方向上で互いに隣接する照射ポイントは１周期分の距離だけ隔たっており、すなわち、このような照射ポイントの間隔を１／２周期分に縮小できれば、６００ｄｐｉの倍の１２００ｄｐｉ解像度が実現できる。
そこで、１２００ｄｐｉ解像度を実現するために、プリントコントローラ部３０は、既に詳述したＦＩＦＯ制御信号生成部３１とＦＩＦＯ１及び２を用いて、レーザダイオードＬＤ１のビーム出力を、レーザダイオードＬＤ２のビーム出力から３．５周期分遅延させて出力するように制御する。これにより、レーザダイオードＬＤ１及びＬＤ２の照射ポイントの間隔は１／２周期分の距離となり、６００ｄｐｉの倍の１２００ｄｐｉ解像度が実現できる。
【００４１】
この場合、６００ｄｐｉ解像度の画像形成時の基準クロック（書込みクロック信号ＷＣ）の変更は行われない。更に、例えば濃度補正後のＬＤ１画像データ及び濃度補正後のＬＤ２画像データの各々のデータ内容を“８０”とすることにより、ＬＤ２ＰＷＭ出力（図中符号ＰＷＭ２１〜２５の各々に示す信号）とＬＤ１ＰＷＭ出力（図中符号ＰＷＭ１１に示す信号）のパルス幅（すなわち、レーザビームの照射ポイントの径）は１／２周期分となり、隣接する照射ポイント同士が重なるのを回避できる（図中符号Ｆ１、Ｆ２参照）。
【００４２】
ここで、ＬＤ２ＰＷＭ出力のＰＷＭ２１、２５及び２６は、読出し後のＬＤ２画像データＤ２１、Ｄ２３及びＤ２５をＰＷＭ２によりパルス幅変調したものであり、ＬＤ１ＰＷＭ出力のＰＷＭ１１は、読出し後のＬＤ１画像データＤ１１をＰＷＭ１によりパルス幅変調したものである。
【００４３】
また、図中符号Ｆ１に示す主走査線上のビーム位置は、図中符号ＰＷＭ２１に示す信号に基いてレーザダイオードＬＤ２からレーザビームが出力された際の照射ポイントの位置であり、図中符号Ｆ２に示す主走査線上のビーム位置は、図中符号ＰＷＭ１１に示す信号に基いてレーザダイオードＬＤ１からレーザビームが出力された際の照射ポイントの位置である。
【００４４】
以上説明したように、本発明の一実施の形態の画像形成装置１００は、感光体ドラム１７の同一主走査方向にレーザダイオードＬＤ１及びＬＤ２を設け、６００ｄｐｉ解像度の書込みクロック信号ＷＣを変えることなくＦＩＦＯ制御信号生成部３１やＦＩＦＯ１及び２を用いてレーザダイオードＬＤ１及びＬＤ２のビーム出力タイミングを制御して解像度の調整を行う。
【００４５】
従って、６００ｄｐｉ解像度の書込みクロック信号ＷＣを変更することなく倍解像度の１２００ｄｐｉで高精度な画像形成が実現できる。
【００４６】
また、各レーザダイオードＬＤ１及びＬＤ２のビーム出力の最大濃度を制御する画像データは共に８ビット階調の画像データであり、１２００ｄｐｉの高解像度においても最大濃度の補正を行うことが可能なため、より高精度な画像形成が行える。
【００４７】
なお、本実施の形態における記述は、本発明に係る画像形成方法及び画像形成装置の一例を示すものであり、これに限定されるものではない。本実施の形態における画像形成装置１００の細部構成及び詳細動作に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００４８】
例えば、読出し後のＬＤ１画像データＤ１１を、読出し後のＬＤ２画像データＤ２１の３．５周期分遅らせて出力するようにしたが、これに限らず、２．５周期分遅らせて出力するようにしても良い。このようにしてもレーザダイオードＬＤ１及びＬＤ２による隣接する照射ポイントの間隔は１／２周期であり、１２００ｄｐｉ解像度が実現できる。この場合、図４に示すＦＩＦＯ制御信号生成部３１にフリップフロップ３１１ｆは設けない。
【００４９】
また、画像形成装置１００は、二つのレーザダイオードＬＤ１及びＬＤ２を設けるとしたが、３つ以上のレーザダイオードを設けても本発明の技術思想は適用可能である。特に２ｎ（ｎは自然数）個のレーザダイオードを設けるのが好ましく、この場合、本実施の形態の二つのレーザダイオードＬＤ１及びＬＤ２に対するレーザビームの出力タイミングを生成する画像処理部２０をｎ個に並列化することで実現できる。
【００５０】
【発明の効果】
本発明によれば、処理クロックを変えることなく画像形成時の解像度の向上が図られるので、ＣＰＵを含むシステムおよび画像処理系のハードウェア等の装置構成を高速処理が行えるように変更することなく高精度な画像形成が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した画像形成装置の機能ブロック図である。
【図２】図１に示す画像形成部の主要構成を示す図である。
【図３】図１に示す画像処理部の主要構成を示す図である。
【図４】図１に示すプリントコントローラ部が備えるＦＩＦＯ制御信号生成部の主要構成を示す図である。
【図５】本発明を適用した画像形成装置において、６００ｄｐｉ解像度で画像形成する際の処理クロックに基いて１２００ｄｐｉ解像度の画像データを出力する際のタイミングチャートである。
【符号の説明】
１００ 画像形成装置
１０ 画像形成部
１１ コリメートレンズ
１２ シリンドリカルレンズ
１３ ポリゴンミラー
１４ ｆθレンズ
１５ シリンドリカルレンズ
１６ 反射ミラー
１７ 感光体ドラム
１８ 発光部
１９ インデックスセンサ
ＬＤ１、ＬＤ２ レーザダイオード
２０ 画像処理部
ＡＮＤ１、ＡＮＤ２ 濃度補正回路
ＦＩＦＯ１、ＦＩＦＯ２ ＦＩＦＯ
ＰＷＭ１、ＰＷＭ２ ＰＷＭ
３０ プリントコントローラ部
３１ ＦＩＦＯ制御信号生成部
３１１ａ〜３１１ｆ フリップフロップ
３１２ 反転回路ＮＯＴ
Claims (6)
- ドラム形状の像担持体の表面に光線を照射して形成された複数の画素により構成される潜像を現像して画像形成を行う画像形成装置において、
複数の光線を該光線の照射ポイントが前記像担持体の回転軸方向に直列に配列されるよう該像担持体表面に照射して、当該照射ポイントの各々に画素を形成する複数の光源を備えた照射手段と、
前記光線の進路を変化させることによって該光線に前記像担持体表面上を前記回転軸方向に走査させる走査手段と、
前記走査手段により走査中の前記光線の照射ポイントの移動速度と、予め設定された処理クロックの周期とに基づいて、前記各光源に対し前記像担持体表面に光線を照射させるための照射タイミングを生成するタイミング生成手段と、
前記複数の光源毎に入力された画像データと、前記照射タイミングとに基づいて前記像担持体表面に光線を照射するよう制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。 - 前記タイミング生成手段は、
前記照射手段の複数の光源のうち前記像担持体表面上の照射ポイントが走査方向に数えて偶数番目となる光源に対し、前記処理クロックの単位周期毎に前記像担持体表面に光線を照射させるための第１の照射タイミングと、前記照射手段の他の光源に対し、該第１の照射タイミングに対して予め設定された時間分だけ遅延させ前記第１の照射タイミングで形成された前記像担持体表面の隣り合う画素同士の略中央に光線を照射させるための第２の照射タイミングとを生成することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。 - 前記複数の光源の各々に対応する画像データが一画素分の画像データにパッキングされて成る一画素データから、当該複数の画像データを各々分別する分別手段と、
前記分別手段により分別された複数の画像データに基づいて前記複数の光源の発光量を各々独立に調整する調整手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記調整手段により調整された各発光量に基づいて前記複数の光源を発光させるよう制御す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。 - 複数の光線を該光線の照射ポイントがドラム形状の像担持体表面の軸方向に向かって直列に配列されるよう該像担持体表面に照射して当該照射ポイントの各々に画素を形成し、該形成された複数の画素により構成される潜像を現像して画像形成を行う画像形成方法であって、
前記光線に前記像担持体表面を前記軸方向に走査させる際の走査速度と、予め設定された処理クロックの周期とに基づいて、前記複数の光線を前記像担持体表面に照射させるための照射タイミングの生成を行い、該生成された照射タイミングと、前記複数の光源毎に入力された画像データとに基づいて前記像担持体表面に光線を照射するよう制御することを特徴とする画像形成方法。 - 前記照射タイミングを生成する際、前記複数の光線を前記像担持体に照射する複数の光源のうち該像担持体表面における照射ポイントが走査方向に数えて偶数番目となる光源に対し、前記処理クロックの単位周期毎に前記像担持体表面に光線を照射させるための第１の照射タイミングを生成した後、前記複数の光源のうちの他の光源に対し、該第１の照射タイミングに対して予め設定された時間分だけ遅延させ前記第１の照射タイミングで形成された前記像担持体表面の隣り合う画素同士の略中央に光線を照射させるための第２の照射タイミングを生成することを特徴とする請求項４記載の画像形成方法。
- 前記複数の光源の各々に対応する画像データが一画素分の画像データにパッキングされて成る一画素データから当該複数の画像データを各々分別し、当該分別された複数の画像データに基づいて前記複数の光源の発光量を各々独立に調整し、当該調整された各発光量に基づいて前記複数の光源を発光させることを特徴とする請求項４または５に記載の画像形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002256023A JP2004090472A (ja) | 2002-08-30 | 2002-08-30 | 画像形成装置及び画像形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2002256023A JP2004090472A (ja) | 2002-08-30 | 2002-08-30 | 画像形成装置及び画像形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004090472A true JP2004090472A (ja) | 2004-03-25 |
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ID=32061354
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| JP2002256023A Pending JP2004090472A (ja) | 2002-08-30 | 2002-08-30 | 画像形成装置及び画像形成方法 |
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| JP (1) | JP2004090472A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7479977B2 (en) | 2005-06-30 | 2009-01-20 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Image forming apparatus and laser scanning method thereof |
| JP2016156900A (ja) * | 2015-02-24 | 2016-09-01 | コニカミノルタ株式会社 | 走査光学装置及び画像形成装置 |
-
2002
- 2002-08-30 JP JP2002256023A patent/JP2004090472A/ja active Pending
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