JP2006056122A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 隣接するLEDヘッドの有効画像領域の各々の端部の複数個のLED素子の発光を制御することによって感光体の主走査方向の繋ぎ目補正を行い、LEDヘッド間の濃度差を軽減する画像形成装置を提供することである。
【解決手段】 LEDヘッドの発光の時間を制御しての階調制御に加えて、LEDヘッドのLED素子の発光制御において発光の強さを制御することによって幅広く階調を制御する。LEDヘッドのLED素子の強さは、図28に示すSTBCLKのパルスの幅によって決定している。このパルス幅を15段階に設定し、図29に示すように、各パルス幅に対してレジスタ値としてDUTYNO[3:0]を割り当てこれを外部から変更可能にすることによってLED素子の発光の強さ制御を行う。
【選択図】 図4
【解決手段】 LEDヘッドの発光の時間を制御しての階調制御に加えて、LEDヘッドのLED素子の発光制御において発光の強さを制御することによって幅広く階調を制御する。LEDヘッドのLED素子の強さは、図28に示すSTBCLKのパルスの幅によって決定している。このパルス幅を15段階に設定し、図29に示すように、各パルス幅に対してレジスタ値としてDUTYNO[3:0]を割り当てこれを外部から変更可能にすることによってLED素子の発光の強さ制御を行う。
【選択図】 図4
Description
本発明は、LEDヘッドによる光ビームで印字情報を感光体に書き込むことにより画像形成を行うデジタル画像形成装置に関する。
従来、広幅の画像形成装置の書き込みにおいては、A0幅のLEDヘッドが用いられてきたが、このA0幅のLEDヘッドが高コストであった。
このA0幅の書き込みを低コストで実現するためは、下記特許文献1に記載されている発明のように、感光体の主走査方向に沿って2個、3個のLEDヘッドを配置し分割露光をする方法が利用でき、A0幅にするにはA3幅より若干大きいLEDヘッドを図1に示すように感光体を主走査方向に千鳥状に3本並べて全体でA0幅以上にしてA0幅分に分割露光すれば良い。
特開2001−328292公報
このA0幅の書き込みを低コストで実現するためは、下記特許文献1に記載されている発明のように、感光体の主走査方向に沿って2個、3個のLEDヘッドを配置し分割露光をする方法が利用でき、A0幅にするにはA3幅より若干大きいLEDヘッドを図1に示すように感光体を主走査方向に千鳥状に3本並べて全体でA0幅以上にしてA0幅分に分割露光すれば良い。
しかしながらLEDを千鳥状に配置することで、感光体主走査方向、感光体副走査方向に位置ズレが生じてしまう。この位置ズレによって画像にLEDヘッドの繋ぎ目がスジとして現れてしまうため、これを補正する必要がある。
そこで、このような画像形成装置では、LEDヘッド間の繋ぎ目で生じる濃度差を軽減するために、LEDヘッド間の繋ぎ目で生じる濃度差を隣接するLEDヘッドの端部をオーバラップさせて、そのオーバーラップ領域内にLEDヘッドの有効画像領域の端部を位置さる。そして、隣接するLEDヘッドの有効画像領域の端部いずれか一方の端部1dot、または両方の端部1dotのLED素子の発光制御をする。こうして、感光体の主走査方向の繋ぎ目の補正を行なっていた。
また、他の方法として、中央に位置するLEDヘッドの有効画像領域の両端部の各4dotのLED素子の発光を制御することで、感光体の主走査方向の繋ぎ目の補正を行い、LEDヘッドの繋ぎ目で生じる濃度差を軽減していた。
このように、感光体主走査線方向に対しては、1dot単位での書き込み位置の調整と、図1に示すように繋ぎ目部のLED素子の発光制御によって補正を行なっているが、感光体副走査方向に対してはLEDヘッドの出力タイミングを調整して画像データを出力し補正を行っている。
そこで、このような画像形成装置では、LEDヘッド間の繋ぎ目で生じる濃度差を軽減するために、LEDヘッド間の繋ぎ目で生じる濃度差を隣接するLEDヘッドの端部をオーバラップさせて、そのオーバーラップ領域内にLEDヘッドの有効画像領域の端部を位置さる。そして、隣接するLEDヘッドの有効画像領域の端部いずれか一方の端部1dot、または両方の端部1dotのLED素子の発光制御をする。こうして、感光体の主走査方向の繋ぎ目の補正を行なっていた。
また、他の方法として、中央に位置するLEDヘッドの有効画像領域の両端部の各4dotのLED素子の発光を制御することで、感光体の主走査方向の繋ぎ目の補正を行い、LEDヘッドの繋ぎ目で生じる濃度差を軽減していた。
このように、感光体主走査線方向に対しては、1dot単位での書き込み位置の調整と、図1に示すように繋ぎ目部のLED素子の発光制御によって補正を行なっているが、感光体副走査方向に対してはLEDヘッドの出力タイミングを調整して画像データを出力し補正を行っている。
上記した従来の補正方法では、線画等ではLEDヘッドの繋ぎ目は画像に現れにくく問題はないが、コピーやプリンタ画像においてはグレースケールなども必ず出力する機会が生じる。このようなグレースケールの画像を出力する場合はLEDヘッドの繋ぎ目が縦の筋として画像に現れてしまう。
このようなLEDヘッドを用いて分割露光する場合において、LEDヘッドの繋ぎ目部に対して図2に示すように、接続されたLEDヘッド両方の端部近傍に位置する複数のdotのLED素子の発光量を制御することにより感光体の主走査方向の画像の繋ぎ目補正を行い、書き込み画像の濃度差を軽減することができる。
そこで、図3に示すようにA0系を実現するために、A3機用のLEDヘッドを千鳥状に配置し、分割露光し、接続されたLEDヘッド両方の端部近傍に位置する2dotのLED素子の発光量を制御することにより、感光体の主走査方向の画像の繋ぎ目補正を行い、書き込み画像の濃度差を軽減することが可能となる。
このようなLEDヘッドを用いて分割露光する場合において、LEDヘッドの繋ぎ目部に対して図2に示すように、接続されたLEDヘッド両方の端部近傍に位置する複数のdotのLED素子の発光量を制御することにより感光体の主走査方向の画像の繋ぎ目補正を行い、書き込み画像の濃度差を軽減することができる。
そこで、図3に示すようにA0系を実現するために、A3機用のLEDヘッドを千鳥状に配置し、分割露光し、接続されたLEDヘッド両方の端部近傍に位置する2dotのLED素子の発光量を制御することにより、感光体の主走査方向の画像の繋ぎ目補正を行い、書き込み画像の濃度差を軽減することが可能となる。
そこで、本発明の第1の目的は、各LEDヘッドを感光体の主走査方向に千鳥状に配列し、その端部をオーバラップさせ、そのオーバラップした領域内にLEDヘッド有効書き込み領域の端部を位置させて、隣接するLEDヘッドの有効画像領域の各々の端部の複数個のLED素子の発光を制御することによって感光体の主走査方向の繋ぎ目補正を行い、LEDヘッド間の濃度差を軽減する画像形成装置を提供することである。
本発明の第2の目的は、LEDヘッドに転送される各画像データを感光体の主走査方向の繋ぎ目部の複数dotに対して、繋ぎ目の重なりに応じた適正値に変更し、LEDヘッドの発光を制御することで感光体の主走査方向の繋ぎ目補正を行い、LEDヘッド間の濃度差を軽減する画像形成装置を提供することである。
本発明の第3の目的は、LEDヘッドに転送される各画像データを感光体の主走査方向の繋ぎ目部の複数dotに対して、繋ぎ目の重なりに応じた適正値に変更し、LEDヘッドの発光を制御することに加えて、LED素子の発光の強さの制御を加えてより多くの階調表現を行い感光体の主走査方向の繋ぎ目の補正を行いLEDヘッド間の濃度差を軽減する画像形成装置を提供することである。
本発明の第2の目的は、LEDヘッドに転送される各画像データを感光体の主走査方向の繋ぎ目部の複数dotに対して、繋ぎ目の重なりに応じた適正値に変更し、LEDヘッドの発光を制御することで感光体の主走査方向の繋ぎ目補正を行い、LEDヘッド間の濃度差を軽減する画像形成装置を提供することである。
本発明の第3の目的は、LEDヘッドに転送される各画像データを感光体の主走査方向の繋ぎ目部の複数dotに対して、繋ぎ目の重なりに応じた適正値に変更し、LEDヘッドの発光を制御することに加えて、LED素子の発光の強さの制御を加えてより多くの階調表現を行い感光体の主走査方向の繋ぎ目の補正を行いLEDヘッド間の濃度差を軽減する画像形成装置を提供することである。
本発明の第4の目的は、写真モードのような場合には階調表現が多い方がLEDヘッド繋ぎ目の補正にも効果があり、出力画像にも影響ないが、文字モードの場合にはLEDヘッドの繋ぎ目が現れにくく、また階調表現が多いと出力画像自体が見えにくくなってしまうことがあるため、そのような場合には発光の強さ制御を適応させず出力画像の画質を優先させ且つ制御系の制御負荷を軽減する画像形成装置を提供することである。
本発明の第5の目的は、LEDヘッドの発光のムラを抑えるために用意されている補正データを感光体の主走査方向の繋ぎ目部の複数dotに対して、繋ぎ目の重なりに応じた適正値に変更し、LEDヘッドの発光を制御することで、感光体の主走査方向の繋ぎ目の補正を行い、書き込み画像の濃度差を軽減する画像形成装置を提供することである。また、LEDヘッドが2値データしか扱えない場合でも前記補正方法を行い、書き込み画像の濃度差を軽減可能である画像形成装置を提供することである。
本発明の第5の目的は、LEDヘッドの発光のムラを抑えるために用意されている補正データを感光体の主走査方向の繋ぎ目部の複数dotに対して、繋ぎ目の重なりに応じた適正値に変更し、LEDヘッドの発光を制御することで、感光体の主走査方向の繋ぎ目の補正を行い、書き込み画像の濃度差を軽減する画像形成装置を提供することである。また、LEDヘッドが2値データしか扱えない場合でも前記補正方法を行い、書き込み画像の濃度差を軽減可能である画像形成装置を提供することである。
本発明の第6の目的は、感光体の主走査方向の画像の繋ぎ目補正の方法として、LEDヘッドの発光のムラを抑えるために用意されている補正データを、感光体の主走査方向の繋ぎ目部の複数dotに対して、繋ぎ目の重なりに応じて適当値に変更することと、LEDヘッドに転送される各画像データに対して感光体の主走査方向繋ぎ目部の複数dotに対して、繋ぎ目の重なりに応じた画像データを変更することの両方の機能を併せ持つことで、感光体の主走査方向の繋ぎ目の補正を行い、LEDヘッド間の濃度差を軽減する画像形成装置を提供することである。
本発明の第7目的は、LEDヘッドが画像データとして多値が扱える場合には画像データ変更と補正データ変更が適応できるが、扱える画像データが2値の場合では、画像データは変更することが出来ないので、そのような場合はLED素子の点灯時間の制御を適応させず、制御系の負荷軽減を行う画像形成装置を提供することである。また、LEDヘッドが多値データを扱える場合でも、写真モードのような場合には階調表現が多い方がLEDヘッド繋ぎ目の補正にも効果があり、出力画像にも影響ないが、文字モードの場合にはLEDヘッドの繋ぎ目が現れにくく、また階調表現が多いと出力画像自体が見えにくくなってしまうことがあるため、そのような場合には発光の強さ制御を適応せず出力画像の画質を優先させる画像形成装置を提供することである。
本発明の第7目的は、LEDヘッドが画像データとして多値が扱える場合には画像データ変更と補正データ変更が適応できるが、扱える画像データが2値の場合では、画像データは変更することが出来ないので、そのような場合はLED素子の点灯時間の制御を適応させず、制御系の負荷軽減を行う画像形成装置を提供することである。また、LEDヘッドが多値データを扱える場合でも、写真モードのような場合には階調表現が多い方がLEDヘッド繋ぎ目の補正にも効果があり、出力画像にも影響ないが、文字モードの場合にはLEDヘッドの繋ぎ目が現れにくく、また階調表現が多いと出力画像自体が見えにくくなってしまうことがあるため、そのような場合には発光の強さ制御を適応せず出力画像の画質を優先させる画像形成装置を提供することである。
本発明の第8目的は、上記補正方法をLEDヘッドが多値仕様、2値仕様どちらを使用している場合でも対応することが可能とするために、LEDヘッドが2値仕様の場合においてLED素子の強さを制御するより多くの階調を表現することを可能にしなくてはならないが、これを実現するためにLED素子の発光の解像度を可変にしておくことで、LEDヘッドが多値仕様でも2値仕様でもこの補正方法を適応することを可能とした画像形成装置を提供することである。
本発明の第9の目的は、画像形成装置のLEDヘッドが多値仕様、2値仕様どちらの場合においても前記のように最適な補正方法を選択でき、様々な場合に対応することを可能にすることで、LEDヘッドの仕様にとらわれず感光体の主走査方向の繋ぎ目の補正を行い、書き込み画像の濃度差を軽減することが実現可能になる画像形成装置を提供することである。
本発明の第9の目的は、画像形成装置のLEDヘッドが多値仕様、2値仕様どちらの場合においても前記のように最適な補正方法を選択でき、様々な場合に対応することを可能にすることで、LEDヘッドの仕様にとらわれず感光体の主走査方向の繋ぎ目の補正を行い、書き込み画像の濃度差を軽減することが実現可能になる画像形成装置を提供することである。
請求項1記載の発明では、複数個の発光素子が一方向に列設された発光素子アレーと、前記発光素子アレーの光を感光体に結像させる結像手段とからなるLEDヘッド(発光素子アレーユニット)と、を備え、長さが感光体の主走査方向より短い複数個の前記LEDヘッドを、感光体の主走査方向に千鳥状に配列した画像形成装置において、LEDヘッド端部を互いにオーバラップさせ、そのオーバラップした領域内にLEDヘッド有効書き込み領域の端部を位置させ、隣接するLEDヘッドの有効画像領域の各々の端部の複数個の発光素子の発光を制御することでLEDヘッドの繋ぎ目の濃度差を低減させる発光制御手段を備えたことにより、前記第1の目的を達成する。
請求項2記載の発明では、請求項1記載の発明において、前記LEDヘッドに転送される各画像データを感光体の主走査方向の繋ぎ目部の複数dotに対して、繋ぎ目の重なりに応じた適正値に変更する変更手段を備え、この変更手段により変更された適正値に基づき、前記発光制御手段が発光素子の発光を制御することにより、前記第2の目的を達成する。
請求項3記載の発明では、請求項2記載の発明において、前記発光制御手段が、前記LEDヘッドに転送される各画像データを感光体の主走査方向の繋ぎ目部の複数dotに対して、繋ぎ目部の重なりに応じて、発光素子の発光の強さを制御することにより、前記第3の目的を達成する。
請求項2記載の発明では、請求項1記載の発明において、前記LEDヘッドに転送される各画像データを感光体の主走査方向の繋ぎ目部の複数dotに対して、繋ぎ目の重なりに応じた適正値に変更する変更手段を備え、この変更手段により変更された適正値に基づき、前記発光制御手段が発光素子の発光を制御することにより、前記第2の目的を達成する。
請求項3記載の発明では、請求項2記載の発明において、前記発光制御手段が、前記LEDヘッドに転送される各画像データを感光体の主走査方向の繋ぎ目部の複数dotに対して、繋ぎ目部の重なりに応じて、発光素子の発光の強さを制御することにより、前記第3の目的を達成する。
請求項4記載の発明では、請求項3記載の発明において、前記発光制御手段が、発光素子の発光の強さを制御するモードを用いるか否かを選択する選択手段を備えたことにより、前記第4の目的を達成する。
請求項5記載の発明では、請求項1記載の発明において、LEDヘッドの発光のムラを抑えるために用意されている補正データを感光体の主走査方向の繋ぎ目部の複数dotに対して、繋ぎ目部の重なりに応じた適正値に変更する補正データ変更手段を備え、
この補正データ変更手段により変更された適正値に基づき、前記発光制御手段が発光素子の発光を制御することにより、前記第5の目的を達成する。
請求項5記載の発明では、請求項1記載の発明において、LEDヘッドの発光のムラを抑えるために用意されている補正データを感光体の主走査方向の繋ぎ目部の複数dotに対して、繋ぎ目部の重なりに応じた適正値に変更する補正データ変更手段を備え、
この補正データ変更手段により変更された適正値に基づき、前記発光制御手段が発光素子の発光を制御することにより、前記第5の目的を達成する。
請求項6記載の発明では、請求項5記載の発明において、前記LEDヘッドに転送される各画像データに対して感光体の主走査方向繋ぎ目部の複数dotに対して、繋ぎ目部の重なりに応じて画像データを変更する画像データ変更手段をさらに備えたことにより、前記第6の目的を達成する。
請求項7記載の発明では、請求項6記載の発明において、前記補正データ変更手段および前記画像データ変更手段の機能を用いるか否かを選択する機能選択手段をさらに備えたことにより、前記第7の目的を達成する。
請求項7記載の発明では、請求項6記載の発明において、前記補正データ変更手段および前記画像データ変更手段の機能を用いるか否かを選択する機能選択手段をさらに備えたことにより、前記第7の目的を達成する。
請求項8記載の発明では、請求項6記載の発明において、前記発光制御手段が発光素子の発光を制御する際、発光の強さを制御する分解能を設定する分解能設定手段をさらに備えたことにより、前記第8の目的を達成する。
請求項9記載の発明では、請求項6記載の発明において、前記補正データ変更手段および前記画像データ変更手段の機能を用いるか否かを選択する機能選択手段と、前記発光制御手段が発光素子の発光を制御する際、発光の強さを制御する分解能を設定する分解能設定手段を共に備えたことにより、前記第9の目的を達成する。
請求項9記載の発明では、請求項6記載の発明において、前記補正データ変更手段および前記画像データ変更手段の機能を用いるか否かを選択する機能選択手段と、前記発光制御手段が発光素子の発光を制御する際、発光の強さを制御する分解能を設定する分解能設定手段を共に備えたことにより、前記第9の目的を達成する。
請求項1記載の発明では、繋ぎ目部の光量変化が少なくなりLEDヘッド間の繋ぎ目で生じる濃度差を軽減することができる。これにより、ハーフトーン画像においても繋ぎ目部が出力画像に現れにくくなる。
請求項2記載の発明では、LEDヘッドに転送される各画像データを感光体の主走査方向の繋ぎ目部の複数dotに対して、繋ぎ目の重なりに応じた適正値に変更し、LEDヘッドの発光を制御することで感光体の主走査方向の繋ぎ目補正を行い、LEDヘッド間の濃度差を軽減するので、出力画像に繋ぎ目部が現れずらくなる。
請求項3記載の発明では、LEDヘッドに転送される各画像データを感光体の主走査方向の繋ぎ目部の複数dotに対して、繋ぎ目の重なりに応じた適正値に変更しLEDヘッドの発光を制御することに加えて、LED素子の発光の強さの制御を加えてより多くの階調表現を行い、感光体の主走査方向の繋ぎ目の補正を行い、LEDヘッド間の濃度差を軽減するので、出力画像に繋ぎ目部が現れずらくなる。
請求項2記載の発明では、LEDヘッドに転送される各画像データを感光体の主走査方向の繋ぎ目部の複数dotに対して、繋ぎ目の重なりに応じた適正値に変更し、LEDヘッドの発光を制御することで感光体の主走査方向の繋ぎ目補正を行い、LEDヘッド間の濃度差を軽減するので、出力画像に繋ぎ目部が現れずらくなる。
請求項3記載の発明では、LEDヘッドに転送される各画像データを感光体の主走査方向の繋ぎ目部の複数dotに対して、繋ぎ目の重なりに応じた適正値に変更しLEDヘッドの発光を制御することに加えて、LED素子の発光の強さの制御を加えてより多くの階調表現を行い、感光体の主走査方向の繋ぎ目の補正を行い、LEDヘッド間の濃度差を軽減するので、出力画像に繋ぎ目部が現れずらくなる。
請求項4記載の発明では、文字モードの場合にはLEDヘッドの繋ぎ目が現れにくく、また階調表現が多いと出力画像自体が見えにくくなってしまうことがあるため、そのような場合には発光の強さ制御を適応せず、出力画像の画質を優先させることで、出力画像の画質が低下することを防止し、且つ、制御系の制御負荷を軽減することができる。
請求項5記載の発明では、LEDヘッドの発光のムラを抑えるために用意されている補正データを、感光体の主走査方向の繋ぎ目部の複数dotに対して、繋ぎ目の重なりに応じた適正値に変更し、LEDヘッドの発光を制御することで、感光体の主走査方向の繋ぎ目の補正を行い、LEDヘッド間の繋ぎ目で生じる濃度差を軽減することができる。また、LEDヘッドが2値データしか扱えない場合でも、LEDヘッド間の繋ぎ目で生じる濃度差を軽減することが可能となる。
請求項5記載の発明では、LEDヘッドの発光のムラを抑えるために用意されている補正データを、感光体の主走査方向の繋ぎ目部の複数dotに対して、繋ぎ目の重なりに応じた適正値に変更し、LEDヘッドの発光を制御することで、感光体の主走査方向の繋ぎ目の補正を行い、LEDヘッド間の繋ぎ目で生じる濃度差を軽減することができる。また、LEDヘッドが2値データしか扱えない場合でも、LEDヘッド間の繋ぎ目で生じる濃度差を軽減することが可能となる。
請求項6記載の発明では、LEDヘッドの発光のムラを抑えるために用意されている補正データを感光体の主走査方向の繋ぎ目部の複数dotに対して、繋ぎ目の重なりに応じて適当値に変更することと、LEDヘッドに転送される各画像データに対して感光体の主走査方向繋ぎ目部の複数dotに対して、繋ぎ目の重なりに応じて画像データを変更することの両方の機能を持ち合わせて、感光体の主走査方向の繋ぎ目の補正を行い、LEDヘッド間の繋ぎ目で生じる濃度差を軽減することができる。
請求項7記載の発明では、扱える画像データが2値の場合では、画像データは変更することが出来ないので、そのような場合はLED素子の点灯時間の制御を適応させず、制御系の負荷を軽減できる。また、LEDヘッドが多値データを扱える場合でも写真モードのような場合には階調表現が多い方がLEDヘッド繋ぎ目の補正にも効果があり、出力画像にも影響ないが、文字モードの場合にはLEDヘッドの繋ぎ目が現れにくく、また階調表現が多いと出力画像自体が見えにくくなってしまうことがあるため、そのような場合には発光の強さ制御を適応せず出力画像の画質を優先させることで出力画像の画質が低下することを防止できる。
請求項7記載の発明では、扱える画像データが2値の場合では、画像データは変更することが出来ないので、そのような場合はLED素子の点灯時間の制御を適応させず、制御系の負荷を軽減できる。また、LEDヘッドが多値データを扱える場合でも写真モードのような場合には階調表現が多い方がLEDヘッド繋ぎ目の補正にも効果があり、出力画像にも影響ないが、文字モードの場合にはLEDヘッドの繋ぎ目が現れにくく、また階調表現が多いと出力画像自体が見えにくくなってしまうことがあるため、そのような場合には発光の強さ制御を適応せず出力画像の画質を優先させることで出力画像の画質が低下することを防止できる。
請求項8記載の発明では、この補正方法をLEDヘッドが多値仕様、2値仕様どちらを使用している場合でも対応することを可能とするために、LEDヘッドが2値仕様の場合においてLED素子の強さを制御するより多くの階調を表現することが可能にしなくてはならないが、これを実現するためにLED素子の発光の解像度を可変にしておくことで、LEDヘッドが多値仕様でも2値仕様でもこの補正方法を適応することが可能になる。
請求項9記載の発明では、画像形成装置のLEDヘッドが多値仕様、2値仕様どちらの場合においても前記のように最適な補正方法を選択でき、様々な場合に対応することを可能にすることで、LEDヘッドの仕様にとらわれず感光体の主走査方向の繋ぎ目の補正を行い、書き込み画像の濃度差を軽減することで前記のように出力画像に繋ぎ目部が現れずらくすることが可能となる。
請求項9記載の発明では、画像形成装置のLEDヘッドが多値仕様、2値仕様どちらの場合においても前記のように最適な補正方法を選択でき、様々な場合に対応することを可能にすることで、LEDヘッドの仕様にとらわれず感光体の主走査方向の繋ぎ目の補正を行い、書き込み画像の濃度差を軽減することで前記のように出力画像に繋ぎ目部が現れずらくすることが可能となる。
以下、本発明の好適な実施の形態を図1ないし図37を参照して詳細に説明する。
本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概要を図4を参照して説明する。図4は、本実施の形態に係る画像形成装置の構成を示したブロック図である。
この画像形成装置は、原稿を読み取る読取手段としての原稿読取装置100、読み取られた原稿情報を記憶する記憶手段としての画像情報記憶部300、記憶された情報を転写紙に複写するための一連のプロセスを実行する複写装置200、これらを制御するシステム制御装置302、このシステム制御装置にキー入力を行う操作手段としての操作部400等で構成されている。
本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概要を図4を参照して説明する。図4は、本実施の形態に係る画像形成装置の構成を示したブロック図である。
この画像形成装置は、原稿を読み取る読取手段としての原稿読取装置100、読み取られた原稿情報を記憶する記憶手段としての画像情報記憶部300、記憶された情報を転写紙に複写するための一連のプロセスを実行する複写装置200、これらを制御するシステム制御装置302、このシステム制御装置にキー入力を行う操作手段としての操作部400等で構成されている。
次に、図4および図5を参照して原稿読取装置100の構成を説明する。図5は、本実施の形態に係る画像形成装置の構成を示した図である。
まず、オペレータが原稿を挿入口から挿入すると、原稿は、ローラ21の回転により密着センサ101と白色ローラ23との間を通して搬送される。搬送中の原稿は、密着センサ101に取り付けられているLED素子により光が照射され、その反射光から密着センサ101に結像されて原稿画像情報が読み取られる。
まず、オペレータが原稿を挿入口から挿入すると、原稿は、ローラ21の回転により密着センサ101と白色ローラ23との間を通して搬送される。搬送中の原稿は、密着センサ101に取り付けられているLED素子により光が照射され、その反射光から密着センサ101に結像されて原稿画像情報が読み取られる。
図4に示すように、密着センサ101は、結像された原稿画像をアナログの電気信号に変換し,この電気信号は画像増幅回路102で増幅される。A/D(アナログ/デジタル)変換回路103は、画像増幅回路102で増幅された画像信号を画素ごとに多値デジタル画像信号に変換する。このデジタル画像信号は、A/D変換回路103にて同期制御回路106から出力されるクロックに同期して出力され、シェーディング補正回路104により、上記LED素子の光量ムラ、密着センサ101の感度ムラ等による歪を補正する。
シェーディング補正回路104で補正されたデジタル画像情報は、画像処理回路105でデジタル記録画像情報に変換された後、画像情報記憶部300内の記憶手段としての画像メモリ部301に書き込まれる。
また、読取制御回路107は、読取部100内の同期制御回路106などを制御し、スキャナ駆動装置108は、読取部100内のローラ21、白色ローラ23などを回転させるモータ等を駆動する。
シェーディング補正回路104で補正されたデジタル画像情報は、画像処理回路105でデジタル記録画像情報に変換された後、画像情報記憶部300内の記憶手段としての画像メモリ部301に書き込まれる。
また、読取制御回路107は、読取部100内の同期制御回路106などを制御し、スキャナ駆動装置108は、読取部100内のローラ21、白色ローラ23などを回転させるモータ等を駆動する。
次に、画像メモリ部301に書き込まれた画像情報により転写しに画像を形成するための一連のプロセスを制御するシステム制御装置302と書込部500の構成について説明する。
システム制御装置302は、本画像形成装置の全体制御を行う機能があり、読取制御回路107、同期制御回路106、画像メモリ部301、LED書込制御回路502による画像データ転送を制御し、駆動制御回路504に対してスキャナ駆動装置108、プリンタ駆動装置505を介してモータ等を駆動させて原稿及び転写紙搬送を円滑に制御する。
書込部500では、画像メモリ部301より同期信号クロックにより転送された画像信号をLED書込制御回路502で1画素単位ビットに変換し、発光素子アレーユニットとしてのLEDヘッドユニット503のLEDヘッド503_1〜503_3で赤外光に変換して出力する。
システム制御装置302は、本画像形成装置の全体制御を行う機能があり、読取制御回路107、同期制御回路106、画像メモリ部301、LED書込制御回路502による画像データ転送を制御し、駆動制御回路504に対してスキャナ駆動装置108、プリンタ駆動装置505を介してモータ等を駆動させて原稿及び転写紙搬送を円滑に制御する。
書込部500では、画像メモリ部301より同期信号クロックにより転送された画像信号をLED書込制御回路502で1画素単位ビットに変換し、発光素子アレーユニットとしてのLEDヘッドユニット503のLEDヘッド503_1〜503_3で赤外光に変換して出力する。
次に、図5を参照してながら本実施の形態における画像形成プロセスを説明する。
帯電装置24は、像担持体としてのドラム状感光体25を−2500Vに一様に帯電させるグリッド付きのスコロトロンチャージャと呼ばれる帯電装置である。感光体25は図示しないモータにより回転駆動されるようになっている。
LEDヘッド503_1はLEDアレーユニット503_1〜503_3を一次元に配列することで、複数個のLED素子を主操作方向にアレイ状に並べたものである。そして、LED書込制御回路502からの画像情報に基づいて、LEDアレーユニット503_1〜503_3のLEDが発光して、その光を光学素子であるセルフォックレンズアレーを介して感光体25に照射する。
帯電装置24は、像担持体としてのドラム状感光体25を−2500Vに一様に帯電させるグリッド付きのスコロトロンチャージャと呼ばれる帯電装置である。感光体25は図示しないモータにより回転駆動されるようになっている。
LEDヘッド503_1はLEDアレーユニット503_1〜503_3を一次元に配列することで、複数個のLED素子を主操作方向にアレイ状に並べたものである。そして、LED書込制御回路502からの画像情報に基づいて、LEDアレーユニット503_1〜503_3のLEDが発光して、その光を光学素子であるセルフォックレンズアレーを介して感光体25に照射する。
感光体25は、LEDアレーユニット503からデジタル画像情報に基づいた光が照射されると、光導電現象で表面の電荷がアースに流れて消滅する。ここで、LEDアレーユニット503は、原稿の画像濃度の淡い部分ではLED素子が発光せず、現行の画像濃度が濃い部分ではLED素子が発光する。これにより、感光体25上の光照射部は原稿画像の濃淡に対応した静電潜像が形成される。
この感光体25上の静電潜像は現像装置27によって現像されてトナー象となる。現像装置27は、内部のトナーが撹拌により負に帯電されており、バイアスが−700V印可されている為感光体25上の光照射部分だけにトナーが付着するようになっている。
一方、シート状記録媒体としての転写紙は、3つの給紙台28〜30および手差し部から選択的にレジストローラ31に給送され、レジストローラ31により所定のタイミングで送り出されて感光体25の下部を通過し、このときに転写手段としての転写チャージャ32により感光体25上のトナー像が転写される。転写紙は次に感光体25より分離チャージャ33により分離されて、搬送タンク34により定着装置35に送られ、そこでトナーが定着される。トナーが定着された転写紙は排紙ローラ36、37により機外に排紙される。
この感光体25上の静電潜像は現像装置27によって現像されてトナー象となる。現像装置27は、内部のトナーが撹拌により負に帯電されており、バイアスが−700V印可されている為感光体25上の光照射部分だけにトナーが付着するようになっている。
一方、シート状記録媒体としての転写紙は、3つの給紙台28〜30および手差し部から選択的にレジストローラ31に給送され、レジストローラ31により所定のタイミングで送り出されて感光体25の下部を通過し、このときに転写手段としての転写チャージャ32により感光体25上のトナー像が転写される。転写紙は次に感光体25より分離チャージャ33により分離されて、搬送タンク34により定着装置35に送られ、そこでトナーが定着される。トナーが定着された転写紙は排紙ローラ36、37により機外に排紙される。
次に、図6を参照して、全体の画像データの流れを説明する。
図中ではFPGAは2つに分かれているがこれは1つのものである。画像データの流れは、画像メモリ部301からイーブン(E):2bit、オッド(O):2bitの画像データが、2ラインパラレルの25MHzでLED書込制御回路502に送られてくる。
2ラインで送られてきた画像データは、LED書込制御回路502内部で一旦、1ラインに合成した後、各々のLED当たり2分割で全体として6分割され、更に2bit→5bit変換されて、LEDヘッド503_1、503_2、503_3へ9.5MHzで転送される。
図中ではFPGAは2つに分かれているがこれは1つのものである。画像データの流れは、画像メモリ部301からイーブン(E):2bit、オッド(O):2bitの画像データが、2ラインパラレルの25MHzでLED書込制御回路502に送られてくる。
2ラインで送られてきた画像データは、LED書込制御回路502内部で一旦、1ラインに合成した後、各々のLED当たり2分割で全体として6分割され、更に2bit→5bit変換されて、LEDヘッド503_1、503_2、503_3へ9.5MHzで転送される。
次に、LED書込制御回路502を説明する。
まず、画像データ入力部のLVDSレシーバ512について説明する。
画像データイーブン(E):2bit、オッド(O):2bit及びタイミング信号は、画像メモリ部301より低電圧作動信号素子LVDSドライバを使用しパラレルからシリアルに変換され、LED書込制御回路502に25MHzで送られてくる。そのため、LED書込制御回路502でもLVDSレシーバ512を使用し、シリアル信号からパラレル信号に変換し、PKDE(1..0)・PKDO(1..0)・XPCLK・XPLSYNC・XPFGATE・XPFGATE_IPUとしてFPGA制御部1・510に入力する。
タイミング信号のXPLSYNCとXPFGATE_IPUは、FPGA制御部1・510の処理時間分遅らせ、RLSYNC、RFGATEとしてFPGA制御部2・511に入力される。
まず、画像データ入力部のLVDSレシーバ512について説明する。
画像データイーブン(E):2bit、オッド(O):2bit及びタイミング信号は、画像メモリ部301より低電圧作動信号素子LVDSドライバを使用しパラレルからシリアルに変換され、LED書込制御回路502に25MHzで送られてくる。そのため、LED書込制御回路502でもLVDSレシーバ512を使用し、シリアル信号からパラレル信号に変換し、PKDE(1..0)・PKDO(1..0)・XPCLK・XPLSYNC・XPFGATE・XPFGATE_IPUとしてFPGA制御部1・510に入力する。
タイミング信号のXPLSYNCとXPFGATE_IPUは、FPGA制御部1・510の処理時間分遅らせ、RLSYNC、RFGATEとしてFPGA制御部2・511に入力される。
次に、画像データSRAM部514A_1〜514A_6、514B_1〜514B_6について説明する。
FPGA制御部1・510に入力された画像データは、ED(1..0)、OD(1..0)としてSRAMアドレス信号AADR(10..0)およびBADR(10..0)と共にA群SRAM6個(514A_1〜514A_6)、B群SRAM6個(514B_1〜514B_6)に25MHzで出力される。
LEDヘッド503A_1〜503A_3は、総dot数23040dot(A3幅7680dot×3本)でデータ転送が6分割(1本/2分割×3本)方式である。そのため、A3幅LEDヘッド1本の1分割分である3840dot(7680dot/2分割)毎に、A群としてSRAM1・514A_1〜514A_6の6個を設け、2dot(ED:2bit、OD:2bit)分の画像データを4bitとして1アドレスに割り当てる。そして、主走査1ライン分の画像データをA群のSRAM1・514A_1にLEDヘッド1・503_1の1分割目の画像データ、SRAM2・514A_2にLEDヘッド1・503_1の2分割目の画像データ、SRAM3・514A_3にLEDヘッド2・503_2の1分割目の画像データ、SRAM4・514A4にLEDヘッド2・503_2の2分割目の画像データ、SRAM5・514A_5にLEDヘッド3・503_3の1分割目の画像データ、SRAM6・514A_6にLEDヘッド3・503_3の2分割目の画像データを格納する。
FPGA制御部1・510に入力された画像データは、ED(1..0)、OD(1..0)としてSRAMアドレス信号AADR(10..0)およびBADR(10..0)と共にA群SRAM6個(514A_1〜514A_6)、B群SRAM6個(514B_1〜514B_6)に25MHzで出力される。
LEDヘッド503A_1〜503A_3は、総dot数23040dot(A3幅7680dot×3本)でデータ転送が6分割(1本/2分割×3本)方式である。そのため、A3幅LEDヘッド1本の1分割分である3840dot(7680dot/2分割)毎に、A群としてSRAM1・514A_1〜514A_6の6個を設け、2dot(ED:2bit、OD:2bit)分の画像データを4bitとして1アドレスに割り当てる。そして、主走査1ライン分の画像データをA群のSRAM1・514A_1にLEDヘッド1・503_1の1分割目の画像データ、SRAM2・514A_2にLEDヘッド1・503_1の2分割目の画像データ、SRAM3・514A_3にLEDヘッド2・503_2の1分割目の画像データ、SRAM4・514A4にLEDヘッド2・503_2の2分割目の画像データ、SRAM5・514A_5にLEDヘッド3・503_3の1分割目の画像データ、SRAM6・514A_6にLEDヘッド3・503_3の2分割目の画像データを格納する。
25MHzでA群SRAM6個(514A_1〜514A_6)に順次格納された画像データは、4.75MHzでA群SRAM6個(514A_1〜514A_6)から同時に読み出される。そして、SRAM1・514A_1、SRAM2・514A_2から読み出されたLEDヘッド1・503_1の画像データは、FPGA制御部2・511へSODA1(3..0)、SODA2(3..0)、SODB1(3..0)、SODB2(3..0)として入力される。SRAM3・514A_3、SRAM4・514A_4から読み出されたLEDヘッド2・503_2の画像データおよび、SRAM5・514A_5、SRAM6・514A_6から読み出されたLEDヘッド3・503_3の画像データは、画像データ遅延部のフィールドメモリ515_1〜515_3に送られる。
A群SRAM6個(514A_1〜514A_6)が読み出しを行っている間に、次のラインをB群のSRAM514B_1〜514B_6の6個にA群と同様に格納する。
このリード、ライト動作をA郡SRAM6個(514A_1〜514A_6)、B郡SRAM6個(514B_1〜514B_6)をトグル動作させることによりライン間の繋ぎを行う。
A群SRAM6個(514A_1〜514A_6)が読み出しを行っている間に、次のラインをB群のSRAM514B_1〜514B_6の6個にA群と同様に格納する。
このリード、ライト動作をA郡SRAM6個(514A_1〜514A_6)、B郡SRAM6個(514B_1〜514B_6)をトグル動作させることによりライン間の繋ぎを行う。
次に、画像データ遅延部のフィールドメモリ515_1〜515_3について説明する。
(1)LEDヘッド2・503_2画像データ遅延部
A3幅LEDヘッド(515_1〜515_3)3本を千鳥配置しているため、LEDヘッド1・503_1を基準とし、LEDヘッド2・503_2はメカレイアウト上、副走査方向に7mmずらして取り付けている(図7図参照)。このため、A郡SRAM6個(514A_1〜514A_6)、B郡SRAM6個(514B_1〜514B_6)から出力された画像データを同時に処理し、LED2ヘッド2・503_2へ転送すると、LEDヘッド1・503_1に対してLEDヘッド2・503_2は、副走査方向に7mm(7mm/42.3μm(600dpiの1dot)=165ライン)ずれて印字してしまう。
(1)LEDヘッド2・503_2画像データ遅延部
A3幅LEDヘッド(515_1〜515_3)3本を千鳥配置しているため、LEDヘッド1・503_1を基準とし、LEDヘッド2・503_2はメカレイアウト上、副走査方向に7mmずらして取り付けている(図7図参照)。このため、A郡SRAM6個(514A_1〜514A_6)、B郡SRAM6個(514B_1〜514B_6)から出力された画像データを同時に処理し、LED2ヘッド2・503_2へ転送すると、LEDヘッド1・503_1に対してLEDヘッド2・503_2は、副走査方向に7mm(7mm/42.3μm(600dpiの1dot)=165ライン)ずれて印字してしまう。
このメカニカルなずれを補正するため、4.75MHzでA群SRAM3、4(514A_3〜514A_4)、B群SRAM3、4(514B_3〜514B_4)から出力されたLEDヘッド2・503_2の2分割分の画像データ(各4bit)を、8bitの画像データとしてフィールドメモリ515_1に転送ライン順に4.75MHzで100ライン(固定)書き込む。次に、書き込まれた順に4.75MHzでフィールドメモリ515_1より画像データを読み出すと同時に、カスケード接続されたフィールドメモリ515_2に65ライン(可変)書き込む。
次に、書き込まれた順に4.75MHzでフィールドメモリ515_2より画像データを読み出し、FMOD2(7..0)として、FPGA制御部2・511へ入力する。これによりLEDヘッド2・503_2の画像データは、165ライン(7mm)遅延されたことになる。遅延させるライン数はLEDヘッド2・503_2の部品制度、組付のバラツキにより個々に異なるため、1ライン(42.3μm)単位での制御が可能である。
次に、書き込まれた順に4.75MHzでフィールドメモリ515_2より画像データを読み出し、FMOD2(7..0)として、FPGA制御部2・511へ入力する。これによりLEDヘッド2・503_2の画像データは、165ライン(7mm)遅延されたことになる。遅延させるライン数はLEDヘッド2・503_2の部品制度、組付のバラツキにより個々に異なるため、1ライン(42.3μm)単位での制御が可能である。
(2)LEDヘッド3・503_3画像データ遅延部
A3幅LEDヘッド(503_1〜503_3)3本を千鳥配置しているため、LEDヘッド1・503_1を基準とし、LEDヘッド3・503_3はメカレイアウト上、副走査方向に1mmずらして取り付けている(図7参照)。このため、A郡SRAM6個(514A_1〜514A_6)、B郡SRAM6個(514B_1〜514B_6)から出力されたデータを同時に処理し、LEDヘッド3・503_3へ転送すると、LEDヘッド1・503_1に対してLEDヘッド3・503_3は副走査方向に1mm(7mm/42.3μm(600dpiに1dot)=23ライン)ずれて印字してしまう。
A3幅LEDヘッド(503_1〜503_3)3本を千鳥配置しているため、LEDヘッド1・503_1を基準とし、LEDヘッド3・503_3はメカレイアウト上、副走査方向に1mmずらして取り付けている(図7参照)。このため、A郡SRAM6個(514A_1〜514A_6)、B郡SRAM6個(514B_1〜514B_6)から出力されたデータを同時に処理し、LEDヘッド3・503_3へ転送すると、LEDヘッド1・503_1に対してLEDヘッド3・503_3は副走査方向に1mm(7mm/42.3μm(600dpiに1dot)=23ライン)ずれて印字してしまう。
このメカニカルなずれを補正するため、4.75MHzでA群SRAM5、6(514A_5、514A_6)、B群のSRAM5、6(514B_5、514B_6)から出力されたLEDヘッド3・503_3の2分割分の画像データ(各4bit)を、8bitの画像データとしてフィールドメモリ515_3に転送ライン順に4.75MHzで23ライン(可変)書き込む。次に、書き込まれた順に4.75MHzでフィールドメモリ515_3より画像データを読み出し、FMOD3(7..0)としてFPGA制御部2・511へ入力する。これにより、LEDヘッド3・503_3の画像データは23ライン(1mm)遅延されたことになる。
遅延させるライン数はLEDヘッド3・503_3の部品制度、組付のバラツキにより個々に異なるため、1ライン(42.3μm)単位での制御が可能である。
遅延させるライン数はLEDヘッド3・503_3の部品制度、組付のバラツキにより個々に異なるため、1ライン(42.3μm)単位での制御が可能である。
次に、光量補正ROM部516_1、516_2、516_3について説明する。
LEDヘッド503_1〜503_3には、各LED素子の光量バラツキを補正するためにLED素子毎に5bitの補正データおよびLED素子192個おきにLEDアレイチップ補正データの入った光量補正ROM516_1、516_2、516_3があり、電源投入時、光量バラツキ補正データを各LEDヘッド503_1〜503_3に転送している。
まず、電源投入時およびLED書込制御回路502がリセットした後、最初にLEDヘッド1・503_1の光量補正ROM516_1よりFPGA制御部2・511からのアドレス信号HOSEIADR(12..0)により0000Hより順番に読み出され光量補正データは、HOSEID(4..0)として、FPGA制御部2・511に入力される。
FPGA制御部2・511内部にて、0000h(1dot目の補正データ)のデータをラッチし、0001h(3841dot目の補正データ)のデータと同時にLEDヘッド1・503_1へ9.5MHzで並列転送される。この処理を1E28h(7720個の補正データ)まで繰り返しLEDヘッド1・503_1の光量補正を行う。
LEDヘッド503_1〜503_3には、各LED素子の光量バラツキを補正するためにLED素子毎に5bitの補正データおよびLED素子192個おきにLEDアレイチップ補正データの入った光量補正ROM516_1、516_2、516_3があり、電源投入時、光量バラツキ補正データを各LEDヘッド503_1〜503_3に転送している。
まず、電源投入時およびLED書込制御回路502がリセットした後、最初にLEDヘッド1・503_1の光量補正ROM516_1よりFPGA制御部2・511からのアドレス信号HOSEIADR(12..0)により0000Hより順番に読み出され光量補正データは、HOSEID(4..0)として、FPGA制御部2・511に入力される。
FPGA制御部2・511内部にて、0000h(1dot目の補正データ)のデータをラッチし、0001h(3841dot目の補正データ)のデータと同時にLEDヘッド1・503_1へ9.5MHzで並列転送される。この処理を1E28h(7720個の補正データ)まで繰り返しLEDヘッド1・503_1の光量補正を行う。
LEDヘッド1・503_1の補正データ転送終了後、LEDヘッド1・503_1と同様に順次、LEDヘッド2・503_2、LEDヘッド3・503_3の光量補正を行う。転送した光量補正データは、LEDヘッド503_1〜503_3の電源をOFFしない限り、LEDヘッド513_1〜513_3内部にて補正データが保持される構成となっている。
次に、ダブルコピーSRAM部513について説明する。
主走査方向最大420mm(A2縦サイズ)までの画像を、最大841mm(A0縦サイズ)の用紙に同じ画像を並べて2回印字しコピー、プリンタの生産性を2倍にする機能である。
ダブルコピー時、画像メモリ部301からの画像データ(E[1..0]、O[1..0])は、XPLSYNCは1/2以下でLED書込制御回路502に転送されてくる。これを利用し一つのXPLSYNCの中で、画像データのダビング操作を行う構成としている。
画像メモリ部301から25MHzで送られてきた画像データ(E[1..0]、O[1..0])は、FPGA制御部1・510よりEDW(1..0)、ODW(1..0)としてダブルコピーSRAM513にアドレス信号WADR(13..0)と共に出力され、ダブルコピーSRAM513に画像データを格納すると同時に、画像データSRAM部のA群SRAM6個(514A_1〜514A_6)に格納する。
主走査方向最大420mm(A2縦サイズ)までの画像を、最大841mm(A0縦サイズ)の用紙に同じ画像を並べて2回印字しコピー、プリンタの生産性を2倍にする機能である。
ダブルコピー時、画像メモリ部301からの画像データ(E[1..0]、O[1..0])は、XPLSYNCは1/2以下でLED書込制御回路502に転送されてくる。これを利用し一つのXPLSYNCの中で、画像データのダビング操作を行う構成としている。
画像メモリ部301から25MHzで送られてきた画像データ(E[1..0]、O[1..0])は、FPGA制御部1・510よりEDW(1..0)、ODW(1..0)としてダブルコピーSRAM513にアドレス信号WADR(13..0)と共に出力され、ダブルコピーSRAM513に画像データを格納すると同時に、画像データSRAM部のA群SRAM6個(514A_1〜514A_6)に格納する。
画像メモリ部301からの画像データ格納終了と同時に、ダブルコピーSRAM513に格納した画像データを読み出しFPGA制御部1・510に取り込み、画像メモリ部301から送られてきた画像データと同様にA群SRAM6個(514A_1〜514A_6)に追加読み込みさせる。これによりA群SRAM6個(514A_1〜514A_6)には、ダブルコピー画像主走査1ライン分が格納されたことになる。
この動作をA群SRAM6個(514A_1〜514A_6)、B群SRAM6個(514B_1〜514B_6)をトグルさせることにより、ライン間の繋ぎを行う。
この動作をA群SRAM6個(514A_1〜514A_6)、B群SRAM6個(514B_1〜514B_6)をトグルさせることにより、ライン間の繋ぎを行う。
次に、画像データ出力部のドライバ519について説明する。
FPGA制御部2・511に入力されたLPH1〜3(503_1〜503_3)の2ライン画像データは、FPGA制御部2・511内部にて1ライン合成される。
次に、1ライン合成された画像データは、2bitデータから5bitデータにbit変換される。そして、最終段階として、LEDヘッド1・503_1の1分割目の画像データは、D1A(4..0)、2分割目の画像データは、D1B(4..0)、LEDヘッド2・503_2の1分割目の画像データは、D2A(4..0)、2分割目の画像データは、D2B(4..0)、LEDヘッド3・503_3の1分割目の画像データは、D3A(4..0)、2分割目の画像データは、D3B(4..0)としてFPGA制御部2・511からタイミング信号と共に出力される。そして、ドライバ519を介し、各LEDヘッド(503_1〜503_3)に9.5MHzのスピードでLEDヘッド1〜3(503_1〜503_3)へ転送される。
FPGA制御部2・511に入力されたLPH1〜3(503_1〜503_3)の2ライン画像データは、FPGA制御部2・511内部にて1ライン合成される。
次に、1ライン合成された画像データは、2bitデータから5bitデータにbit変換される。そして、最終段階として、LEDヘッド1・503_1の1分割目の画像データは、D1A(4..0)、2分割目の画像データは、D1B(4..0)、LEDヘッド2・503_2の1分割目の画像データは、D2A(4..0)、2分割目の画像データは、D2B(4..0)、LEDヘッド3・503_3の1分割目の画像データは、D3A(4..0)、2分割目の画像データは、D3B(4..0)としてFPGA制御部2・511からタイミング信号と共に出力される。そして、ドライバ519を介し、各LEDヘッド(503_1〜503_3)に9.5MHzのスピードでLEDヘッド1〜3(503_1〜503_3)へ転送される。
次に、ダウンロード部のEPROM517について説明する。
使用するFPGAは、SRAMタイプのFPGAであるため、電源OFFにより、内部の書込制御プログラムが全て消去される。そのため、電源ON時、EPROM517よりプログラムのダウンロード(コンフィギュレーション)が毎回行われる。
まず、電源が投入されると、FPGAにEPROM517よりダウンロードとしてプログラムをシリアルデータで転送しFPGAにダウンロードする。
使用するFPGAは、SRAMタイプのFPGAであるため、電源OFFにより、内部の書込制御プログラムが全て消去される。そのため、電源ON時、EPROM517よりプログラムのダウンロード(コンフィギュレーション)が毎回行われる。
まず、電源が投入されると、FPGAにEPROM517よりダウンロードとしてプログラムをシリアルデータで転送しFPGAにダウンロードする。
続いて、リセット回路518について説明する。
電源ON時およびLEDヘッド制御回路504の供給電源の電圧降下により、リセット回路518よりシステムリセット信号RESETが出力される。システムリセット信号RESETにもとづき内部のカウンタのリセットを行い、システムの初期化をする。
電源ON時およびLEDヘッド制御回路504の供給電源の電圧降下により、リセット回路518よりシステムリセット信号RESETが出力される。システムリセット信号RESETにもとづき内部のカウンタのリセットを行い、システムの初期化をする。
次に、条件設定部504について説明する。
LEDヘッド書込制御回路502への書き込み条件設定(ダブルコピーの有無、書き込み用紙サイズetc.)は、駆動制御回路504からの制御信号入力LDATA(7..0)、LADR(6..0)、VDBCS、XPFGATE_IOB、XPSGATE、XILGATEをFPGA制御部1・510、FPGA制御部2・511に入力することにより、制御される。
LEDヘッド書込制御回路502への書き込み条件設定(ダブルコピーの有無、書き込み用紙サイズetc.)は、駆動制御回路504からの制御信号入力LDATA(7..0)、LADR(6..0)、VDBCS、XPFGATE_IOB、XPSGATE、XILGATEをFPGA制御部1・510、FPGA制御部2・511に入力することにより、制御される。
次に、図8および図9を参照して、LEDヘッド内部の説明をする。
まず、図8を参照してLEDヘッド1〜3(503_1〜503_3)の一つLEDヘッド1・503_1について説明する。
LEDヘッドは内部でLEDアレイ530_1〜LEDアレイ530_40の192個単位で40分割され、主走査方向に等間隔に配置されている。各々のLED素子には、ドライバ531_1〜531_40がそれぞれ接続されている。
ドライバ531には、各ドットに対応する画像データおよびLEDをその時間だけ点灯させるストローブ(STB)信号、データ転送用のクロック(CLK)、データをクリアするためのリセット(RST)信号、LED全体の明るさを設定する発光光量信号Vrefなどが入力信号として接続される。LEDヘッド503に転送されてきた画像データは、まずLEDヘッド書込制御回路502を介しLEDアレイ530の各素子に対応したドライバ531に入力される。
次に、RST信号により前の画像データがクリアされ、STB信号により画像データに対応したLEDが点灯し感光体面状に潜像を形成する。
まず、図8を参照してLEDヘッド1〜3(503_1〜503_3)の一つLEDヘッド1・503_1について説明する。
LEDヘッドは内部でLEDアレイ530_1〜LEDアレイ530_40の192個単位で40分割され、主走査方向に等間隔に配置されている。各々のLED素子には、ドライバ531_1〜531_40がそれぞれ接続されている。
ドライバ531には、各ドットに対応する画像データおよびLEDをその時間だけ点灯させるストローブ(STB)信号、データ転送用のクロック(CLK)、データをクリアするためのリセット(RST)信号、LED全体の明るさを設定する発光光量信号Vrefなどが入力信号として接続される。LEDヘッド503に転送されてきた画像データは、まずLEDヘッド書込制御回路502を介しLEDアレイ530の各素子に対応したドライバ531に入力される。
次に、RST信号により前の画像データがクリアされ、STB信号により画像データに対応したLEDが点灯し感光体面状に潜像を形成する。
次に、図9を参照してドライバ531_1〜531_40の一つの531_1内部回路及びLED回路について説明する。
LED1〜LED192は、カソードコモンでGNDに接続され、アノードは、ドライバ531_1内部のトランジスタ535_1〜535_192のエミッタに接続されている。トランジスタ535のコレクタは、Vccに全て接続されている。トランジスタ535のベースは、LEDの電流を設定するアンプ536_1〜536_192の出力に接続されている。
アンプ536の2つの入力の片方は、共通でVref信号に接続されている。もう一方は、ANDゲート537_1〜537_192の出力に接続されている。ANDゲート537の2つの入力の片方は、共通でSTB信号に接続されている。もう一方の端子は、画像データに接続されている。
LED1〜LED192は、カソードコモンでGNDに接続され、アノードは、ドライバ531_1内部のトランジスタ535_1〜535_192のエミッタに接続されている。トランジスタ535のコレクタは、Vccに全て接続されている。トランジスタ535のベースは、LEDの電流を設定するアンプ536_1〜536_192の出力に接続されている。
アンプ536の2つの入力の片方は、共通でVref信号に接続されている。もう一方は、ANDゲート537_1〜537_192の出力に接続されている。ANDゲート537の2つの入力の片方は、共通でSTB信号に接続されている。もう一方の端子は、画像データに接続されている。
次に図10、図11を用いてLED書込制御回路502における内部回路の制御説明をする。
FPGA制御部1では、画像情報記憶部300からの各2ビットイーブンデータ・オッドデータをSRAMに書き込み、読み出す制御を行う。また、テストパターンとのセレクタを可能としデータ転送に必要なゲート信号を生成させている。
FPGA制御部2では、FPGA制御部1での制御によりSRAM群に格納された2ビットイーブン・オッドデータを1ライン合成し更に2ビットデータを5ビットデータに変換してLEDヘッド1へ転送する制御を行う。
FPGA制御部1では、画像情報記憶部300からの各2ビットイーブンデータ・オッドデータをSRAMに書き込み、読み出す制御を行う。また、テストパターンとのセレクタを可能としデータ転送に必要なゲート信号を生成させている。
FPGA制御部2では、FPGA制御部1での制御によりSRAM群に格納された2ビットイーブン・オッドデータを1ライン合成し更に2ビットデータを5ビットデータに変換してLEDヘッド1へ転送する制御を行う。
以下に、各ブロックの制御の詳細について説明する。
図10のFPGA制御部1の制御構成図の入力データ部・細線化部521について図12を参照して、制御の説明をする。
転送基準クロックXPCLKに同期した2ビット単位のイーブンデータPKEDI・オッドデータPKODIを、入力FF、2ndFF、3rdFF560_1〜3によりラッチさせ、注目画素に対し前後のデータを組み合わせ回路600_1、600_2に入力し、その出力を比較器609に入力する。比較器609より出力されたデータは、次段のFFマスク610に入力され、画像有効範囲信号の期間のみ出力するようマスクされる。マスクされたデータは、PKEDI3、およびPKODI3として出力される。
上記制御を行うために、操作部400のキー操作にて上記注目画素を変換するモードを選択することで、画像情報記憶部300より変換信号(細線化信号)が後述するレジスタ530に入力、出力され本ブロックに入力される。
図10のFPGA制御部1の制御構成図の入力データ部・細線化部521について図12を参照して、制御の説明をする。
転送基準クロックXPCLKに同期した2ビット単位のイーブンデータPKEDI・オッドデータPKODIを、入力FF、2ndFF、3rdFF560_1〜3によりラッチさせ、注目画素に対し前後のデータを組み合わせ回路600_1、600_2に入力し、その出力を比較器609に入力する。比較器609より出力されたデータは、次段のFFマスク610に入力され、画像有効範囲信号の期間のみ出力するようマスクされる。マスクされたデータは、PKEDI3、およびPKODI3として出力される。
上記制御を行うために、操作部400のキー操作にて上記注目画素を変換するモードを選択することで、画像情報記憶部300より変換信号(細線化信号)が後述するレジスタ530に入力、出力され本ブロックに入力される。
図10のFPGA制御部1の制御構成図の信号セレクト部520について、図13を参照して制御の説明をする。
転送基準クロックXPCLKと内部回路に装備してあるTEST_CLKをレジスタ530からのEXTMOD信号を入力しセレクタ回路620によって選択し、次段ブロックのSRAM書込制御525に書込クロックSWCLKを出力する。また、前記選択された書込クロックを内部LSYNC回路622に入力し、書込開始信号WSTTPを生成、出力する。
画像情報記憶部300からの画像領域信号XPLGATEをマスク領域設定621に入力し、レジスタ画像マスクISREGにより範囲を指定して、画像有効範囲信号PLGATEISを出力してセレクタ625に入力する。そして、書込開始信号WSTTPとの選択をレジスタTESTMODにて行い、主走査の書込開始信号WRSTART信号を出力する。
転送基準クロックXPCLKと内部回路に装備してあるTEST_CLKをレジスタ530からのEXTMOD信号を入力しセレクタ回路620によって選択し、次段ブロックのSRAM書込制御525に書込クロックSWCLKを出力する。また、前記選択された書込クロックを内部LSYNC回路622に入力し、書込開始信号WSTTPを生成、出力する。
画像情報記憶部300からの画像領域信号XPLGATEをマスク領域設定621に入力し、レジスタ画像マスクISREGにより範囲を指定して、画像有効範囲信号PLGATEISを出力してセレクタ625に入力する。そして、書込開始信号WSTTPとの選択をレジスタTESTMODにて行い、主走査の書込開始信号WRSTART信号を出力する。
副走査のゲート信号のセレクトは、画像情報記憶部300より出力された画像期間信号XPFGATEと内部LSYNC623に同期したIOBFGATEをセレクタ624に入力させ、レジスタTESTMODにて選択し書込期間信号SWFGATEを出力する。
次に、内部LSYNC生成622によって生成された書込開始信号WSTTPと画像情報記憶部300より出力された主走査画素開始信号XPLSYNCを、セレクタ626に入力し、レジスタ530からのTESTMOD信号により選択し出力する。出力された信号は、SYSCLK同期回路627に入力させ、内部基準クロックSYSCLKと同期をはかり、読み出し主走査画像開始信号RLSYNCを出力する。
さらに、読み出し主走査画像開始信号RLSYNCは、1ライン遅延回路628に入力され、選択された書込期間信号SWFGATEと同期させ読み出し画像期間信号RFGATEを出力する。
上記にて出力された各ゲート信号は、次段ブロックSRAM制御部525、526及びブロック切換制御524、ダブルコピー制御519、テストパターン発生制御522へ転送される。
次に、内部LSYNC生成622によって生成された書込開始信号WSTTPと画像情報記憶部300より出力された主走査画素開始信号XPLSYNCを、セレクタ626に入力し、レジスタ530からのTESTMOD信号により選択し出力する。出力された信号は、SYSCLK同期回路627に入力させ、内部基準クロックSYSCLKと同期をはかり、読み出し主走査画像開始信号RLSYNCを出力する。
さらに、読み出し主走査画像開始信号RLSYNCは、1ライン遅延回路628に入力され、選択された書込期間信号SWFGATEと同期させ読み出し画像期間信号RFGATEを出力する。
上記にて出力された各ゲート信号は、次段ブロックSRAM制御部525、526及びブロック切換制御524、ダブルコピー制御519、テストパターン発生制御522へ転送される。
次に、図10の信号FPGA制御部1の制御構成図のテストパターン発生部522について、図12を参照して制御の説明をする。
信号セレクト520より生成された主走査書込開始信号WSTTPと副走査書込期間信号SWFGATEを主走査カウンタ634、副走査カウンタ635に入力し、LCOUNT、FCOUNTを生成し組合わせ回路636にて、両者を組合わせることによりパターンを生成する。生成された各々のパターンはセレクタ637に入力され、レジスタ530からのパターン選択によりセレクトされデータTPDATAが出力される。出力されたデータは2ビット変換638に入力され2ビットデータPKEDTP、PKODTPとして出力される。
信号セレクト520より生成された主走査書込開始信号WSTTPと副走査書込期間信号SWFGATEを主走査カウンタ634、副走査カウンタ635に入力し、LCOUNT、FCOUNTを生成し組合わせ回路636にて、両者を組合わせることによりパターンを生成する。生成された各々のパターンはセレクタ637に入力され、レジスタ530からのパターン選択によりセレクトされデータTPDATAが出力される。出力されたデータは2ビット変換638に入力され2ビットデータPKEDTP、PKODTPとして出力される。
図10のFPGA制御部1の制御構成図の入力データ・細線化部521、テストパターンセレクト部523について、図12を参照して制御の説明をする。
入力データ・細線化部521で出力された2ビットイーブンデータPKEDI3・オッドデータPKODI3と、テストパターン発生522で出力されたテストパターン2ビットイーブンデータPKEDTP・オッドデータPKODTPを、操作部400より選択する。そして、画像情報記憶部300より信号が入力され、レジスタ530より転送されたパターン選択信号により両者の選択をし、データPKED4、PKOD4を出力する。
入力データ・細線化部521で出力された2ビットイーブンデータPKEDI3・オッドデータPKODI3と、テストパターン発生522で出力されたテストパターン2ビットイーブンデータPKEDTP・オッドデータPKODTPを、操作部400より選択する。そして、画像情報記憶部300より信号が入力され、レジスタ530より転送されたパターン選択信号により両者の選択をし、データPKED4、PKOD4を出力する。
図10のFPGA制御部1の制御構成図のダブルコピー部519について、図14を参照して制御・タイミングの説明をする。
転送基準クロックXPCLKと信号セレクト部520からの書込開始信号WRSTARTおよびレジスタ530からのダブルコピー信号をカウンタ生成回路630に入力し、レジスタ設定されたカウント分、XPCLKに同期したカウンタを出力する。出力された信号は、SRAM書込期間回路631とSRAM読み出し期間回路632、セレクタ633に入力される。
SRAM書込期間回路631では、前記カウンタと信号セレクト部520からの書込開始信号WRSTARTとレジスタ530からのダブルコピー信号が入力され、SRAMへの書込期間信号WCP_WENが出力される。SRAM読み出し期間回路632は、SRAMへの書込期間信号WCP_WENが入力され、前記信号が終了後、SRAM読み出し期間信号WCP_RENを発生させる。
外部回路SRAMへの制御信号、書込信号WRW、読み出し信号RDW、カウンタWADRは、SRAM書込期間回路631より出力された書込期間信号WCP_WENとSRAM読み出し期間回路632より出力された読み出し期間信号WCP_RENを組み合わせ回路640と反転回路651、セレクタ633により生成させ出力される。
転送基準クロックXPCLKと信号セレクト部520からの書込開始信号WRSTARTおよびレジスタ530からのダブルコピー信号をカウンタ生成回路630に入力し、レジスタ設定されたカウント分、XPCLKに同期したカウンタを出力する。出力された信号は、SRAM書込期間回路631とSRAM読み出し期間回路632、セレクタ633に入力される。
SRAM書込期間回路631では、前記カウンタと信号セレクト部520からの書込開始信号WRSTARTとレジスタ530からのダブルコピー信号が入力され、SRAMへの書込期間信号WCP_WENが出力される。SRAM読み出し期間回路632は、SRAMへの書込期間信号WCP_WENが入力され、前記信号が終了後、SRAM読み出し期間信号WCP_RENを発生させる。
外部回路SRAMへの制御信号、書込信号WRW、読み出し信号RDW、カウンタWADRは、SRAM書込期間回路631より出力された書込期間信号WCP_WENとSRAM読み出し期間回路632より出力された読み出し期間信号WCP_RENを組み合わせ回路640と反転回路651、セレクタ633により生成させ出力される。
入力データ・細線化部521、テストパターンセレクト部523にて生成されたデータ、PKED4、PKOD4は、セレクタ641および642に入力される。セレクタ641に入力されたデータは、SRAM書込期間回路631からの書込期間信号WCP_WENと信号セレクト部520からの書込開始信号WRSTARTおよび書込期間信号SWFGATEによりセレクトされ、データPKED5、PKOD5を出力しセレクタ643へ入力される。
セレクタ643では、SRAM書込期間回路631からの書込期間信号WCP_WENにより入力データのセレクトを行い、データEDW、ODWを出力する。このデータEDW、ODWは、外部回路SRAMのデータであり、双方向性を持ち、SRAMからの読み出し信号をセレクタ644へ入力される。
セレクタ643では、SRAM書込期間回路631からの書込期間信号WCP_WENにより入力データのセレクトを行い、データEDW、ODWを出力する。このデータEDW、ODWは、外部回路SRAMのデータであり、双方向性を持ち、SRAMからの読み出し信号をセレクタ644へ入力される。
セレクタ644は、前記入力データをSRAM読み出し期間信号WCP_RENによりセレクタしデータPKEDD、PKODDを出力してセレクタ642へ入力される。セレクタ642は、前記データPKEDD、PKODDと入力データPKED4、PKOD4が入力され、SRAM書込期間回路631からの書込期間信号WCP_WENとレジスタ530からのダブルコピー信号により選択され出力データPKED、PKODを出力する。
ここで、上記制御回路についてタイミングを説明する。
ダブルコピーモードが選択された場合、書込開始信号WRSTARTはオンされるとダブルコピー用SRAM書込期間WCP_WENがオンされ、入力画像データは、通常動作のSRAM群にデータ転送しつつ、ダブルコピー用SRAMにも同じデータが書き込まれる。
主走査方向の中間点になるとダブルコピー用SRAM読み出し期間WCP_RENがオンされ、SRAM群のデータは、ダブルコピー用SRAMからのデータを読み出し転送されることにより、主走査ラインに同じ画像データが書き込まれる。
ダブルコピーモードが選択された場合、書込開始信号WRSTARTはオンされるとダブルコピー用SRAM書込期間WCP_WENがオンされ、入力画像データは、通常動作のSRAM群にデータ転送しつつ、ダブルコピー用SRAMにも同じデータが書き込まれる。
主走査方向の中間点になるとダブルコピー用SRAM読み出し期間WCP_RENがオンされ、SRAM群のデータは、ダブルコピー用SRAMからのデータを読み出し転送されることにより、主走査ラインに同じ画像データが書き込まれる。
次に、図15を参照して、SRAM書き込み、読み出しの各LEDヘッドの転送方向とSRAMアドレスについて説明する。
画素像番号805は、図4の画像情報記憶部300から転送される1画素データであり、最大画像データ数21612画素(ドット)に転送される順番に番号0から21611に配列したものである。3本のLEDヘッドのデータ分担は、LEDヘッド1が、0から7223ドットであり、LEDヘッド2は、7224ドットから14387ドットであり、LEDヘッド3は、14388ドットから21611ドットとなる。
画素像番号805は、図4の画像情報記憶部300から転送される1画素データであり、最大画像データ数21612画素(ドット)に転送される順番に番号0から21611に配列したものである。3本のLEDヘッドのデータ分担は、LEDヘッド1が、0から7223ドットであり、LEDヘッド2は、7224ドットから14387ドットであり、LEDヘッド3は、14388ドットから21611ドットとなる。
次に、ヘッド上の物理位置806_1、2、3は、画素像番号805の転送された1画素データが各LEDヘッドのどの場所で点灯するかを記したものである。LEDヘッドは、データ転送2分割であり、7680ドットの半分の3840ドットずつとなる。
3本のLEDヘッドは、千鳥状に取り付いているので、LEDヘッド1・806_1は、データ転送が、下から(実際には、右から左へ)始まり、LEDヘッド2・806_2は、データ転送が、上から(実際には、左から右へ)始まり、LEDヘッド3・806_3は、データ転送が、下から(実際には、右から左へ)始まる。
3本のLEDヘッドを重複させて一直線とすると、LEDヘッド1・806_1のAブロック258ドット目の次にLEDヘッド2・806_2のAブロック258ドット目が続くことで画像データがずれることなくつながる。同様に、LEDヘッド2・806_2のBブロック3581ドット目の次にLEDヘッド3・806_3のBブロック3581ドット目が続く。
3本のLEDヘッドは、千鳥状に取り付いているので、LEDヘッド1・806_1は、データ転送が、下から(実際には、右から左へ)始まり、LEDヘッド2・806_2は、データ転送が、上から(実際には、左から右へ)始まり、LEDヘッド3・806_3は、データ転送が、下から(実際には、右から左へ)始まる。
3本のLEDヘッドを重複させて一直線とすると、LEDヘッド1・806_1のAブロック258ドット目の次にLEDヘッド2・806_2のAブロック258ドット目が続くことで画像データがずれることなくつながる。同様に、LEDヘッド2・806_2のBブロック3581ドット目の次にLEDヘッド3・806_3のBブロック3581ドット目が続く。
次に、SRAM上のアドレス807_1〜6は、LEDヘッド1本あたりデータ転送2分割の1分割に1ヶのSRAMを対応させている(LEDヘッド3本*2分割=6ヶ SRAMは、6ヶ必要)。1ライン目のデータをA群SRAMに書き込み、次の2ライン目を別のB群SRAMに書き込むので、12ヶのSRAMを使用する構成である。
LEDヘッドのデータ転送方向が、LEDヘッド1・806_1、3・LEDヘッド806_3は、下からで、LEDヘッド2・806_2は、上からであるので、各SRAMへの書込アドレスを、LEDヘッド1、3は、アップカウントし、LEDヘッド2は、ダウンカウントさせる。
また、SRAM1アドレスには、2ドット単位で書き込まれる(格納される)ので、LEDヘッド1分割分のデータ、3840ドットの半分の1920アドレスとなる。SRAMの書込スタートアドレス、書込終了アドレスは、原稿・転写紙サイズに依存し、画像情報記憶部300にて判断し、適切なアドレス値を出力し、レジスタ530により転送される。
LEDヘッドのデータ転送方向が、LEDヘッド1・806_1、3・LEDヘッド806_3は、下からで、LEDヘッド2・806_2は、上からであるので、各SRAMへの書込アドレスを、LEDヘッド1、3は、アップカウントし、LEDヘッド2は、ダウンカウントさせる。
また、SRAM1アドレスには、2ドット単位で書き込まれる(格納される)ので、LEDヘッド1分割分のデータ、3840ドットの半分の1920アドレスとなる。SRAMの書込スタートアドレス、書込終了アドレスは、原稿・転写紙サイズに依存し、画像情報記憶部300にて判断し、適切なアドレス値を出力し、レジスタ530により転送される。
一方、LEDヘッド1−2間繋ぎ目アドレス、LEDヘッド2−3間繋ぎ目アドレスは、図4の操作部400からの操作パネルキー操作にて入力し画像情報記憶部300からレジスタ530により転送される。この操作により繋ぎ目の調整が可能となる。また、この調整に伴い、書込スタートアドレス、終了アドレスも可変する。
次に、SRAM読み出し方向808_1〜6では、SRAM上のアドレス807_1〜6に書き込まれたデータをSRAM1〜6同時に、アドレス0からアップカウントして読み出す。読み出し方向は、各LEDヘッド取り付けでの転送方向となる。
以上の動作をA群SRAM、B群SRAMと交互に行うことにより主走査ラインのデータを転送できる。
次に、SRAM読み出し方向808_1〜6では、SRAM上のアドレス807_1〜6に書き込まれたデータをSRAM1〜6同時に、アドレス0からアップカウントして読み出す。読み出し方向は、各LEDヘッド取り付けでの転送方向となる。
以上の動作をA群SRAM、B群SRAMと交互に行うことにより主走査ラインのデータを転送できる。
図10のFPGA制御部1の制御構成図のブロック切換制御部524について、図16を参照して制御の説明をする。
入力書込クロックSWCLKと読み出し主走査画像開始信号RLSYNC、読み出し画像期間信号RFGATEをブロック切換信号生成回路に入力し、読み出し画像期間が有効のとき主走査ラインごとに切り替わるブロック信号BLOCKを出力しA群SRAM、B群SRAMの切り換えをする。
入力書込クロックSWCLKと読み出し主走査画像開始信号RLSYNC、読み出し画像期間信号RFGATEをブロック切換信号生成回路に入力し、読み出し画像期間が有効のとき主走査ラインごとに切り替わるブロック信号BLOCKを出力しA群SRAM、B群SRAMの切り換えをする。
図10のFPGA制御部1の制御構成図のSRAM書込制御部525について、図16を参照して制御の説明をする。
入力書込クロックSWCLKと基準同期クロックSYSCKおよびレジスタ530からのクリア信号MCLR、SRESETをリセットパルス生成回路816に入力させ、リセットパルスSRESRPを出力させ、SRAM書込制御817と書込アドレスカウンタ818に入力させる。
SRAM書込制御817では、レジスタ530からの書込スタートアドレスHSTADRSと書込開始SRAMブロックHSTBLK、書込終了アドレスHENADRSと書込終了SRAMブロックHENBLKに基づき、どのSRAMから書き込み動作を開始するか、そして、どの条件で次のSRAMへ移行するか、またスタート位置に戻すかを処理し、SRAM書込処理シーケンサseq_pを出力する。
入力書込クロックSWCLKと基準同期クロックSYSCKおよびレジスタ530からのクリア信号MCLR、SRESETをリセットパルス生成回路816に入力させ、リセットパルスSRESRPを出力させ、SRAM書込制御817と書込アドレスカウンタ818に入力させる。
SRAM書込制御817では、レジスタ530からの書込スタートアドレスHSTADRSと書込開始SRAMブロックHSTBLK、書込終了アドレスHENADRSと書込終了SRAMブロックHENBLKに基づき、どのSRAMから書き込み動作を開始するか、そして、どの条件で次のSRAMへ移行するか、またスタート位置に戻すかを処理し、SRAM書込処理シーケンサseq_pを出力する。
前記SRAM書込処理シーケンサseq_pを書込アドレスカウンタ818に入力させSRAM書込処理シーケンサseq_pにより、SRAM書込アドレスカウンタWCNTを設定し出力させる。
前記SRAM書込処理シーケンサseq_pによりSRAM書込アドレスカウンタWCNTが設定されるが、図15のようにLEDヘッドのデータ転送方向が、LEDヘッド1、3(奇数番目)とLEDヘッド2(偶数番目)では、各SRAMへの書込アドレス設定が、LEDヘッド1、3は、アップカウント、LEDヘッド2は、ダウンカウントとなり、LEDヘッドへのデータ転送を逆にして制御させている。
さらに、複数個のLEDヘッドを同じ方向に配列させ、画像データの転送方向が同じでも制御可能とする。
前記SRAM書込処理シーケンサseq_pによりSRAM書込アドレスカウンタWCNTが設定されるが、図15のようにLEDヘッドのデータ転送方向が、LEDヘッド1、3(奇数番目)とLEDヘッド2(偶数番目)では、各SRAMへの書込アドレス設定が、LEDヘッド1、3は、アップカウント、LEDヘッド2は、ダウンカウントとなり、LEDヘッドへのデータ転送を逆にして制御させている。
さらに、複数個のLEDヘッドを同じ方向に配列させ、画像データの転送方向が同じでも制御可能とする。
図10のFPGA制御部1の制御構成図のSRAM読み出し制御部526について、図16を参照して制御の説明をする。
基準同期クロックSYSCKと読み出し主走査画像開始信号RLSYNC、読み出し画像期間信号RFGATEを読み出しカウンタ生成回路822に入力し、基準同期クロックSYSCKを4分周し、SRAM読み出しタイミングカウンタSRRDCKを出力し、SRAM読み出し制御回路823に入力させる。
さらに、SRAM読み出し制御回路823に、SRAM書込制御部525からのSRAM書込処理シーケンサseq_pとSRAM書込アドレスカウンタWCNT、リセットパルスSRESRPを入力して、SRAM読み出しアドレスカウンタRCNTを出力する。出力したSRAM読み出しアドレスカウンタRCNTとブロック切換制御部524からのライン切換BLOCK信号と読み出し主走査画像開始信号RLSYNC、読み出し画像期間信号RFGATEを読み出し、イネーブル信号生成回路824に入力させA,B群SRAMどちらを有効にするかの信号、A群SRAM読み出し信号RDA、B群SRAM読み出し信号RDBを出力する。
基準同期クロックSYSCKと読み出し主走査画像開始信号RLSYNC、読み出し画像期間信号RFGATEを読み出しカウンタ生成回路822に入力し、基準同期クロックSYSCKを4分周し、SRAM読み出しタイミングカウンタSRRDCKを出力し、SRAM読み出し制御回路823に入力させる。
さらに、SRAM読み出し制御回路823に、SRAM書込制御部525からのSRAM書込処理シーケンサseq_pとSRAM書込アドレスカウンタWCNT、リセットパルスSRESRPを入力して、SRAM読み出しアドレスカウンタRCNTを出力する。出力したSRAM読み出しアドレスカウンタRCNTとブロック切換制御部524からのライン切換BLOCK信号と読み出し主走査画像開始信号RLSYNC、読み出し画像期間信号RFGATEを読み出し、イネーブル信号生成回路824に入力させA,B群SRAMどちらを有効にするかの信号、A群SRAM読み出し信号RDA、B群SRAM読み出し信号RDBを出力する。
図10のFPGA制御部1の制御構成図の書込パルス制御部527について、図17、図18を参照して制御・タイミングの説明をする。
SRAM書込制御部525からのSRAM書込処理シーケンサseq_pと、ブロック切換制御部524からのライン切換BLOCK信号を、書込パルス生成回路819に入力させる。例えば、BLOCK信号がHighならば、書込イネーブル信号WEA1〜6を選択し、SRAM書込処理シーケンサseq_pの該当するSRAMをHighイネーブルにする。
よって、主走査1ライン目は、書込イネーブル信号WEA1〜6を順番にイネーブルしていき、次のラインでは、書込イネーブル信号WEB1〜6を順番にイネーブルしていく。
出力された書込イネーブル信号WEA1〜6とWEB1〜6は、書込信号生成回路820に入力され、入力書込クロックSWCLKと同期させ、A群SRAM書込信号WRA1〜6、B群SRAM書込信号WRB1〜6を出力する。さらに、前記SRAM書込信号を有効にするために、ゲート信号をSRAM書込ブロック信号821にて、A群SRAMバッファゲート信号ASELとB群SRAMバッファゲート信号BSELを出力させる。
SRAM書込制御部525からのSRAM書込処理シーケンサseq_pと、ブロック切換制御部524からのライン切換BLOCK信号を、書込パルス生成回路819に入力させる。例えば、BLOCK信号がHighならば、書込イネーブル信号WEA1〜6を選択し、SRAM書込処理シーケンサseq_pの該当するSRAMをHighイネーブルにする。
よって、主走査1ライン目は、書込イネーブル信号WEA1〜6を順番にイネーブルしていき、次のラインでは、書込イネーブル信号WEB1〜6を順番にイネーブルしていく。
出力された書込イネーブル信号WEA1〜6とWEB1〜6は、書込信号生成回路820に入力され、入力書込クロックSWCLKと同期させ、A群SRAM書込信号WRA1〜6、B群SRAM書込信号WRB1〜6を出力する。さらに、前記SRAM書込信号を有効にするために、ゲート信号をSRAM書込ブロック信号821にて、A群SRAMバッファゲート信号ASELとB群SRAMバッファゲート信号BSELを出力させる。
図10のFPGA制御部1の制御構成図のアドレスセレクタ部528について、図17を参照して制御の説明をする。
ブロック切換制御部524より出力された読み出し画像期間が有効のとき、主走査ラインごとに切り替わるブロック信号BLOCKと、SRAM書込制御部525より出力されたSRAM書込アドレスカウンタWCNTと、SRAM読み出し制御部526より出力されたRCNTをラインブロック信号の切換えにより、A群SRAMアドレスAADR、B群SRAMアドレスBADRに出力する。
ブロック切換制御部524より出力された読み出し画像期間が有効のとき、主走査ラインごとに切り替わるブロック信号BLOCKと、SRAM書込制御部525より出力されたSRAM書込アドレスカウンタWCNTと、SRAM読み出し制御部526より出力されたRCNTをラインブロック信号の切換えにより、A群SRAMアドレスAADR、B群SRAMアドレスBADRに出力する。
図10のFPGA制御部1の制御構成図のデータフォーマット変換部518について、図19を参照して制御の説明をする。
SRAMへの1アドレスへのデータは、2画素単位である。LEDヘッド1と2の繋ぎ目部、LEDヘッド2と3の繋ぎ目部のヘッド間の位置補正を1画素単位で制御するために、SRAM書込アドレスを変更せず、入力データを1画素ずらす。
入力2ビットイーブンデータPKEDと、入力2ビットオッドデータPKODをラッチ1回路810に入力し、入力書込クロックSWCLKにてラッチさせ、出力データPKED1D、PKOD1Dを出力する。
SRAMへの1アドレスへのデータは、2画素単位である。LEDヘッド1と2の繋ぎ目部、LEDヘッド2と3の繋ぎ目部のヘッド間の位置補正を1画素単位で制御するために、SRAM書込アドレスを変更せず、入力データを1画素ずらす。
入力2ビットイーブンデータPKEDと、入力2ビットオッドデータPKODをラッチ1回路810に入力し、入力書込クロックSWCLKにてラッチさせ、出力データPKED1D、PKOD1Dを出力する。
そして、出力したPKOD1Dをさらにラッチ2回路811にてラッチさせ、PKOD2Dを出力する。ラッチ1回路810、ラッチ2回路811にて出力されたデータは、812で示すLEDヘッド3の1ドット遅延したデータ、LEDヘッド2,3の正規データ、LEDヘッド1の1ドット遅延したデータ、LEDヘッド1の正規データとなり、セレクタ813に入力される。
入力されたデータは、どのSRAMのデータかを決めているSRAM書込処理シーケンサseq_pと図4の画像情報記憶部300からレジスタ530により転送されたシフト1,3と書込開始アドレスとヘッド2−3接続アドレス、そしてSRAMカウンタWCNTにより選択され、出力データED,ODが出力される。
入力されたデータは、どのSRAMのデータかを決めているSRAM書込処理シーケンサseq_pと図4の画像情報記憶部300からレジスタ530により転送されたシフト1,3と書込開始アドレスとヘッド2−3接続アドレス、そしてSRAMカウンタWCNTにより選択され、出力データED,ODが出力される。
図10のFPGA制御部1の制御構成図のフィールドメモリ書込制御529について、図20を参照して制御の説明をする。
フィールドメモリ書込制御529は、A、B群SRAM3〜6より出力されたLEDヘッド2,3相当のデータをフィールドメモリ(FM)に書き込むためのゲート信号を生成するブロックである。LEDヘッド2のデータには、2ヶのFM1,2を使用しFM1に100ライン分のデータを書き込んだ(格納)後、FM2へのデータ転送させ、LEDヘッド3のデータは、FM3に書き込む。
まず、基準同期クロックSYSCKと読み出し主走査画像開始信号RLSYNC、読み出し画像期間信号RFGATEを副走査カウンタ生成回路825に入力し、100ライン遅延させて、FM1からFM2にデータ転送させるためのラインカウンタSSDCNTを出力する。
次に、SRAM読み出し制御526からのSRAM読み出しアドレスカウンタRCNT、基準クロックSYSCKの4分周したSRRDCKをFM書込アドレスリセット信号生成回路826に入力し、読み出し主走査画像開始信号RLSYNCがオンされると、FM書込アドレスリセット信号FMWRSTが生成出力され、FMのアドレスが初期化される。
フィールドメモリ書込制御529は、A、B群SRAM3〜6より出力されたLEDヘッド2,3相当のデータをフィールドメモリ(FM)に書き込むためのゲート信号を生成するブロックである。LEDヘッド2のデータには、2ヶのFM1,2を使用しFM1に100ライン分のデータを書き込んだ(格納)後、FM2へのデータ転送させ、LEDヘッド3のデータは、FM3に書き込む。
まず、基準同期クロックSYSCKと読み出し主走査画像開始信号RLSYNC、読み出し画像期間信号RFGATEを副走査カウンタ生成回路825に入力し、100ライン遅延させて、FM1からFM2にデータ転送させるためのラインカウンタSSDCNTを出力する。
次に、SRAM読み出し制御526からのSRAM読み出しアドレスカウンタRCNT、基準クロックSYSCKの4分周したSRRDCKをFM書込アドレスリセット信号生成回路826に入力し、読み出し主走査画像開始信号RLSYNCがオンされると、FM書込アドレスリセット信号FMWRSTが生成出力され、FMのアドレスが初期化される。
前記FM書込アドレスリセット信号FMWRSTは、変換器831に入力され、FM1、2とFM3の書込アドレスリセット信号FM2RSTW、FM3RSTWを出力する。FMの書込アドレスリセットがはいり、後述する書込イネーブル信号がオンされデータがFM1に書き込まれて、副走査ライン100ラインデータが書き込まれたら(格納されたら)FM1の読み出しアドレスをリセットさせる。そして、データをFM2へ転送させるために、FM1読み出しアドレスリセット信号生成回路827にて、FM読み出しアドレスリセット信号FMRRST1を出力させる。
また、FM書込オン時間を決定させるため、FM書込イネーブル信号生成回路828にてFM書込イネーブル信号FMWEを出力させる。前記FM書込イネーブル信号FMWEは、変換器831に入力させFM1,2、FM3の書込イネーブル信号FM2WE、FM3WEとさせるとともに、FM1の読み出しイネーブル信号FM2REとしても使用する。
また、FM書込オン時間を決定させるため、FM書込イネーブル信号生成回路828にてFM書込イネーブル信号FMWEを出力させる。前記FM書込イネーブル信号FMWEは、変換器831に入力させFM1,2、FM3の書込イネーブル信号FM2WE、FM3WEとさせるとともに、FM1の読み出しイネーブル信号FM2REとしても使用する。
FMのクロックは、基準クロックSYSCKの4分周したSRRDCKを使用しクロック生成829にてクロックFMWCLKを出力させる。前記出力されたクロックを変換器831に入力させ、FM1,2、FM3の書込クロック信号FM2SWCK、FM3SWCKへ変更し出力させるとともに、FM2の読み出しクロックFM2SRCKとしても使用する。
SRAM読み出し制御526からのA,B群SRAM読み出し信号RDA,RDBを書込バッファゲート830に入力する。そして、FM1およびFM3において、A群SRAMデータを書込か、B群SRAMデータを書込かセレクトし、FM1用A群SRAMデータ書込バッファゲートFM1DASEL、FM1用B群SRAMデータ書込バッファゲートFM1DBSEL、FM3用A群SRAMデータ書込バッファゲートFM3DASEL、FM3用B群SRAMデータ書込バッファゲートFM3DBSELを出力する。前記ゲート信号は、A,B群の、トグル動作となる。
SRAM読み出し制御526からのA,B群SRAM読み出し信号RDA,RDBを書込バッファゲート830に入力する。そして、FM1およびFM3において、A群SRAMデータを書込か、B群SRAMデータを書込かセレクトし、FM1用A群SRAMデータ書込バッファゲートFM1DASEL、FM1用B群SRAMデータ書込バッファゲートFM1DBSEL、FM3用A群SRAMデータ書込バッファゲートFM3DASEL、FM3用B群SRAMデータ書込バッファゲートFM3DBSELを出力する。前記ゲート信号は、A,B群の、トグル動作となる。
図10のFPGA制御部1の制御構成図のレジスタ部530について図13を参照して制御の説明をする。
画像情報記憶部300よりアドレス・データが入力され、回路内部クロックSYSCLKにてラッチし入力データを確定させ出力する。
画像情報記憶部300よりアドレス・データが入力され、回路内部クロックSYSCLKにてラッチし入力データを確定させ出力する。
次に、図11を参照してFPGA制御部2内部構成の各制御方法について説明する。
FPGA制御部2では、内部クロックSYSCKを基準同期クロックとして各制御ブロックに入力している。全体の流れは、フィールドメモリ515_1〜3のデータの読み出しゲート信号の生成と、LEDヘッド503_1〜3に転送するためのゲート信号の生成を行う。
FPGA制御部1での制御よりSRAM群に格納されたLEDヘッド1の2ビットイーブン・オッドデータを1ライン合成にフォーマット変換し、さらに2ビットデータを5ビットデータに変換してLEDヘッド1へ転送する。同様に、フィールドメモリに格納されたLEDヘッド2およびLEDヘッド3のデータを読み出し、LEDヘッド1のデータ同様、2ビットイーブン・オッドデータを1ライン合成にフォーマット変換し更に2ビットデータを5ビットデータに変換してLEDヘッド2、3へ各々転送させている。
FPGA制御部2では、内部クロックSYSCKを基準同期クロックとして各制御ブロックに入力している。全体の流れは、フィールドメモリ515_1〜3のデータの読み出しゲート信号の生成と、LEDヘッド503_1〜3に転送するためのゲート信号の生成を行う。
FPGA制御部1での制御よりSRAM群に格納されたLEDヘッド1の2ビットイーブン・オッドデータを1ライン合成にフォーマット変換し、さらに2ビットデータを5ビットデータに変換してLEDヘッド1へ転送する。同様に、フィールドメモリに格納されたLEDヘッド2およびLEDヘッド3のデータを読み出し、LEDヘッド1のデータ同様、2ビットイーブン・オッドデータを1ライン合成にフォーマット変換し更に2ビットデータを5ビットデータに変換してLEDヘッド2、3へ各々転送させている。
以下、各ブロックの制御について詳細に説明する。
図11のFPGA制御部2の制御構成図の内部カウンタ・LEDヘッド転送制御・テストパターン発生回路541について、図21を参照して制御の説明をする。
基準同期クロックSYSCKとFPGA制御部1より出力された読み出し、主走査画像開始信号RLSYNCを主走査LCNT702と副走査FCNT701に入力させる。そして、主走査カウンタと副走査カウンタを出力させる。
出力された副走査カウンタは、テストパターン生成回路703に入力され、内部テストパターンTPDATAを出力する。一方、主走査カウンタは、Pセンサ生成回路704、LEDヘッド転送信号1・705、LEDヘッド転送信号2・706、クロック生成回路707に入力される。
図11のFPGA制御部2の制御構成図の内部カウンタ・LEDヘッド転送制御・テストパターン発生回路541について、図21を参照して制御の説明をする。
基準同期クロックSYSCKとFPGA制御部1より出力された読み出し、主走査画像開始信号RLSYNCを主走査LCNT702と副走査FCNT701に入力させる。そして、主走査カウンタと副走査カウンタを出力させる。
出力された副走査カウンタは、テストパターン生成回路703に入力され、内部テストパターンTPDATAを出力する。一方、主走査カウンタは、Pセンサ生成回路704、LEDヘッド転送信号1・705、LEDヘッド転送信号2・706、クロック生成回路707に入力される。
Pセンサ生成回路704では、画像濃度検知用で使用され、LEDヘッド2のAブロックの規定された部分のみに出力させる。出力された信号は、PSLGATEである。LEDヘッド転送信号生成1・705では、LEDヘッド画像データクロック有効範囲信号HCLKENを出力し、LEDヘッド転送信号2・706に入力される。そして、LEDヘッドへの画像データ有効範囲のみクロックHCLKを出力する。クロック生成回路707では、基準クロックSYSCKを主走査カウンタごとにクリアした2分周のクロックCLKEN95と4分周したCLKEN475を出力する。
図11のFPGA制御部2の制御構成図の光量補正ROM読み出し制御543について、図22を参照して制御の説明をする。
電源オンにて、光量補正用カウンタFCNT708に基準同期クロックSYSCLKと、FPGA制御部1より出力された読み出し主走査画像開始信号RLSYNCと、光量補正開始信号KHSTATを入力させ、副走査カウンタKHFCNTを生成出力する。出力された副走査カウンタKHFCNTをもとに、セレクタ・比較回路709にて光量補正用PROMへのアクセスイネーブル信号ROMCE1,2,3を出力する。
電源オンにて、光量補正用カウンタFCNT708に基準同期クロックSYSCLKと、FPGA制御部1より出力された読み出し主走査画像開始信号RLSYNCと、光量補正開始信号KHSTATを入力させ、副走査カウンタKHFCNTを生成出力する。出力された副走査カウンタKHFCNTをもとに、セレクタ・比較回路709にて光量補正用PROMへのアクセスイネーブル信号ROMCE1,2,3を出力する。
3本の信号は、LEDヘッド3本分の光量補正用PROMアクセス信号で、LEDヘッド1より光量補正制御を行う。また、セレクタ・比較回路709内にて、光量補正終了信号KHSTCLR及び各LEDヘッドへの光量補正開始信号KHLOADRを生成しゲート信号として出力する。光量補正用PROMのアドレス設定はROMアドレス生成回路710にて生成される。
PROM内のデータ転送は、LEDヘッド1本分の光量補正データが格納されており、LEDヘッドは、2分割のデータ転送方式であるので、PROMへの格納データは、Aブロック目の1番目のデータ、次にBブロック目の1番目のデータと交互に配列されている。そこで、データROMDT5ビットデータをROM出力データラッチ回路712に入力し、3度、カウンタKHLCNTにてラッチさせデータをLEDヘッドAブロック光量補正データKHDATA1RとBブロック光量補正データKHDATA2Rに分割し、同時出力する。さらに、LEDヘッドへの転送クロックを光量補正有効範囲回路711にて生成しCTCKRを出力する。
PROM内のデータ転送は、LEDヘッド1本分の光量補正データが格納されており、LEDヘッドは、2分割のデータ転送方式であるので、PROMへの格納データは、Aブロック目の1番目のデータ、次にBブロック目の1番目のデータと交互に配列されている。そこで、データROMDT5ビットデータをROM出力データラッチ回路712に入力し、3度、カウンタKHLCNTにてラッチさせデータをLEDヘッドAブロック光量補正データKHDATA1RとBブロック光量補正データKHDATA2Rに分割し、同時出力する。さらに、LEDヘッドへの転送クロックを光量補正有効範囲回路711にて生成しCTCKRを出力する。
図11のFPGA制御部2の制御構成図のフィールドメモリ読み出し制御531(フィールドメモリを以下FMと称す)について、図23を参照して制御の説明をする。
本制御ブロックは、LEDヘッド2および3の取り付けが、LEDヘッド1に対し感光体の副走査方向に位置がずれて接続された分のデータを遅延させるためのFMのゲート信号生成をしている。
ブロック内部は、カウンタ副走査回路729とFM遅延期間生成回路730とFM読出リセット生成回路731とからなるFM2,3の読み出し開始するリセット信号の生成部と、FM書込範囲回路728によるFM読み出しイネーブル信号部とカウンタ727にてFMに格納されたデータを読み出すためのクロックと遅延された副走査分後端に遅延させるための回路732からなる。
本制御ブロックは、LEDヘッド2および3の取り付けが、LEDヘッド1に対し感光体の副走査方向に位置がずれて接続された分のデータを遅延させるためのFMのゲート信号生成をしている。
ブロック内部は、カウンタ副走査回路729とFM遅延期間生成回路730とFM読出リセット生成回路731とからなるFM2,3の読み出し開始するリセット信号の生成部と、FM書込範囲回路728によるFM読み出しイネーブル信号部とカウンタ727にてFMに格納されたデータを読み出すためのクロックと遅延された副走査分後端に遅延させるための回路732からなる。
基準クロックSYSCKは、各回路に入力している。まず、FPGA制御部1にて生成された、読み出し主走査画像開始信号RLSYNCを読み出し開始信号生成725に入力し、クロックに同期した読み出し信号RLSYNCDDを出力する。出力したRLSYNCDDは、各ブロックに入力される。
カウンタ726では、基準クロックSYSCKをカウントし同期した読み出し信号RLSYNCDDにてリセットをかけ再びカウントアップされている。
カウンタ726では、基準クロックSYSCKをカウントし同期した読み出し信号RLSYNCDDにてリセットをかけ再びカウントアップされている。
次に、FM2,3の読み出しを開始するリセット信号(FM3RSTR、FM2RSTR)の生成について説明する。
FPGA制御部1にて生成された、読み出し画像期間信号RFGATEとクロックに同期した読み出し信号RLSYNCDDをカウンタ副走査回路729に入力し、FM2用のカウンタDLCNT2およびFM3用のカウンタDLCNT3を出力する。そして、FM読出リセット生成回路731と遅延された副走査分後端に遅延させるための回路732へ入力される。
また、操作部400からキー入力によりレジスタ542に設定された副走査遅延設定値、FM用FM2DLとFM用FM3DLおよびクロックに同期した読み出し信号RLSYNC2DをFM遅延期間生成回路730に入力し、各々FM2(LEDヘッド2用),FM3(LEDヘッド3用)の遅延期間イネーブル信号DLCNT2,3を出力する。カウンタ副走査回路729、FM遅延期間生成回路730、カウンタ726より出力された信号をFM読出リセット生成回路731に入力させ、FM読み出しリセット信号FM2RSTRとFM3RSTRを出力する。パルス幅は、カウンタ726より出力された4カウント分としている。
FPGA制御部1にて生成された、読み出し画像期間信号RFGATEとクロックに同期した読み出し信号RLSYNCDDをカウンタ副走査回路729に入力し、FM2用のカウンタDLCNT2およびFM3用のカウンタDLCNT3を出力する。そして、FM読出リセット生成回路731と遅延された副走査分後端に遅延させるための回路732へ入力される。
また、操作部400からキー入力によりレジスタ542に設定された副走査遅延設定値、FM用FM2DLとFM用FM3DLおよびクロックに同期した読み出し信号RLSYNC2DをFM遅延期間生成回路730に入力し、各々FM2(LEDヘッド2用),FM3(LEDヘッド3用)の遅延期間イネーブル信号DLCNT2,3を出力する。カウンタ副走査回路729、FM遅延期間生成回路730、カウンタ726より出力された信号をFM読出リセット生成回路731に入力させ、FM読み出しリセット信号FM2RSTRとFM3RSTRを出力する。パルス幅は、カウンタ726より出力された4カウント分としている。
次に、FM2,3のクロック(FM3SRCK、FM2SRCK2)の生成を説明する。
カウンタ726より出力されたRDCKを入力しカウンタ727にて4分周したクロックFM3SRCK、FM2SRCK2を出力させる。
カウンタ726より出力されたRDCKを入力しカウンタ727にて4分周したクロックFM3SRCK、FM2SRCK2を出力させる。
続いて、FM2,3の読み出し範囲(FM3RE、FM2RE2)の生成を説明する。
FM読出範囲生成回路728は、カウンタ726より出力されたRDCKを入力し、4クロック分を1カウントとしてカウントアップさせる。そして、1920カウントでクリアしたカウンタにより、FPGA制御部1で生成した読み出し画像期間信号RFGATEと後述するLEDヘッド2の遅延されたDMSK2の期間有効にするFM3用データ読み出しイネーブル信号FM3REと、FM2用データ読み出しイネーブル信号FM2RE2を出力する。
これにより、副走査の遅延開始の設定が可能となり、次に遅れて出力した分副走査を遅延させるためにFM遅延FGATE生成回路732にて各LEDヘッドの副走査遅延FGATEを生成し、DMSK1,2,3を出力する。
FM読出範囲生成回路728は、カウンタ726より出力されたRDCKを入力し、4クロック分を1カウントとしてカウントアップさせる。そして、1920カウントでクリアしたカウンタにより、FPGA制御部1で生成した読み出し画像期間信号RFGATEと後述するLEDヘッド2の遅延されたDMSK2の期間有効にするFM3用データ読み出しイネーブル信号FM3REと、FM2用データ読み出しイネーブル信号FM2RE2を出力する。
これにより、副走査の遅延開始の設定が可能となり、次に遅れて出力した分副走査を遅延させるためにFM遅延FGATE生成回路732にて各LEDヘッドの副走査遅延FGATEを生成し、DMSK1,2,3を出力する。
操作部400からキー入力によりレジスタ542に設定された副走査遅延設定値、FM用FM2DLとFM用FM3DLにより、3本のLEDヘッドの副走査を調整できる。調整方法は、LEDヘッドの取り付けが、メカ的に合っていることを前提に、デフォルト値を設定しておき、副走査調整用テストチャート(格子など)を出力し、ズレ分を考慮してさらに操作部400からキー入力を行っていく。
図11のFPGA制御部2の制御構成図のLEDヘッド1画像データ入力セレクト部534、データフォーマット変換部535について、図21を参照して制御の説明をする。
基準同期クロックSYSCKとFPGA制御部1より出力された読み出し主走査画像開始信号RLSYNCと、読み出し画像期間信号RFGATEを入力したデータ切替信号生成回路723にて、読み出し画像期間の間、読み出し主走査画像開始信号をトリガとして切換させた信号BANKSELを出力する。そして、データ変換724へ入力させる。
データ変換724には、内部カウンタ・LEDヘッド転送制御540・テストパターン発生回路541にて生成したクロックCLKEN95とCLKEN475、さらにLEDヘッド2の副走査遅延FGATE、DMSK2を入力する。データは、LEDヘッド1用のデータとなり、SRAM群のA群、B群の1,2からの出力であり、A群SRAM1から出力された2ビット単位のイーブン・オッドを4ビット単位としデータSODA1を入力する。
以下データは、B群SRAM1から出力された2ビット単位のイーブン・オッドデータ4ビットをSODB1、A群SRAM2から出力された2ビット単位のイーブン・オッドデータ4ビットをSODA2、B群SRAM2から出力された2ビット単位のイーブン・オッドデータ4ビットをSODB2とする。
基準同期クロックSYSCKとFPGA制御部1より出力された読み出し主走査画像開始信号RLSYNCと、読み出し画像期間信号RFGATEを入力したデータ切替信号生成回路723にて、読み出し画像期間の間、読み出し主走査画像開始信号をトリガとして切換させた信号BANKSELを出力する。そして、データ変換724へ入力させる。
データ変換724には、内部カウンタ・LEDヘッド転送制御540・テストパターン発生回路541にて生成したクロックCLKEN95とCLKEN475、さらにLEDヘッド2の副走査遅延FGATE、DMSK2を入力する。データは、LEDヘッド1用のデータとなり、SRAM群のA群、B群の1,2からの出力であり、A群SRAM1から出力された2ビット単位のイーブン・オッドを4ビット単位としデータSODA1を入力する。
以下データは、B群SRAM1から出力された2ビット単位のイーブン・オッドデータ4ビットをSODB1、A群SRAM2から出力された2ビット単位のイーブン・オッドデータ4ビットをSODA2、B群SRAM2から出力された2ビット単位のイーブン・オッドデータ4ビットをSODB2とする。
ここでは、A,B群SRAM1についてのデータフォーマットを説明する。
A,B群SRAM1の4ビットイーブン・オッドデータSODA1,SODB1は、LEDヘッド1の取り付けが画像転送方向左からに対し、右からの転送方向のためLEDヘッドのデータ転送A,BブロックのBブロックに相当し、BブロックデータIMDATA2より出力される。
まず、データ切換信号BANKASELがHighの期間、A群のSRAM1からの出力SODA1が選択される。SODA1は、前述の通り2ビットごとのイーブン・オッドデータで、4ビットの上位2ビットがオッドデータ、下位2ビットがイーブンデータとなっている。この4ビットデータを内部カウンタ・LEDヘッド転送制御540・テストパターン発生回路541にて生成したクロックCLKEN95と、CLKEN475の関係よりクロックCLKEN95がHighでCLKEN475がLowのとき、SODA1の上位ビットであるオッドデータを2ビット単位のIMDATA2に出力する。
さらに、クロックCLKEN95がHighでCLKEN475がHighのときには、SODA1の下位ビットであるイーブンデータを2ビット単位のIMDATA2に出力させ、交互にデータを出力させる。
A,B群SRAM1の4ビットイーブン・オッドデータSODA1,SODB1は、LEDヘッド1の取り付けが画像転送方向左からに対し、右からの転送方向のためLEDヘッドのデータ転送A,BブロックのBブロックに相当し、BブロックデータIMDATA2より出力される。
まず、データ切換信号BANKASELがHighの期間、A群のSRAM1からの出力SODA1が選択される。SODA1は、前述の通り2ビットごとのイーブン・オッドデータで、4ビットの上位2ビットがオッドデータ、下位2ビットがイーブンデータとなっている。この4ビットデータを内部カウンタ・LEDヘッド転送制御540・テストパターン発生回路541にて生成したクロックCLKEN95と、CLKEN475の関係よりクロックCLKEN95がHighでCLKEN475がLowのとき、SODA1の上位ビットであるオッドデータを2ビット単位のIMDATA2に出力する。
さらに、クロックCLKEN95がHighでCLKEN475がHighのときには、SODA1の下位ビットであるイーブンデータを2ビット単位のIMDATA2に出力させ、交互にデータを出力させる。
次に、データ切換信号BANKASELがLowの期間には、B群のSRAM1からの出力SODB1が選択され、上記のSODA1のデータ同様上位2ビットオッドデータを出力しその後下位2ビットイーブンデータをIMDATA2へ出力させ、データを主走査方向に2ビットシルアルデータにフォーマット変換させる。
A群のSRAM2からの4ビット出力データSODA2、B群のSRAM2からの4ビット出力データSODB2も上記の制御により2ビットシリアル変換されIMDATA1へ出力される。
A群のSRAM2からの4ビット出力データSODA2、B群のSRAM2からの4ビット出力データSODB2も上記の制御により2ビットシリアル変換されIMDATA1へ出力される。
第11図のFPGA制御部2の制御構成図のLEDヘッド2、3フォーマット変換部532について第21図にて制御の説明をする。
LEDヘッド2のデータフォーマット変換、LEDヘッド3のデータフォーマット変換を本制御にて行う。以下、LEDヘッド2でのデータフォーマット変換について説明する。
基準同期クロックSYSCKとFPGA制御部1より出力された読み出し主走査画像開始信号RLSYNCと読み出し画像期間信号RFGATEおよび内部カウンタ・LEDヘッド転送制御540・テストパターン発生回路541にて生成したクロックCLKEN95とCLKEN475をデータ変換回路725へ入力させる。そして、FM2からの8ビットデータを変換し、LEDヘッド2のAブロック2ビットデータIMDATA1とBブロック2ビットデータIMDATA2を出力させる。
FM2からの8ビット出力データは、上位4ビットはSRAM4(A,B群とも)からの2ビットイーブンデータ・2ビットオッドデータであり、下位4ビットはSRAM3(A,B群とも)からの2ビットイーブンデータ・2ビットオッドデータとなっている。前者は、出力データIMDATA2へ、後者は出力データIMDATA1へ出力される。
LEDヘッド2のデータフォーマット変換、LEDヘッド3のデータフォーマット変換を本制御にて行う。以下、LEDヘッド2でのデータフォーマット変換について説明する。
基準同期クロックSYSCKとFPGA制御部1より出力された読み出し主走査画像開始信号RLSYNCと読み出し画像期間信号RFGATEおよび内部カウンタ・LEDヘッド転送制御540・テストパターン発生回路541にて生成したクロックCLKEN95とCLKEN475をデータ変換回路725へ入力させる。そして、FM2からの8ビットデータを変換し、LEDヘッド2のAブロック2ビットデータIMDATA1とBブロック2ビットデータIMDATA2を出力させる。
FM2からの8ビット出力データは、上位4ビットはSRAM4(A,B群とも)からの2ビットイーブンデータ・2ビットオッドデータであり、下位4ビットはSRAM3(A,B群とも)からの2ビットイーブンデータ・2ビットオッドデータとなっている。前者は、出力データIMDATA2へ、後者は出力データIMDATA1へ出力される。
4ビットデータから2ビットシルアルへの変換は、LEDヘッド1画像データ入力セレクト部534、フォーマット変換部535での制御と同様で、内部カウンタ・LEDヘッド転送制御540、テストパターン発生回路541にて生成したクロックCLKEN95と、CLKEN475の関係よりクロックCLKEN95がHighでCLKEN475がLowのとき、上位2ビットイーブンデータを出力する。さらに、クロックCLKEN95がHighでCLKEN475もHighのとき、下位2ビットオッドデータを出力し、2ビットシリアル変換される。
なお、LEDヘッド3での制御も同様であるが、転送開始データは、オッドより転送される。
なお、LEDヘッド3での制御も同様であるが、転送開始データは、オッドより転送される。
図11のFPGA制御部2の制御構成図のLEDヘッド1、3画像データガンマ補正・ビット変換、γ補正繋ぎ目光量補正部532_2、γ補正536_3について、図24を参照して制御の説明をする。
LEDヘッド1のデータガンマ補正・ビット変換、LEDヘッド3のデータガンマ補正・ビット変換、繋ぎ目光量補正を本制御にて行う。以下にLEDヘッド1でのデータガンマ補正・ビット変換、繋ぎ目光量補正について説明する。繋ぎ目光量補正を本制御にて行う。
繋ぎ目光量補正ドットは図25に示すように、ADJL,ADJ2L,ADJ3L,ADJ4L,ADJR,ADJ2R,ADJ3R,ADJ4Rとし、使用するレジスタ値は図26(a)に示すように、LEDヘッド1−2間繋ぎ目補正ENABLE信号CNADJL、1−2間繋ぎ目部検知信号CNDAT1、注目画素01の場合の画像補正データADJL1、ADJ2L1、ADJ3L1,ADJ4L1、注目画素10の場合の画像補正データADJL2、ADJ2L2、ADJ3L2,ADJ4L2、注目画素11の場合の画像補正データADJL3、ADJ2L3、ADJ3L3、ADJ4L3、LEDヘッド2−3間繋ぎ目補正ENABLE信号CNADJR、2−3間繋ぎ目部検知信号CNDAT2、注目画素01の場合の画像補正データADJR1,ADJ2R1、ADJ3R1、ADJ4R1、注目画素10の場合の画像補正データADJR2,ADJ2R2、ADJ3R2,ADJ4R2、注目画素11の場合の画像補正データADJR3,ADJ2R3、ADJ3R3,ADJ4R3とする。
LEDヘッド1のデータガンマ補正・ビット変換、LEDヘッド3のデータガンマ補正・ビット変換、繋ぎ目光量補正を本制御にて行う。以下にLEDヘッド1でのデータガンマ補正・ビット変換、繋ぎ目光量補正について説明する。繋ぎ目光量補正を本制御にて行う。
繋ぎ目光量補正ドットは図25に示すように、ADJL,ADJ2L,ADJ3L,ADJ4L,ADJR,ADJ2R,ADJ3R,ADJ4Rとし、使用するレジスタ値は図26(a)に示すように、LEDヘッド1−2間繋ぎ目補正ENABLE信号CNADJL、1−2間繋ぎ目部検知信号CNDAT1、注目画素01の場合の画像補正データADJL1、ADJ2L1、ADJ3L1,ADJ4L1、注目画素10の場合の画像補正データADJL2、ADJ2L2、ADJ3L2,ADJ4L2、注目画素11の場合の画像補正データADJL3、ADJ2L3、ADJ3L3、ADJ4L3、LEDヘッド2−3間繋ぎ目補正ENABLE信号CNADJR、2−3間繋ぎ目部検知信号CNDAT2、注目画素01の場合の画像補正データADJR1,ADJ2R1、ADJ3R1、ADJ4R1、注目画素10の場合の画像補正データADJR2,ADJ2R2、ADJ3R2,ADJ4R2、注目画素11の場合の画像補正データADJR3,ADJ2R3、ADJ3R3,ADJ4R3とする。
LEDヘッド1の画像有効範囲を固定し、LEDヘッド全ドット数7680に対し左198ドット、右258ドットは余白領域であり、データ転送は2分割であるので1分割分は3840ドットとなる。Aブロックでの先頭画素データは、259ドット目となる。 終了画素データは、Bブロックの3642ドット目である。基準同期クロックSYSCKとFPGA制御部1より出力された読み出し主走査画像開始信号RLSYNCと、読み出し画像期間信号RFGATEおよび内部カウンタ・LEDヘッド転送制御540、テストパターン発生回路541にて生成したクロックCLKEN95にて、カウンタを生成する。
カウンタ値が259カウントと260カウントになったら、信号CNADAT1をHighにする。この信号CNADAT1は、LEDヘッド2のAブロックデータIMDATA1の繋ぎ目光量補正有効ドットとなる。また、カウンタ値が3641カウントと3642カウントになったら信号CNADAT2をHighにする。この信号CNADAT2は、LEDヘッド2のBブロックデータIMDATA2の繋ぎ目光量補正有効ドットとなる。
カウンタ値が259カウントと260カウントになったら、信号CNADAT1をHighにする。この信号CNADAT1は、LEDヘッド2のAブロックデータIMDATA1の繋ぎ目光量補正有効ドットとなる。また、カウンタ値が3641カウントと3642カウントになったら信号CNADAT2をHighにする。この信号CNADAT2は、LEDヘッド2のBブロックデータIMDATA2の繋ぎ目光量補正有効ドットとなる。
上記生成された繋ぎ目光量補正有効ドット信号CNADAT1とCNADAT2をデータ変換器749に入力し、さらにレジスタ542にて設定された5ビットガンマ補正データGMDT1、GMDT2と、同じくレジスタ542にて設定された5ビット繋ぎ目光量補正データADJ3L1,2,3、ADJ4L1,2,3とフォーマット変換532から出力された2ビットデータIMDATA1、IMDATA2を入力する。
入力2ビットデータIMDATA1は、データ値が00の場合は、0を出力し、データ11では5ビットMAXの32値を出力する。また、データ値が01の場合は、レジスタ設定された5ビットガンマ補正データGMDT1を出力し、データ値が10の場合は、レジスタ設定された5ビットガンマ補正データGMDT2を出力する。(出力5ビットデータ GMMODAT1)入力データIMDATA2についても同様となる。通常は、上記により2ビットデータを5ビットデータへ変換する。
入力2ビットデータIMDATA1は、データ値が00の場合は、0を出力し、データ11では5ビットMAXの32値を出力する。また、データ値が01の場合は、レジスタ設定された5ビットガンマ補正データGMDT1を出力し、データ値が10の場合は、レジスタ設定された5ビットガンマ補正データGMDT2を出力する。(出力5ビットデータ GMMODAT1)入力データIMDATA2についても同様となる。通常は、上記により2ビットデータを5ビットデータへ変換する。
次に、繋ぎ目光量補正制御について説明する。
複数個のLEDヘッドの端部をオーバーラップさせて配列してあり、FPGA制御部1のSRAM制御にてデータのシフトは可能となるが、1ビット単位であり、1ビット以下でのデータのシフトはできない。仮に、LEDヘッド1の終端ビットデータとLEDヘッド2の画像有効開始ビットデータつまりAブロックデータの259ドット目において、1ドット以下で離れている場合、画像にて白スジが発生する可能性がある。
複数個のLEDヘッドの端部をオーバーラップさせて配列してあり、FPGA制御部1のSRAM制御にてデータのシフトは可能となるが、1ビット単位であり、1ビット以下でのデータのシフトはできない。仮に、LEDヘッド1の終端ビットデータとLEDヘッド2の画像有効開始ビットデータつまりAブロックデータの259ドット目において、1ドット以下で離れている場合、画像にて白スジが発生する可能性がある。
そこで、LEDヘッド2での画像有効範囲は固定しているので、LEDヘッド1の画像データをFPGA制御部1のSRAM制御にて1ドットLEDヘッド2側へ移動させ、画像データをオーバーラップさせる。すると、今度は、黒スジが発生してしまう。
そこで、操作部400よりキー入力し、レジスタ542から繋ぎ目光量補正モードありにすると、前記生成したLEDヘッド2のAブロックデータIMDATA1の繋ぎ目光量補正有効ドット信号CNADAT1により、入力2ビットデータIMDATA1の259ドット目、260ドット目を注目させ、レジスタADJ3L1,2,3、ADJ4L1,2,3の繋ぎ目光量補正データを図26(b)に従って5ビット可変できる。
レジスタADJ3L1,2,3、ADJ4L1,2,3の繋ぎ目光量補正データは、それぞれ入力データ01,10,11に相当し、MAX32値の変換ができる。よって、黒スジが発生した場合、259ドット目と260ドット目の入力2ビットデータIMDATA1が11であればレジスタADJ3L、ADJ4Lの繋ぎ目光量補正データを小さな値に5ビット変換することで黒スジが目立たなくなる。
LEDヘッド3の場合の繋ぎ目光量補正Bブロック側になり繋ぎ目ドットは3641ドット目3642ドット目なるが他の制御も同様となる。
そこで、操作部400よりキー入力し、レジスタ542から繋ぎ目光量補正モードありにすると、前記生成したLEDヘッド2のAブロックデータIMDATA1の繋ぎ目光量補正有効ドット信号CNADAT1により、入力2ビットデータIMDATA1の259ドット目、260ドット目を注目させ、レジスタADJ3L1,2,3、ADJ4L1,2,3の繋ぎ目光量補正データを図26(b)に従って5ビット可変できる。
レジスタADJ3L1,2,3、ADJ4L1,2,3の繋ぎ目光量補正データは、それぞれ入力データ01,10,11に相当し、MAX32値の変換ができる。よって、黒スジが発生した場合、259ドット目と260ドット目の入力2ビットデータIMDATA1が11であればレジスタADJ3L、ADJ4Lの繋ぎ目光量補正データを小さな値に5ビット変換することで黒スジが目立たなくなる。
LEDヘッド3の場合の繋ぎ目光量補正Bブロック側になり繋ぎ目ドットは3641ドット目3642ドット目なるが他の制御も同様となる。
図11のFPGA制御部2の制御構成図のLEDヘッド2画像データガンマ補正・ビット変換・γ補正繋ぎ目光量補正部536_2について、図24を参照して制御の説明をする。
LEDヘッド2のデータガンマ補正・ビット変換そして、繋ぎ目光量補正を本制御にて行う。繋ぎ目光量補正ドットは図25に示すように、ADJL,ADJ2L,ADJ3L,ADJ4L,ADJR,ADJ2R,ADJ3R,ADJ4Rとし、使用するレジスタ値は図26(a)に示すように、LEDヘッド1−2間繋ぎ目補正ENABLE信号CNADJL、1−2間繋ぎ目部検知信号CNDAT1,注目画素01の場合の画像補正データADJL1,ADJ2L1、ADJ3L1,ADJ4L1、注目画素10の場合の画像補正データADJL2,ADJ2L2、ADJ3L2,ADJ4L2、注目画素11の場合の画像補正データADJL3,ADJ2L3、ADJ3L3,ADJ4L3、LEDヘッド2−3間繋ぎ目補正ENABLE信号CNADJR、2−3間繋ぎ目部検知信号CNDAT2,注目画素01の場合の画像補正データADJR1,ADJ2R1、ADJ3R1,ADJ4R1、注目画素10の場合の画像補正データADJR2,ADJ2R2、ADJ3R2,ADJ4R2、注目画素11の場合の画像補正データADJR3,ADJ2R3、ADJ3R3,ADJ4R3とする。
LEDヘッド2のデータガンマ補正・ビット変換そして、繋ぎ目光量補正を本制御にて行う。繋ぎ目光量補正ドットは図25に示すように、ADJL,ADJ2L,ADJ3L,ADJ4L,ADJR,ADJ2R,ADJ3R,ADJ4Rとし、使用するレジスタ値は図26(a)に示すように、LEDヘッド1−2間繋ぎ目補正ENABLE信号CNADJL、1−2間繋ぎ目部検知信号CNDAT1,注目画素01の場合の画像補正データADJL1,ADJ2L1、ADJ3L1,ADJ4L1、注目画素10の場合の画像補正データADJL2,ADJ2L2、ADJ3L2,ADJ4L2、注目画素11の場合の画像補正データADJL3,ADJ2L3、ADJ3L3,ADJ4L3、LEDヘッド2−3間繋ぎ目補正ENABLE信号CNADJR、2−3間繋ぎ目部検知信号CNDAT2,注目画素01の場合の画像補正データADJR1,ADJ2R1、ADJ3R1,ADJ4R1、注目画素10の場合の画像補正データADJR2,ADJ2R2、ADJ3R2,ADJ4R2、注目画素11の場合の画像補正データADJR3,ADJ2R3、ADJ3R3,ADJ4R3とする。
LEDヘッド2の画像有効範囲を固定し、LEDヘッド全ドット数7680に対し左右258ドットは余白領域であり、データ転送は2分割であるので1分割分は3840ドットとなる。そして、Aブロックでの先頭画素データは、259ドット目となる。終了画素データは、Bブロックの3582ドット目である。
基準同期クロックSYSCKとFPGA制御部1より出力された読み出し主走査画像開始信号RLSYNCと、読み出し画像期間信号RFGATEおよび内部カウンタ・LEDヘッド転送制御540、テストパターン発生回路541にて生成したクロックCLKEN95にて、カウンタを生成しカウンタ値が259カウントと260カウントになったら、信号CNADAT1をHighにする。この信号CNADAT1は、LEDヘッド2のAブロックデータIMDATA1の繋ぎ目光量補正有効ドットとなる。
また、カウンタ値が3581カウントと3582カウントになったら信号CNADAT2をHighにする。この信号CNADAT2は、LEDヘッド2のBブロックデータIMDATA2の繋ぎ目光量補正有効ドットとなる。
基準同期クロックSYSCKとFPGA制御部1より出力された読み出し主走査画像開始信号RLSYNCと、読み出し画像期間信号RFGATEおよび内部カウンタ・LEDヘッド転送制御540、テストパターン発生回路541にて生成したクロックCLKEN95にて、カウンタを生成しカウンタ値が259カウントと260カウントになったら、信号CNADAT1をHighにする。この信号CNADAT1は、LEDヘッド2のAブロックデータIMDATA1の繋ぎ目光量補正有効ドットとなる。
また、カウンタ値が3581カウントと3582カウントになったら信号CNADAT2をHighにする。この信号CNADAT2は、LEDヘッド2のBブロックデータIMDATA2の繋ぎ目光量補正有効ドットとなる。
上記生成された繋ぎ目光量補正有効ドット信号CNADAT1と、CNADAT2をデータ変換器749に入力し、さらに、レジスタ542にて設定された5ビットガンマ補正データGMDT1、GMDT2と、同じくレジスタ542にて設定された5ビット繋ぎ目光量補正データADJL1,2,3、ADJ2L1,2,3とフォーマット変換532から出力された2ビットデータIMDATA1、IMDATA2を入力する。
入力2ビットデータIMDATA1は、データ値が00の場合は、0を出力し、データ11では5ビットMAXの32値を出力する。また、データ値が01の場合は、レジスタ設定された5ビットガンマ補正データGMDT1を出力し、データ値が10の場合は、レジスタ設定された5ビットガンマ補正データGMDT2を出力する。(出力5ビットデータ GMMODAT1)入力データIMDATA2についても同様となる。通常は、上記の方法により2ビットデータを5ビットデータへ変換する。
入力2ビットデータIMDATA1は、データ値が00の場合は、0を出力し、データ11では5ビットMAXの32値を出力する。また、データ値が01の場合は、レジスタ設定された5ビットガンマ補正データGMDT1を出力し、データ値が10の場合は、レジスタ設定された5ビットガンマ補正データGMDT2を出力する。(出力5ビットデータ GMMODAT1)入力データIMDATA2についても同様となる。通常は、上記の方法により2ビットデータを5ビットデータへ変換する。
次に、繋ぎ目光量補正制御について説明する。
複数個のLEDヘッドの端部をオーバーラップさせて配列してあり、FPGA制御部1のSRAM制御にてデータのシフトは可能となるが、1ビット単位であり、1ビット以下でのデータのシフトはできない。仮に、LEDヘッド1の終端ビットデータとLEDヘッド2の画像有効開始ビットデータつまりAブロックデータの259ドット目において、1ドット以下で離れている場合、画像にて白スジが発生する可能性がある。そこで、LEDヘッド2での画像有効範囲は固定しているので、LEDヘッド1の画像データをFPGA制御部1のSRAM制御にて1ドットLEDヘッド2側へ移動させる。そして、画像データをオーバーラップさせる。
複数個のLEDヘッドの端部をオーバーラップさせて配列してあり、FPGA制御部1のSRAM制御にてデータのシフトは可能となるが、1ビット単位であり、1ビット以下でのデータのシフトはできない。仮に、LEDヘッド1の終端ビットデータとLEDヘッド2の画像有効開始ビットデータつまりAブロックデータの259ドット目において、1ドット以下で離れている場合、画像にて白スジが発生する可能性がある。そこで、LEDヘッド2での画像有効範囲は固定しているので、LEDヘッド1の画像データをFPGA制御部1のSRAM制御にて1ドットLEDヘッド2側へ移動させる。そして、画像データをオーバーラップさせる。
すると、今度は、黒スジが発生してしまう。そこで、操作部400よりキー入力し、レジスタ542から繋ぎ目光量補正モードありにすると、前記生成したLEDヘッド2のAブロックデータIMDATA1の繋ぎ目光量補正有効ドット信号CNADAT1により、入力2ビットデータIMDATA1の259ドット目、260ドット目を注目させ、レジスタADJL1,2,3、ADJ2L1,2,3の繋ぎ目光量補正データを図26(b)に従って、5ビット可変できる。レジスタADJL1,2,3、ADJ2L1,2,3の繋ぎ目光量補正データは、それぞれ入力データ01,10,11に相当し、MAX32値の変換ができる。
よって、黒スジが発生した場合、259ドット目と260ドット目の入力2ビットデータIMDATA1が11であればレジスタADJL、ADJ2Lの繋ぎ目光量補正データを小さな値に5ビット変換することで黒スジが目立たなくなる。
LEDヘッド2のBブロックについても同様制御となる。
なお、光量補正ドットの補正値と画像データの変換表は図26(c)に記載してある。
よって、黒スジが発生した場合、259ドット目と260ドット目の入力2ビットデータIMDATA1が11であればレジスタADJL、ADJ2Lの繋ぎ目光量補正データを小さな値に5ビット変換することで黒スジが目立たなくなる。
LEDヘッド2のBブロックについても同様制御となる。
なお、光量補正ドットの補正値と画像データの変換表は図26(c)に記載してある。
以下、光量補正を実現するためのLED素子の発光時間の制御方法を説明する。
LED素子の発光時間は、STBCLKの出力時間によって決定している。この発光時間を図27に示すように、STBCLKの出力時間を決定する信号STB0,STB1,STB2,STB3,STB4を設けこれを組合せることにより32通りに分けることが可能になる。これにより32階調の書き込みが可能となり前記補正方法を実現する。
LED素子の発光時間は、STBCLKの出力時間によって決定している。この発光時間を図27に示すように、STBCLKの出力時間を決定する信号STB0,STB1,STB2,STB3,STB4を設けこれを組合せることにより32通りに分けることが可能になる。これにより32階調の書き込みが可能となり前記補正方法を実現する。
次に、以上述べてきたような画像形成装置において、具体的な実施例を挙げて説明を行う。
実施例3においては、上述のLEDヘッドの発光の時間を制御しての階調制御に加えて、LEDヘッドのLED素子の発光制御において発光の強さを制御することによって幅広く階調を制御する。
LEDヘッドのLED素子の強さは、図28に示すSTBCLKのパルスの幅によって決定している。このパルス幅を15段階に設定し、図29に示すように、各パルス幅に対してレジスタ値としてDUTYNO[3:0]を割り当てこれを外部から変更可能にすることによってLED素子の発光の強さ制御を行う。
実施例3においては、上述のLEDヘッドの発光の時間を制御しての階調制御に加えて、LEDヘッドのLED素子の発光制御において発光の強さを制御することによって幅広く階調を制御する。
LEDヘッドのLED素子の強さは、図28に示すSTBCLKのパルスの幅によって決定している。このパルス幅を15段階に設定し、図29に示すように、各パルス幅に対してレジスタ値としてDUTYNO[3:0]を割り当てこれを外部から変更可能にすることによってLED素子の発光の強さ制御を行う。
実施例4においては、実施例3にて加えたLED素子の発光の強さの制御を必要に応じて適応させる、または適応させないかを選択可能にする。
図30に示すように、発光の強さ制御のENABALE信号としてレジスタ値LPOWERを用意して、これをLED素子の発光の強さを制御する信号を生成するSTBCLK制御部に渡し、これがアクティブの時はLED素子の発光の強さ制御を行うこととする。そして、前記の15通りの発光の強さの制御を行い、アクティブでない時は、LED素子の発光の強さ制御は行わず、STBCLKは10%固定値のデューティ比の信号を使用することとする。
図30に示すように、発光の強さ制御のENABALE信号としてレジスタ値LPOWERを用意して、これをLED素子の発光の強さを制御する信号を生成するSTBCLK制御部に渡し、これがアクティブの時はLED素子の発光の強さ制御を行うこととする。そして、前記の15通りの発光の強さの制御を行い、アクティブでない時は、LED素子の発光の強さ制御は行わず、STBCLKは10%固定値のデューティ比の信号を使用することとする。
実施例5においては、LEDヘッドの発光のムラを抑えるために用意されている補正データを感光体の主走査方向の繋ぎ目部の複数dotに対して、繋ぎ目の重なりに応じて適正値に変更し、LEDヘッドの発光を制御することで、感光体の主走査方向の画像の繋ぎ目を補正する。
図31中の光量補正制御ブロックにてLEDヘッドの各LED素子の点灯ムラをなくし、均一に発光させるために用意されている光量補正値を格納しているROMからデータを読出す。そして、FPGA内でLEDヘッドの繋ぎ目部の光量補正dot・ADJL,ADJ2L,ADJ3L,ADJ4L,ADJR,ADJ2R,ADJ3R,ADJ4Rに対応するLED素子の光量補正値をレジスタで用意したHADJL[5:0],HADJ2L[5:0],HADJ3L[5:0],HADJ4L[5:0],HADJR[5:0],HADJ2R[5:0],HADJ3R[5:0],HADJ4R[5:0]と変更して、LPHに出力することでLEDヘッド間の繋ぎ目で生じる濃度さ繋ぎ目を補正する。
図31中の光量補正制御ブロックにてLEDヘッドの各LED素子の点灯ムラをなくし、均一に発光させるために用意されている光量補正値を格納しているROMからデータを読出す。そして、FPGA内でLEDヘッドの繋ぎ目部の光量補正dot・ADJL,ADJ2L,ADJ3L,ADJ4L,ADJR,ADJ2R,ADJ3R,ADJ4Rに対応するLED素子の光量補正値をレジスタで用意したHADJL[5:0],HADJ2L[5:0],HADJ3L[5:0],HADJ4L[5:0],HADJR[5:0],HADJ2R[5:0],HADJ3R[5:0],HADJ4R[5:0]と変更して、LPHに出力することでLEDヘッド間の繋ぎ目で生じる濃度さ繋ぎ目を補正する。
実施例6においては、図33に示すように、光量補正制御ブロックにおいて、LEDヘッドの発光のムラを抑えるために用意されている補正データを、感光体の主走査方向の繋ぎ目部の複数dotに対しての繋ぎ目重なりに応じた適当値に変更することと、またγ変換ブロックにて前記LEDヘッドに転送される各画像データに対して感光体の主走査方向繋ぎ目部の複数dotに対して、繋ぎ目の重なりに応じた画像データを変更するといった2つの制御を組み合わせることで、感光体の主走査方向の画像の繋ぎ目の補正を行う。こうして、LEDヘッド間の繋ぎ目で生じる濃度差を軽減する。
実施例7においては、実施例6に示す画像の繋ぎ目補正方法を2つ有している画像形成装置において必要に応じて、その画像の繋ぎ目補正方法を選択することを可能にするものである。
図34に示すように補正方法の組合せを選択するレジスタ値としてhoseisl[1:0]を設け
hoseisl[1:0] = 00 光量補正ROMデータを変更して補正
hoseisl[1:0] = 01 画像データを変更して補正
hoseisl[1:0] = 10 両方を使用する。
hoseisl[1:0] = 11 両方使用しない。
として外部から設定可能にすることで各補正方法の組合せを選択可能にする。
図34に示すように補正方法の組合せを選択するレジスタ値としてhoseisl[1:0]を設け
hoseisl[1:0] = 00 光量補正ROMデータを変更して補正
hoseisl[1:0] = 01 画像データを変更して補正
hoseisl[1:0] = 10 両方を使用する。
hoseisl[1:0] = 11 両方使用しない。
として外部から設定可能にすることで各補正方法の組合せを選択可能にする。
実施例8においては、レジスタ値によって分解能を設定できるようにする。
LED素子の発光の強さを制御する為には前記したようにLEDヘッドのストローブ信号であるSTBCLKのHighレベルの時間を調整することである。そこで、図35に示すようにストローブ信号のデューティ値STBDTY[7:0]とストローブ信号のサイクル値STBCYC[7:0]をレジスタ値として設け外部から設定可能にすることで0.1%刻みで分解能の調整が可能となる。図36には、制御の全体図を示してある。
LED素子の発光の強さを制御する為には前記したようにLEDヘッドのストローブ信号であるSTBCLKのHighレベルの時間を調整することである。そこで、図35に示すようにストローブ信号のデューティ値STBDTY[7:0]とストローブ信号のサイクル値STBCYC[7:0]をレジスタ値として設け外部から設定可能にすることで0.1%刻みで分解能の調整が可能となる。図36には、制御の全体図を示してある。
実施例9においては、図37に示すように実施例7の補正方法を選択できるレジスタ値hoseisl[1:0]と発光の強さを制御するための分解能を選択することが可能なSTBDTY[7:0]とSTBCYC[7:0]を両方設ける。こうすることでこれら両方を外部から選択することが可能にする。
100 読取部
101 センサ
102 画像増幅回路
103 A/D変換回路
104 シェーディング補正回路
105 画像処理回路
106 同期制御回路
107 読取制御回路
108 スキャナ駆動装置
300 画像情報記憶部
301 画像メモリ部
302 システム制御装置
400 操作部
500 書込部
504 駆動制御回路
101 センサ
102 画像増幅回路
103 A/D変換回路
104 シェーディング補正回路
105 画像処理回路
106 同期制御回路
107 読取制御回路
108 スキャナ駆動装置
300 画像情報記憶部
301 画像メモリ部
302 システム制御装置
400 操作部
500 書込部
504 駆動制御回路
Claims (9)
- 複数個の発光素子が一方向に列設された発光素子アレーと、前記発光素子アレーの光を感光体に結像させる結像手段とからなるLEDヘッド(発光素子アレーユニット)と、を備え、長さが感光体の主走査方向より短い複数個の前記LEDヘッドを、感光体の主走査方向に千鳥状に配列した画像形成装置において、
LEDヘッド端部を互いにオーバラップさせ、そのオーバラップした領域内にLEDヘッド有効書き込み領域の端部を位置させ、
隣接するLEDヘッドの有効画像領域の各々の端部の複数個の発光素子の発光を制御することでLEDヘッドの繋ぎ目の濃度差を低減させる発光制御手段を備えたことを特徴とした画像形成装置。 - 前記LEDヘッドに転送される各画像データを感光体の主走査方向の繋ぎ目部の複数dotに対して、繋ぎ目の重なりに応じた適正値に変更する変更手段を備え、
この変更手段により変更された適正値に基づき、前記発光制御手段が発光素子の発光を制御することを特徴とした請求項1記載の画像形成装置。 - 前記発光制御手段が、前記LEDヘッドに転送される各画像データを感光体の主走査方向の繋ぎ目部の複数dotに対して、繋ぎ目部の重なりに応じて、発光素子の発光の強さを制御することを特徴とする請求項2記載の画像形成装置。
- 前記発光制御手段が、発光素子の発光の強さを制御するモードを用いるか否かを選択する選択手段を備えたことを特徴とした請求項3記載の画像形成装置。
- LEDヘッドの発光のムラを抑えるために用意されている補正データを感光体の主走査方向の繋ぎ目部の複数dotに対して、繋ぎ目部の重なりに応じた適正値に変更する補正データ変更手段を備え、
この補正データ変更手段により変更された適正値に基づき、前記発光制御手段が発光素子の発光を制御することを特徴とした請求項1記載の画像形成装置。 - 前記LEDヘッドに転送される各画像データに対して感光体の主走査方向繋ぎ目部の複数dotに対して、繋ぎ目部の重なりに応じて画像データを変更する画像データ変更手段をさらに備えたことを特徴とする請求項5記載の画像形成装置。
- 前記補正データ変更手段および前記画像データ変更手段の機能を用いるか否かを選択する機能選択手段をさらに備えたことを特徴とした請求項6記載の画像形成装置。
- 前記発光制御手段が発光素子の発光を制御する際、発光の強さを制御する分解能を設定する分解能設定手段をさらに備えたことを特徴とした請求項6記載の画像形成装置。
- 前記補正データ変更手段および前記画像データ変更手段の機能を用いるか否かを選択する機能選択手段と、前記発光制御手段が発光素子の発光を制御する際、発光の強さを制御する分解能を設定する分解能設定手段を共に備えたことを特徴とした請求項6記載の画像形成装置。
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-
2004
- 2004-08-19 JP JP2004240069A patent/JP2006056122A/ja active Pending
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