JP2006218830A - デジタル発光素子書込み装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 データ処理を蓄積回路アドレス0からの8画素を例に説明する。蓄積回路から読み出された画像データ8画素は、(1)の転送では、偶数データに注目し、8画素から偶数データのみ選択し、4bit単位でLEDヘッドへ転送する。これは、1画素変換はせず、8画素から4画素データ選択したのみで、データ処理なしに値する。次に(2)の転送では、奇数データに注目し、データが“0”であればそのまま“0”を転送する。データが“1”の場合、前の画素データが、“1”であれば、そのまま“1”を転送する。しかし、前の画素データが“0”であれば、“0”にして転送する。
【選択図】 図5
Description
この縦横比の問題を解決するために、LEDのバランス補正データを利用して制御している方式がある。多値データでの対応としては、LED毎の階調データと複数のLEDからなるブロックの単位で出力バラツキを補正するデータと、ブロックの平均値に対する出力バラツキを補正するデータとを加算し、加算したデータによりLEDのバラツキを抑えている。
2値での方式としては、2値の画像のデータとLED個々の補正データを加算させ階調を忠実に再現する制御があるが、ドットの印字パワー(印字駆動電流制御)を調整しているので、線画の向上ではあるが、縦横線幅の改善には至っていないのが実情であった。
また、LED発光素子アレイによっては、補正データと印字画像データを加算する方式でないものもある。
また、他の方法である画像データを1ライン間で数回転送して点灯信号を制御する方式では、1ライン間で1ラインデータを数回転送し点灯信号を制御して印字している。これにより、斜め線の線画を忠実に印字することができ、かつ印字画像の縦横比改善にはなったが、横線を太くしての比率改善であった。
さらに、他の技術である画像データを1ライン間で数回転送し、主走査方向の1dot孤立点を認識しデータ処理制御する方式では、データ転送を数回(2回)行い、2回目のデータ転送時、主走査方向でパターン認識し、1dot孤立点であれば、データを“1”から”0”に処理し、縦線幅を細くして、縦横線幅の改善をしている。
本発明の第2の目的は、画像データの転送は、発光素子アレイユニットの偶数画素データを転送後、奇数画素データを転送してその動作を数回繰り返し、点灯時間はデータ回数分点灯することにより、1ライン間の線画を忠実に再現することをができる画像書込装置を提供することである。
本発明の第3の目的は、点灯時間は、コピアモードでの点灯時間からの比率より算出時間を制御することにより、コピア画像の濃度と同等の画像濃度を維持できる画像書込装置を提供することである。
本発明の第5の目的は、データ処理は、最初の画像データ転送と最後の画像データ転送時は処理せず、中の画像転送をデータ処理制御することにより、1ライン内でのエッジ濃度をあげることでより横線幅を強調させることができ、1ドットの縦・横の比率を改善した画像書込装置を提供することである。
本発明の第6の目的は、出力モード(コピアモード、プリンタモード)により画像データの処理を切り替え、コピアモードでは、データ転送を1回のみで変換制御せず、プリンタモードではデータ転送を2回してデータ処理制御し、点灯時間も、データ転送に追従して点灯することにより、1ライン間の線画を忠実に再現することができる画像書込装置を提供することである。
請求項2記載の発明では、請求項1記載のデジタル発光素子書込み装置において、前記画像データ転送制御手段による画像デ−タの転送は、発光素子アレイユニットの偶数画素デ−タを転送後、奇数画素デ−タを転送し、この動作を複数回繰り返し、点灯時間はデ−タ回数分点灯することにより、前記第2の目的を達成する。
請求項4記載の発明では、請求項1、請求項2または請求項3記載のデジタル発光素子書込み装置において、前記画像データ転送制御手段によるデ−タ処理を、主走査方向でのパタ−ン認識し、2値画像である1dot孤立点“1”を認識するとデ−タ処理なしの時では、そのまま“1”を転送し、デ−タ処理有りの時では、“1”を“0”にして転送制御し、点灯時間は、デ−タ処理なしの時が点灯比率を高くし点灯時間を長くすることをすることにより、前記第4の目的を達成する。
請求項6記載の発明では、請求項1、請求項2、請求項3、請求項4または請求項5記載のデジタル発光素子書込み装置において、コピアモ−ド、プリンタモ−ドなどの出力モードに応じて、前記画像データ転送制御手段によるデ−タの処理を切り替え、コピアモ−ドでは、デ−タ転送を1回のみで変換制御せず、プリンタモ−ドではデ−タ転送を2回してデ−タ処理制御し、点灯時間も、デ−タ転送に追従して点灯することにより、前記第6の目的を達成する。
請求項2記載の発明では、画像データの転送は、発光素子アレイユニットの偶数画素データを転送後、奇数画素データを転送してその動作を数回繰り返し、点灯時間はデータ回数分点灯させているので、1ライン間の線画を忠実に再現することができる。
請求項3記載の発明では、点灯時間は、コピアモードでの点灯時間からの比率より算出時間を制御させているので、コピア画像の濃度と同等の画像濃度を維持することができる。
請求項5記載の発明では、データ処理は、最初の画像データ転送と最後の画像データ転送時は処理せず、中の画像転送をデータ処理制御させているので、1ライン内でのエッジ濃度をあげることで、より横線幅を強調させることができ1ドットの縦・横の比率を改善することができる。
請求項6記載の発明では、出力モード(コピアモード、プリンタモード)により画像データの処理を切り替え、コピアモードでは、データ転送を1回のみで変換制御せず、プリンタモードではデータ転送を2回してデータ処理制御し、点灯時間も、データ転送に追従して点灯させているので、1ライン間の線画を忠実に再現することができる。
図1は、本実施例に係る複写機の概要を示したブロック図である。この複写機は、原稿を読み取る読取手段としての読取部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書込部500、また一連のプロセスを実行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。
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1の回転に応じて密着センサ2と白色ローラ3間を搬送される。搬送中の原稿には、密着センサ2に取り付いているLEDにより照射され、その反射光は密着センサ2に結像され、原稿画像情報が読み取られる。
図1のセンサ101上に結像した原稿画像は電気信号に変換され、このアナログ信号は、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で増幅されたアナログ画像信号を画素毎の多値デジタル画像信号に変換する。
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画素単位ビット変換し、LPH503で赤外光に変換出力される。
帯電装置4は、感光体ドラム5を−1200V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ものである。発光素子アレイユニット(LEDヘッド)6は、LEDをアレー状に並べ、SLA(セルフォックレンズアレー)を介して感光体ドラム5に照射される。発光素子アレイユニット6のLEDヘッドは、図1のLPH503に相当する。
感光体ドラム5にデジタル画像情報に基づいたLED光が照射されると、光導電現象で感光体表面の電荷が感光体ドラム5のアースに流れて消滅する。ここで原稿濃度の淡い部分は、LEDを発光させないようにし、原稿濃度の濃い部分は、LEDを発光させる。これにより感光体ドラム5のLED光非照射部は画像の濃淡に対応した静電潜像が形成される。
一方転写紙は、3つの給紙台及び手差しから選択し、レジストローラ8で所定のタイミングで感光体ドラム5の下部を通過し、この時に転写チャージャ9によりトナー像を記録紙上に転写させる。記録紙は次に感光体ドラム5より分離チャージャ10により分離されて搬送タンク11により搬送されて定着ユニット12に送られる。そして、そこでトナーが記録紙に定着される。トナーが定着された記録紙は排紙トレイ14または13により機外の前後に送られ排紙される。
画像信号の流れは、画像メモリ部301から偶数画素(EVEN)、奇数画素(ODD)の2値画像データが同時に転送速度16MHzでLED書込制御回路502に送られてくる。2画素パラレルで送られてきた画像信号は、LED書込制御回路502内部で一旦、1ラインに合成した後、3分割に割り当て、LEDヘッド503_1、503_2、503_3へ4画素同時に転送される。
まず、画像データ入力部512について説明する。2値画像信号、即ち偶数画素(EVEN)、奇数画素(ODD)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レシー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16MHzで送られてくる。このLED書込制御回路502でもLVDSレシーバを使用し、シリアル信号からパラレル信号に変換し、PKDE・PKDO・CLKA・LSYNC_N・LGATE_N・FGATEIPU_Nとして、IC510に入力する。
IC510に入力された偶数画素(EVEN)、奇数画素(ODD)の画像信号は、4画素単位にし、SRAMDI[3:0]として、SRAMアドレス信号ADRA[10:0]及びADRB[10:0]により、A群SRAM3個(514A_1〜514A_3)、B群SRAM3個(514B_1〜514B_3)に転送速度8MHzで格納される。
501_1〜503_3は、総dot数23040dot(A3幅7680dot×3本)で画像信号転送が3分割方式のため、主走査1ライン分の画像信号をA群のSRAM1・514A_1にLEDヘッド1・503_1の画像信号を、SRAM2・514A_2にLEDヘッド2・503_2の画像信号を、SRAM3・514A_3にLEDヘッド3・503_3の画像信号を格納する。
LEDヘッド2・503_2の画像信号はフィールドメモリ515_1へ、LEDヘッド3・503_3はフィールドメモリ515_3へ転送される。1ライン目のSRAMからの読出制御を行っている間に、次のラインをB群のSRAM514B_1〜514B_3の3個にA群と同様に画像信号を格納する。
このリード・ライト動作をA郡SRAM3個(514A_1〜514A_3)、B郡SRAM3個(514B_1〜514B_3)をトグル動作させることによりライン間の繋ぎを行う。
(1)LEDヘッド2・ 503_2の画像信号遅延部515_1,515_2、A3幅LEDヘッド515_1〜515_3の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17.5mmずらして取り付けている。
このため、A郡SRAM3個(514A_1〜514A_3)、B郡SRAM3個(514B_1〜514B_3)から出力された画像信号を同時に処理し、LED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17.5mm(17.5mm/42.3μm(600dpiの1dot)=416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0.5mmずらして取り付けている。
このため、A郡SRAM3個514A_1〜514A_3、B郡SRAM3個(514B_1〜514B_3)から出力された画像信号を同時に処理し、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0.5mm(0.5mm/42.3μm(600dpiに1dot)=12ライン)ずれて印字してしまう。
次に、書き込まれた順に2MHzでフィールドメモリ515_3より画像信号を読み出し、L3DFMO[7:0]として再びIC510へ入力する。これにより、LEDヘッド3・503_3の画像信号は12ライン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(42.3um)単位での制御が可能である。
画像データRAM部1からのLEDヘッド1の画像データL1DI[7:0]と画像データ遅延部からのLEDヘッド2、3の画像データL2DFMO[7:0]、L3DFMO[7:0]は、IC510を介して画像データRAM部2のSRAM郡550A_1〜3へそれぞれ2MHzの転送速度で格納される。
格納された画像データは、次のライン間に8MHzの転送速度で4回読み出される。アドレスはLEDヘッド7680dotであり8画素単位なので960アドレス分となる。この960アドレスを4回繰り返す。8画素単位で読み出された画像データは、IC510内で4画素単位にデータ変換され、画像データ出力部519に転送される。
また、SRAM群550A_1〜3で読み出されている間、SRAM群550B_1〜3では次のラインデータを書き込み、交互にラインの書込み、読出しが行われる。
画像データRAM部2で処理されたLEDヘッド1〜3の4ビット単位の画像データは、LPH制御信号とともに出力され、ドライバを介し、各LEDヘッド503_1〜503_3に8MHzのスピードで転送される(L1〜L3CLKは4MHzの立ち上がり、立下りエッジでデータ確定される)。
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素子毎の補正データ及びLEDアレイチップごとの補正データを各LEDヘッド内に光量補正ROMを搭載している。
電源投入時、IC510のCPLD制御によりまずLEDヘッド503_1の光量補正データを読出し、シリアル/パラレル変換し、8ビット単位の補正データHOSEID[7:0]としてアドレスにより光量補正RAM部516に格納する。全ての補正データを格納後、今度は、光量補正データSRAMから読出し、再びLEDヘッド503_1へ転送させる。この動作をLEDヘッド2,3と順におこなう。
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503_1〜503_3内部にて補正データが保持される構成となっている。
LED書込制御回路502への書き込み条件設定は、システム制御装置302からの制御信号入力データバスLDATA[7:0]、アドレスバスLADR[5:0]、ラッチ信号VDBCS、Pセンサパターン信号SGATE_NをIC510に入力することにより、制御される。
まず、LEDヘッドへのデータ転送方式について説明する。
図4より、LEDヘッドへのデータ転送についてのタイミングを説明する。RLSYNCは、主走査1ライン間隔でありこの間で一連の処理を行う。クロックの立ち上がり、立下りエッジにより、画像データを転送する。
また、DATAは4画素単位の画像データである。転送画像データは、まずLEDヘッド7680画素分(3840画素*2)の(1)偶数画素データ:EVEN DATAを転送する。
画素数は、LEDヘッド全画素7680dotの半分の3840dotで4dot同時転送なので、3840/4=960カウント分となる。転送後、LOAD信号によりデータをラッチさせる。
点灯信号:STRBは、LOWアクティブであり、(1)の偶数画素データの印字は、(2)の奇数画素データ転送時にLOW5にしてLED発光し、(2)の奇数画素データの印字では、(3)の偶数画素データ転送時にLOW6にしてLED発光させる。
画像濃度はプロセス条件等により規制されていて、機械条件としては、主走査1ライン間隔の10%前後のSTRB点灯・印字が適性である。10%とは、コピー線速と画素密度との関係より、計算すると主走査間隔705.6usecであり、その10%であると70.56usec点灯期間となる。
図よりアドレス0は、黒丸を“1”とし、白丸を“0”として8画素データを並び替えると、●○○●○●●○→10010110となる。
そこで、パターン認識にてデータ処理を実施するので、10010110→00000110となる。ここから、奇数データの4画素分0010を選択しLEDヘッドに転送する。この制御をデータ処理有りに値する。
本件では、データ転送2回((1)(2)で1回目、(3)(4)で2回目)となりSTRB信号も5,7でduty10%、6,8でduty10%とする。この10%を比率制御で3:1に分配して転送させる。よって、7.5%と2.5%となる。
この制御により、1dot孤立点の点灯を10%から7.5%にできドットパワーを抑制でき縦線を細くすることができる。
まず偶数画素データ9をduty7.5%印字し、次に奇数データ10を2.5%で印字する。2.5%なのでドットパワーは小さい。次に再び偶数画素データ11をduty2.5%で印字する。
1dot孤立点をパターン認識した場合は、隣の画素と比較し、データ“1”→“0”となれば印字はしない。最後に奇数画素データ12をduty7.5%で印字する。よって、ドット径は縦線では、データ処理制御によりduty7.5%のみ印字し、横線では、duty2.5%+7.5%の10%印字となり、かつエッジ効果で濃度が強調されることになる。上記の印字形式により、画像の縦線幅13と横線幅14の比率が改善される。
101 センサ
102 画像増幅回路
103 A/D変換回路
104 シェーデング補正回路
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
502 LED書込制御回路
503 1〜3 LPH
504 駆動制御回路
505 プリンタ駆動装置
Claims (6)
- 2値の画像デ−タに応じて発光制御される複数個の発光素子が一方向に列設された発光素子アレイと、当該発光素子アレイの発光光を感光体に結像させる結像手段を備えた複数の発光素子アレイユニットと、
1ライン分の画像デ−タを前記発光素子アレイユニット毎に分割して各発光素子アレイユニットに転送して当該発光素子アレイユニットの各発光素子を駆動させて主走査する画像デ−タ転送制御手段と、を備えた画像書込装置において、
前記複数の発光素子アレイユニットが、前記感光体の軸線方向を主走査方向として副走査方向に所定量ずれて、主走査方向で所定量重なる状態で千鳥状に配列され、
前記画像デ−タ転送制御手段が、主走査1ライン間に1ライン分の画像デ−タを前記各発光素子アレイユニットにデ−タ処理しながら、複数回転送制御し、かつ点灯時間を可変制御させて、前記発光素子アレイを駆動させることを特徴とするデジタル発光素子書込み装置。 - 前記画像データ転送制御手段による画像デ−タの転送は、発光素子アレイユニットの偶数画素デ−タを転送後、奇数画素デ−タを転送し、この動作を複数回繰り返し、点灯時間はデ−タ回数分点灯することを特徴とする請求項1記載のデジタル発光素子書込み装置。
- 前記点灯時間は、コピアモ−ドでの点灯時間からの比率より算出時間を制御することを特徴とする請求項2記載のデジタル発光素子書込み装置。
。 - 前記画像データ転送制御手段によるデ−タ処理を、主走査方向でのパタ−ン認識し、2値画像である1dot孤立点“1”を認識するとデ−タ処理なしの時では、そのまま“1”を転送し、デ−タ処理有りの時では、“1”を“0”にして転送制御し、点灯時間は、デ−タ処理なしの時が点灯比率を高くし点灯時間を長くすることをすることを特徴とする請求項1、請求項2または請求項3記載のデジタル発光素子書込み装置。
- 前記画像データ転送制御手段によるデ−タ処理は、最初の画像デ−タ転送と最後の画像デ−タ転送時は処理せず、中の画像転送をデ−タ処理制御することを特徴とする請求項1、請求項2、請求項3または請求項4記載のデジタル発光素子書込み装置。
- コピアモ−ド、プリンタモ−ドなどの出力モードに応じて、前記画像データ転送制御手段によるデ−タの処理を切り替え、コピアモ−ドでは、デ−タ転送を1回のみで変換制御せず、プリンタモ−ドではデ−タ転送を2回してデ−タ処理制御し、点灯時間も、デ−タ転送に追従して点灯することを特徴とする請求項1、請求項2、請求項3、請求項4または請求項5記載のデジタル発光素子書込み装置。
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