JP2006245920A - 画像形成装置および画像処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ＲＧＢ形式のバンディング動作を行う際、大容量の遅延回路（遅延バッファ）を省くことができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】 ４色独立の現像ユニットを有するタンデム方式のプリンタエンジンを用い、バンディング描画可能な複数の画像発生器（Ｒ／Ｙレンダラ２０１、Ｇ／Ｍレンダラ２０２、Ｂ／Ｃレンダラ２０３、Ｋレンダラ２０４）がＲＧＢ、ＹＭＣＫのいずれの形式でも描画可能であって、ＲＧＢ形式のバンディング動作を行う際、バンドメモリ（Ｒ／Ｙバンドメモリ２０５、Ｇ／Ｍバンドメモリ２０６、Ｂ／Ｃバンドメモリ２０７、Ｋバンドメモリ２０８）内の圧縮データ保存用メモリ（領域）を用いて、エンジンに同期したＹＭＣＫデータの圧縮および伸長・転送を行うことで、大容量の遅延回路（バッファ）を使用することなく、バンディング動作が行われる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、多色画像の印刷を行う画像形成装置および画像処理方法に関する。

従来、多色画像の印刷を行う画像形成装置として、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）等の複数色の記録剤を用い、記録媒体上に画像を形成するものが多く知られている。このような画像形成装置として、ＣＭＹＫ４色の現像ユニットを独立に搭載するタンデム方式と呼ばれる印刷装置が知られている。また、ＣＭＹＫ４色の画像を生成するための複数の画像発生器および複数の画像メモリが搭載されたものも知られている。複数の画像発生器には、同一のメモリおよび同一のメモリバスを介して、処理プログラムやオブジェクトデータなど、画像発生に必要な中間データが入力される。各画像発生器は、それぞれに接続された画像メモリに対し、全体画像における部分領域（バンド等）の画像データを生成する。こうして生成された画像データは、順次４色のプリンタエンジンに出力される。

このような印刷装置と接続されるホストコンピュータは、カラーモニタで加法混色の３原色により色を表現するレッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）の色成分からなる画像データを作成し、ＲＧＢ形式の画像データを印刷装置に転送する。印刷装置は、転送されたＲＧＢデータをＹＭＣＫデータに変換した後、中間データを作成し、画像メモリに格納する。

印刷装置はＹＭＣＫ色空間で画像処理を行うので、オブジェクト（文字、図形、イメージ）とオブジェクトの重なり合う領域では、画像不正が発生し、画像の正当性・再現性を保てない場合が発生する。このことは、扱うデータが複雑になる程、顕著に現れる。

これに対し、最近では、インテリジェントな印刷装置が提案されている。このインテリジェントな印刷装置は、ＲＧＢおよびＹＭＣＫの両描画機能を有し、バンド毎もしくはオブジェクト単位の複雑なデータであって、ＹＭＣＫ描画では画像不正が発生するようなデータが入力された場合、ＲＧＢ形式のままで描画を行い、白黒データやテキストデータなど画像が重複せずさほど複雑でないデータが入力された場合、高速処理可能なＹＭＣＫ形式で描画を行う。

図５は従来の印刷装置における画像処理部の構成を示す図である。この画像処理部は、画像発生器２０１ａ〜２０４ａ、画像メモリ２０５ａ〜２０８ａ、色空間変換部２０９ａ、遅延回路２１０ａ〜２１２ａ、セレクタ群２１３ａおよびタンデムエンジン部２１４ａから構成される。画像発生器２０１ａ〜２０４ａは、ＲＧＢ、ＹＭＣＫ描画の両機能をサポートし、いずれの形式の画像データが入力されても、画像データを生成する。画像メモリ２０５ａ〜２０８ａは、描画されたＹＭＣＫあるいはＲＧＢのビットイメージを格納する。色空間変換部２０９ａは、ＲＧＢ形式で描画され、画像メモリ２０５ａ〜２０７ａに展開されたＲＧＢ形式のビットイメージをＹＭＣＫ形式のビットイメージに変換する。遅延回路２１０ａ〜２１２ａは、色空間変換部２０９ａによって変換されたＹＭＣＫデータを、印刷するタイミングに合わせて遅延させる。遅延回路２１０ａ〜２１２ａには、それぞれＭデータ、Ｃデータ、Ｋデータが入力される。セレクタ群２１３ａは、遅延回路２１０ａ〜２１２ａを経由した出力と画像メモリ２０５ａ〜２０８ａの出力を切り替え、タンデムエンジン部（プリンタエンジン）２１４ａに出力する。尚、Ｙデータには、遅延回路が設けられておらず、Ｙデータは遅延されることなく、出力される。

また、従来の画像形成装置では、印刷の際に必要となる画像メモリ量を削減するために、１ページ当たりの印刷内容を複数のバンドに分割し、記録媒体上への実際の印刷動作と印刷データの作成処理とをバンド単位で並行して行う方法（これをバンディングという）が採用されている。図６はバンディング動作を示す図である。例えば、画像メモリ３０１は１頁当たり４つのバンドＢＡＮＤ１〜ＢＡＮＤ４に分割されている。画像メモリ３０２は描画用および出力用の２つのバンドメモリからなる。

バンディング動作では、バンド単位にビットマップデータを保持する２つのバンドメモリのうち、一方を描画データ作成用バッファとして、他方を既に完成した１バンド分のビットマップデータを出力するための出力バッファとして、交互に使用する制御が行われる。即ち、一方のバンドメモリ１で描画データを作成している時、他方のバンドメモリ２内の、既に作成されたビットマップデータを描画データとして出力させ、バンドメモリ２から描画データの出力後、バンドメモリ１で作成された描画データを出力させる。このとき、バンドメモリ２では、新たな描画データの作成が行われている。このような処理を各画像発生器で繰り返すことにより、連続した描画データの出力が可能となる。

例えば、タンデム方式のプリンタエンジン対応の画像処理部（ＲＧＢ・ＹＭＣＫ描画システム）は、ＹＭＣＫまたはＲＧＢ各プレーン（１頁分）の印刷内容を複数のバンドに分割し、プリンタエンジン２１４ａの処理速度に同期して、各バンドメモリ２０５ａ〜２０８ｂを使い回してイメージを展開するように構成されている。図７および図８はそれぞれＹＭＣＫ形式およびＲＧＢ形式における描画および出力のタイミングを示す図である。尚、バンド数は画像メモリ３０１と同様に４つのバンドに分割されている。

タンデムエンジン部２１４ａでは、ＹＭＣＫの各プレーンの画像を記録媒体上に形成する際、各画像形成部の物理的な構成（位置）に起因して、プレーン毎に所定の時間差が発生する。したがって、４色のうち一番最初に画像形成を行うイエロー（Ｙ）１色を除き、遅延回路２１０ａ〜２１２ａを介してプレーン毎の画像形成タイミングを調整する。例えば、各色の現像器が等間隔に配設されており、その１区間記録媒体を搬送するためにｔ時間を要するとした場合、始めの画像プレーンから次の画像プレーンまでｔ時間、次の画像プレーンまで２倍の２ｔ時間、最後のプレーンまで３ｔ時間分の遅延回路が必要となる。

したがって、遅延回路２１０ａ〜２１２ａは、それぞれｔ、２ｔ、３ｔ時間の遅延を行い、それぞれｔ時間、２ｔ時間、３ｔ時間の間に描画される画像データを保持するバッファを有する。

図７では、ＹＭＣＫ形式で描画する場合、各画像発生器２０１ａ〜２０４ａはそれぞれＹＭＣＫ形式の画像データを描画する。各画像発生器２０１ａ〜２０４ａのＹＭＣＫ出力は色空間変換部２０９ａで変換される必要がないので、直接セレクタ群２１３に入力される。また、各画像発生器からの出力が遅延されないので、各画像発生器は、描画に必要なオブジェクトおよびディスプレイリストを読み込み、画像を作成するタイミングをｔ時間毎にずらすことが可能である。そして、各プレーンの画像に対し、バンディング（図６参照）を行う。

一方、ＲＧＢ形式で描画を行う際、各画像メモリ２０５ａ〜２０７ａでＲＧＢ形式の画像データをそれぞれ描画し、色空間変換部２０９ａでＹＭＣＫ形式の画像データに変換した後、バンディング印刷を行う。このとき、Ｋ用のバンドメモリ２０８ａを使用しない。尚、この場合、各画像メモリ２０５ａ〜２０７ａには、同じタイミングで描画オブジェクトおよびディスプレイリストが読み込まれ、Ｒ、Ｇ、Ｂの各プレーンは同時に描画される。図８中、符号５０１で示されるＢＡＮＤ１の描画では、Ｒ、Ｇ、Ｂの各１バンド目が描画され、ＹＭＣＫ形式の画像データに色変換されている。前述したように、Ｙプレーンでは、遅延の必要がないので、図６に示すようにバンドメモリのみ使用した通常のバンディング動作が行われる。一方、Ｍ、Ｃ、Ｋプレーンでは、それぞれ遅延が必要であるので、遅延回路（バッファ）を用いたバンディング動作を行う。

例えば、Ｍプレーンでは、符号５０２に示すように、ＲＧＢ描画および色変換後のＢＡＮＤ１のデータは、ＢＡＮＤ２を描画している期間、遅延回路２１０ａ内のバッファ１に格納される。時間ｔが経過し、遅延回路２１０ａ内のバッファ１からＢＡＮＤ１のデータのエンジンへの出力を開始すると、ＢＡＮＤ３の描画、および符号５０３に示す描画後のＢＡＮＤ２のデータの遅延回路２１０内のバッファ２への格納が行われる。

図９はＲＧＢ形式のバンディング動作におけるバンドメモリおよび遅延回路のデータ転送を示す図である。ここでは、Ｍプレーンの場合のデータ転送を示す。図中、符号ａ、ｂは同時刻に起きている事象である。事象ａでは、バンドメモリ２への描画、既にバンドメモリ１に描画済みのビットイメージの遅延回路１（遅延バッファ）への転送、および既に遅延回路２に格納されているデータのエンジン出力が行われる。事象ｂでは、バンドメモリ１への描画、既にバンドメモリ２に描画済みのビットイメージの遅延回路２への転送、および既に遅延回路１に格納されているデータのエンジン出力が行われる。このように、Ｍプレーンでは、２つのバンドメモリと２つの遅延バッファを使い回して、事象ａ、ｂの動作を繰り返し行う。

しかし、Ｃプレーンでは、Ｍプレーンからｔ時間遅れるので、さらに１バンド分の格納領域を必要とし、遅延回路２１１ａには、３バンド分のバッファが設けられている。また同様に、Ｋプレーンでは、４バンド分のバッファを必要とする。

このように、タンデムエンジン部におけるＲＧＢ形式の描画では、バンドメモリおよび遅延バッファの両メモリを有し、両メモリ間でデータをやりとりして、同期バンディングを実現している。

また、特許文献１には、描画演算をサポートするＲＧＢ処理系のプリンタを実現する場合、ページプリンタであれば少なくとも一頁分のＲＧＢ各色のプレーンを解像度に合致したメモリ容量で保有することになり、解像度が６００ｄｐｉを上回るプリンタや、多解調表現が可能なプリンタの場合、メモリに多大なコストを費やす結果になるので、その解決手段として、バンド単位に圧縮されメモリに格納されたＹＭＣＫデータを読み出して伸長し、データ出力し、１バンド分のデータ出力完了毎に１バンド分のデータをメモリから削除する画像処理装置の記載がある。
特開２００１−２０５８６０号公報

しかしながら、上記従来の画像形成装置では、以下に掲げる問題があった。ＲＧＢ形式で描画する場合、タイミング調整を行うために遅延回路（バッファ）を必要とするが、この遅延バッファは、ビットイメージを格納するものであり、Ｍプレーンで２バンド、Ｃプレーンで３バンド、Ｋプレーンで４バンド分のメモリ容量を必要とする。また、画像の階調や解像度を高くするなど、高品位な印刷を行う場合、遅延回路にさらに大容量のバッファを搭載する必要が生じ、膨大なコストがかかってしまう。

このようなＲＧＢ形式およびＹＭＣＫ形式のいずれでも描画可能な画像形成装置は、基本的にＹＭＣＫ形式で描画して印字し、色が忠実に再現できない場合、ＲＧＢ形式で描画するので、ＲＧＢ形式で描画する比率はＹＭＣＫ形式での描画に比べて低かった。全体動作の中で、比較的動作の少ないＲＧＢ形式での描画を行うために、大容量の遅延バッファを搭載することは、製品のコストパフォーマンスの低下を引き起こしていた。

そこで、本発明は、第１の色空間データから第２の色空間データに色変換してバンディング動作を行う際、大容量の遅延回路（遅延バッファ）を省くことができる画像形成装置および画像処理方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、第１の色空間データおよび第２の色空間データを描画可能な画像発生手段と、前記描画される第１の色空間データを格納する画像格納手段とを用いて、バンディング動作を行い、画像を形成する画像形成装置であって、前記画像格納手段に格納された描画済みの第１の色空間データから変換された第２の色空間データを圧縮して圧縮データとし、再び前記画像格納手段に前記圧縮データを格納する圧縮格納手段と、前記画像格納手段に格納された圧縮データを伸長して第２の色空間データとし、該第２の色空間データを前記画像形成手段に転送する伸長転送手段と、前記画像形成手段の画像形成動作に同期するタイミングで、前記画像発生手段による描画動作、前記圧縮格納手段による圧縮・格納動作および前記伸長転送手段による伸長・転送動作を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。

本発明の画像処理方法は、第１の色空間データおよび第２の色空間データを描画可能な画像発生手段と、前記描画される第１の色空間データを格納する画像格納手段とを用いて、バンディング動作を行う画像処理方法であって、前記画像形成手段の画像形成動作に同期するタイミングで、前記第１の色空間データを描画して前記画像格納手段に格納する描画ステップと、前記画像形成手段の画像形成動作に同期するタイミングで、前記画像格納手段に格納された描画済みの第１の色空間データから変換された第２の色空間データを圧縮して圧縮データとし、再び前記画像格納手段に前記圧縮データを格納する圧縮格納ステップと、前記画像形成手段の画像形成動作に同期するタイミングで、前記画像格納手段に格納された圧縮データを伸長して第２の色空間データとし、該第２の色空間データを前記画像形成手段に転送する伸長転送ステップとを有することを特徴とする。

本発明の請求項１に係る画像形成装置によれば、画像形成手段の画像形成動作に同期するタイミングで、前記画像発生手段による描画動作、前記圧縮格納手段による圧縮・格納動作および前記伸長転送手段による伸長・転送動作を制御するので、第１の色空間データから第２の色空間データに色変換してバンディング動作を行う際、大容量の遅延回路（遅延バッファ）を省くことができる。例えば、ＲＧＢ形式のバンディングを行う際、画像バンドメモリに設けられた圧縮データ保存用の少量のメモリを用い、ＹＭＣＫデータの圧縮・伸長をプリンタエンジンに同期して転送させることで、従来、必要とした大容量の遅延回路（遅延バッファ）を省くことができ、安価な装置を実現し、コストパフォーマンスを向上できる。したがって、バンディング動作を行う際、ＲＧＢあるいはＹＭＣＫのいずれの形式で入力されても、同一のハードウェア構成で画像形成を行うことができる。

また、請求項２に係る画像形成装置によれば、特定の色データに対する圧縮、格納、伸長処理を省くことができる。請求項３に係る画像形成装置によれば、第２の色空間データの画像形成装置への転送が画像形成動作に間に合わなくなる事態を回避できる。請求項４に係る画像形成装置によれば、遅延領域を有する画像格納手段のメモリ容量を低減することができる。請求項５に係る画像形成装置によれば、データ転送のトラフィックを緩和することができる他、従来の構成から容易に変更が可能である。

本発明の画像形成装置および画像処理方法の実施の形態について図面を参照しながら説明する。本実施形態の画像形成装置は、印刷装置としてのカラーレーザビームプリンタ（カラーＬＢＰ）に適用された場合を示す。

図１は実施の形態におけるカラーＬＢＰの内部構成を示す縦断面図である。このカラーＬＢＰは、６００ｄｐｉの解像度を有し、各色成分を８ビットで表現するデータに基づき、画像を記録する。また、カラーＬＢＰは、外部に接続されたホストコンピュータなどから供給されるプリントデータ（文字コードや画像データなど）および制御コードからなる印刷情報を入力して記憶するとともに、これらの情報にしたがって、対応する文字パターンやイメージなどを作成し、記録用紙にカラー像を形成する。

図において、１１０はホストコンピュータから供給される印刷情報を解析し、印刷イメージを生成するとともに、カラーＬＢＰ本体の制御を行うコントローラ部である。１２０はユーザの指示を入力するとともにユーザに対して装置や動作の状態を通知するためのスイッチおよび表示器などが配されたオペレーションパネルである。このオペレーションパネル１２０はコントローラ部１１０に接続されている。また、オペレーションパネル１２０はカラーＬＢＰ本体の外装の一部になっている。

コントローラ部１１０で生成される印刷イメージは、ビデオ信号ＶＤＯとして出力制御部１３０に送出される。出力制御部１３０は、各種センサ（図示せず）から入力されるカラーＬＢＰ各部の状態情報に基づき、光学ユニット１４０および各種の駆動系機構部に制御信号を出力し、カラーＬＢＰとしての印刷動作を制御する。また、コントローラ部１１０でイメージに展開された印刷情報は、対応するパターンのビデオ信号ＶＤＯに変換され、出力制御部１３０内のレーザドライバに送られる。

レーザドライバは、ビデオ信号ＶＤＯに応じて半導体レーザ１４１を駆動する。半導体レーザ１４１は、ビデオ信号に応じてその発光がオンオフ制御されたレーザ光Ｌを出力する。レーザ光Ｌは、スキャナモータ１４３によって高速回転するポリゴンミラー１４２で左右方向に振られ、ｆ−θレンズ１４４および反射鏡１４５を介して感光ドラム１５１上を走査する。レーザ光Ｌの走査に先立ち、感光ドラム１５１の外周面は、帯電器１５６により所定の極性および電位に略均一に帯電されているので、レーザ光Ｌの走査によって感光ドラム１５１上には、静電潜像が形成される。

各色の現像器は、その両端に回転支軸を有し、それぞれその軸を中心に回転自在に現像器選択機構部１５２に保持されている。現像器を選択するために、現像器選択機構部１５２が回転軸１５２ａを中心に回転しても、各色の現像器はその姿勢を一定に維持することができる。選択された現像器が現像位置に移動した後、ソレノイド１５３ａが支点１５３ｂを中心に、選択機構保持フレーム１５３を感光ドラム１５１の方向へ引っ張ることにより、現像器選択機構部１５２は現像器と一体に感光ドラム１５１の方向に移動し、現像処理が行われる。

給紙カセット１６１から供給される記録紙Ｐは、所定のタイミングで転写ドラム１５４に供給され、記録紙Ｐの先端がグリッパ１５４ｆによって挟持される。さらに、感光体ドラム１５１上のトナー像を記録紙Ｐに転写するため、トナーと反対極性（例えばプラス極性）の転写バイアス電圧が転写ドラム１５４に印加され、記録紙Ｐは転写ドラム１５４の外周面に静電吸着されて保持される。

光学ユニット１４０により感光ドラム１５１上に形成される潜像は、イエロー（Ｙ）の現像器Ｄｙによって現像される。現像されたＹトナー像は転写ドラム１５４の外周に保持された記録紙Ｐに転写される。続いて、マゼンタ（Ｍ）色に対応する静電潜像が形成され、Ｍ色の現像器Ｄｍによって現像される。現像されたＭトナー像は記録紙Ｐに転写される。同様に、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の順にトナー像が形成され、記録紙Ｐに転写される。トナー像の転写が終了した感光ドラム１５１では、次の色の潜像形成および現像に備え、クリーナ１５７により残留トナーが除去される。尚、各色の現像器の配置は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の順番に限定されず、例えばマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の順番でもよいことは勿論である。

このように、記録紙Ｐには４色のトナー像が重畳される。なお、トナー像の転写に先立ち、転写ドラム１５４には、前回よりも高い転写バイアス電圧が印加される。記録紙Ｐに４色のトナー像が重畳されると、分離爪１５８が転写ドラム１５４に接近し、分離爪１５８の先端が転写ドラム１５４の表面に接触し、記録紙Ｐが転写ドラム１５４から分離される。分離された記録紙Ｐは定着ユニット１５５に搬送され、ここでトナー像が定着された後、排出ローラ１５９により排紙トレイ１６０上に排出される。本実施形態のカラーＬＢＰでは、このような画像形成過程を経て、６００ｄｐｉの解像度の画像形成を行う。

図２はカラーＬＢＰにおける画像処理部の構成を示すブロック図である。尚、従来（図５参照）と同一の構成要素（名称、機能）は、対応する符号（例えば、２０１ａ→２０１）で表されている。図において、７０１は画像処理部全体を統括的に制御するＣＰＵである。７０４はＣＰＵ７０１と内部ブロックとの通信を制御するＣＰＵコントローラである。７０２はＣＰＵ７０１によって実行されるプログラム、文字フォント等を記憶するＲＯＭである。７０３はＣＰＵ７０１の作業領域として使用され、システムのワーク領域や描画オブジェクト等の中間データを保持するＲＡＭである。７０５、７０６はそれぞれＲＯＭ７０２、ＲＡＭ７０３を制御するＲＯＭコントローラ、ＲＡＭコントローラである。７３はＣＰＵ７０１やＲＯＭ７０２等の各部を接続するメインバスである。

７０７はＲＡＭ７０３の使用の可否を判別し、メインバス７３のアービトレーションを行うＤＭＡ（ダイレクトメモリアクセス）コントローラである。ＤＭＡコントローラ７０７は、ＣＰＵ７０１を介さずにＲＡＭ７０３から読み出した中間データ（オブジェクト等）の各画像生成器（Ｒｅｎｄｅｒ）２０１〜２０４への転送、外部機器からのＲＡＭ７０３へのデータの格納、ＲＡＭ７０３のデータをエンジンＩ／Ｆコントローラ７０９を介してタンデムエンジン部２１４に転送する等の制御を行う。エンジンＩ／Ｆコントローラ７０９は、ビットイメージを入力してシリアルのビデオデータを生成し、タンデムエンジン部２１４に転送する等の制御を行う。

本実施形態の印刷エンジンであるタンデムエンジン部２１４は、前述したように、ＹＭＣＫ４色の独立した現像器を有し、４色成分の画像を同時に印刷することにより高速印刷を可能にする、いわゆるタンデムカラープリンタを実現する。タンデムエンジン部２１４は、入力された画像データに応じて変調されたレーザ光線を感光ドラムに照射し、感光ドラム表面を帯電あるいは除電することによって潜像を形成し、感光ドラムに形成された潜像を各色現像器のトナーで現像して転写ドラムに転写する。

７０８はパーソナルコンピュータ（ＰＣ）７２や外部機器とのデータ転送を制御するコントローラ部である。７１はそのインターフェイスバスである。本実施形態では、コントローラ部７０８には、パーソナルコンピュータ７２だけが繋がっている。

２０１、２０２、２０３、２０４は、それぞれ中間データにしたがってＹ、Ｍ、Ｃ、ＫもしくはＲ、Ｇ、Ｂの描画を行う画像生成部であり、それぞれＲ／Ｙレンダラ、Ｇ／Ｍレンダラ、Ｂ／Ｃレンダラ、Ｋレンダラと称される。２０５、２０６、２０７、２０８は、各レンダラ２０１、２０２、２０３、２０４で描画されたビットイメージを格納するバンドメモリであり、それぞれＲ／Ｙバンドメモリ、Ｇ／Ｍバンドメモリ、Ｂ／Ｃバンドメモリ、Ｋバンドメモリと称される。７１１〜７１４はバンドメモリ２０５〜２０８それぞれのアクセス使用可否を制御するＤＭＡコントローラであり、それぞれＤＭＡＣ１、ＤＭＡＣ２、ＤＭＡＣ３、ＤＭＡＣ４と称される。

２０９はＲＧＢ色空間データからＹＭＣＫ色空間データへの色変換を行う色変換部（ＵＣＲ：アンダーカラーリムーブル）部であり、ＬＵＴ（ルックアップテーブル）を用いて色変換を行う。本実施形態では、ＵＣＲ２０９はハードウェアで構成されているが、ソフトウェアで構成されてもよい。７１０は圧縮器であり、ビットイメージを周知のＪＢＩＧもしくはハフマン方式等を用いて符号化して圧縮する。７１５〜７１７は圧縮された符号データを再度ビットイメージに変換する伸長器である。７４はバンドメモリ２０５〜２０８からエンジンＩ／Ｆコントローラ７０９へデータを転送するための、４プレーン分の４本からなるシッピングバスである。７５は各プレーンが色変換・圧縮を行うためにデータの送受信を行う色変換・圧縮専有バスである。７１９はＹデータのシッピングバス７４および色変換・圧縮専有バス７５の開閉を行う開閉器である。７１８はＵＣＲ２０９、圧縮器７１０、色変換・圧縮専有バス７５および開閉器７１９を制御してデータ転送を司るサブコントローラであり、周知のＣＰＵ、ＲＯＭ等で構成される。

上記構成を有する画像制御部（プリンタコントローラ）および画像形成部（プリンタエンジン）からなる画像形成装置の動作を示す。ＹＭＣＫ色空間における画像処理（データ入力からバンディングまで）では、シッピングバス７４を介して転送する以外、従来と同様の処理が行われる。まず、ホストコンピュータ７２からインターフェイスバス７１を介して受信した所定形式の印刷データは、一時的にデータを保持するＲＡＭ７０３に蓄積され、必要に応じてＣＰＵ７０１によって読み出されて処理される。ＲＯＭ７０２には、ＰＤＬ（Ｐａｇｅ Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ Ｌａｎｇｕａｇｅ）コマンド体系や印刷ジョブ制御言語に準じた制御プログラムが格納されている。

ＣＰＵ７０１は、ＲＯＭ７０２に格納された制御プログラム（ファームウェア）を順次読み込み、ＲＡＭ７０３に格納されている印刷データを処理する。具体的に、文字や記号の印刷、図形やイメージなどの描画に関する印刷データの解析結果に基づき、バンディング処理を行うために、１頁のデータを数バンドに分割する。さらに、中間データと呼ばれるバンド毎の描画オブジェクトおよびパラメータリストを作成し、再度、ＲＡＭ７０３に格納する。描画に必要なデータを全て格納すると、ＹＭＣＫ各レンダラ２０１〜２０４に各種パラメータの設定、その他指示を与えて描画処理を実行させる。

ＹＭＣＫレンダラ２０１〜２０４は、文字やイメージなどのビットイメージを画像バンドメモリ２０５〜２０８に逐次展開する。そして、各画像バンドメモリ２０５〜２０８内に割り当てられた２つのバンド領域を用いて、画像展開とデータ転送が交互に行われ、各ＤＭＡＣ７１１〜７１４を介してシッピングバス７４にイメージデータが送出される。ＹＭＣＫ描画時には、ＭＣＫプレーン側に設けられた各伸長器７１５〜７１７をそのまま（スルー）通過する。

つぎに、ＲＧＢ色空間における画像処理を示す。ここでは、１頁のバンド数を４バンド（ＢＡＮＤ１〜ＢＡＮＤ４）とする。従来では、色変換を司る色変換部（ＵＣＲ）および遅延回路（バッファ）は、メインバス（メインバス７３参照）に接続されていた。そして、ビットイメージは、ＣＰＵ（ＣＰＵ７０１参照）の制御に基づき、転送タイミング（図８参照）に従って、ＲＡＭ（ＲＡＭ７０３参照）内の遅延バッファからエンジンＩ／Ｆコントローラ（エンジンＩ／Ｆコントローラ７０９参照）に送出されていた。

一方、本実施形態では、各画像生成器からのイメージデータをダイレクトでエンジン部へ送出するための４本のシッピングバス７４、およびＲＧＢからＹＭＣＫへ色変換するための専有バス７５が設けられている。このようなバスの分離は、複雑な並行処理によって起こり得るバスのトラフィック（混雑）を軽減する。さらに、Ｍ、Ｃ、Ｋ各プレーンで共有する圧縮器７１０、および各プレーン毎に独立し、各シッピングバス７４内に介在する伸長器７１５〜７１７が設けられている。Ｙデータのみ圧縮・伸長を行わないので、ＲＧＢデータから生成されたＹデータは、サブコントローラ７１８の制御にしたがって、開閉器７１９のオープン時にシッピングバス７４のＹシップバスに有効（アサート）とされる。また、サブコントローラ７１８は、Ｍ、Ｃ、Ｋデータそれぞれにおいて、ＤＭＡ起動等の送受信制御および色変換・圧縮のタイミング制御を行う。圧縮されたＭ、Ｃ、Ｋデータは、画像バンドメモリ２０６〜２０８に再度書き戻され、必要なタイミング（タンデムエンジン部２１４の画像形成動作に同期したタイミング）で伸長処理が施され、エンジン部（タンデムエンジン部２１４）にリアルタイムに転送される。

図３はＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ各プレーンそれぞれの処理事象を時系列に示す図である。図中、横軸は時間で表されており、画像発生の事象からエンジンＩ／Ｆコントローラ７０９に転送されるまでの動作が示されている。まず、ＹＭＣＫ描画と同様、Ｒ／Ｙレンダラ２０１、Ｇ／Ｍレンダラ２０２、Ｂ／Ｃレンダラ２０３の各画像生成器は、Ｒ、Ｇ、Ｂプレーンの描画を行う。尚、Ｋレンダラは使用しない。区間Ｔ８０１では、１頁分のＲＧＢデータの１バンド目（ＢＡＮＤ１）を展開し、描画メモリであるＲ／Ｙバンドメモリ２０５、Ｇ／Ｍバンドメモリ２０６、Ｂ／Ｃバンドメモリ２０７に格納する。

区間Ｔ８０２では、描画済みのＢＡＮＤ１のＲＧＢデータ転送と次バンドのＢＡＮＤ２の描画との並列処理を実行する。ＢＡＮＤ１のＲＧＢデータは、サブコントローラ７１８のデータリクエストにより、ＤＭＡＣ７１１〜７１３を介して数ワード毎にサブコントローラ７１８に取り込まれ（サブコントローラ７１８内のＦＩＦＯにバースト転送）、逐次、色変換部ＵＣＲ２０９に渡される。色変換部ＵＣＲ２０９で色変換が行われたＹＭＣＫデータは、サブコントローラ７１８によってダイレクトシップ（ダイレクト転送）もしくは圧縮処理に振り分けられる。ここで、Ｙデータについては、保存の必要がないので、サブコントローラ７１８は、Ｙデータ出力時に開閉器７１９を開放すると同時に、バス７５にＹデータを送出（ドライブ）する。Ｙデータは、シッピングバス７４中のＹバスからエンジンＩ／Ｆコントローラ７０９に送られると、ビデオデータに変換された後、タンデムエンジン部２１４に所望のタイミングで送出される（Ｔ８０２区間）。一方、ＵＣＲ２０９で色変換されたＭ、Ｃ、Ｋデータは、圧縮器７１０で圧縮され、サブコントローラ７１８の制御によりＤＭＡＣ７１２〜ＤＭＡＣ７１４を介して、それぞれＧ／Ｍバンドメモリ２０６、Ｂ／Ｃバンドメモリ２０７、Ｋバンドメモリ２０８に格納される。

ＢＡＮＤ１のＹデータのタンデムエンジン部２１４へのシッピング（ダイレクト転送）を終了すると、区間Ｔ８０３では、ＢＡＮＤ３のＲＧＢ描画が行われる。区間Ｔ８０２の場合と同様、区間Ｔ８０２で描画済みのＢＡＮＤ２については、Ｙプレーンのダイレクト転送およびＭ、Ｃ、Ｋプレーンの圧縮・バンドメモリへの格納処理が順次行われる。Ｍプレーンでは、Ｇ／Ｍバンドメモリ２０６に格納されているＢＡＮＤ１の圧縮データのシッピングも行われる。ＢＡＮＤ１の圧縮データは、ＤＭＡＣ７１２を介して、伸長器７１５で伸長処理されながら、シッピングバス７４中のＭバスに有効データとして出力され、エンジンＩ／Ｆコントローラ７０９によってタンデムエンジン部２１４に同期したリアルタイム転送が行われる（リアルタイム伸長転送）。

区間Ｔ８０４では、同様に、ＢＡＮＤ４のＲＧＢ描画、ＭＣＫ各プレーンのＢＡＮＤ３の圧縮・バンドメモリへの格納、ＹプレーンにおけるＢＡＮＤ３のダイレクト転送、ＭプレーンにおけるＢＡＮＤ２のリアルタイム伸長転送、およびＣプレーンにおけるＢＡＮＤ１のリアルタイム伸長転送が行われる。

この後、区間Ｔ８０５では、次頁がある場合、１バンド目のＲＧＢ描画が行われ、前述した同様の手順で処理される。区間Ｔ８０８では、１ページ目のＫプレーンにおける最後のバンド（ＢＡＮＤ４）のリアルタイム伸長転送が行われる。

図４はサブコントローラ７１８によるデータ転送制御処理手順を示すフローチャートである。この処理プログラムはサブコントローラ７１８内のＲＯＭに格納されており、エンジンＩ／Ｆコントローラ７０９によるタンデムエンジン部２１４の画像形成動作に同期したタイミングで、ＣＰＵ（図示せず）によって実行される。まず、バンド単位に描画済みのＲＧＢデータがあるか否かを判別し（ステップＳ１）、描画済みのＲＧＢデータがない場合、本処理を終了する。一方、描画済みのＲＧＢデータがある場合、ＤＭＡＣ７１１〜７１３を介してＲＧＢデータを取り込み、色変換部（ＵＣＲ）２０９に転送し、色変換を行わせる（ステップＳ２）。そして、ＵＣＲ２０９で色変換されたＹＭＣＫデータに対し、色別の処理を選択する。すなわち、プレーン番号１（初期値として「１」に設定されている）のＹプレーンであるか否かを判別し（ステップＳ３）、Ｙプレーンである場合、ダイレクト転送を行う（ステップＳ４）。つまり、Ｙデータ出力時に開閉器７１９を開放すると同時に、バス７５にＹデータを送出する。前述したように、Ｙデータは、シッピングバス７４中のＹバスからエンジンＩ／Ｆコントローラ７０９に送られると、ビデオデータに変換された後、タンデムエンジン部２１４に所望のタイミングで送出される。

この後、プレーン番号を値１増加させる（ステップＳ５）。プレーン番号が値５になって全てのプレーンを処理したか否かを判別する（ステップＳ６）。全てのプレーンを処理していない場合、ステップＳ３の処理に戻る。一方、ステップＳ３でＹプレーンでない場合、プレーン番号に対応する色データ（Ｍ、Ｃ、Ｋデータのいずれか）を圧縮器７１０で圧縮させ、その圧縮データを対応するバンドメモリ内の圧縮データ保存用メモリ（領域）に格納する（ステップＳ７）。そして、転送タイミングに合致する圧縮データがあるか否かを判別し（ステップＳ８）、転送タイミングに合致する圧縮データがある場合、伸長器７１５〜７１７で伸長しながら、シッピングバス７４に出力し、エンジンＩ／Ｆコントローラ７０９によってタンデムエンジン部２１４に同期したリアルタイム転送を行う（リアルタイム伸長転送、ステップＳ９）。具体的に、Ｍプレーンでは、ｔ時間待ちの圧縮データがある場合、Ｃプレーンでは、２ｔ時間待ちの圧縮データがある場合、Ｋプレーンでは、３ｔ時間待ちの圧縮データがある場合、リアルタイム伸長転送が行われる。この後、ステップＳ５の処理に進む。一方、ステップＳ８で転送タイミングに合致する圧縮データがない場合、そのままステップＳ５の処理に移行する。そして、ステップＳ５でプレーン番号を値１増加させ、プレーン番号が値５になると、本処理を終了する。

このように、本実施形態の画像形成装置によれば、４色独立の現像ユニットを有するタンデム方式のプリンタエンジンを用い、バンディング描画可能な複数の画像発生器（Ｒ／Ｙレンダラ２０１、Ｇ／Ｍレンダラ２０２、Ｂ／Ｃレンダラ２０３、Ｋレンダラ２０４）がＲＧＢ、ＹＭＣＫのいずれの形式でも描画可能であって、ＲＧＢ形式のバンディング動作を行う際、バンドメモリ（Ｒ／Ｙバンドメモリ２０５、Ｇ／Ｍバンドメモリ２０６、Ｂ／Ｃバンドメモリ２０７、Ｋバンドメモリ２０８）内の圧縮データ保存用メモリ（領域）を用いて、プリンタエンジンに同期したＹＭＣＫデータの圧縮および伸長・転送を行うことで、従来のように、大容量の遅延回路（バッファ）を使用することなく、バンディング動作を行うことができる。したがって、バンドメモリに僅かな量の圧縮データ保存用メモリを追加するだけでよく、画像形成装置を安価に実現でき、コストパフォーマンスを向上できる。このように、バンディング動作を行う際、ＲＧＢあるいはＹＭＣＫのいずれの形式で入力されても、同一のハードウェア構成で画像形成を行うことができる。

尚、本発明は、上記実施形態の構成に限られるものではなく、特許請求の範囲で示した機能、または本実施形態の構成が持つ機能が達成できる構成であればどのようなものであっても適用可能である。例えば、外部機器から入力したデータが非常に複雑（例えば、高階調、高解像）であって、そのデータをバンディング処理する際、バンド圧縮・伸長処理に多くの時間を要し、データのシッピング（送出）が印刷エンジンのスピードに間に合わないといった場合も起り得る。このような場合、圧縮・伸長処理を施すことなく、遅延回路（遅延バッファ）を設け、従来と同様のデータ処理を行うように切り換えてもよい。この場合、以下のような構成をとることにより、メモリ量を削減することが可能である。

遅延回路（バッファ）を用いたバンディング（図９参照）では、例えばＭプレーンのバンドメモリ２０６、遅延メモリでの描画、バッファリング、印刷エンジンへのシッピングが行われるが、物理的にバンドメモリと遅延メモリが同一メモリであるので、図中のＢａｎｄ Ｍｅｍｏｒｙ２（バンドメモリ）とＤｅｌａｙ Ｂｕｆｆｅｒ１（遅延メモリ）を同一領域として使用することが可能である。但し、この場合、データの追い越し（色変換したデータを書き戻す場合、読み出し済み領域以外に上書きすること）が発生しないように、サブコントローラ７１８によって制御する必要がある。

このように、圧縮・伸長処理を施さないことで、外部機器から入力したデータが非常に複雑であっても、印刷エンジンに同期したバンディング動作を行うことができ、しかも従来に比べて遅延バッファのメモリ量を削減する（例えば、３割強削減）ことができる。

また、上記実施形態では、レーザビームプリンタに適用された場合を示したが、これに限定されず、光ビーム走査装置が付いている限り、複写機、ファクシミリ装置などに適用してもよい。

また、上記実施形態では、ホストコンピュータから入力されるデータが文字コード、プリンタ制御言語などの形式で記述された記録コマンド、記録データである場合を示したが、ホストコンピュータ上で中間データを作成し、プリンタに出力するような構成であっても、本発明は同様に適用可能である。

また、上記実施形態では、ＹＭＣＫ４色独立の現像器を有し、４色成分の画像を同時に印刷するタンデムカラープリンタに適用された場合を示したが、１ドラムエンジンプリンタで、複数の画像発生器を有する構成においても、同様に適用可能なことはいうまでもない。但し、ＹＭＣＫ、ＲＧＢのいずれの形式でも描画可能な画像発生器を有することは必須である。

また、上記実施形態では、圧縮器によって圧縮された圧縮データは、各色バンドメモリに書き戻されていたが、各色バンドメモリとは別に圧縮データ専用メモリを設け、そこに格納するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、ＲＧＢ形式のデータをＹＭＣＫ形式のデータに変換していたが、第１の色空間データとして、ＲＧＢ形式のデータに限らず、ＹＵＶ形式やＹＣＣ形式のデータを変換するようにしてもよい。

また、本発明は、複数の機器（例えばホストコンピュータ、インターフェイス機器、リーダ、プリンタ等）から構成されるシステムに適用しても、１つの機器からなる装置（複写機、ファクシミリ装置等）に適用してもよい。

また、本発明の目的は、実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される。

この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード及び該プログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。

又、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。または、プログラムコードをネットワークを介してダウンロードしてもよい。

また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上記実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。

更に、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。

実施の形態におけるカラーＬＢＰの内部構成を示す縦断面図である。 カラーＬＢＰにおける画像処理部の構成を示すブロック図である。 Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ各プレーンそれぞれの処理事象を時系列に示す図である。 サブコントローラ７１８によるデータ転送制御処理手順を示すフローチャートである。 従来の印刷装置における画像処理部の構成を示す図である。 バンディング動作を示す図である。 ＹＭＣＫ形式における描画および出力のタイミングを示す図である。 ＲＧＢ形式における描画および出力のタイミングを示す図である。 ＲＧＢ形式のバンディング動作におけるバンドメモリおよび遅延回路のデータ転送を示す図である。

符号の説明

７４ シッピングバス
７５ 色変換・圧縮専有バス
２０１〜２０４ レンダラ
２０５〜２０８ バンドメモリ
２０９ 色変換部（ＵＣＲ）
２１４ タンデムエンジン部２１４
７０１ ＣＰＵ
７０９ エンジンＩ／Ｆコントローラ
７１０ 圧縮器
７１１〜７１４ ＤＭＡコントローラ
７１５〜７１７ 伸長器
７１８ サブコントローラ

Claims (9)

1. 第１の色空間データおよび第２の色空間データを描画可能な画像発生手段と、前記描画される第１の色空間データを格納する画像格納手段とを用いて、バンディング動作を行い、画像を形成する画像形成装置であって、
   前記画像格納手段に格納された描画済みの第１の色空間データから変換された第２の色空間データを圧縮して圧縮データとし、再び前記画像格納手段に前記圧縮データを格納する圧縮格納手段と、
   前記画像格納手段に格納された圧縮データを伸長して第２の色空間データとし、該第２の色空間データを前記画像形成手段に転送する伸長転送手段と、
   前記画像形成手段の画像形成動作に同期するタイミングで、前記画像発生手段による描画動作、前記圧縮格納手段による圧縮・格納動作および前記伸長転送手段による伸長・転送動作を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。
2. 前記制御手段は、前記変換された第２の色空間データのうち、特定の色データに対しては、前記圧縮格納手段による圧縮・格納動作および前記伸長転送手段による伸長・転送動作を行うことなく、前記画像形成手段の画像形成動作に同期するタイミングで、前記特定の色データを前記画像形成手段に直接転送する動作に切り換えることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記圧縮格納手段による圧縮・格納動作および前記伸長転送手段による伸長・転送動作の少なくとも一方が、前記画像形成手段による画像形成動作に比べて遅く、同期がとれない場合、前記制御手段は、前記圧縮および伸長動作を行うことなく、前記変換された第２の色空間データを前記画像格納手段の遅延領域に格納した後、前記画像形成手段の画像形成動作に同期するタイミングで、前記遅延領域に格納された第２の色空間データを前記画像形成手段に転送することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 前記遅延領域は、前記第１の色空間データが描画される前記画像格納手段と物理的に同一の領域であり、
   前記制御手段は、前記変換された第２の色空間データを、既に前記第１の色空間データが読み出された領域に格納することを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
5. 前記画像格納手段に格納された描画済みの第１の色空間データから前記第２の色空間データに変換する色空間変換手段を備え、
   前記色空間変換手段および前記画像格納手段間のデータ転送手段、および前記圧縮格納手段における前記圧縮データを前記画像格納手段に格納するデータ転送手段は、前記画像格納手段に格納された画像データを前記画像形成手段に転送するデータ転送手段とは別に設けられたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
6. 第１の色空間データおよび第２の色空間データを描画可能な画像発生手段と、前記描画される第１の色空間データを格納する画像格納手段とを用いて、バンディング動作を行う画像処理方法であって、
   前記画像形成手段の画像形成動作に同期するタイミングで、前記第１の色空間データを描画して前記画像格納手段に格納する描画ステップと、
   前記画像形成手段の画像形成動作に同期するタイミングで、前記画像格納手段に格納された描画済みの第１の色空間データから変換された第２の色空間データを圧縮して圧縮データとし、再び前記画像格納手段に前記圧縮データを格納する圧縮格納ステップと、
   前記画像形成手段の画像形成動作に同期するタイミングで、前記画像格納手段に格納された圧縮データを伸長して第２の色空間データとし、該第２の色空間データを前記画像形成手段に転送する伸長転送ステップとを有することを特徴とする画像処理方法。
7. 前記変換された第２の色空間データのうち、特定の色データに対しては、前記圧縮格納ステップにおける圧縮・格納動作および前記伸長転送ステップにおける伸長・転送動作を行うことなく、前記画像形成手段の画像形成動作に同期するタイミングで、前記特定の色データを前記画像形成手段に直接転送する動作に切り換える切換ステップを有することを特徴とする請求項６に記載の画像処理方法。
8. 請求項６または７に記載の画像処理方法を実行するためのコンピュータ読み取り可能なプログラムコードを有するプログラム。
9. 請求項８記載のプログラムを格納した記憶媒体。

Images