JP2014233872A - Image processing apparatus, image formation apparatus, and drive pulse generation method - Google Patents
Image processing apparatus, image formation apparatus, and drive pulse generation method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014233872A JP2014233872A JP2013115510A JP2013115510A JP2014233872A JP 2014233872 A JP2014233872 A JP 2014233872A JP 2013115510 A JP2013115510 A JP 2013115510A JP 2013115510 A JP2013115510 A JP 2013115510A JP 2014233872 A JP2014233872 A JP 2014233872A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- delay
- image processing
- pixel data
- input
- image
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Laser Beam Printer (AREA)
- Exposure Or Original Feeding In Electrophotography (AREA)
- Control Or Security For Electrophotography (AREA)
- Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
- Fax Reproducing Arrangements (AREA)
Abstract
Description
本発明は、入力された画素データを順次遅延させて露光走査装置を駆動させる駆動パルスを生成する画像処理装置、画像形成装置、駆動パルス生成方法に関する。 The present invention relates to an image processing apparatus, an image forming apparatus, and a driving pulse generation method for generating a driving pulse for driving an exposure scanning apparatus by sequentially delaying input pixel data.
電子写真方式の画像形成装置には、感光体にレーザービームを照射して感光体を露光させる露光走査装置が備えられている。この露光走査装置は、画像信号に応じたレーザービームを感光体の軸方向に走査させて感光体を露光する。このような走査を主走査とも称されており、1回の主走査における走査量は走査ラインと称されている。前記主走査の際に、走査開始位置から若干外れた場所に取り付けられたビームディテクターで走査開始位置に移動するレーザービームが検出される。従来、その検出信号(BD信号と称する)の検出タイミングを基に感光体上での走査開始のタイミングが定められる(例えば特許文献1参照)。 An electrophotographic image forming apparatus includes an exposure scanning device that exposes a photosensitive member by irradiating the photosensitive member with a laser beam. The exposure scanning device exposes the photosensitive member by scanning a laser beam corresponding to the image signal in the axial direction of the photosensitive member. Such scanning is also called main scanning, and the scanning amount in one main scanning is called a scanning line. During the main scanning, a laser beam moving to the scanning start position is detected by a beam detector attached at a location slightly deviated from the scanning start position. Conventionally, the scanning start timing on the photosensitive member is determined based on the detection timing of the detection signal (referred to as a BD signal) (see, for example, Patent Document 1).
前記露光走査装置によって走査されるレーザービームは、画像形成装置が備えるPWM回路から出力される駆動パルスに基づいて生成される。具体的には、入力された画像データに含まれる各画素の濃度に応じたパルス幅の駆動パルスがPWM回路で作られ、それらの駆動パルスのオン・オフが繰り返えされたパルス信号が露光走査装置に出力されて、前記パルス信号に応じたレーザービームが生成される。したがって、前記レーザービームには、前記走査ラインにおける各画素の濃度の情報が含まれている。なお、1画素あたりの前記駆動パルスのパルス幅(又はデューティー比)が1画素あたりのビーム点灯時間であり、このパルス幅が1画素あたりの濃度情報である。 The laser beam scanned by the exposure scanning device is generated based on a drive pulse output from a PWM circuit included in the image forming apparatus. Specifically, a drive pulse having a pulse width corresponding to the density of each pixel included in the input image data is generated by a PWM circuit, and a pulse signal obtained by repeatedly turning these drive pulses on and off is exposed. A laser beam corresponding to the pulse signal is generated by being output to the scanning device. Therefore, the laser beam includes information on the density of each pixel in the scanning line. The pulse width (or duty ratio) of the drive pulse per pixel is the beam lighting time per pixel, and this pulse width is the density information per pixel.
前記PWM回路には、複数の遅延素子によって構成される複数段の遅延回路が設けられている。このPWM回路は、1画素あたりのビーム点灯時間を決定する前記遅延回路における遅延段数を検出し、その遅延段数に応じて画素データを前記パルス幅に変換している。従来、動作環境によって前記遅延素子における遅延量(遅延素子ごとの遅延能力)が変化するため、前記BD信号が検出されたタイミングで前記遅延回路に校正信号を入力させて、走査前の動作環境における遅延回路の遅延量を検出して、前記遅延段数を補正している。 The PWM circuit is provided with a plurality of stages of delay circuits composed of a plurality of delay elements. This PWM circuit detects the number of delay stages in the delay circuit that determines the beam lighting time per pixel, and converts pixel data into the pulse width in accordance with the number of delay stages. Conventionally, since the delay amount (delay capability for each delay element) in the delay element changes depending on the operating environment, a calibration signal is input to the delay circuit at the timing when the BD signal is detected, and The delay amount of the delay circuit is detected to correct the number of delay stages.
しかしながら、前記BD信号は、上述したように走査領域外(画像領域外)のタイミングで検出される。そのため、そのタイミングで前記遅延回路の遅延量が検出されても、画像処理前後における動作環境の変化を反映した正確な遅延量を検出することはできない。具体的には、前記BD信号が検出されるタイミングでは、画像処理が行われておらず、画像処理の動作率が極めて低い。一方、レーザービームが走査領域内に照射されて実際に画像処理が行われているときは、画像処理の動作率が高い。この動作率の差は、前記遅延回路の遅延量を変動させる。つまり、画像処理動作率が高いほどPWM回路における消費電流が大きくなり、これにより電源配線のIRドロップ(電源配線上における電圧降下)も大きくなる。IRドロップが大きくなると、それに比例して前記遅延回路における遅延素子個々の遅延量も増加する。このため、動作率が低いタイミングで測定された前記遅延量に基づいて各画素における遅延段数が補正されると、画素データが示す濃度に応じたパルス幅の駆動パルスが高精度に生成されず、この状態で画像形成が行われた場合に、画質が低下するおそれがある。 However, the BD signal is detected at a timing outside the scanning area (outside the image area) as described above. Therefore, even if the delay amount of the delay circuit is detected at that timing, it is not possible to detect an accurate delay amount that reflects the change in the operating environment before and after image processing. Specifically, image processing is not performed at the timing when the BD signal is detected, and the operation rate of image processing is extremely low. On the other hand, when the image processing is actually performed after the laser beam is irradiated in the scanning region, the operation rate of the image processing is high. This difference in operating rate varies the delay amount of the delay circuit. That is, the higher the image processing operation rate, the larger the current consumption in the PWM circuit, and the greater the IR drop (voltage drop on the power supply wiring) of the power supply wiring. As the IR drop increases, the delay amount of each delay element in the delay circuit also increases in proportion thereto. For this reason, when the number of delay stages in each pixel is corrected based on the delay amount measured at the timing when the operation rate is low, a driving pulse having a pulse width corresponding to the density indicated by the pixel data is not generated with high accuracy. When image formation is performed in this state, the image quality may deteriorate.
本発明の目的は、画像処理の動作率に影響せずに安定した駆動パルスを生成して出力することが可能な画像処理装置、画像形成装置、及び駆動パルス生成方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an image processing apparatus, an image forming apparatus, and a drive pulse generation method capable of generating and outputting a stable drive pulse without affecting the operation rate of image processing.
本発明の一の局面に係る画像処理装置は、遅延回路と、入力部と、補正部と、を具備する。前記遅延回路は、複数の遅延素子によって構成されており、入力された画素データを順次遅延させて露光走査装置を駆動させる駆動パルスに変換させる。前記入力部は、前記画素データに含まれる画素の濃度情報に応じた遅延段数に基づいて前記画素データを前記遅延回路のいずれかの遅延素子に入力する。前記補正部は、前記露光走査装置から出射されるビーム光が走査領域外にあるときに前記遅延回路に接続された電源配線における電圧を所定量だけ低下させた状態で前記遅延回路の遅延量を検出し、その遅延量に基づいて前記遅延段数を補正する。 An image processing apparatus according to one aspect of the present invention includes a delay circuit, an input unit, and a correction unit. The delay circuit is constituted by a plurality of delay elements, and sequentially converts the input pixel data into drive pulses for driving the exposure scanning apparatus. The input unit inputs the pixel data to one of the delay elements of the delay circuit based on the number of delay stages corresponding to the density information of the pixels included in the pixel data. The correction unit reduces the delay amount of the delay circuit in a state where the voltage in the power supply wiring connected to the delay circuit is decreased by a predetermined amount when the light beam emitted from the exposure scanning apparatus is outside the scanning region. Detecting and correcting the number of delay stages based on the delay amount.
本発明の他の局面に係る画像形成装置は、前記画像処理装置を備えて構成されている。 An image forming apparatus according to another aspect of the present invention includes the image processing apparatus.
本発明の他の局面に係る駆動パルス生成方法は、画素データに含まれる画素の濃度情報に応じた遅延段数に基づいて遅延回路が備える複数の遅延素子のいずれかに前記画素データを入力して露光走査装置を駆動させる駆動パルスを生成する。この駆動パルス生成方法は、第1ステップ及び第2ステップを備える。前記第1ステップは、前記露光走査装置から出射されるビーム光が走査領域外にあるときに前記遅延回路に接続された電源配線における電圧を所定量だけ低下させた状態で前記遅延回路の遅延量を検出する。前記第2ステップは、前記第1ステップで検出された遅延量に基づいて前記遅延段数を補正することにより前記画素データが入力される前記遅延素子を変更する。 According to another aspect of the present invention, there is provided a driving pulse generation method in which the pixel data is input to any one of a plurality of delay elements included in a delay circuit based on the number of delay stages corresponding to the density information of the pixels included in the pixel data. A drive pulse for driving the exposure scanning apparatus is generated. This drive pulse generation method includes a first step and a second step. In the first step, the delay amount of the delay circuit is reduced in a state where the voltage in the power supply wiring connected to the delay circuit is reduced by a predetermined amount when the light beam emitted from the exposure scanning device is outside the scanning region. Is detected. In the second step, the delay element to which the pixel data is input is changed by correcting the number of delay stages based on the delay amount detected in the first step.
本発明によれば、画像処理の動作率の変動に影響せずに安定した駆動パルスを生成して出力することができる。 According to the present invention, it is possible to generate and output a stable drive pulse without affecting the fluctuation of the operation rate of image processing.
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明し、本発明の理解に供する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings for understanding of the present invention. In addition, the following embodiment is an example which actualized this invention, Comprising: The thing of the character which limits the technical scope of this invention is not.
[第1実施形態]
まず、図1を参照しつつ、本発明の第1実施形態に係る画像形成装置10の構成について説明する。
[First Embodiment]
First, the configuration of the
[画像形成装置10]
図1は、本発明の実施形態に係る画像形成装置10(本発明の画像形成装置の一例)の構成を示す模式図である。図1に示されるように、画像形成装置10は、読み取られた原稿の画像データや外部から入力された画像データに基づいて印刷用紙に画像を形成する。画像形成装置10は、上部にスキャナー12を備えており、下部に電子写真方式の画像形成部14を備えている。なお、本発明の実施形態に係る画像形成装置10の具体例は、入力された画像データに対して画像処理を行う機能を備えており、例えばプリンターや複写機、ファクシミリ、又はこれらの各機能を備えた複合機である。
[Image forming apparatus 10]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of an image forming apparatus 10 (an example of the image forming apparatus of the present invention) according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the
画像形成部14は、スキャナー12で読み取られた画像データや外部から入力されたプリントデータ(印刷ジョブ)に基づいて印刷用紙に画像を形成する。画像形成部14は、主として、操作表示部17と、給紙トレイ16と、搬送ローラー19と、レーザー露光装置11(本発明の露光走査装置の一例)と、転写装置15と、定着装置18と、これらの動作を制御する制御部5と、を備えている。これらの構成要素は、画像形成部14の筐体を構成するケーシング20の内部に配置されている。給紙トレイ16に複数枚の印刷用紙が保持される。レーザー露光装置11は、転写装置15に含まれる感光体13にレーザービームを照射して露光する。転写装置15は、給紙トレイ16から給送された印刷用紙にトナー像を転写する。定着装置18は、印刷用紙に転写されたトナー像を印刷用紙に定着させる。ケーシング20の上部とスキャナー12との間には、前方が開放された排紙スペース21が形成されている。その排紙スペース21の下面に排紙トレイ23が設けられている。給紙トレイ16から給送された印刷用紙は、ケーシング20内に設けられた搬送路20Aに沿って、搬送ローラー19によって搬送され、その搬送過程において転写装置15によって印刷用紙にトナー像が転写される。印刷用紙に転写されたトナー像は、定着装置18を通過する際に加熱溶融されることによって印刷用紙に定着される。定着装置18を通過した印刷用紙は、排紙スペース21に排出されて、排紙トレイ23に保持される。
The
図2に示されるように、レーザー露光装置11は、筐体25と、半導体レーザー光源26と、ポリゴンミラー27と、fθレンズ28と、ビームディテクター29と、コンデンサレンズ30と、全反射ミラー31と、スリット(射出口)32とを備えている。半導体レーザー光源26は、レーザービームを発光する。ポリゴンミラー27は、高速回転してそのレーザービームを反射して主走査方向に走査する。ビームディテクター29は、レーザービームの有無を検出する。コンデンサレンズ30は、前記fθレンズ15とともにレーザービームを平行光に変換する。全反射ミラー31は、コンデンサレンズ17を通過したレーザービームの光路を直角に変更する。スリット32は、筐体12に形成されており、全反射ミラー19からのレーザービームの光路を感光体13などの被走査媒体の照射面に案内する射出口である。
As shown in FIG. 2, the
レーザー露光装置11において、ポリゴンミラー27は、上面視で時計方向(図2の矢印方向)に高速回転している。そのため、半導体レーザー光源26から出射されたレーザービームは、回転するポリゴンミラー27により、fθレンズ28の方向に反射される。fθレンズ28を通過したレーザービームは、その後、全反射ミラー31の図中右端から左端に移動しながら主走査を1ラインごとに行う。これにより、全反射ミラー31によって反射されたレーザービームは、感光体13の軸方向と同方向に走査されて感光体13上を露光する。
In the
また、ポリゴンミラー27の側面は多角形(図2では例として6角形)をなす反射面により構成されている。そのため、レーザービームはポリゴンミラー27の時計方向の回転に伴い、全反射ミラー31に照射される走査領域だけでなく、全反射ミラー31に照射されない走査領域外にも照射される。このとき、感光体13への主走査がされる前に走査領域外に設けられたビームディテクター29にレーザービームが照射されると、そのレーザービームがビームディテクター29によって検出される。ビームディテクター29は、レーザービームが照射されることによって、1ラインごとの走査開始のタイミングをとるための、ビームディテクト信号(BD信号或いは主走査同期信号とも言う。)を発生する。このBD信号は、レーザー露光装置11によって実際に感光体13に対してレーザービームの走査が開始される走査開始タイミングを決定するためのものである。BD信号は、制御部5に送出される。
Further, the side surface of the
図1に示される画像形成装置10は、図示しない情報処理装置に接続されており、その情報処理装置から画像データを含むプリントデータ(印刷ジョブ)が送信されてくる。この場合、制御部5は、後述の画像処理部52において、画像データを画素ごとの複数の画素データに展開する処理を行う。こうした画素データは、画像処理部52から後述のLUT部53に入力される。
An
制御部5は、CPU、ROM、RAM、及びEEPROMなどの制御機器を有するコンピューターである。前記CPUは、各種の演算処理を実行するプロセッサーである。前記ROMは、前記CPUに各種の処理を実行させるための制御プログラムなどの情報が予め記憶される不揮発性の記憶手段である。前記RAMは揮発性の記憶手段、前記EEPROMは不揮発性の記憶手段である。前記RAM及び前記EEPROMは、前記CPUが実行する各種の処理の一時記憶メモリー(作業領域)として使用される。前記ROMには、後述するダミーデータが記憶されている。
The
そして、制御部5は、前記ROMに予め記憶された各種の制御プログラムを前記CPUを用いて実行することにより画像形成装置10を統括的に制御する。なお、制御部5は、集積回路(ASIC、DSP)などの電子回路で構成されたものであってもよく、画像形成装置10を統括的に制御するメイン制御部と別に画像形成部14などを制御するためのエンジン制御部が別途設けられていてもよい。
Then, the
本実施形態では、制御部5は、入力された画像データを構成する各画素データに含まれる画素ごとの階調性(濃度情報)に応じた幅の駆動パルスを各画素データごとに生成する。そして、制御部5は、生成された駆動パルスを、図2に示される半導体レーザー光源26を駆動させるための画像信号(駆動パルス)として、順次、レーザー露光装置11に送出する。前記駆動パルスを受けたレーザー露光装置11は、前記駆動パルスのパルス幅に応じた時間だけ半導体レーザー光源26を変調(オン)して露光し、これにより、一つの画素(ドット)の静電潜像が感光体13上に形成される。なお、実際にレーザー露光装置11に送出される画像信号は、各画素に応じた複数の前記駆動パルスが連続するパルス波信号である。
In the present embodiment, the
前記駆動パルスを生成するために、制御部5は、図3に示されるように、入力切換部51、画像処理部52、LUT部53、エッジ変換部54、パルス生成部56、補正値検出部57などを備えている。本実施形態では、これらが集積回路(ASIC、DSP)などの電子回路で構成されたものとして説明するが、各部の処理が、前記CPUによって制御プログラムに基づいて実行されるものであってもよい。以下、制御部5が備える各部について詳述する。
In order to generate the drive pulse, as shown in FIG. 3, the
入力切換部51は、外部から入力される画像データ、又は、前記ROMに記憶された前記ダミーデータのいずれかを選択して画像処理部52に入力する。具体的には、入力切換部51は、ビームディテクター29からBD信号が入力されたときだけ前記ROMから前記ダミーデータを読み出して画像処理部52に入力する。前記BD信号が入力されていないときは、入力切換部51に入力された画像データを優先的に選択して画像処理部52に入力する。ここで、前記ダミーデータとは、画像処理部52で実行される画像データに対する画像処理(展開処理など)と同等の処理負担を画像処理部52に実行させるためのデータである。このダミーデータは、画像処理部52で実行される平均的な画像データを予め実験等によって取得しておき、それを前記ROMに予め記憶させておいたものである。なお、画像形成装置10の使用頻度などによって前記平均的な画像データは変化する。そのため、画像形成装置10において画像処理された画像データを蓄積しておき、蓄積された画像データから前記平均的な画像データを算出して前記ダミーデータとして用いてもよい。
The
画像処理部52は、入力された画像データ又はダミーデータを画素ごとの複数の画素データに展開する処理を行う。展開された画素データは、次のLUT部53に入力される。ここで、本実施形態では、1走査ライン上における1画素の最大露光時間は、所謂ドットクロックの1周期に相当するものとする。また、LUT部53から補正値検出部57までの各部を制御するための基本クロックは250MHzとし、前記ドットクロックは、前記基本クロックを分周した50MHzを使用するものとする。すなわち、計算上、1画素の最大露光時間は20nsとなる。
The
画像処理部52から出力された各画素データは、LUT部(ルックアップテーブル部)53に供給される。LUT部53は、各画素データが持つ濃度を、画像形成装置10の特性、特に画像形成時の現像特性に応じた濃度に調整するとともに、調整後の濃度に応じて、駆動パルスの立ち上がりエッジと立ち下がりエッジ位置(パルス幅又はディーティー比)を、後述するディレイチェーン回路59のディレイ段数(遅延段数)を基に、1ドットクロックあたりのディレイ段数の単位に変換する。つまり、LUT部53は、画素データが持つ濃度を基に、該濃度を示すパルス幅の駆動パルスがディレイチェーン回路59で生成されるように、ディレイチェーン回路59において前記画素データを遅延伝搬させるディレイ段数(遅延素子を通過させる数)を算定する。そして、画素データとともに、前記ディレイ段数(具体的には、前記駆動パルスのパルス幅を1ドットクロックあたりのディレイ段数に変換した数)がエッジ変換部54に出力される。
Each pixel data output from the
エッジ変換部54は、入力された複数の画素データに基づいて、1走査ライン上で隣り合う画素同士を比較して、本来連続する画素どうしが、同じ立ち下がりと立ち上がりエッジ位置を持つ場合、それらの画素が連続して繋がるようにするエッジ変換処理を行う。
The
また、エッジ変換部54は、エッジ変換処理後の画素データ及び前記ディレイ段数を次のパルス生成部56へ出力する前に、後述する補正値検出部57で検出された補正値(ディレイチェーン回路59における遅延量)に基づいて、前記ディレイ段数を補正する。この補正は、前記BD信号が制御部5に入力されたタイミングTb(図5(A1)参照)で実行される。言い換えると、エッジ変換部54は、レーザー露光装置11から出射されるレーザービームが走査領域外にあるときに、後述する補正値検出部57で検出された前記補正値に基づいて、パルス生成部56に出力される前記ディレイ段数を補正する。例えば、前記補正値が前回検出した補正値よりも大きい(遅延量が多い)場合は、前記ディレイ段数を増加させる方向にシフトさせる。一方、前記補正値が前回検出した補正値よりも小さい(遅延量が少ない)場合は、前記ディレイ段数を減少させる方向にシフトさせる。そして、画素データとともに、補正後の前記ディレイ段数(具体的には、前記駆動パルスのパルス幅を1ドットクロックあたりのディレイ段数に変換した数)がパルス生成部56に出力される。このような補正を実行するエッジ変換部54は、本発明の補正部の一例である。エッジ変換部54における補正動作については後述する。なお、上述の補正は、必ずしもエッジ変換部54で行われなくてもよく、パルス生成部56のディレイチェーン回路59に入力される前の段階で前記ディレイ段数が補正されるものであればよい。
Further, the
パルス生成部56は、図4に示されるディレイチェーン回路59(本発明の遅延回路の一例)を有する。ディレイチェーン回路59は、入力される画素データを順次遅延させてレーザー露光装置11を駆動させる前記駆動パルスに変換させる複数の遅延素子からなる遅延回路である。パルス生成部56は、本発明の入力部の一例であって、画素データに含まれる画素の濃度に応じた前記ディレイ段数(エッジ変換部54から入力されたディレイ段数)に基づいて前記画素データをディレイチェーン回路59が備えるいずれかの遅延素子100_n(n=0〜127)に入力する。
The
ディレイチェーン回路59は、前記の入力によって、画素データの濃度に応じたパルス幅を有する駆動パルス(画像信号)をレーザー駆動電圧生成部11Aに出力する。前駆駆動パルスは、レーザー駆動電圧生成部11Aで半導体レーザー光源26を発光させる電圧能力と電流能力を有するパルスに変換されてレーザー露光装置11(図1及び図2参照)に供給され、画素データに応じた露光が行われる。なお、レーザー駆動電圧生成部11Aとレーザー露光装置11は、制御部5に含まれないため、図3では、破線で図示している。もちろん、制御部5にレーザー駆動電圧生成部11Aを含ませることも可能である。
The
補正値検出部57は、前記BD信号が制御部5に供給される度に、エッジ変換部54において前記ディレイ段数を補正するための補正値を検出する。制御部5に供給された前記BD信号は、校正信号としてディレイチェーン回路59に入力され、そのBD信号によって、前記ダミーデータを画像処理部52が画像処理している動作状態のもとで動作しているディレイチェーン回路59の、基本クロック1周期あたりの遅延量が補正値として補正値検出部57で検出される。ここで、前記補正量は、前記BD信号がディレイチェーン回路59に入力されてから基本クロック1周期が経過するまでに通過した遅延素子の数(ディレイ段数)で表される。この補正値は、エッジ変換部54にフィードバックされ、レーザー露光装置11による主走査が開始される前に、エッジ変換部54が利用するドットクロックあたりのディレイ段数が前記補正値に基づいて補正(変更)される。すなわち、動作環境によって、ディレイチェーン回路59のディレイ速度、つまり基本クロックあたりのディレイ段数が変動しても、上述したように前記補正値をフィードバックさせることにより、エッジ変換部54において前記ディレイ段数を補正(変更)することが可能である。
The
上述したように、本実施形態では、前記BD信号が制御部5に入力されたときに、画像処理部52に前記ダミーデータが入力される。本来、図5に示されるように、前記BD信号が入力されるタイミングTb(図5(A1)参照)では、画像処理部52に画像データは入力されず、画像処理部52の動作率は低い(図5(A3)参照)。そのため、制御部5における消費電流も少なく(図5(A4)参照)、また、制御部5に制御電圧を供給する電源配線の電圧(電源電圧)もIRドロップ(電圧降下)を生じずに定格電圧を維持している(図5(A5)参照)。このような状態のときに、仮に、前記BD信号が入力されたタイミングTbで補正値検出部57によって前記補正値が検出された場合は、検出時の電源電圧は定格電圧と概ね同じ電圧(基準電圧)であり、この基準電圧のときの補正値が得られることになる。しかしながら、実際に画像が形成される場合は、画像処理部52が画像データを処理しているときであって、画像処理部52の動作率が高いときに前記ディレイ段数が補正される。そのため、前記補正値も画像処理部52の動作率が高いときに検出される必要がある。その理由は、前記補正値の検出時よりも画像処理部52の動作率が高くなると、電源配線のIRドロップ(電源配線上における電圧降下)も大きくなり、これに比例してディレイチェーン回路59の遅延量(補正値)も増加するため(図5(A6)参照)、前記ディレイ段数を精度よく補正することができないからである。
As described above, in the present embodiment, the dummy data is input to the
これに対して、本実施形態では、前記BD信号が入力されるタイミングTbで前記ダミーデータが入力される。そのため、画像処理部52は、前記ダミーデータを展開処理するために動作し、その動作率は、図5(A7)の破線囲み部に示されるように、通常の画像処理が行われる場合と同様の動作率となる。これにより、補正値検出部57で前記補正値が検出されるタイミングTbにおいて、制御部5における消費電流及び前記電源電圧はいずれも、画像処理部52が通常の画像処理をしている期間Tcで検出される場合の補正値と同等となる(図5(A8)〜(A10)参照)。その結果、このように補正値検出部57で検出された補正値を用いることにより、エッジ変換部54において、前記ディレイ段数を動作環境(特に画像処理部52の動作率)の変動に合わせて精度よく補正することが可能になる。
On the other hand, in the present embodiment, the dummy data is input at the timing Tb when the BD signal is input. Therefore, the
なお、上述したように、エッジ変換部54では、基本クロックあたりの補正値がエッジ変換部54にフィードバックされるが、エッジ変換部54はドットクロック単位で処理するため、基本クロックあたりのディレイ段数を、ドットクロックあたりのディレイ段数に置き換える処理を行う。例えば、本実施形態では、図4に示されるように、ディレイチェーン回路59の総ディレイ段数は128であり、動作環境に変動がない場合の遅延時間は、例えば1段あたり0.1nsのものを使用している。従って、250MHzで生成される基本クロックあたりのディレイ段数は40である。上述したようにドットクロックの周波数は50MHzなので、ドットクロックあたりのディレイ段数は200になる。1ドットクロックの間フルに露光されると最大濃度となるため、最大濃度をディレイ段数単位に置き換えると200である。また、最小濃度は、ディレイ段数単位に置き換えると0である。
As described above, in the
次に、図4を参照して、ディレイチェーン回路59について説明する。図4は、ディレイチェーン回路59の論理回路図である。図4の上段には、128個のD型フリップフロップ(以下フリップフロップ)100_0〜100_127が図示されるように接続されている。特定のフリップフロップを100_nとする。フリップフロップ100_0〜100_127には、画素データと基本クロックが、それぞれ図示する端子から入力される。また、図示しないクリア端子に信号が入力されるとフリップフロップ100_0〜100_127はクリアされる。なお、フリップリップ100_127側を上流、フリップリップ100_0側を下流と称する。
Next, the
図4の中段には、128個のEX−NOR回路200_0〜200_127が図示されるように接続されている。特定のEX−NOR回路を200_nとする。各EX−NOR回路は、本発明の遅延素子の一例である。EX−NOR回路を200_nの一方の入力端子には、前記フリップフロップ100_nの出力端子が接続され、他方の入力端子には上流(図4の右隣り)のEX−NOR回路200_n+1の出力端子が接続されている。なお、EX−NOR回路200_127側を上流、EX−NOR回路200_0側を下流と称する。
In the middle stage of FIG. 4, 128 EX-NOR circuits 200_0 to 200_127 are connected as shown. A specific EX-NOR circuit is set to 200_n. Each EX-NOR circuit is an example of the delay element of the present invention. The EX-NOR circuit 200_n has one input terminal connected to the output terminal of the flip-flop 100_n, and the other input terminal connected to the upstream (right adjacent to FIG. 4) output terminal of the EX-NOR
図4の下段には、128個のD型フリップフロップ(以下フリップフロップ)300_0〜300_127が図示されるように接続されている。特定のフリップフロップを300_nとする。フリップフロップ300_0〜300_127には、データと基本クロックが、それぞれ図示する端子から入力される。また、図示しないクリア端子に信号が入力されるとフリップフロップ300_0〜300_127はクリアされる。なお、フリップリップ300_127側を上流、フリップリップ300_0側を下流と称する。 In the lower part of FIG. 4, 128 D-type flip-flops (hereinafter referred to as flip-flops) 300_0 to 300_127 are connected as illustrated. A specific flip-flop is assumed to be 300_n. Data and a basic clock are input to the flip-flops 300_0 to 300_127 from terminals shown in the drawing, respectively. Further, when a signal is input to a clear terminal (not shown), the flip-flops 300_0 to 300_127 are cleared. The flip lip 300_127 side is referred to as upstream, and the flip lip 300_0 side is referred to as downstream.
EX−NOR回路の上流側には、入力バッファ202が設けられ、その出力端子は、EX−NOR回路200_127の他方の入力端子に接続されている。入力バッファ202には、前記BD信号が入力される。EX−NOR回路の下流側には、出力バッファ201が設けられ、その入力端子は、EX−NOR回路200_0の出力端子に接続されている。また、出力バッファ201の出力端子からは、画素データに基づいてスキャンが行われている場合は、半導体レーザー光源26を発光させるための駆動パルス(画像信号)が、レーザー駆動電圧生成部11Aに出力される。
An
128個のフリップフロップ100_0〜100_127は、パルス生成部56から画素データを受けて、EX−NOR回路200_0〜200_127に渡すことで所定の遅延を発生させて、出力バッファ201から前記駆動パルスを出力させる。また、128個のフリップフロップ300_0〜300_127は、入力バッファ202に入力される前記BD信号が、EX−NOR回路200_0〜200_127を上流から下流に向かって遅延伝搬していく状態を読み取り出力する。その出力結果は、エッジ変換部54に供給されて、前記ディレイ段数の補正(変更)に使用される。
The 128 flip-flops 100_0 to 100_127 receive the pixel data from the
このようなディレイチェーン回路59において、入力バッファ202に前記BD信号が入力されたときの動作について説明する。まず、フリップフロップ300_0〜300_127の図示しないクリア端子にクリア信号が与えられてクリアされる。この状態で、入力バッファ202に校正信号としての前記BD信号が入力されると、前記BD信号が最上流のEX−NOR回路200_127に入力される。その後、前記BD信号は、下流へ向けてEX−NOR回路200_nを遅延伝搬する。そのため、刻々と変化するEX−NOR回路200_nの出力を受けて、フリップフロップ300_nに入力される基本クロックの立ち上がりごとに、フリップフロップ300_nの出力(Hレベルの出力)が補正値検出部57によって検出される。このとき、基本クロックの立ち上がりから次の基本クロックの立ち上がりまでの出力が補正値検出部57でカウントされる。本実施形態では、上述したように、動作環境に変化が無い場合の基本クロックあたりのディレイ段数は40である。しかし、前記ダミーデータが画像処理部52において画像処理されているときに補正値検出部57が前記出力を検出してカウントするため、IRドロップの影響により、基本となるディレイ段数40から数段だけ多く出力がカウントされる。もちろん、補正値が検出されたときから動作環境が変わった場合も、次に検出される補正値(カウント値)も変動する。このカウント値が補正値としてエッジ変換部54にフィードバックされる。なお、前記補正値が検出されると、画像信号が出力バッファ201から出力されるまでに、全てのフリップフロップ100_0〜100_127をクリアして、EX−NOR回路200_0〜200_127をクリアし、更に、フリップフロップ300_0〜300_127もクリアしておく。
The operation of the
以上説明した本実施形態の画像形成装置10においては、制御部5は、以下の方法(駆動パルス生成方法)で画素データを入力する遅延素子を決定する。すなわち、制御部5は、前記BD信号が入力される度に、主走査が開始される前のタイミングTbにおいて、入力切換部51を介してダミーデータを画像処理部52に入力する。このため、レーザービームが走査領域外にあるときでも、画像処理部52は、タイミングTbにおいてダミーデータに対して画像処理を実行する。そのため、タイミングTbにおける前記動作率が一時的に高くなる。そして、前記電源電圧が所定量だけIRドロップを生じ、IRドロップの影響を受けて、ディレイチェーン回路59における遅延量が変動する。つまり、前記電源電圧が降下して、消費電流が上昇し、ディレイチェーン回路59におけるディレイ速度が速くなる。この状態のときに、制御部5は、ディレイチェーン回路59に校正信号として前記BD信号を入力させ、そのときのディレイチェーン回路59における基本クロックあたりの遅延量を補正値として検出する(第1ステップ)。その後、検出された補正値は、エッジ変換部54にフィードバックされる。このようにフィードバックされた補正値に基づいて、制御部5のエッジ変換部54は、駆動パルスのパルス幅を決定するための前記ディレイ段数を補正し、これにより、補正前に定められていた画素データの入力位置が、補正後の前記ディレイ段数に対応する遅延素子に変更される(第2ステップ)。つまり、制御部5は、補正後の前記ディレイ段数に対応する遅延素子に画素信号を入力して、ディレイチェーン回路59に前記駆動パルスを生成させる。
In the
これにより、画像データに対して画像処理部52が画像処理を行っているときに前記補正値を検出すれば検出できたであろうディレイ段数に近似したディレイ段数が補正値として得られる。そのため、画像処理部52の動作率の影響を受けずに前記ディレイ段数を補正することができる。その結果、安定した駆動パルスを生成してレーザー駆動電圧生成部11Aに出力することが可能となり、前記動作率の変動の影響を受けずに安定した高品質の画像を形成することができる。
As a result, the number of delay stages approximated to the number of delay stages that could have been detected if the correction value was detected while the
なお、上述の実施形態では、前記BD信号が制御部5に入力されたタイミングTbで前記補正値を検出する例について説明したが、これに限定されない。レーザービームによる感光体13への主走査が行われる前のタイミングで前記補正値を検出してもかまわない。また、校正信号として前記BD信号を用いる例について説明したが、もちろん、BD信号以外の信号を校正信号に用いてもよい。また、ディレイチェーン回路59として、総ディレイ段数が128のものを例示したが、総ディレイ段数はこれに限られず、ディレイ段数が複数のディレイチェーン回路であれば本発明は適用可能である。
In the above-described embodiment, the example in which the correction value is detected at the timing Tb when the BD signal is input to the
また、上述の実施形態では、画像処理部52に前記ダミーデータを入力して画像処理部52の動作率を強制的にアップさせることとしたが、前記ダミーデータを用いずに、前記タイミングTbときだけ、制御部5における画像処理部52及びディレイチェーン回路59に供給される電源配線の電圧を所定量だけ低下させるようにしてもよい。例えば、前記BD信号が入力されたことを条件にスイッチング素子などが作動して、分圧回路や降圧回路などによって電源電圧が所定量だけ低下するような回路構成が考えられる。
In the above-described embodiment, the dummy data is input to the
[第2実施形態]
次に、図6及び図7を参照して、本発明の第2実施形態について説明する。なお、上述の第1実施形態と同様の構成については同じ符号を付してその説明を省略する。図6に示されるように、第2実施形態に係る画像形成装置10の制御部5Aは、画像処理部52等に加えて、逆相変換部60と、ダミー回路61(本発明のダミー処理部の一例)とが更に設けられている。なお、第1実施形態に設けられていた入力切換部51は設けられていない。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, about the structure similar to the above-mentioned 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted. As shown in FIG. 6, in addition to the
逆相変換部60は、画像処理部52に入力される画像処理対象の画像データと同じ画像データを逆相変換するものである。本実施形態では、制御部5に入力された画像データは、画像処理部52だけでなく逆相変換部60にも入力されている。逆相変換部60で逆相変換された逆位相の画像データ(逆相画像データ、ダミーデータ)は、ダミー回路61に出力される。
The reverse
ダミー回路61は、少なくともディレイチェーン回路59による遅延処理及び画像処理部52による画像処理を実行可能なものである。本実施形態では、ダミー回路61は、画像処理部52、LUT部53、エッジ変換部54、パルス生成部56それぞれと同じ構成の画像処理部52A、LUT部53A、エッジ変換部54A、パルス生成部56Aを備えている。制御部5Aは、このダミー回路61に逆相変換部60から前記逆相画像データを入力させて、画像処理部52A、LUT部53A、エッジ変換部54A、パルス生成部56Aの順に前記逆相画像データを処理させている。但し、パルス生成部56Aでは、ディレイチェーン回路59Aにおいて駆動パルスが生成されるだけで、この駆動パルスは使用されない。
The
このように構成されているため、第2実施形態に係る画像形成装置10では、図7(A3)に示されるように、画像処理部52は、期間Tcにおいてのみ動作率が高くなる。一方、図7(A11)に示されるように、ダミー回路61では、期間Tcを除く期間においてのみ動作率が高くなる。この場合、制御部5全体の動作率は、画像処理部52の動作率とダミー回路61との合成となり、補正値が検出されるタイミングTbに限られず、全期間において動作率は概ね均一になる(図7(A12)参照)。これにより、制御部5Aにおける消費電流及び前記電源電圧はいずれも、概ね同じ値を示すことになり、タイミングTbで検出される補正値も、他の期間で検出された場合の補正値と概ね同じ値となる。このような補正値が用いられることにより、エッジ変換部54において、前記ディレイ段数を精度よく補正することが可能になる。その結果、安定した駆動パルスを生成してレーザー駆動電圧生成部11Aに出力することが可能となり、前記動作率の影響を受けずに安定した高品質の画像を形成することができる。
With this configuration, in the
なお、上述の各実施形態では、本発明の画像形成装置として、制御部5,5Aを備えた画像形成装置10を例示したが、制御部5,5Aを備え、入力された画像データに対して画像処理を行う画像処理装置として本発明を捉えることもできる。また、前記画像形成装置又は前記画像処理装置に適用される駆動パルス生成方法であって、画素データに含まれる画素の濃度情報に応じたディレイ段数に基づいてディレイチェーン回路59が備える複数の遅延素子のいずれかに前記画素データを入力してビーム露光装置11を駆動させる駆動パルスを生成する駆動パルス生成方法として捉えることもできる。
In each of the above-described embodiments, the
10:画像形成装置
5,5A:制御部
11:レーザー露光装置
29:ビームディテクター
51:入力切換部
52,52A:画像処理部
53,53A:LUT部
54,54A:エッジ変換部
56,56A:パルス生成部
57:補正値検出部
59,59A:ディレイチェーン回路
10:
Claims (6)
前記画素データに含まれる画素の濃度情報に応じた遅延段数に基づいて前記画素データを前記遅延回路のいずれかの遅延素子に入力する入力部と、
前記露光走査装置から出射されるビーム光が走査領域外にあるときに前記遅延回路に接続された電源配線における電圧を所定量だけ低下させた状態で前記遅延回路の遅延量を検出し、その遅延量に基づいて前記遅延段数を補正する補正部と、を具備する画像処理装置。 A delay circuit comprising a plurality of delay elements that sequentially delay input pixel data and convert the pixel data into drive pulses for driving the exposure scanning device;
An input unit that inputs the pixel data to one of the delay elements of the delay circuit based on the number of delay stages according to the density information of the pixel included in the pixel data;
When the light beam emitted from the exposure scanning device is outside the scanning region, the delay amount of the delay circuit is detected in a state where the voltage in the power supply wiring connected to the delay circuit is reduced by a predetermined amount, and the delay is detected. A correction unit that corrects the number of delay stages based on a quantity.
前記補正部は、前記画像処理装置に入力された画像処理対象の画素データを画像処理する際に前記画素データを逆相変換させたダミーデータを前記ダミー処理部に実行させる請求項1に記載の画像処理装置。 A dummy processing unit capable of executing at least delay processing by the delay circuit and image processing by the image processing apparatus;
The said correction | amendment part makes the said dummy process part perform the dummy data which carried out the reverse phase conversion of the said pixel data at the time of image processing the pixel data of the image processing target input into the said image processing apparatus. Image processing device.
前記露光走査装置から出射されるビーム光が走査領域外にあるときに前記遅延回路に接続された電源配線における電圧を所定量だけ低下させた状態で前記遅延回路の遅延量を検出する第1ステップと、
前記第1ステップで検出された遅延量に基づいて前記遅延段数を補正することにより前記画素データが入力される前記遅延素子を変更する第2ステップと、を備える駆動パルス生成方法。
Drive pulse generation for generating a drive pulse for driving the exposure scanning apparatus by inputting the pixel data to any one of a plurality of delay elements included in the delay circuit based on the number of delay stages corresponding to the density information of the pixel included in the pixel data A method,
A first step of detecting the delay amount of the delay circuit in a state where the voltage in the power supply wiring connected to the delay circuit is reduced by a predetermined amount when the beam light emitted from the exposure scanning device is outside the scanning region. When,
And a second step of changing the delay element to which the pixel data is input by correcting the number of delay stages based on the delay amount detected in the first step.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013115510A JP2014233872A (en) | 2013-05-31 | 2013-05-31 | Image processing apparatus, image formation apparatus, and drive pulse generation method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013115510A JP2014233872A (en) | 2013-05-31 | 2013-05-31 | Image processing apparatus, image formation apparatus, and drive pulse generation method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014233872A true JP2014233872A (en) | 2014-12-15 |
Family
ID=52136942
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013115510A Pending JP2014233872A (en) | 2013-05-31 | 2013-05-31 | Image processing apparatus, image formation apparatus, and drive pulse generation method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2014233872A (en) |
-
2013
- 2013-05-31 JP JP2013115510A patent/JP2014233872A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2010096926A (en) | Optical scanning device and image forming apparatus | |
JP2013045051A (en) | Image forming apparatus | |
JP6213045B2 (en) | Optical scanning apparatus, image forming apparatus, and optical scanning method | |
JP5792960B2 (en) | Image forming apparatus | |
US20170331973A1 (en) | Data processing apparatus and image forming apparatus having shift register for parallel and serial signal conversions | |
JP2009186779A (en) | Optical scanning device and image forming apparatus using the same | |
JP2008284854A (en) | Optical beam scanner and image forming apparatus | |
JP5709547B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP5995821B2 (en) | Image processing apparatus, image forming apparatus, and abnormality determination method | |
JP2009186778A (en) | Optical scanning device and image forming apparatus using the same | |
JP5865280B2 (en) | Laser light control apparatus and image forming apparatus | |
JP2014233872A (en) | Image processing apparatus, image formation apparatus, and drive pulse generation method | |
JP6061784B2 (en) | Image processing apparatus, image forming apparatus, and drive pulse generation method | |
JP6041787B2 (en) | Image processing apparatus, image forming apparatus, and drive pulse generation method | |
JP6123270B2 (en) | Write control apparatus, image forming apparatus, and program | |
JP5675569B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP2009255313A (en) | Image formation device | |
JP2011131552A (en) | Exposure device and image forming device equipped with the same | |
JP5703243B2 (en) | Optical scanning apparatus and image forming apparatus | |
JP4956246B2 (en) | Image forming apparatus | |
US8471882B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP2009265411A (en) | Optical scanner and image forming apparatus | |
JP6269464B2 (en) | Image forming apparatus and image forming method | |
JP2014191144A (en) | Optical scanner and image forming apparatus | |
JP2012253607A (en) | Image reading device, and image forming apparatus |