JP2016064653A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus.
近年、電子写真プロセスを用いたデジタル印刷機が、プロダクションプリンティング分野で盛んに用いられるようになってきている。このため、電子写真プロセスを用いたデジタル印刷機は、高画質化、高信頼化が要求されている。特に、電子写真プロセスを用いたデジタル印刷機は、細線の再現性の向上、文字再現性の向上(例えば2から3ポイントに相当する微小サイズの文字の再現性向上)、電子写真プロセス由来の文字太りの抑制、および、色ずれ精度の向上等が要求されている。 In recent years, digital printing machines using an electrophotographic process have been actively used in the field of production printing. For this reason, digital printers using an electrophotographic process are required to have high image quality and high reliability. In particular, digital printing machines using the electrophotographic process have improved fine line reproducibility, improved character reproducibility (for example, improved reproducibility of small-sized characters corresponding to 2 to 3 points), and characters derived from the electrophotographic process. There is a demand for suppression of fatness and improvement of color misregistration accuracy.
高画質化を実現することを目的として、電子写真プロセスを用いたデジタル印刷機は、画像データを画像処理により補正する画像処理部を備える。この画像処理部は、例えば、1200dpi(dots per inch)または2400dpiの高解像度かつ多ビットデータで画像処理を実行する。 For the purpose of realizing high image quality, a digital printing machine using an electrophotographic process includes an image processing unit that corrects image data by image processing. For example, the image processing unit executes image processing with high resolution and multi-bit data of 1200 dpi (dots per inch) or 2400 dpi.
また、電子写真プロセスを用いたデジタル印刷機は、感光性を有する被走査面として表面が機能する感光体ドラム、レーザ光を射出する光源、光源からのレーザ光を偏向するポリゴンミラー、および、ポリゴンミラーで偏向されたレーザ光を感光体ドラムの表面(被走査面)に導く走査光学系等を備える。電子写真プロセスを用いたデジタル印刷機は、光源からの出射される光束を画像データに応じて変調し、光源からの光束を被走査面に照射するとともに、被走査面を光束で走査することによって、感光体ドラム上に画像データに応じた静電潜像を形成する。 In addition, a digital printing machine using an electrophotographic process includes a photosensitive drum whose surface functions as a scanned surface having photosensitivity, a light source that emits laser light, a polygon mirror that deflects laser light from the light source, and a polygon A scanning optical system for guiding the laser beam deflected by the mirror to the surface (scanned surface) of the photosensitive drum is provided. A digital printing machine using an electrophotographic process modulates a light beam emitted from a light source according to image data, irradiates the light beam from the light source onto the surface to be scanned, and scans the surface to be scanned with the light beam. Then, an electrostatic latent image corresponding to the image data is formed on the photosensitive drum.
このような構成の電子写真プロセスを用いたデジタル印刷機は、光源として、LDA(Laser Diode Array)またはVCSEL(垂直共振器面発光レーザ)等の複数の発光点を有する素子を用いる。これにより、電子写真プロセスを用いたデジタル印刷機は、1200dpiの画像データよりも解像度が高い、例えば2400dpiまたは4800dpiの静電潜像を形成することができる。 The digital printer using the electrophotographic process having such a configuration uses, as a light source, an element having a plurality of light emitting points such as an LDA (Laser Diode Array) or a VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser). As a result, the digital printing machine using the electrophotographic process can form an electrostatic latent image having a resolution higher than that of image data of 1200 dpi, for example, 2400 dpi or 4800 dpi.
特許文献1および特許文献2には、画像処理部での処理によって、画像中の白抜き部分を検知し、白抜きラインを拡張したり、白抜き文字周辺の画素を補正したりすることで、反転文字の潰れを防ぎ、文字再現性向上を図る技術が記載されている。
In
ところで、高密度な画像処理を実行した場合、画像処理部から下流の光源駆動回路へのデータ転送に問題が生じる。画像処理部で扱う解像度を例えば2400dpiまたは4800dpiの多ビットデータとすると、画像処理の自由度が高まり、また、1200dpiの微小な文字およびラインに対して再現性を向上させることができる。しかし、高密度な画像処理を実行した場合、画像処理部から下流側の光源駆動回路へ転送しなければならないデータ量が膨大となってしまい、生産性に対して律速になってしまう。 By the way, when high-density image processing is executed, a problem occurs in data transfer from the image processing unit to the downstream light source drive circuit. When the resolution handled by the image processing unit is, for example, 2400 dpi or 4800 dpi multi-bit data, the degree of freedom of image processing is increased, and the reproducibility can be improved for 1200 dpi minute characters and lines. However, when high-density image processing is executed, the amount of data that must be transferred from the image processing unit to the light source driving circuit on the downstream side becomes enormous, which is rate-limiting for productivity.
また、微小の文字等の再現性の向上を図るための処理を全て上流の画像処理部により実行すると、処理が複雑となり画像処理部の負担が大きくなってしまう。また、さらに、白抜き部分を補正する以外に、文字の細線化およびスムージング処理等の様々な処理を上流の画像処理部により実行しなければならなく、画像処理部の処理負担がさらに大きくなる。 Moreover, if all the processing for improving the reproducibility of minute characters or the like is executed by the upstream image processing unit, the processing becomes complicated and the burden on the image processing unit becomes large. Furthermore, in addition to correcting the outline portion, various processes such as character thinning and smoothing processing must be executed by the upstream image processing unit, which further increases the processing load on the image processing unit.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、画像データのデータ転送量を増加させることなく、所定属性の領域のエッジ部分を高い解像度で処理し、高画質化を実現する画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an image forming apparatus that processes the edge portion of a predetermined attribute area with high resolution without increasing the data transfer amount of image data, thereby realizing high image quality The purpose is to provide.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、光源から発光された光に応じた画像を形成する画像形成装置であって、入力画像データに基づき、第1解像度の画像データ、および、前記第1解像度の画像データの画素毎に属性を表すタグ情報を生成する画像処理部と、前記第1解像度の画像データを前記第1解像度より高い第2解像度の画像データに変換して、前記第2解像度の画像データに応じた変調信号を生成する変調部と、前記変調信号により前記光源を駆動する光源駆動部と、を備え、前記変調部は、前記第1解像度の画像データおよび前記タグ情報を予め定められたパターンとマッチングさせて、所定属性のエッジ部分である対象領域を検出するパターンマッチング部と、マッチングしたパターンに対応して定められた、前記対象領域の前記第2解像度の画像データを発生する画像パターン発生部と、マッチングしたパターンに対応して定められた、前記対象領域の前記第2解像度の光量パターンデータを発生する光量パターン発生部と、を有し、前記光源駆動部は、前記第2解像度の画像データに応じた前記変調信号により前記光源を点灯させるとともに、前記光量パターンデータに従って前記光源の光量を制御することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention is an image forming apparatus that forms an image according to light emitted from a light source, and which has first resolution image data based on input image data. And an image processing unit for generating tag information representing an attribute for each pixel of the first resolution image data, and converting the first resolution image data into second resolution image data higher than the first resolution. A modulation unit that generates a modulation signal according to the image data of the second resolution, and a light source driving unit that drives the light source by the modulation signal, the modulation unit including the image data of the first resolution And a pattern matching unit that matches the tag information with a predetermined pattern to detect a target region that is an edge portion of a predetermined attribute, and is determined corresponding to the matched pattern An image pattern generator for generating the second resolution image data of the target area, and a light quantity pattern generation for generating the second resolution light pattern data of the target area, which is determined in correspondence with the matched pattern And the light source drive unit turns on the light source by the modulation signal corresponding to the image data of the second resolution and controls the light amount of the light source according to the light amount pattern data. To do.
本発明によれば、画像データのデータ転送量を増加させることなく、所定属性の領域のエッジ部分を高い解像度で処理し、高画質化を実現することができる。 According to the present invention, it is possible to achieve high image quality by processing the edge portion of a predetermined attribute region with high resolution without increasing the data transfer amount of image data.
以下に添付図面を参照して、本発明の実施形態である、画像形成装置の一例としてカラープリンタ2000を詳細に説明する。
A
図1は、実施形態のカラープリンタ2000の概略構成を示す図である。カラープリンタ2000は、記録紙(対象物)にトナーを転写して印刷物を製造する。カラープリンタ2000は、4色(ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー)を重ね合わせてフルカラーの画像を形成するタンデム方式の多色カラープリンタである。
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a
カラープリンタ2000は、光走査装置2010と、4つの感光体ドラム2030a,2030b,2030c,2030d(4つを総称する場合には感光体ドラム2030と称する。)と、4つのクリーニングユニット2031a,2031b,2031c,2031d(4つを総称する場合にはクリーニングユニット2031と称する。)と、4つの帯電装置2032a,2032b,2032c,2032d(4つを総称する場合には帯電装置2032と称する。)とを備える。さらに、カラープリンタ2000は、4つの現像ローラ2033a,2033b,2033c,2033d(4つを総称する場合には現像ローラ2033と称する。)と、4つのトナーカートリッジ2034a,2034b,2034c,2034d(4つを総称する場合にはトナーカートリッジ2034と称する。)とを備える。さらに、カラープリンタ2000は、転写ベルト2040と、転写ローラ2042と、定着ローラ2050と、給紙コロ2054と、レジストローラ対2056と、排紙ローラ2058と、給紙トレイ2060と、排紙トレイ2070と、通信制御装置2080と、濃度検出器2245と、4つのホームポジションセンサ2246a,2246b,2246c,2246d(4つを総称する場合にはホームポジションセンサ2246と称する。)と、プリンタ制御装置2090とを備える。
The
通信制御装置2080は、ネットワーク等を介した上位装置(例えばコンピュータ)との双方向の通信を制御する。
The
プリンタ制御装置2090は、カラープリンタ2000に備えられるそれぞれの部を統括的に制御する。プリンタ制御装置2090は、CPU(Central Processing Unit)、CPUで実行されるコードで記述されたプログラムおよびプログラムを実行する際に用いられる各種データが格納されているROM、作業用のメモリであるRAM、アナログデータをデジタルデータに変換するAD変換回路等を有する。そして、プリンタ制御装置2090は、上位装置からの要求に応じてそれぞれの部を制御するとともに、上位装置からの画像データを光走査装置2010に送る。
The
感光体ドラム2030a、帯電装置2032a、現像ローラ2033a、トナーカートリッジ2034a、およびクリーニングユニット2031aは、一組で使用される。これらは、ブラックの画像を形成する画像形成ステーション(Kステーションという場合もある)を構成する。
The
感光体ドラム2030b、帯電装置2032b、現像ローラ2033b、トナーカートリッジ2034b、およびクリーニングユニット2031bは、一組で使用される。これらは、シアンの画像を形成する画像形成ステーション(Cステーションという場合もある)を構成する。
The
感光体ドラム2030c、帯電装置2032c、現像ローラ2033c、トナーカートリッジ2034c、およびクリーニングユニット2031cは、一組で使用される。これらは、マゼンタの画像を形成する画像形成ステーション(Mステーションという場合もある)を構成する。
The
感光体ドラム2030d、帯電装置2032d、現像ローラ2033d、トナーカートリッジ2034d、およびクリーニングユニット2031dは、一組で使用される。これらは、イエローの画像を形成する画像形成ステーション(Yステーションという場合もある)を構成する。
The
それぞれの感光体ドラム2030は、潜像担持体の一例であり、何れも、その表面に感光層が形成されている。すなわち、それぞれの感光体ドラム2030の表面は、被走査面となる。なお、感光体ドラム2030a,2030b,2030c,2030dは、回転軸が平行に並んで配置され、例えば全て同一の方向(例えば図1における面内で矢印方向)に回転する。
Each of the photosensitive drums 2030 is an example of a latent image carrier, and each has a photosensitive layer formed on the surface thereof. That is, the surface of each photoconductor drum 2030 is a scanned surface. Note that the
なお、ここでは、XYZ3次元直交座標系において、それぞれの感光体ドラム2030の中心軸に平行な方向をY軸方向、それぞれの感光体ドラム2030の配列方向に沿った方向をX軸方向として説明する。 Here, in the XYZ three-dimensional orthogonal coordinate system, a direction parallel to the central axis of each photoconductor drum 2030 is defined as a Y-axis direction, and a direction along the arrangement direction of each photoconductor drum 2030 is described as an X-axis direction. .
それぞれの帯電装置2032は、対応する感光体ドラム2030の表面をそれぞれ均一に帯電させる。光走査装置2010は、画像データ(ブラック画像データ、シアン画像データ、マゼンタ画像データ、イエロー画像データ)に基づいて、色毎に変調された光束を、対応する帯電された感光体ドラム2030の表面にそれぞれ照射する。これにより、それぞれの感光体ドラム2030の表面では、光が照射された部分だけ電荷が消失し、画像データに対応した潜像がそれぞれの感光体ドラム2030の表面にそれぞれ形成される。ここで形成された潜像は、感光体ドラム2030の回転に伴って対応する現像ローラ2033の方向に移動する。なお、この光走査装置2010の構成については詳細を後述する。
Each charging device 2032 uniformly charges the surface of the corresponding photosensitive drum 2030. The
ところで、それぞれの感光体ドラム2030において、画像データが書き込まれる領域は、「有効走査領域」、「画像形成領域」、「有効画像領域」などと呼ばれている。 By the way, in each photoconductor drum 2030, areas where image data is written are called “effective scanning area”, “image forming area”, “effective image area”, and the like.
トナーカートリッジ2034aには、ブラックトナーが格納されている。ブラックトナーは、現像ローラ2033aに供給される。トナーカートリッジ2034bには、シアントナーが格納されている。シアントナーは、現像ローラ2033bに供給される。トナーカートリッジ2034cには、マゼンタトナーが格納されている。マゼンタトナーは、現像ローラ2033cに供給される。トナーカートリッジ2034dには、イエロートナーが格納されている。イエロートナーは、現像ローラ2033dに供給される。
The
それぞれの現像ローラ2033は、回転に伴って、対応するトナーカートリッジ2034からのトナーが、その表面に薄く均一に塗布される。そして、それぞれの現像ローラ2033の表面のトナーは、対応する感光体ドラム2030の表面に接すると、この表面における光が照射された部分にだけ移行し、そこに付着する。すなわち、それぞれの現像ローラ2033は、対応する感光体ドラム2030の表面に形成された潜像にトナーを付着させて顕像化させる。 As each developing roller 2033 rotates, the toner from the corresponding toner cartridge 2034 is thinly and uniformly applied to the surface thereof. Then, when the toner on the surface of each developing roller 2033 comes into contact with the surface of the corresponding photosensitive drum 2030, the toner moves only to the portion irradiated with light on the surface and adheres to the surface. That is, each developing roller 2033 causes toner to adhere to the latent image formed on the surface of the corresponding photoconductor drum 2030 to be visualized.
転写ベルト2040は、ベルト回転機構に掛け渡されて、一定方向に回転する。転写ベルト2040は、外側の面が、それぞれの感光体ドラム2030a,2030b,2030c,2030dの表面に、光走査装置2010とは反対側の位置で接触する。また、転写ベルト2040は、外側の面が、転写ローラ2042と接触する。
The
ここで、それぞれの感光体ドラム2030の表面上におけるトナーが付着した像(トナー画像)は、感光体ドラム2030の回転に伴って転写ベルト2040の方向に移動する。そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのそれぞれのトナー画像は、所定のタイミングで転写ベルト2040上に順次転写され、重ね合わされてカラー画像が形成される。転写ベルト2040上に形成されたカラー画像は、転写ベルト2040の移動に伴い、転写ローラ2042の方向に移動する。
Here, an image (toner image) to which toner adheres on the surface of each photosensitive drum 2030 moves in the direction of the
給紙トレイ2060には、記録紙が格納されている。この給紙トレイ2060の近傍には、給紙コロ2054が配置されている。給紙コロ2054は、記録紙を給紙トレイ2060から1枚ずつ取り出し、レジストローラ対2056に搬送する。
The
レジストローラ対2056は、所定のタイミングで記録紙を転写ベルト2040と転写ローラ2042との間隙に向けて送り出す。これにより、転写ベルト2040上のカラー画像は、記録紙に転写される。ここで転写された記録紙は、定着ローラ2050に送られる。
The
定着ローラ2050は、熱と圧力とを記録紙に加える。これにより、定着ローラ2050は、トナーを記録紙上に定着させることができる。トナーが定着された記録紙は、排紙ローラ2058を介して排紙トレイ2070に送られ、排紙トレイ2070上に順次スタックされる。
The fixing
それぞれのクリーニングユニット2031は、対応する感光体ドラム2030の表面に残ったトナー(残留トナー)を除去する。残留トナーが除去された感光体ドラム2030の表面は、再度対応する帯電装置2032に対向する位置に戻る。 Each cleaning unit 2031 removes toner (residual toner) remaining on the surface of the corresponding photosensitive drum 2030. The surface of the photosensitive drum 2030 from which the residual toner has been removed returns to the position facing the corresponding charging device 2032 again.
濃度検出器2245は、転写ベルト2040の−X側(定着ローラ2050よりも転写ベルト2040の進行方向における上流側であって、4つの感光体ドラム2030よりも下流側の位置)に配置されている。濃度検出器2245は、一例として、図2に示されるように、3つの光学センサ2245a,2245b,2245cを有する。
The
光学センサ2245aは、転写ベルト2040における有効画像領域内の−Y側端部近傍(転写ベルト2040の幅方向の一方の端側)に対向する位置に配置される。光学センサ2245cは、転写ベルト2040における有効画像領域内の+Y側端部近傍(転写ベルト2040の幅方向の他方の端側)に対向する位置に配置される。光学センサ2245bは、主走査方向に関して、光学センサ2245aと光学センサ2245cのほぼ中央位置(転写ベルト2040の幅方向の中央位置)に配置されている。ここでは、主走査方向(Y軸方向)に関して、光学センサ2245aの中心位置をY1、光学センサ2245bの中心位置をY2、光学センサ2245cの中心位置をY3とする。
The
それぞれの光学センサ2245a,2245b,2245cは、何れも一例として、図3に示されるように、転写ベルト2040に向けて光(以下、検出用光ともいう)を射出するLED11、転写ベルト2040あるいは転写ベルト2040上のトナーパッドからの正反射光を受光する正反射光受光素子12、転写ベルト2040あるいは転写ベルト2040上のトナーパッドからの拡散反射光を受光する拡散反射光受光素子13を有している。それぞれの受光素子は、何れも受光量に応じた信号(光電変換信号)を出力する。
Each of the
ホームポジションセンサ2246aは、感光体ドラム2030aにおける回転のホームポジションを検出する。ホームポジションセンサ2246bは、感光体ドラム2030bにおける回転のホームポジションを検出する。ホームポジションセンサ2246cは、感光体ドラム2030cにおける回転のホームポジションを検出する。ホームポジションセンサ2246dは、感光体ドラム2030dにおける回転のホームポジションを検出する。
The
図4は、光走査装置2010の光学系の構成を示す図である。図5は、光源2200aからポリゴンミラー2104までの光路、および、光源2200bからポリゴンミラー2104までの光路の一例を示す図である。図6は、光源2200cからポリゴンミラー2104までの光路、および、光源2200dからポリゴンミラー2104までの光路の一例を示す図である。図7は、ポリゴンミラー2104からそれぞれの感光体ドラム2030への光路の一例を示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of an optical system of the
つぎに、光走査装置2010の光学系の構成について説明する。光走査装置2010は、光学系として、4つの光源2200a,2200b,2200c,2200d(4つを総称する場合には光源2200と称する。)と、4つのカップリングレンズ2201a,2201b,2201c,2201dと、4つの開口板2202a,2202b,2202c,2202dと、4つのシリンドリカルレンズ2204a,2204b,2204c,2204dとを有する。さらに、光走査装置2010は、光学系として、ポリゴンミラー2104と、4つの走査レンズ2105a,2105b,2105c,2105dと、6枚の折り返しミラー2106a,2106b,2106c,2106d,2108b,2108cとを有する。これらは、光学ハウジングの所定位置に組み付けられている。
Next, the configuration of the optical system of the
なお、光走査装置2010は、電気系の回路も有するが、電気系の回路については図8以降において説明する。
The
それぞれの光源2200a,2200b,2200c,2200dは、複数の発光部が2次元配列された面発光レーザアレイを含んでいる。面発光レーザアレイの複数の発光部は、すべての発光部を副走査対応方向に伸びる仮想線上に正射影したときに、発光部間隔が等間隔となるように配置されている。それぞれの光源2200a,2200b,2200c,2200dは、一例として、垂直共振器面発光レーザ(VCSEL)である。
Each of the
カップリングレンズ2201aは、光源2200aから射出された光束の光路上に配置され、通過する光束を略平行光束とする。カップリングレンズ2201bは、光源2200bから射出された光束の光路上に配置され、通過する光束を略平行光束とする。カップリングレンズ2201cは、光源2200cから射出された光束の光路上に配置され、通過する光束を略平行光束とする。カップリングレンズ2201dは、光源2200dから射出された光束の光路上に配置され、通過光束を略平行光束とする。
The
開口板2202aは、開口部を有し、カップリングレンズ2201aを介した光束を整形する。開口板2202bは、開口部を有し、カップリングレンズ2201bを介した光束を整形する。開口板2202cは、開口部を有し、カップリングレンズ2201cを介した光束を整形する。開口板2202dは、開口部を有し、カップリングレンズ2201dを介した光束を整形する。
The
シリンドリカルレンズ2204aは、開口板2202aの開口部を通過した光束を、ポリゴンミラー2104の偏向反射面近傍にZ軸方向に関して結像する。シリンドリカルレンズ2204bは、開口板2202bの開口部を通過した光束を、ポリゴンミラー2104の偏向反射面近傍にZ軸方向に関して結像する。シリンドリカルレンズ2204cは、開口板2202cの開口部を通過した光束を、ポリゴンミラー2104の偏向反射面近傍にZ軸方向に関して結像する。シリンドリカルレンズ2204dは、開口板2202dの開口部を通過した光束を、ポリゴンミラー2104の偏向反射面近傍にZ軸方向に関して結像する。
The
カップリングレンズ2201aと開口板2202aとシリンドリカルレンズ2204aとからなる光学系は、Kステーションの偏向器前光学系である。カップリングレンズ2201bと開口板2202bとシリンドリカルレンズ2204bとからなる光学系は、Cステーションの偏向器前光学系である。カップリングレンズ2201cと開口板2202cとシリンドリカルレンズ2204cとからなる光学系は、Mステーションの偏向器前光学系である。カップリングレンズ2201dと開口板2202dとシリンドリカルレンズ2204dとからなる光学系は、Yステーションの偏向器前光学系である。
An optical system including the
ポリゴンミラー2104は、Z軸に平行な軸まわりに回転する2段構造の4面鏡を有し、それぞれの鏡が偏向反射面となる。そして、1段目(下段)の4面鏡では、シリンドリカルレンズ2204bからの光束およびシリンドリカルレンズ2204cからの光束がそれぞれ偏向され、2段目(上段)の4面鏡ではシリンドリカルレンズ2204aからの光束およびシリンドリカルレンズ2204dからの光束がそれぞれ偏向されるように配置されている。
The
また、シリンドリカルレンズ2204aおよびシリンドリカルレンズ2204bからのそれぞれの光束は、ポリゴンミラー2104の−X側に偏向され、シリンドリカルレンズ2204cおよびシリンドリカルレンズ2204dからのそれぞれの光束はポリゴンミラー2104の+X側に偏向される。
Further, the light beams from the
それぞれの走査レンズ2105a,2105b,2105c,2105dは、光束を対応する感光体ドラム2030近傍に集光する光学的パワー、およびポリゴンミラー2104の回転に伴って、対応する感光体ドラム2030の面上で光スポットが主走査方向に等速で移動するような光学的パワーを有している。
Each
走査レンズ2105aおよび走査レンズ2105bは、ポリゴンミラー2104の−X側に配置されている。走査レンズ2105cおよび走査レンズ2105dは、ポリゴンミラー2104の+X側に配置されている。
The
そして、走査レンズ2105aおよび走査レンズ2105bは、Z軸方向に積層されている。走査レンズ2105bは、1段目の4面鏡に対向している。走査レンズ2105aは、2段目の4面鏡に対向している。
The
また、走査レンズ2105cおよび走査レンズ2105dは、Z軸方向に積層されている。走査レンズ2105cは、1段目の4面鏡に対向している。走査レンズ2105dは、2段目の4面鏡に対向している。
The
ポリゴンミラー2104で偏向されたシリンドリカルレンズ2204aからの光束は、走査レンズ2105a、折り返しミラー2106aを介して、感光体ドラム2030aに照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー2104の回転に伴って感光体ドラム2030aの長手方向に移動する。すなわち、この光スポットは、感光体ドラム2030a上を走査する。このときの光スポットの移動方向が、感光体ドラム2030aでの「主走査方向」であり、感光体ドラム2030aの回転方向が、感光体ドラム2030aでの「副走査方向」である。
The light beam from the
また、ポリゴンミラー2104で偏向されたシリンドリカルレンズ2204bからの光束は、走査レンズ2105b、折り返しミラー2106bおよび折り返しミラー2108bを介して、感光体ドラム2030bに照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー2104の回転に伴って感光体ドラム2030bの長手方向に移動する。すなわち、この光スポットは、感光体ドラム2030b上を走査する。このときの光スポットの移動方向が、感光体ドラム2030bでの「主走査方向」であり、感光体ドラム2030bの回転方向が、感光体ドラム2030bでの「副走査方向」である。
The light beam from the
また、ポリゴンミラー2104で偏向されたシリンドリカルレンズ2204cからの光束は、走査レンズ2105c、折り返しミラー2106cおよび折り返しミラー2108cを介して、感光体ドラム2030cに照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー2104の回転に伴って感光体ドラム2030cの長手方向に移動する。すなわち、この光スポットは、感光体ドラム2030c上を走査する。このときの光スポットの移動方向が、感光体ドラム2030cでの「主走査方向」であり、感光体ドラム2030cの回転方向が、感光体ドラム2030cでの「副走査方向」である。
The light beam from the
また、ポリゴンミラー2104で偏向されたシリンドリカルレンズ2204dからの光束は、走査レンズ2105d、折り返しミラー2106dを介して、感光体ドラム2030dに照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー2104の回転に伴って感光体ドラム2030dの長手方向に移動する。すなわち、この光スポットは、感光体ドラム2030d上を走査する。このときの光スポットの移動方向が、感光体ドラム2030dでの「主走査方向」であり、感光体ドラム2030dの回転方向が、感光体ドラム2030dでの「副走査方向」である。
The light beam from the
なお、それぞれの折り返しミラー2106a,2106b,2106c,2106d,2108b,2108cは、ポリゴンミラー2104から対応する感光体ドラム2030に至る光路長が互いに一致するとともに、対応する感光体ドラム2030における光束の入射位置および入射角が何れも互いに等しくなるように、それぞれ配置されている。
Each of the folding mirrors 2106a, 2106b, 2106c, 2106d, 2108b, and 2108c has the same optical path length from the
ポリゴンミラー2104とそれぞれの感光体ドラム2030との間の光路上に配置される光学系は、走査光学系とも呼ばれている。ここでは、走査レンズ2105aと折り返しミラー2106aとからKステーションの走査光学系が構成されている。また、走査レンズ2105bと2枚の折り返しミラー2106b,2108bとからCステーションの走査光学系が構成されている。そして、走査レンズ2105cと2枚の折り返しミラー2106c,2108cとからMステーションの走査光学系が構成されている。さらに、走査レンズ2105dと折り返しミラー2106dとからYステーションの走査光学系が構成されている。なお、それぞれの走査光学系において、走査レンズ2105が複数のレンズから構成されていてもよい。
An optical system disposed on the optical path between the
図8は、光走査装置2010の電気系の構成を示す図である。光走査装置2010は、電気系の構成として、インターフェイスユニット3101と、画像処理ユニット3102と、駆動制御ユニット3103とを備える。
FIG. 8 is a diagram showing the configuration of the electrical system of the
インターフェイスユニット3101は、上位装置(例えばコンピュータ)から転送された画像データをプリンタ制御装置2090から取得する。そして、インターフェイスユニット3101は、取得した画像データを、後段の画像処理ユニット3102に渡す。
The
本例においては、インターフェイスユニット3101は、RGB形式、解像度が1200dpi、ビット数が8ビットの画像データを取得して、画像処理ユニット3102に渡す。
In this example, the
画像処理ユニット3102は、画像処理部として機能する。画像処理ユニット3102は、インターフェイスユニット3101から画像データを取得して、印刷方式に対応したカラーの画像データに変換する。一例として、画像処理ユニット3102は、RGB形式の画像データを、タンデム形式(CMYK形式)の画像データに変換する。また、画像処理ユニット3102は、データ形式の変換に加えて、各種の画像処理も実行する。
The
本例においては、画像処理ユニット3102は、CMYK形式、解像度が2400dpi、ビット数が1ビットの画像データを出力する。なお、画像処理ユニット3102から出力される画像データの解像度は、2400dpiに限られない。また、画像処理ユニット3102から出力される画像データの解像度を、第1解像度という。
In this example, the
さらに、画像処理ユニット3102は、第1解像度(2400dpi)の画像データのそれぞれの画素が、文字または線を構成する画素であるか否かを示すタグ情報を生成する。そして、画像処理ユニット3102は、生成した第1解像度の画像データおよびタグ情報を駆動制御ユニット3103へと渡す。
Further, the
駆動制御ユニット3103は、画像処理ユニット3102から第1解像度の画像データおよびタグ情報を取得して、光源駆動に対応した第2解像度のカラーの画像データに変換する。なお、第2解像度は、第1解像度より高い。本例においては、駆動制御ユニット3103は、CMYK形式、解像度が4800dpi、ビット数が1ビットの画像データに変換する。
The
駆動制御ユニット3103は、第2解像度の画像データを画素の発光タイミングを示すクロック信号に変調して、色毎の独立した変調信号を生成する。そして、駆動制御ユニット3103は、光源2200a,2200b,2200c,2200dを、それぞれの色に対応した変調信号に応じて駆動して発光させる。なお、駆動制御ユニット3103は、解像度変換処理と変調処理とを一体的に行ってもよい。
The
また、駆動制御ユニット3103は、一例として、光源2200a,2200b,2200c,2200dの近傍に設けられたワンチップ化された単一の集積デバイスである。画像処理ユニット3102およびインターフェイスユニット3101は、駆動制御ユニット3103と比較して、光源2200a,2200b,2200c,2200dよりも遠くに配置される。そして、画像処理ユニット3102と駆動制御ユニット3103との間は、ケーブル3104により接続される。
Further, the
このような構成の光走査装置2010は、画像データに応じた光を光源2200a,2200b,2200c,2200dから発光させて潜像を形成することができる。
The
図9は、インターフェイスユニット3101の構成を示す図である。インターフェイスユニット3101は、一例として、フラッシュメモリ3211と、RAM3212と、IF回路3213と、CPU3214とを有する。フラッシュメモリ3211、RAM3212、IF回路3213およびCPU3214は、それぞれバスで接続される。
FIG. 9 is a diagram showing the configuration of the
フラッシュメモリ3211は、CPU3214で実行されるプログラム、および、CPU3214でのプログラムの実行に必要な各種データを格納する。RAM3212は、CPU3214がプログラムを実行する場合の作業用の記憶領域である。IF回路3213は、プリンタ制御装置2090と双方向の通信をする。
The
CPU3214は、フラッシュメモリ3211に格納されたプログラムに従って動作して、光走査装置2010の全体を制御する。そして、このような構成のインターフェイスユニット3101は、プリンタ制御装置2090から送信された入力画像データ(RGB形式、1200dpi、8ビット)を、画像処理ユニット3102へと渡す。
The
図10は、画像処理ユニット3102の構成を示す図である。画像処理ユニット3102は、属性分離部3220と、色変換部3221と、墨生成部3222と、ガンマ補正部3223と、位置補正部3224と、階調処理部3225と、タグ生成部3226とを有する。
FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of the
属性分離部3220は、インターフェイスユニット3101から、入力画像データ(RGB形式、1200dpi、8ビット)を受け取る。ここで、入力画像データのそれぞれの画素には、属性情報が付加されている。属性情報は、その領域(画素)のソースとなるオブジェクトの種類を示す。例えば、画素が文字の一部であれば、属性情報には、「文字」を示す属性が示される。例えば、画素が線の一部であれば、属性情報には、「線」を示す属性が示される。また、画素が図形の一部であれば、属性情報には、「図形」を示す属性が示される。また、画素が写真の一部であれば、属性情報には、「写真」を示す属性が示される。
The
属性分離部3220は、入力画像データから属性情報および画像データを分離する。属性分離部3220は、分離した属性情報および画像データをタグ生成部3226に渡す。また、属性分離部3220は、画像データを色変換部3221に渡す。属性分離部3220から出力される画像データは、一例として、RGB、1200dpi/8ビットである。また、属性分離部3220から出力される属性情報は、一例として、画像データと同一の解像度(1200dpi)で、ビット数が2ビットのデータである。
The
色変換部3221は、8ビットのRGB形式の画像データを、8ビットのCMY形式の画像データに変換する。墨生成部3222は、色変換部3221により生成されたCMY形式の画像データから、黒成分を生成してCMYK形式の画像データを生成する。ガンマ補正部3223は、墨生成部3222により生成されたCMYK形式の画像データを、テーブル等を用いて各色のレベルを線形変換する。
The
位置補正部3224は、ガンマ補正部3223から画像データを受け取り、ノイズまたは歪みを除去する。さらに、位置補正部3224は、変倍またはシフト等をして、画像の位置補正を行う。また、この際、位置補正部3224は、1200dpiの解像度を、2400dpiに変換する。そして、位置補正部3224は、1画素が複数ビット(本例においては8ビット)で表された2400dpi(第1解像度)のCMYK形式の画像データを出力する。
The
階調処理部3225は、位置補正部3224から、2400dpi、8ビットのCMYK形式の画像データを受け取る。階調処理部3225は、例えば、ディザ処理または誤差拡散処理等により疑似中間調処理をすることにより、8ビットの画像データから、1ビットの面積階調データを生成する。
The
タグ生成部3226は、1200dpiの画像データのそれぞれの画素毎に、画素の属性を表すタグ情報を生成する。本例においては、タグ生成部3226は、文字または線を構成する画素であるか否かを示すタグ情報を生成する。
The
タグ生成部3226は、一例として、属性情報に基づき、タグ情報を生成する。本例においては、タグ生成部3226は、文字または線を示す属性情報が付加されていた画素に、文字または線を示すタグ情報を割り当てる。
As an example, the
タグ生成部3226により生成されたタグ情報は、位置補正部3224および階調処理部3225を介して、駆動制御ユニット3103へと渡される。ここで、位置補正部3224は、画像データを1200dpiから2400dpiに高解像度化する処理および画像データの位置補正をする処理と同一の処理を、タグ情報に施す。これにより、位置補正部3224は、タグ情報も1200dpiから2400dpiに高解像度化し、高解像度化した後のそれぞれの画素にタグ情報を割り当てることができる。
Tag information generated by the
そして、階調処理部3225は、第1解像度(2400dpi)の1ビットの画像データ、および、第1解像度(2400dpi)の1ビットのタグ情報のそれぞれを、駆動制御ユニット3103へと送信する。なお、階調処理部3225は、上位ビットが画像データ(CMYK)、下位ビットがタグ情報を表す、第1解像度(2400dpi)の2ビットのデータを駆動制御ユニット3103へと送信してもよい。
The
このように、画像処理ユニット3102は、第1解像度(2400dpi)の画像データの画素のそれぞれに対応付けられたタグ情報を生成して、駆動制御ユニット3103へと送信することができる。また、画像処理ユニット3102は、一部または全部がハードウェアにより実現されていてもよいし、CPUがソフトウェアプログラムを実行することにより実現されてもよい。
As described above, the
図11は、駆動制御ユニット3103の構成を示す図である。駆動制御ユニット3103は、クロック生成部3232と、変調部3233と、光源駆動部3234とを有する。
FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration of the
クロック生成部3232は、画素の発光タイミングを示すクロック信号を発生する。クロック信号は、第2解像度(4800dpi)に対応する分解能で画像データが変調可能な信号である。
The
変調部3233は、画像処理ユニット3102から、第1解像度の画像データおよびタグ情報を取得する。そして、変調部3233は、第1解像度の画像データおよびタグ情報に基づき、第1解像度の画像データを、第1解像度よりも高い第2解像度の画像データに変換する。本例においては、変調部3233は、CMYK形式、2400dpi、1ビットの画像データおよびタグ情報に基づき、CMYK形式、4800dpi、1ビット相当の画像データを生成する。そして、変調部3233は、このような第2解像度の画像データをクロック信号に変調して、4800dpiの画像を形成するための変調信号を生成する。さらに、変調部3233は、第1解像度の画像データおよびタグ情報に基づき、光源2200から発光する光の光量を表す光量データを、第2解像度の画素毎に生成する。
The
光源駆動部3234は、第2解像度の画像データに応じた変調信号、および、光量データを受け取る。光源駆動部3234は、変調部3233から出力された色毎に独立した変調信号のそれぞれに応じて、対応する光源2200a,2200b,2200c,2200dを駆動する。さらに、光源駆動部3234は、変調部3233から出力された色毎に独立した光量データのそれぞれに応じて、対応する光源2200a,2200b,2200c,2200dを発光させるための電流量を変更する。これにより光源駆動部3234は、それぞれの光源2200a,2200b,2200c,2200dを変調信号に応じたタイミングにおいて、光量データに示された光量で発光させることができる。
The light
図12は、変調部3233の構成を示す図である。変調部3233は、解像度変換部3241と、パルス生成部3242と、印加電流設定部3243と、モード設定部3244とを含む。変調部3233(解像度変換部3241、パルス生成部3242、印加電流設定部3243およびモード設定部3244)と光源駆動部3234とは、単一の集積デバイスに集積されている。
FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration of the
解像度変換部3241は、画像処理ユニット3102から出力された第1解像度の画像データおよびタグ情報に基づき、第1解像度の画像データを第2解像度の画像データおよび光量パターンデータを生成する。パルス生成部3242は、解像度変換部3241により生成された第2解像度の画像データに基づき、画像データに応じたオンオフ用変調信号である変調信号を生成する。さらに、パルス生成部3242は、解像度変換部3241により生成された光量パターンデータに基づき、パワー変調制御信号を生成する。印加電流設定部3243は、パワー変調制御信号に基づき、各光源(2200a、2200b、2200c、2200d)に流す電流量を表す光量データを生成する。
Based on the first resolution image data and tag information output from the
解像度変換部3241は、バッファメモリ部3251と、パターンマッチング部3252と、画像/光量パターン発生部3253と、画素変換部3254と、第1切替部3255と、を含む。
The
バッファメモリ部3251は、画像処理ユニット3102から送られてくる2400dpi/1bitの画像データおよびタグ情報を受け取って、複数の主走査ライン分の画像データおよびタグ情報を蓄積する。バッファメモリ部3251は、下流側のデータ処理部(ここでは、パターンマッチング部3252および画素変換部3254)からの読み出しに応じて、蓄積した画像データおよびタグ情報を下流側に渡す。この段階では、画像データは、第1解像度(2400dpi/1bitで)ある。バッファメモリ部3251から出力された画像データおよびタグ情報は、パターンマッチング部3252および画素変換部3254に入力される。
The
パターンマッチング部3252は、2400dpi/1bitの画像ドットに対応する画像データおよびタグ情報を、イメージマトリクスを用いて画像処理対象の画素とパターンマッチングする。この場合において、パターンマッチング部3252は、タグ情報に示される画像の属性から必要な画像領域を特定してパターンマッチングを実施し、特性された画像領域が予め設定されたそれぞれのパターンに一致するかを検出する。ここで、画像の属性とは、例えば文字、写真または図形などである。その後、パターンマッチング部3252は、どのパターンと一致したかを示すマッチング信号を画像/光量パターン発生部3253へ出力する。また、パターンマッチング部3252は、いずれかのパターンと一致した際にアサートされるイネーブル信号を第1切替部3255へ出力する。
The
画像/光量パターン発生部3253は、パターンマッチング部3252からのマッチング信号に基づいて特定される第2解像度の画像データを、第1切替部3255へ出力する。また、画像/光量パターン発生部3253は、パターンマッチング部3252からのマッチング信号に基づいて特定される光量パターンデータをパルス生成部3242に出力する。光量パターンデータは、第2解像度で光量を変調させる画素を示すデータである。
The image / light quantity
画素変換部3254は、バッファメモリ部3251から出力された画像データの各画素を、例えば2×2の画素に分割して第2解像度に高解像度化(例えば4800dpi化)する。画素変換部3254は、第2解像度の画像データを第1切替部3255へ出力する。
The
第1切替部3255は、画素変換部3254から出力された第2解像度の画像データ、または、パターンマッチング部3252から出力された第2解像度の画像データの何れかを選択する。第1切替部3255は、いずれかのパターンと一致した際にアサートされるイネーブル信号の入力があった場合には、パターンマッチング部3252から出力された第2解像度の画像データを選択する。また、第1切替部3255は、イネーブル信号の入力が無かった場合には、画素変換部3254から出力された第2解像度の画像データを選択する。
The
パルス生成部3242は、第2解像度の画像データに応じてオンオフするための信号である変調信号と、印加電流を切り替えるための信号であるパワー変調制御信号とを生成する。
The
より詳細には、パルス生成部3242は、解像度変換部3241から出力された第2解像度の画像データをクロック信号に変調して、変調信号を生成する。変調信号は、例えばオン期間が光源2200を発光させる期間を示し、オフ期間が光源2200を消灯させる期間を示す。また、パルス生成部3242は、光量パターンデータをクロック信号に変調してパワー変調制御信号を生成する。パワー変調制御信号は、印加電流設定部3243により基準光量データと高光量データとを選択するために用いられる。パワー変調制御信号は、例えばオン期間が高光量で光源2200を発光させる期間を示し、オフ期間が基準光量で光源2200を発光させる期間を示す。
More specifically, the
印加電流設定部3243は、基準光量設定部3261と、パワー変調電流設定部3262と、パワー変調値保持部3263と、第2切替部3264とを含む。印加電流設定部3243は、パルス生成部3242で生成されたパワー変調制御信号に応じて切り換えられる光量データを出力する。これにより、印加電流設定部3243は、露光強度を切り替えるための印加電流変調(パワー変調)を行うことができる。
The applied
基準光量設定部3261は、予め設定された基準光量データを生成する。パワー変調電流設定部3262は、基準光量設定部3261で生成される基準光量データを変倍した高光量データを生成する。パワー変調電流設定部3262は、パワー変調電流設定部3262での変倍率を保持している。基準光量設定部3261で生成された基準光量データとパワー変調電流設定部3262で生成された高光量データとは、第2切替部3264へと出力される。
The reference light
第2切替部3264は、パルス生成部3242からのパワー変調制御信号に基づいて、基準光量データまたは高光量データのうちの一方を選択する。第2切替部3264は、基準光量データまたは高光量データのうちの選択した一方を、光量データとして光源駆動部3234に出力する。
The
そして、後段の光源駆動部3234は、第2切替部3264からの光量データ(電流設定値)と、パルス生成部3242からの変調信号(オンオフ用変調信号)とに応じて各光源(2200a、2200b、2200c、2200d)を駆動する。
Then, the light
モード設定部3244は、印刷動作に先だってインターフェイスユニット3101から通常モードまたは高品位モードの設定を受け付ける。モード設定部3244は、通常モードに設定された場合には、第2切替部3264に、基準光量設定部3261から出力された基準光量データを選択し続けるように切り替え動作を固定させる。これにより、通常モードにおいて、第2切替部3264は、基準光量を示す光量データを出力する。また、モード設定部3244は、高品位モードに設定された場合には、第2切替部3264に、パワー変調制御信号に応じた切り替え動作を実行させる。
The
このようなモード設定部3244は、通常モード時においては、光源2200から発光される光量を基準光量に固定させることができる。一方、モード設定部3244は、高品位モード時においては、基準光量と高光量とを画素単位で切り替えて光源2200から発光させることができる。
Such a
また、モード設定部3244は、通常モードに設定された場合には、第1切替部3255に、画素変換部3254により変換された第2解像度の画像データを選択し続けるように切り替え動作を固定させる。また、モード設定部3244は、高品位モードに設定された場合には、第1切替部3255にイネーブル信号に応じた切り替え動作を実行させる。
In addition, when the mode is set to the normal mode, the
このようなモード設定部3244は、通常モード時においては、第1切替部3255に、画素単位で高解像度化した第2解像度の画像データを固定して出力させることができる。一方、モード設定部3244は、高品位モード時においては、第1切替部3255に、画素単位で高解像度化した第2解像度の画像データと、領域単位でパターンを置き換えて高解像度化した第2解像度の画像データとを切り替えて出力させることができる。
In the normal mode, the
このような構成の変調部3233は、第1解像度の画像データを第2解像度の画像データに変換できるとともに、文字または線のエッジに対して画像処理を施すことができる。例えば、変調部3233は、文字または線を細線化したり、または、白抜きの文字または線を太線化したりすることができる。
The
さらに、変調部3233は、文字または線のエッジ部分の画素を形成するための光量を、第2解像度の画像データの画素単位で大きくすることができる。これにより、変調部3233は、文字または線のエッジ部分を高品位に印刷させることができる。
Furthermore, the
図13は、光源駆動部3234の構成を光源2200とともに示す図である。光源駆動部3234は、電流源3271と、点灯スイッチ3272と、DAコンバータ3273とを含む。
FIG. 13 is a diagram illustrating the configuration of the light
電流源3271は、対応する光源2200に、DAコンバータ3273により設定された電流を流す。点灯スイッチ3272は、光源2200に電流を流すか否かを、変調部3233から受け取った変調信号のタイミングで切り替える。具体的には、点灯スイッチ3272は、変調信号のパルスの発生タイミングにおいて光源2200に電流源3271の電流を流す。これにより、点灯スイッチ3272は、変調信号のパルスのタイミング(黒画素を形成するタイミング)において、光源2200を発光させることができる。
The
DAコンバータ3273は、変調部3233から光量データを受け取る。そして、DAコンバータ3273は、受け取った光量データをDA変換して、アナログの電流信号を電流源3271に与える。電流源3271は、DAコンバータ3273から与えられた電流量に比例した電流を光源2200に流す。従って、DAコンバータ3273は、光源2200の光量を、光量データに応じて制御することができる。
The
このように光源駆動部3234は、変調部3233により生成された第2解像度の画像データに応じた変調信号により光源2200を点灯させることができる。これとともに、光源駆動部3234は、変調部3233により生成された光量パターンデータに従って選択された光量データに応じて、光源2200の光量を制御することができる。
As described above, the light
なお、光源駆動部3234は、変調部3233に含まれる第2切替部3264を、変調部3233に代わって有してもよい。この場合、変調部3233は、光量データに代えて、パワー変調制御信号、基準光量データおよび高光量データを変調部3233から受け取る。
The light
<各部の処理内容の具体例>
以下、各部の処理内容を具体的な画像データ等を参照して説明する。
<Specific examples of processing contents of each part>
Hereinafter, the processing content of each unit will be described with reference to specific image data and the like.
図14は、パターンマッチングにより検出される対象領域の一例を示す図である。パターンマッチング部3252は、一例として、エッジを表す画素データおよびタグ情報のパターンを予め記憶している。そして、パターンマッチング部3252は、これらのパターンと、入力した第1解像度の画像データおよびタグ情報とをマッチングさせる。
FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a target area detected by pattern matching. As an example, the
パターンマッチング部3252は、入力した第1解像度の画像データおよびタグ情報が、予め記憶している複数のパターンの何れかにマッチングしていれば、マッチングした領域に、所定属性(例えば文字または線)のエッジ部分が含まれていると判断する。そして、図14に示すように、パターンマッチング部3252は、マッチングしたパターンに基づいて、入力した第1解像度の画像データにおける対象領域(所定属性(例えば文字または線)のエッジ部分)を検出する。
If the input first resolution image data and tag information match any of a plurality of patterns stored in advance, the
図15は、画素変換部3254による画素毎の解像度の変換処理の一例を示す図である。画素変換部3254は、入力した第1解像度の画像データを画素毎に高解像度化して、第2解像度の画像データを生成する。画素変換部3254は、一例として、2400dpiの画像データの主走査方向および副走査方向のそれぞれに画素を2分割して、4800dpiの画像データを生成する。
FIG. 15 is a diagram illustrating an example of resolution conversion processing for each pixel by the
より具体的には、画素変換部3254は、図15の(a)に示すように、第1解像度の1つの黒画素を、主走査方向および副走査方向の2画素ずつで構成される4つの第2解像度の黒画素に変換する。なお、画素変換部3254は、第1解像度の1つの黒画素を、例えば3つの黒画素と1つの白画素から構成されるパターンのような、4つの第2解像度の画素から構成される他のパターンに変換してもよい。
More specifically, as shown in FIG. 15A, the
また、画素変換部3254は、図15の(b)に示すように、第1解像度の1つの白画素を、主走査方向および副走査方向の2画素ずつで構成される4つの第2解像度の白画素に変換する。なお、画素変換部3254は、第1解像度の1つの白画素を、4つの第2解像度の画素から構成される他のパターンに変換してもよい。
Further, as shown in FIG. 15B, the
図16は、対象領域における画像データ、および、対象領域における光量パターンデータの一例を示す図である。 FIG. 16 is a diagram illustrating an example of image data in the target area and light amount pattern data in the target area.
画像/光量パターン発生部3253は、パターンマッチング部3252が検出した対象領域における、第2解像度の画像データを発生する。画像/光量パターン発生部3253は、一例として、それぞれのパターンに対応させて、対象領域の第2解像度の画像データを予め記憶している。そして、画像/光量パターン発生部3253は、マッチングしたパターンに対応した第2解像度の画像データを選択して出力する。
The image / light quantity
画像/光量パターン発生部3253は、一例として、図16の(a)に示すように、対象領域における黒部分を細くするような第2解像度の画像データを発生する。すなわち、画像/光量パターン発生部3253は、エッジにおける、白部分の領域を広げて、黒部分の領域を狭めるような画素配置の第2解像度の画像データを発生する。これにより、画像/光量パターン発生部3253は、文字または線等の所定の属性の領域におけるエッジ部分を、第2解像度の画素単位で細くすることができる。
As an example, the image / light quantity
また、画像/光量パターン発生部3253は、パターンマッチング部3252が検出した対象領域における、第2解像度の光量パターンデータを発生する。画像/光量パターン発生部3253は、一例として、それぞれのパターンに対応させて、対象領域の第2解像度の光量パターンデータを予め記憶している。そして、画像/光量パターン発生部3253は、マッチングしたパターンに対応した第2解像度の光量パターンデータを選択して出力する。
The image / light quantity
画像/光量パターン発生部3253は、一例として、図16の(b)に示すように、対象領域における黒部分(露光領域)を高光量とするような第2解像度の光量パターンデータを発生する。すなわち、画像/光量パターン発生部3253は、エッジを狭めた後におけるエッジに隣接する黒領域の光量を高くする第2解像度の光量パターンデータを発生する。これにより、画像/光量パターン発生部3253は、文字または線等の所定の属性の領域におけるエッジ部分を、第2解像度の画素単位で、大きな光量で露光することができる。
As an example, as shown in FIG. 16B, the image / light quantity
図17は、第2解像度の画像データの一例を示す図である。第1切替部3255は、対象領域において、画像/光量パターン発生部3253が発生した第2解像度の画像データを選択して出力し、対象領域以外の領域において、画素変換部3254が変換した第2解像度の画像データを選択して出力する。この結果、図17に示すように、第1切替部3255は、対象領域の画像データと、対象領域以外の領域の画像データとを合成した第2解像度の画像データを生成することができる。そして、パルス生成部3242は、このように合成された第2解像度の画像データによりクロック信号を変調して変調信号を生成する。
FIG. 17 is a diagram illustrating an example of second-resolution image data. The
図18は、第2解像度の光量パターンデータの一例を示す図である。第2切替部3264は、対象領域において、画像/光量パターン発生部3253が発生した第2解像度の光量パターンデータに応じたパワー変調制御信号に基づき、高光量データまたは基準光量データを切り替えて出力する。また、第2切替部3264は、対象領域以外の領域において、基準光量設定部3261が出力した基準光量データを選択して出力する。この結果、図18に示すように、第2切替部3264は、対象領域については光量パターンデータに応じて高光量と基準光量とが切り替えられたパターンにより、対象領域以外の領域については基準光量に固定されたパターンにより、光量データを出力することができる。
FIG. 18 is a diagram illustrating an example of the light quantity pattern data of the second resolution. The
<効果>
図19は、矩形状の黒領域を表す2400dpiの画像データを、4800dpiの画像データに高解像度化した場合の変換例を示す図である。
<Effect>
FIG. 19 is a diagram illustrating a conversion example when the resolution of 2400 dpi image data representing a rectangular black region is increased to 4800 dpi image data.
本実施形態に係るカラープリンタ2000では、画像処理ユニット3102において、第1解像度の画像データを生成して、ケーブル3104を介して駆動制御ユニット3103に送信する。これにより、カラープリンタ2000によれば、画像処理ユニット3102から駆動制御ユニット3103へのデータ転送量を少なくすることができる。
In the
さらに、駆動制御ユニット3103は、第1解像度(例えば2400dpi)の画像データを第2解像度(例えば4800dpi)の画像データに変換して印刷を行う。この場合において、駆動制御ユニット3103は、第1解像度の画像データおよびタグ情報を予め定められたパターンとマッチングさせて、所定の属性(例えば、文字または線)のエッジ領域である対象領域を検出する。そして、駆動制御ユニット3103は、この対象領域をマッチングしたパターンに対応して定められた第2解像度の画像データに置き換える。
Further, the
従って、駆動制御ユニット3103は、図19の(a)に示されるような形状の第1解像度(2400dpi)の画像データを、例えば、図19の(b)に示すように、第2解像度(4800dpi)の画素単位でエッジ部分を狭めた第2解像度(4800dpi)の画像データに変換することができる。
Accordingly, the
特に、駆動制御ユニット3103は、検出した対象領域の単位で画像データを発生するので、主走査方向および副走査方向に関わらずエッジを狭めることができ、さらに、第2解像度の任意の画素数の単位でエッジを狭めることができる。
In particular, since the
また、さらに、駆動制御ユニット3103は、検出した対象領域の単位で光源2200の光量を変更する。例えば、駆動制御ユニット3103は、図19の(b)に示すように、所定の属性(文字または線)のエッジ部分の画素において、基準光量よりも大きい光量で光源2200を発光させることができる。
Furthermore, the
図20は、基準光量の波形、および、この波形で形成された現像電界の一例を示す図である。通常モードにおいて、駆動制御ユニット3103に、2400dpiで4画素幅の線の画像データが入力されたとする。この場合、光源駆動部3234は、図20の(a)に示すような波形(基準光量、例えば2400dpiの4画素分)で光源2200を発光させて、感光体ドラム2030上に現像電界を形成する。
FIG. 20 is a diagram illustrating an example of the waveform of the reference light amount and the developing electric field formed with this waveform. In the normal mode, assume that image data of a line having a width of 4 pixels at 2400 dpi is input to the
図20の(a)に示す波形で感光させた場合、感光体ドラム2030に形成された現像電界は、図20の(b)に示すように、エッジ部分では緩やかに変化する。このため、トナー付着が不安定な弱電界の領域(E1とE2との間の領域)の距離Δlが長くなってしまう。従って、通常モードでは、カラープリンタ2000は、トナー付着のムラが生じて、文字および線を鮮明に印刷することができない。
When the photosensitive drum 2030 is exposed with the waveform shown in FIG. 20A, the developing electric field formed on the photosensitive drum 2030 gradually changes at the edge portion as shown in FIG. For this reason, the distance Δl of the weak electric field region (region between E1 and E2) where the toner adhesion is unstable becomes long. Therefore, in the normal mode, the
図21は、エッジ部分を高光量とし、他の部分を基準光量とした波形、および、この波形で形成された現像電界の一例を示す図である。高品位モードにおいて、駆動制御ユニット3103に、2400dpiで4画素幅の線の画像データが入力されたとする。この場合、光源駆動部3234は、図21の(a)に示すような、線幅を細くするとともに、エッジ部分が高光量であり他の部分を基準光量とした波形により光源2200を発光させて、感光体ドラム2030上に現像電界を形成する。
FIG. 21 is a diagram showing an example of a waveform in which the edge portion has a high light amount and the other portion has a reference light amount, and a developing electric field formed with this waveform. Assume that line data having a width of 4 pixels at 2400 dpi is input to the
図21の(a)に示す波形で感光させた場合、感光体ドラム2030に形成された現像電界は、図21の(b)に示すように、エッジ部分の傾きが急峻になる。このため、トナー付着が不安定な弱電界の領域(E1とE2との間の領域)の距離Δl´を短くすることができる。従って、高品位モードにおいて、カラープリンタ2000は、トナー付着のムラを低減して、濃度の安定性が向上し、文字および線のエッジを鮮明に印刷することができる。
When the photosensitive drum 2030 is exposed to the waveform shown in FIG. 21A, the edge of the developing electric field formed on the photosensitive drum 2030 becomes steep as shown in FIG. Therefore, the distance Δl ′ of the weak electric field region (region between E1 and E2) where toner adhesion is unstable can be shortened. Accordingly, in the high-quality mode, the
図22は、通常光量の波形と、エッジ部分を狭めて且つエッジ部分の光量を大きくした波形とを比較する図である。光源駆動部3234は、線幅を細くしつつ、光量を増大させているので、露光エネルギーの総量が著しく増大することもない。従って、高品位モードにおいて、カラープリンタ2000は、適正な露光エネルギーで文字および線を印刷することができる。
FIG. 22 is a diagram comparing the waveform of the normal light amount with the waveform obtained by narrowing the edge portion and increasing the light amount of the edge portion. Since the light
例えば、図22に示すように、画像/光量パターン発生部3253は、露光部分を細くせずに基準光量で光源2200を発光させた場合の対象領域の積分光量と、露光部分を細くして高光量で光源2200を発光させた場合の積分光量とが同一となるような、対象領域における第2解像度の画像データを発生してもよい。これにより、光源駆動部3234は、露光エネルギーの総量を変化させずに文字および線を印刷することができる。
For example, as shown in FIG. 22, the image / light quantity
図23は、1200dpiで細線化した場合のエッジ領域を示す図である。図24は、4800dpiで細線化した場合のエッジ領域を示す図である。 FIG. 23 is a diagram showing an edge region when the line is thinned at 1200 dpi. FIG. 24 is a diagram showing an edge region when it is thinned at 4800 dpi.
1200dpiで細線化した場合(図23)と、4800dpiで細線化した場合(図24)とを比較すると、第2解像度で細線化した場合の方がより微細な形状で画像を印刷することができる。さらに、高光量とする領域も第2解像度の単位で設定することができるので、露光エネルギーも適切に調整することができ、文字および線をより鮮明に印刷することができる。 When the thinning is performed at 1200 dpi (FIG. 23) and the thinning is performed at 4800 dpi (FIG. 24), an image can be printed with a finer shape when the thinning is performed at the second resolution. . Furthermore, since the area | region which makes a high light quantity can also be set in the unit of 2nd resolution, exposure energy can also be adjusted appropriately and a character and a line can be printed more clearly.
以上、説明した本発明の実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、適宜、省略、置き換え、変更を行うことができる。 The above-described embodiment of the present invention has been presented as an example, and is not intended to limit the scope of the invention. The embodiment can be implemented in various other forms, and can be omitted, replaced, or changed as appropriate.
2000 カラープリンタ
2010 光走査装置
2030a,2030b,2030c,2030d 感光体ドラム
2031a,2031b,2031c,2031d クリーニングユニット
2032a,2032b,2032c,2032d 帯電装置
2033a,2033b,2033c,2033d 現像ローラ
2034a,2034b,2034c,2034d トナーカートリッジ
2040 転写ベルト
2042 転写ローラ
2050 定着ローラ
2054 給紙コロ
2056 レジストローラ対
2058 排紙ローラ
2060 給紙トレイ
2070 排紙トレイ
2080 通信制御装置
2090 プリンタ制御装置
2104 ポリゴンミラー
2105a,2105b,2105c,2105d 走査レンズ
2106a,2106b,2106c,2106d,2108b,2108c 折り返しミラー
2200a,2200b,2200c,2200d 光源
2201a,2201b,2201c,2201d カップリングレンズ
2202a,2202b,2202c,2202d 開口板
2204a,2204b,2204c,2204d シリンドリカルレンズ
2245 濃度検出器
2246a,2246b,2246c,2246d ホームポジションセンサ
3101 インターフェイスユニット
3102 画像処理ユニット
3103 駆動制御ユニット
3211 フラッシュメモリ
3212 RAM
3213 IF回路
3214 CPU
3220 属性分離部
3221 色変換部
3222 墨生成部
3223 ガンマ補正部
3224 位置補正部
3225 階調処理部
3226 タグ生成部
3232 クロック生成部
3233 変調部
3234 光源駆動部
3241 解像度変換部
3242 パルス生成部
3243 印加電流設定部
3244 モード設定部
3251 バッファメモリ
3252 パターンマッチング部
3253 画像/光量パターン発生部
3254 画素変換部
3255 第1切替部
3261 基準光量設定部
3262 パワー変調電流設定部
3263 パワー変調値保持部
3264 第2切替部
3271 電流源
3272 点灯スイッチ
3273 DAコンバータ
2000
3213 IF
3220
Claims (12)
入力画像データに基づき、第1解像度の画像データ、および、前記第1解像度の画像データの画素毎に属性を表すタグ情報を生成する画像処理部と、
前記第1解像度の画像データを前記第1解像度より高い第2解像度の画像データに変換して、前記第2解像度の画像データに応じた変調信号を生成する変調部と、
前記変調信号により前記光源を駆動する光源駆動部と、
を備え、
前記変調部は、
前記第1解像度の画像データおよび前記タグ情報を予め定められたパターンとマッチングさせて、所定属性のエッジ部分である対象領域を検出するパターンマッチング部と、
マッチングしたパターンに対応して定められた、前記対象領域の前記第2解像度の画像データを発生する画像パターン発生部と、
マッチングしたパターンに対応して定められた、前記対象領域の前記第2解像度の光量パターンデータを発生する光量パターン発生部と、
を有し、
前記光源駆動部は、前記第2解像度の画像データに応じた前記変調信号により前記光源を点灯させるとともに、前記光量パターンデータに従って前記光源の光量を制御する
画像形成装置。 An image forming apparatus that forms an image according to light emitted from a light source,
An image processing unit that generates tag information representing attributes for each pixel of the first resolution image data and the first resolution image data based on the input image data;
A modulation unit that converts the image data of the first resolution into image data of a second resolution higher than the first resolution, and generates a modulation signal according to the image data of the second resolution;
A light source driving unit for driving the light source by the modulation signal;
With
The modulator is
A pattern matching unit that matches the image data of the first resolution and the tag information with a predetermined pattern to detect a target region that is an edge portion of a predetermined attribute;
An image pattern generation unit configured to generate image data of the second resolution of the target area, which is defined corresponding to a matched pattern;
A light amount pattern generating unit that generates light amount pattern data of the second resolution of the target area, which is determined corresponding to a matched pattern;
Have
The light source driving unit turns on the light source by the modulation signal corresponding to the image data of the second resolution, and controls the light amount of the light source according to the light amount pattern data.
前記第1解像度の画素毎に、前記第1解像度の画像データを前記第2解像度の画像データに変換する画素変換部と、
前記第2解像度の画素毎に、前記画像パターン発生部により発生された前記第2解像度の画像データ、または、前記画素変換部により変換された前記第2解像度の画像データを切り替えて出力する第1切替部と、
前記第1切替部から出力された前記第2解像度の画像データによりクロック信号を変調して前記変調信号を出力するパルス生成部と、
をさらに有し、
前記第1切替部は、
前記対象領域において、前記画像パターン発生部により発生された前記第2解像度の画像データを出力し、
前記対象領域ではない領域において、前記画素変換部により変換された前記第2解像度の画像データを出力する
請求項1に記載の画像形成装置。 The modulator is
A pixel conversion unit that converts the image data of the first resolution into the image data of the second resolution for each pixel of the first resolution;
The second resolution image data generated by the image pattern generation unit or the second resolution image data converted by the pixel conversion unit is switched and output for each pixel of the second resolution. A switching unit;
A pulse generation unit that modulates a clock signal with the image data of the second resolution output from the first switching unit and outputs the modulation signal;
Further comprising
The first switching unit includes:
In the target area, output the second resolution image data generated by the image pattern generation unit,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image data of the second resolution converted by the pixel conversion unit is output in an area that is not the target area.
前記第2解像度の画素毎に、前記光量パターン発生部により発生された前記光量パターンデータ、または、前記基準光量パターン出力部により出力された前記光量パターンデータを切り替えて出力する第2切替部と、
をさらに有し、
前記第2切替部は、
前記対象領域において、前記光量パターン発生部により発生された前記光量パターンデータを出力し、
前記対象領域ではない領域において、前記基準光量パターン出力部により出力された前記光量パターンデータを出力する
請求項1または2に記載の画像形成装置。 A reference light amount pattern output unit that outputs the light amount pattern data indicating the reference light amount;
A second switching unit that switches and outputs the light amount pattern data generated by the light amount pattern generation unit or the light amount pattern data output by the reference light amount pattern output unit for each pixel of the second resolution;
Further comprising
The second switching unit is
In the target area, output the light amount pattern data generated by the light amount pattern generation unit,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the light amount pattern data output by the reference light amount pattern output unit is output in a region that is not the target region.
請求項3に記載の画像形成装置。 The light amount pattern data is data indicating, for each pixel of the second resolution, whether the light source emits light with the reference light amount or whether the light source emits light with a light amount higher than the reference light amount. Image forming apparatus.
前記基準光量を表す光量データを保持する光量データ保持部と、
前記基準光量を表す光量データに対して予め定められた倍率を乗じて前記高光量を表す光量データを生成する乗算部と、
前記光量データ保持部により保持された光量データ、または、前記乗算部により生成された光量データを、前記光量パターンデータに従って選択するセレクタと、
をさらに有し、
前記セレクタは、
前記光量パターンデータに前記基準光量が示されたタイミングにおいては、前記光量データ保持部により保持された光量データを選択して出力し、
前記光量パターンデータに前記高光量が示されたタイミングにおいては、前記乗算部が出力した光量データを選択して出力し、
前記光源駆動部は、前記セレクタから出力された前記光量データに従って前記光源の光量を制御する
請求項4に記載の画像形成装置。 The modulator is
A light amount data holding unit for holding light amount data representing the reference light amount;
A multiplier for generating light amount data representing the high light amount by multiplying a light amount data representing the reference light amount by a predetermined magnification;
A selector that selects the light amount data held by the light amount data holding unit or the light amount data generated by the multiplication unit according to the light amount pattern data;
Further comprising
The selector is
At the timing when the reference light amount is indicated in the light amount pattern data, the light amount data held by the light amount data holding unit is selected and output,
At the timing when the high light amount is indicated in the light amount pattern data, the light amount data output by the multiplication unit is selected and output,
The image forming apparatus according to claim 4, wherein the light source driving unit controls a light amount of the light source according to the light amount data output from the selector.
前記光量パターン発生部は、前記露光部分を前記高光量とする前記光量パターンデータを発生する
請求項5に記載の画像形成装置。 The image pattern generator generates the second resolution image data in which an exposed portion is made thinner than the first resolution image data,
The image forming apparatus according to claim 5, wherein the light quantity pattern generation unit generates the light quantity pattern data in which the exposed portion has the high light quantity.
請求項6に記載の画像形成装置。 The image pattern generator emits the light source with the integrated light amount of the target area when the light source emits light with the reference light amount without thinning the exposed portion, and the high light amount with the exposed portion thinned. The image forming apparatus according to claim 6, wherein second-resolution image data is generated in the target area so that the integrated light quantity in the case is the same.
請求項1から7の何れか1項に記載の画像形成装置。 The said image processing part produces | generates the said tag information which shows whether it is a pixel of the attribute which comprises a character or a line for every pixel of the image data of said 1st resolution. The image forming apparatus described in 1.
請求項8に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 8, wherein the image pattern generation unit generates the second resolution image data in which a character or line edge is thinned.
請求項8に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 8, wherein the image pattern generation unit generates the image data of the second resolution in which a white part of a white character or a line is thickened.
請求項1から10の何れか1項に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, wherein the modulation unit and the light source driving unit are integrated in a single integrated device.
請求項1から11の何れか1項に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, wherein the light source is a vertical cavity surface emitting laser.
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Cited By (3)
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- 2015-09-16 JP JP2015183293A patent/JP2016064653A/en active Pending
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