JP3371619B2 - 画像書込み装置 - Google Patents
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Description
生するための画像書込み装置に関する。
の電子写真式の画像形成装置では、画像情報に応じて感
光体を部分的に露光する画像書込み手段として、レーザ
ビームをポリゴンミラーによって偏向して走査(主走
査)を行う機械走査式のプリントヘッドが広く用いられ
ている。
間を短縮するには、複数のレーザビームを用いて複数の
ラインの走査を同時に行うマルチビーム走査が有効であ
る。例えば2ラインの走査を同時に行えば、原理的には
露光の所要時間は1ラインずつ主走査を行う場合の1/
2になる。
査するマルチビーム走査では、光源の寸法上の制約から
ラインピッチの縮小に限界がある。つまり、高解像度化
が困難である。
飛ばした一定ライン置きの複数のラインについて同時に
走査する手法が提案されている(特開昭56−1109
60号)。
ンタなどの画像形成装置においては、露光走査に先立っ
て画像メモリ上で画像が仮想的に描画される。そして、
露光走査に際して、画像メモリからレーザ光源の制御系
へ画像を表す画素単位の画像データ(ビットマップデー
タ)が転送され、画像データに基づいてレーザビームが
変調される。
は、先頭のラインから順に1ライン分ずつ画像データを
転送すればよい。また、隣接するM(≧2)本のライン
を同時に走査する場合には、先頭のラインから順にMラ
イン分ずつ画像データを転送するのが効率的である。
ついて同時に走査する場合には、単に先頭のラインから
順に画像データを転送するだけでは、適正な走査を行う
ことができない。なお、前掲の公報には、画像データの
転送に関する具体的な開示はない。
置きのマルチビーム走査をできるだけ簡単に実現するこ
とを目的としている。
は、画像メモリ内の画像データに基づいて露光走査のた
めの2以上のM個の光ビームを変調し、Mライン置きの
合計M本の走査ラインの主走査を同時に行い、かつ同一
の光ビームによる主走査が(M−1)ライン置きとなる
ように副走査を行う画像書込み装置であって、前記各光
ビームに対して1つずつ設けられた合計M個のバッファ
メモリと、各走査ラインに対応する画像データを前記画
像メモリから走査順に読み出す画像メモリ制御手段と、
前記画像メモリから読み出された前記画像データを、前
記各光ビームについて、同一のビームの走査ラインが
(M−1)ライン置きとなるように、前記各バッファメ
モリにライン単位で振り分けて格納するバッファ入力制
御手段と、特定のタイミングで前記各バッファメモリか
ら前記画像データを格納順に読み出すバッファ出力制御
手段と、前記各バッファメモリから読み出された前記画
像データの値に応じて、当該各バッファメモリに対応す
る前記光ビームを互いに独立に変調するビーム制御手段
と、を備え、1画面の画像書込みにおける第1回目の露
光走査では、実質的に走査ラインを1本のみとし、第2
回目から第M回目まで回を重ねる毎に1本ずつ走査ライ
ンを増加させて、第M回目以降においてM本の走査ライ
ンの主走査を同時に行うように構成されてなる。
に対して1つずつ設けられ、互いに記憶容量が異なる合
計M個のバッファメモリと、各走査ラインに対応する画
像データを前記画像メモリから走査ラインの配列順に読
み出す画像メモリ制御手段と、前記画像メモリから読み
出された前記画像データを、前記各光ビームについて、
同一のビームの走査ラインが(M−1)ライン置きとな
るように、前記各バッファメモリに走査ライン単位で振
り分けて格納するバッファ入力制御手段と、特定のタイ
ミングで前記各バッファメモリから前記画像データを格
納順に読み出すバッファ出力制御手段と、前記各バッフ
ァメモリから読み出された前記画像データの値に応じ
て、当該各バッファメモリに対応する前記光ビームを変
調するビーム制御手段と、を備え、1画面の画像書込み
における第1回目の露光走査では、実質的に走査ライン
を1本のみとし、第2回目から第M回目まで回を重ねる
毎に1本ずつ走査ラインを増加させて、第M回目以降に
おいてM本の走査ラインの主走査を同時に行うように構
成されてなる。
画像に対して複数回の露光走査が行われる。このとき、
原則として各回の露光走査は、M個の光ビームを用いて
Mライン置きの合計M本の走査ラインについて同時に行
われる。各光ビームは互いに異なる走査ラインの露光走
査に用いられる。すなわち、各光ビームの走査ライン
は、ライン配列における(M−1)ライン置きの走査ラ
インである。
の露光走査では、先頭の第1ラインとそれに対して2ラ
イン置いた第4ラインとが走査対象となる。その次の回
の露光走査では、第1ラインに対して1(=2−1)ラ
イン置いた第3ラインと、第4ラインに対して1ライン
置いた第6ラインとが走査対象となる。以降は同様に、
前回の走査ラインに対して1ライン置いた後端側の走査
ラインが各光ビームの走査ラインとなる。
ら後端側へ移るので、第1回目の走査対象を第1及び第
4ラインとすると、第2ラインが抜けてしまう。そこ
で、第1回目の走査対象を第2ラインのみとし、第2回
目の走査対象を第1及び第4ラインとすることにより、
全ての走査ラインの露光走査を行うことができる。
手段は、ライン配列順ではなく、上述のような走査ライ
ンの移り変わりの順序である走査順に、画像メモリから
画像データを読み出す。
あれば、2個のバッファメモリの一方に奇数ラインの画
像データを格納し、他方に偶数ラインの画像データを格
納する。そして、バッファ出力制御手段は、各回の露光
走査毎に、同時に走査すべきラインの画像データを各バ
ッファメモリから読み出す。
読み出された画像データの値に応じて、各バッファメモ
リに対応する光ビームを互いに独立に変調する。請求項
2の発明において、画像メモリ制御手段は、ラインの配
列順に画像メモリから画像データを読み出す。バッファ
入力制御手段は、画像メモリから読み出された画像デー
タを、互いに記憶容量の異なる各バッファメモリに対し
てライン単位で振り分けて格納する。その際、格納先と
して各バッファメモリを記憶容量が大きい順に1つずつ
繰り返し選択する。そして、バッファ出力制御手段は、
同時に走査すべきラインの画像データの読出しが可能に
なった時点以後に、各バッファメモリからその回の走査
ラインの画像データを読み出してビーム制御手段へ送り
出す。
ら先に読み出された画像データが後に読み出された画像
データよりも長く遅延され、バッファ制御手段によっ
て、ラインの配列順から走査順への画像データの順序変
換が行われる。
図である。光学系30は、電子写真プロセスの露光手段
であり、光源として2ビーム出力型の半導体レーザ(L
D)28を有している。半導体レーザ28は、後述のよ
うにページメモリ11内の画像情報に基づいて制御さ
れ、互いに独立に2値変調された2つのレーザビームL
1,L2を射出する。
ル29によってコリメートされ、ポリゴンミラー32に
よって主走査方向(感光体ドラム50の回転軸方向)に
偏向される。偏向されたレーザビームL1,L2は、f
θレンズ33を通過した後、固定ミラー34によって感
光体ドラム50に導かれる。感光体ドラム50は一方向
に回転駆動され、これにより副走査が行われる。
際して、各走査ラインの始端位置でハーフミラー35に
よってレーザビームL1,L2をフォトセンサ36に導
く。フォトセンサ36の検出信号はSOSセンサ回路3
7によって波形整形され、主走査の開始タイミングの基
準信号(信号SOS)として用いられる。
ロック図である。画像書込み装置1は、画像データMD
を記憶するビットマップエリアであるページメモリ1
1、ページメモリ11の読出し制御を担うメモリコント
ローラ12、半導体レーザ28を駆動するLDドライバ
25,26、奇数ラインバッファ21、偶数ラインバッ
ファ22、画像データMDの転送先を切り換えるセレク
タ23、2つのラインバッファ21,22の入出力制御
とセレクタ23の切換え制御とを担うバッファコントロ
ーラ24、及び上述のSOSセンサ回路37を有してい
る。
ッファ22は、ともに1ライン分の画像データMDの記
憶が可能である。メモリコントローラ12及びバッファ
コントローラ24には、SOSセンサ回路37から信号
SOSが入力される。
リンタに組み込む場合には、ページメモリ11及びメモ
リコントローラ12は、ホストとの通信を担うデータ処
理部に設けられる。これに対して、LDドライバ25,
26などの他の要素は、電子写真プロセスを担うエンジ
ン部のプリントヘッドに設けられる。
1画素当たりのビット数(例えば8ビット:256階
調)に応じた信号線を有するフラットケーブル(ハーネ
ス)からなるデータバスB1を介して、ページメモリ1
1からセレクタ23へ画像データMDが1画素分ずつシ
リアルに転送される。
イミングチャート、図4は各ラインの主走査の順序を示
す模式図である。図3において丸で囲んだ数字は、ライ
ンの配列順位(番号)を示している。例えばは画像に
おける第2番目のラインのデータであることを示してい
る。
配列順ではなく図4の走査順序に対応した順序でページ
メモリ11からセレクタ23へ転送される。すなわち、
メモリコントローラ12は、1ページの露光の開始を指
示する信号SSの入力の後、最初の信号SOSの入力か
ら遅延時間T10の計時を開始し、計時終了時点から第
2番目のラインの画像データMDを読み出す。そして、
第2番目の信号SOSの入力から遅延時間T20の経過
を待って第1番目のラインの画像データMDを読み出
し、遅延時間T10の経過を待って第4番目のラインの
画像データMDを読み出す。遅延時間T10、T20
は、異なるラインに対する読出し時期が重ならないよう
に設定されており、遅延時間T20は遅延時間T10の
約半分である。
をnとする)の読出しが終わるまで、信号SOSの入力
毎に遅延時間T20、T10の計時終了時点で所定ライ
ンの画像データMDを読み出し、1主走査周期当たり2
ラインの割合で画像出データMDをシリアルにセレクタ
23に転送する。したがって、信号SSの入力の後、セ
レクタ23には、偶数、奇数、偶数、奇数というように
ライン単位で順序の入れ替わった画像データMDが入力
される。
リ11から転送されてきた画像データMDの内の偶数ラ
インの画像データMDEを偶数ラインバッファ22に格
納し、奇数ラインの画像データMDOを奇数ラインバッ
ファ22に格納する。
2番目以降の信号SOSの入力毎に遅延時間T30を計
時し、計時終了時点で偶数ラインバッファ22から1ラ
イン分の画像データMDEを読み出して変調データED
としてLDドライバ26へ転送し、それと同時に奇数ラ
インバッファ21から1ライン分の画像データMDOを
読み出して変調データODとしてLDドライバ25へ転
送する。ただし、第1回目の転送時には、奇数ラインの
変調データODの転送を行わない。なお、あらかじめ空
白データを奇数ラインバッファ21に格納しておき、実
質的に変調データODの転送を行わないようにしてもよ
い。遅延時間T30は、偶数ラインバッファ22からの
各画素の読出しタイミングが、格納タイミングの後とな
るように設定されている。
づいて半導体レーザ28の第1チャンネルCH1の駆動
電流を制御し、第1のレーザビームL1を変調する。L
Dドライバ26は、変調データEDに基づいて半導体レ
ーザ28の第2チャンネルCH2の駆動電流を制御し、
第2のレーザビームL2を変調する。これにより、2つ
のビームで2箇所を同時に露光するマルチビーム走査が
行われる。
L2の露光面でのスポットの位置関係は、レーザビーム
L1を先頭ライン側として3ラインピッチ分だけ副走査
方向に離れている。また、副走査速度(感光体ドラム5
0の回転速度)は、1主走査周期当たり2ラインピッチ
分だけスポットが移動するように設定されている。
インだけ飛ばした2ライン置きの合計2本のラインの主
走査が同時に行われ、各レーザビームL1,L2の走査
ラインが(2−1)ライン置きとなる。
光のみが行われ、第2回目の走査では第1番目及び第4
番目のラインの露光が行われる。その後、各回の走査で
2ライン置きの奇数及び偶数のラインの露光が行われ、
〔(n/2)+1〕回目の走査でn(ここでは偶数とす
る)本の全ラインの露光が終了する。
ロック図、図6は図5の画像書込み装置2の動作のタイ
ミングチャートである。画像書込み装置2は、ページメ
モリ11からセレクタ23Bとの間に2つのデータバス
B1,B2を有しており、2画素分の画像データMD
O,MDEの同時転送が可能である。
に信号SSの入力の後、最初の信号SOSの入力から遅
延時間T11の計時を開始し、計時終了時点から第2番
目のラインの画像データMDEのみを読み出す。そし
て、第2番目の信号SOSの入力から遅延時間T11の
経過を待って第1番目のラインの画像データMDO、及
び第4番目のラインの画像データMDEを読み出す。以
降は、全てのラインの読出しが終わるまで、信号SOS
の入力毎に遅延時間T11の計時終了時点で奇数ライン
及び偶数ラインの画像データMDO,MDEを同時にを
読み出し、1主走査周期当たり2ラインの割合で画像デ
ータMDO,MDEをセレクタ23Bに転送する。
モリ11から転送されてきた偶数ラインの画像データM
DEを偶数ラインバッファ22に格納し、奇数ラインの
画像データMDOを奇数ラインバッファ22に格納す
る。
第2番目以降の信号SOSの入力毎に遅延時間T31を
計時し、計時終了時点で偶数ラインバッファ22から1
ライン分の画像データMDEを読み出して変調データE
DとしてLDドライバ26へ転送し、それと同時に奇数
ラインバッファ21から1ライン分の画像データMDO
を読み出して変調データODとしてLDドライバ25へ
転送する。ただし、第1回目の転送時には、奇数ライン
の変調データODの転送を行わない。なお、あらかじめ
空白データを奇数ラインバッファ21に格納しておき、
実質的に変調データODの転送を行わないようにしても
よい。
イバ25、26へのデータ転送を行うことにより、合計
2ライン分の容量のラインバッファを用いて、図4と同
様の走査順序のマルチビーム走査を実現することができ
る。
ロック図、図8は図7の画像書込み装置3の動作のタイ
ミングチャートである。画像書込み装置3は、1ライン
分の容量の偶数ラインバッファ22と、3ライン分の容
量の奇数ラインバッファ21Cとを有している。
からセレクタ23へ画像データMDがライン配列順に1
画素分ずつシリアルに転送される。すなわち、メモリコ
ントローラ12Cは、信号SSの入力の後、最初の信号
SOSの入力から遅延時間T22及び遅延時間T12
(T12>T22)の計時を開始する。そして、遅延時
間T22の計時終了時点から第1番目のラインの画像デ
ータMDを読み出し、遅延時間T12の計時終了時点か
ら第2番目のラインの画像データMDを読み出す。以降
は、全てのラインの読出しが終わるまで、信号SOSの
入力毎に遅延時間T22、T12の計時終了時点で奇数
又は偶数のラインの画像データMDを読み出し、1主走
査周期当たり2ラインの割合で画像出データMDをシリ
アルにセレクタ23に転送する。
モリ11から転送されてきた画像データMDの内の奇数
ラインの画像データMDOを奇数ラインバッファ22に
格納し、偶数ラインの画像データMDEを偶数ラインバ
ッファ22に格納する。
第2番目以降の信号SOSの入力毎に遅延時間T32を
計時し、計時終了時点で偶数ラインバッファ22から1
ライン分の画像データMDEを読み出して変調データE
DとしてLDドライバ26へ転送し、それと同時に奇数
ラインバッファ21Cから1ライン分の画像データMD
Oを読み出して変調データODとしてLDドライバ25
へ転送する。ただし、第1回目の転送時には、奇数ライ
ンの変調データODの転送を行わない。遅延時間T32
は、偶数ラインバッファ22からの各画素の読出しタイ
ミングが、格納タイミングの後となるように設定されて
いる。
出しは第1番目のラインが最初であるが、第1番目のラ
インの露光は2回目の走査時である。このように、奇数
ラインについてはバッファでの待機時間が長いので、奇
数ラインバッファ21Cの容量を偶数ラインバッファ2
2より多くする必要である。
ページメモリ11からLDドライバ25、26へのデー
タ転送を行うことにより、合計4ライン分の容量のライ
ンバッファを用いて、図4と同様の走査順序のマルチビ
ーム走査を実現することができる。
ロック図、図10は図9の画像書込み装置4の動作のタ
イミングチャートである。画像書込み装置4は、ページ
メモリ11からセレクタ23Bとの間に2つのデータバ
スB1,B2を有しており、2画素分の画像データMD
O,MDEの同時転送が可能である。偶数ラインバッフ
ァ22の容量は1ライン分であるが、奇数ラインバッフ
ァ21Cの容量は2ライン分である。
うに信号SSの入力の後、最初の信号SOSの入力から
遅延時間T13の計時を開始し、計時終了時点から第1
番目のラインの画像データMDO及び第2番目のライン
の画像データMDEを読み出す。以降も同様に、全ての
ラインの読出しが終わるまで、信号SOSの入力毎に遅
延時間T13の計時終了時点で奇数ライン及び偶数ライ
ンの画像データMDO,MDEを同時にを読み出し、1
主走査周期当たり2ラインの割合で画像データMDO,
MDEをセレクタ23Bに転送する。
モリ11から転送されてきた奇数ラインの画像データM
DOを奇数ラインバッファ22に格納し、偶数ラインの
画像データMDEを偶数ラインバッファ22に格納す
る。
第2番目以降の信号SOSの入力毎に遅延時間T33を
計時し、計時終了時点で偶数ラインバッファ22から1
ライン分の画像データMDEを読み出して変調データE
DとしてLDドライバ26へ転送し、それと同時に奇数
ラインバッファ21から1ライン分の画像データMDO
を読み出して変調データODとしてLDドライバ25へ
転送する。ただし、第1回目の転送時には、奇数ライン
の変調データODの転送を行わない。
イバ25、26へのデータ転送を行うことにより、合計
3ライン分の容量のラインバッファを用いて、図4と同
様の走査順序のマルチビーム走査を実現することができ
る。
ージメモリ11を有したデータ処理部と光学系30を有
したエンジン部との間のデータ転送用のケーブル(ハー
ネス)の個数が最小限となり、画像形成装置の部品コス
トを抑えることができる。特に図2の実施例によれば、
ラインバッファ21,22の容量を最小限にすることが
できる。
ージメモリ11からセレクタ23Bへ2ラインのデータ
を同時に転送するので、1ラインずつ転送する場合と比
べて転送所要時間が短縮され、走査の高速化を図ること
ができる。例えばページメモリ11とセレクタ23Bと
の間の転送速度を20Mbpsとし、600dpi,A
3サイズの画像を転送する場合を考える。主走査方向の
画像の幅は約297mmであり、主走査方向の画素数は
約7016個である。したがって、1ライン分の転送の
所要時間は約350μsである。図2の実施例のように
1ラインずつ転送する場合には1主走査周期を2ライン
分の転送時間以上の約750μsに設定しなければなら
ない。これに対して、2ラインのデータを同時に転送す
る場合には、1主走査周期を1ライン分の転送時間にマ
ージンを加えた375μs程度に設定することができ
る。
の半導体レーザ28を光源として用いたが、単一ビーム
型の半導体レーザを隣接配置した半導体レーザアレイを
用いてもよい。レーザビームL1,L2の個数Mは2に
限定されず、3以上であってもよい。マルチビーム走査
では、〔(n/M)+(M−1)〕回の走査で全てのラ
インの露光を行うことができる。例えば、M=3の場合
には、表1のように各回の走査対象ラインを設定する。
第1回目の走査では第3ラインのみを対象とし、第2回
目の走査では第2及び第6ラインを対象とし、第3回目
の走査で第2、第5、第9ラインを対象とする。このよ
うに回を重ねる毎に1からMまで1ラインずつ対象ライ
ン数を増やすようにすれば、ライン抜けを防ぐことがで
きる。
定ライン置きのマルチビーム走査を簡単な回路構成で実
現することができる。
る。
ートである。
る。
ートである。
る。
ートである。
る。
ャートである。
メモリ) 22 偶数ラインバッファ(バッファメモリ) 12,12B〜D メモリコントローラ(メモリ制御手
段) 24,24B〜D バッファコントローラ(バッファ入
力制御手段、バッファ出力制御手段) 25,26 LDドライバ(ビーム制御手段)
Claims (2)
- 【請求項1】画像メモリ内の画像データに基づいて露光
走査のための2以上のM個の光ビームを変調し、Mライ
ン置きの合計M本の走査ラインの主走査を同時に行い、
かつ同一の光ビームによる主走査が(M−1)ライン置
きとなるように副走査を行う画像書込み装置であって、 前記各光ビームに対して1つずつ設けられた合計M個の
バッファメモリと、 各走査ラインに対応する画像データを前記画像メモリか
ら走査順に読み出す画像メモリ制御手段と、 前記画像メモリから読み出された前記画像データを、前
記各光ビームについて、同一のビームの走査ラインが
(M−1)ライン置きとなるように、前記各バッファメ
モリにライン単位で振り分けて格納するバッファ入力制
御手段と、 特定のタイミングで前記各バッファメモリから前記画像
データを格納順に読み出すバッファ出力制御手段と、 前記各バッファメモリから読み出された前記画像データ
の値に応じて、当該各バッファメモリに対応する前記光
ビームを互いに独立に変調するビーム制御手段と、を備
え、 1画面の画像書込みにおける第1回目の露光走査では、
実質的に走査ラインを1本のみとし、第2回目から第M
回目まで回を重ねる毎に1本ずつ走査ラインを増加させ
て、第M回目以降においてM本の走査ラインの主走査を
同時に行うように構成されてなる、 ことを特徴とする画像書込み装置。 - 【請求項2】画像メモリ内の画像データに基づいて露光
走査のための2以上のM個の光ビームを変調し、Mライ
ン置きの合計M本の走査ラインの主走査を同時に行い、
かつ同一の光ビームによる主走査が(M−1)ライン置
きとなるように副走査を行う画像書込み装置であって、 前記各光ビームに対して1つずつ設けられ、互いに記憶
容量が異なる合計M個のバッファメモリと、 各走査ラインに対応する画像データを前記画像メモリか
ら走査ラインの配列順に読み出す画像メモリ制御手段
と、 前記画像メモリから読み出された前記画像データを、前
記各光ビームについて、同一のビームの走査ラインが
(M−1)ライン置きとなるように、前記各バッファメ
モリに走査ライン単位で振り分けて格納するバッファ入
力制御手段と、 特定のタイミングで前記各バッファメモリから前記画像
データを格納順に読み出すバッファ出力制御手段と、 前記各バッファメモリから読み出された前記画像データ
の値に応じて、当該各バッファメモリに対応する前記光
ビームを変調するビーム制御手段と、を備え、 1画面の画像書込みにおける第1回目の露光走査では、
実質的に走査ラインを1本のみとし、第2回目から第M
回目まで回を重ねる毎に1本ずつ走査ラインを増加させ
て、第M回目以降においてM本の走査ラインの主走査を
同時に行うように構成されてなる、 ことを特徴とする画像書込み装置。
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JP12811495A JP3371619B2 (ja) | 1995-05-26 | 1995-05-26 | 画像書込み装置 |
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