JP4199025B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種複写機やプリンタに利用される画像形成装置に関し、特にビデオクロックに位相同期した画像データを出力する画像出力回路と、この画像出力回路から出力された画像データに基づいてレーザ制御信号を生成し、レーザ駆動系に出力するレーザ制御回路とを有する画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、この種の画像形成装置(例えば、特許文献1参照)においては、レーザビームを用いて感光体を走査し、画像形成を行う場合に、この感光体の近傍にレーザビームの検出器を配置し、この検出器によって非画像形成領域でレーザビームを検出し、この検出信号を制御系にフィードバックすることにより、この検出信号を副走査方向の同期信号として用いるようになっている。
また、主走査方向の同期は、水晶発振器等によって基準クロックを生成し、これを制御系の各部に供給して同期をとるようにしており、特に画像データを生成する画像出力回路においては、基準クロックに基づいてビデオクロックを生成し、このビデオクロックに同期して画像データを出力することで、後段のレーザ制御回路で、この画像データに対応したパルス幅変調等によるレーザ制御信号を生成し、レーザ光源を駆動制御するようになっている。
画像出力回路は、例えばASIC(いわゆるプリンタASIC)で構成し、予めメモリ等に蓄積した画像データを取り込み、この画像データを上述したビーム検出信号に基づく副走査同期タイミングで、主走査方向にはビデオクロックに位相同期させたタイミングで出力する。
【0003】
【特許文献1】
特開平5−344292号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した画像出力回路とレーザ制御回路は、共に共通の基準クロックによって動作するものであるので、画像出力回路側の動作タイミングとレーザ制御回路側の動作タイミングは基本的に一致しているものであるが、実際には画像出力回路(プリンタASIC)内の構成要素によってビデオクロックに微妙な遅延が生じ、わずかに位相ずれを含む画像データが出力される場合がある。
そして、このような位相ずれを含む画像データが供給されると、レーザ制御回路でパルス幅変調を行う場合に、画像データの位相ずれによってパルスの立ち上がりエッジがずれ、微妙な画質の劣化につながる問題がある。
このため従来は、画像出力回路から出力する画像データの位相をレーザ制御回路の動作クロックの位相に一致させるために、例えば高速の同期回路を設けて信号の遅延を最小限に抑えたり、プリンタASICのコンパイル時にタイミングを注意して設計を行うといった方法で対応しており、極めて煩雑なものとなっていた。
【0005】
そこで本発明の目的は、画像出力回路とレーザ制御回路との間の位相合わせを簡易な構成で低コストに実現でき、また、厳格にタイミングを配慮することなく画像出力回路の設計を行うことができ、設計の自由度を拡大することが可能な画像形成装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するため、ビデオクロックに位相同期した画像データを出力する画像出力回路と、前記画像出力回路から出力された画像データに基づいてレーザ制御信号を生成し、レーザ駆動系に出力するレーザ制御回路とを有し、前記画像出力回路は、前記ビデオクロックを複数の遅延時間によって遅延するための複数段の遅延バッファと、前記複数段の遅延バッファを選択することにより、所定の遅延量だけ位相をずらしたビデオクロックによる画像データを生成して前記レーザ制御回路に出力するセレクタと、前記セレクタによって選択する遅延バッファを設定する遅延設定部とを有することを特徴とする。
【0007】
本発明の画像形成装置では、画像出力回路からレーザ制御回路に画像データを出力する際に、遅延設定部の設定に基づいてセレクタにより遅延バッファを選択することで、所定の遅延量だけ位相をずらしたビデオクロックによる画像データを生成して出力することから、画像出力回路とレーザ制御回路との間の微妙な位相差を簡易な構成で除去でき、レーザ制御回路側における適正な処理を実現することが可能である。
したがって、例えば高速な同期回路を設けることなく、画像出力回路とレーザ制御回路との間の位相合わせを簡易な構成で実現でき、低コストで画質の向上を図ることが可能となる。また、厳格にタイミングを配慮することなく画像出力回路の設計を行うことができ、設計の自由度を拡大することが可能となる。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による画像形成装置の実施の形態例について説明する。
図1は本発明の実施の形態例における画像形成装置の制御回路の一部を示すブロック図であり、図2は図1に示す制御回路に設けられるビデオクロックの位相合わせ回路部の構成例を模式的に示すブロック図である。
図1に示すように、本例の画像形成装置は、画像出力回路としてのプリンタASIC100と、レーザ制御回路としての水平同期用IC200と、レーザビームの制御を行うレーザ駆動系300と、基準クロックを供給するクロック生成部400とを有する。
【0009】
プリンタASIC100は、例えば大容量メモリ等に蓄積された画像データを取り込んでビデオクロックに位相同期した画像データとして水平同期用IC200に出力するものであり、最終出力段に画像データの位相合わせを行うための図2に示す位相合わせ回路部110が設けられている。
このプリンタASIC100において、画像データの副走査方向のライン同期(垂直同期)は、後述するビーム検出器310によるレーザビームの検出信号を垂直同期信号として用いており、この検出信号の入力タイミングに基づいて画像の各ラインデータの出力タイミングを決定している。
また、主走査方向のビット同期(水平同期)は、クロック生成部400からの基準クロックに基づいてビットクロックを生成し、このビットクロックに画像データを位相同期させる。
しかし、このビット同期に際し、プリンタASIC100内の回路構成等の要因によって、画像データの受け側である水平同期用IC200との間でビットの位相ずれが生じる場合がある。そこで、本例では、このプリンタASIC100の最終出力段に画像データの位相合わせを行うための位相合わせ回路部110を設け、微妙な位相ずれを除去するようにしている。なお、位相合わせ回路部110の詳細については後述する。
【0010】
水平同期用IC200は、プリンタASIC100から入力した画像データに基づいてPWM(パルス幅変調)信号を生成し、レーザ駆動信号としてレーザ駆動系300に出力するものである。また、この水平同期用IC200では、レーザ駆動系300のユニット内に配置されたビーム検出器310からビーム検出信号を入力し、これを垂直同期信号としてプリンタASIC100に転送するものである。
この水平同期用IC200にもクロック生成部400からの基準クロックが供給されており、この基準クロックに基づいてビット同期をとるようになっているが、プリンタASIC100からの画像データにビット位相ずれがある場合には、ビット同期が不安定となり、各ラインにおけるパルスのエッジ位置がずれ、画質劣化につながる恐れがあるが、本例では、上述のようにプリンタASIC100側に位相合わせ回路部110を設け、微妙なビット位相ずれを防止することにより、安定したビット同期を確保し、全てのラインで適切なパルスエッジを有するレーザ駆動信号を生成できるようになっている。
【0011】
レーザ駆動系300は、図示は省略するが、レーザ光源となる半導体レーザと、この半導体レーザからのレーザビームを走査し、感光体に潜像を形成するポリゴンミラー等を含む走査光学系とを有する。
また、このレーザ駆動系300にはビーム検出器310が設けられている。このビーム検出器310は、感光体近傍の非画像形成領域に配置されており、各ラインの走査後に非画像形成領域でレーザビームを検出し、その検出パルスを垂直同期用のタイミング信号として水平同期用IC200に供給するものである。
また、クロック生成部400は、水晶発振器等によって基準クロックを生成し、画像形成装置の各部に供給するものである。
【0012】
次に本例で使用する位相合わせ回路部110について説明する。
図2に示すように、本例の位相合わせ回路部110は、複数段(図では4段だけ示す)の遅延バッファ111と、各遅延バッファ111の出力を選択するセレクタ112とを有する。
複数段の遅延バッファ111は、前段の遅延バッファ111の出力を後段の遅延バッファ111の入力に順次接続したものであり、各遅延バッファ111の出力がセレクタ112の入力端子に接続されている。また、最も前段の遅延バッファ111の入力には、プリンタASIC内でビデオクロックに同期された画像データが入力される。
【0013】
各遅延バッファ111は、例えばD型フリップフロップを遅延ループとして用いたものであり、最も前段の遅延バッファ111に入力された画像データを順次遅延し、全体でビデオクロック1周期分の遅延を行えるようにしたものである。すなわち、遅延バッファ111の数をNとし、ビデオクロックの1周期をTとした場合、各遅延バッファ111の遅延量をT/(N+1)あるいはT/Nに近い値とすることで、ビデオクロック1周期分をN段階で遅延でき、ビデオクロックの微妙な位相ずれに対応することができる。なお、遅延しない画像データは、遅延バッファ111を通すことなく、セレクタ112の入力端子に直接接続されており、遅延のない画像データを出力することも可能となっている。
例えば、ビデオクロックの周波数を50MHz〜60MHzとした場合、2nsecの遅延時間を有する遅延バッファ111を8段に接続して構成することができる。
【0014】
セレクタ112は、上述した各遅延バッファ111の出力による遅延画像データ及び遅延のない画像データを入力し、これらの画像データの中から1つの画像データを選択して水平同期用IC200に出力するものである。
このセレクタ112における画像データの選択は、予め遅延量設定レジスタ(図示せず)に格納された遅延量の設定値を例えばシステム制御部のCPU(図示せず)が読み取り、この遅延量に対応する画像データをセレクタ112によって選択させるよう、所定の選択指示データをセレクタ112の制御端子に供給することによって実行する。
このように本例の位相合わせ回路部110では、プリンタASIC100によってビデオクロックに同期された画像データをビデオクロックの位相ずれに対応する遅延量だけ遅延して位相合わせを行い、後段の水平同期用IC200に出力することにより、水平同期用IC200で位相ずれのない画像データに基づいてPWMによるレーザ制御信号を生成できる。
【0015】
なお、このような位相合わせ回路部110に設定する遅延量は、例えば回路設計時にシミュレーションを行い、素子構成によって生じるビット位相ずれを予測することにより、位相合わせに必要な遅延量を算出して用いることができる。
そして、画像形成装置の製造調整段階で、例えばオペレーションパネル等からの所定操作により、先に決定した遅延量を遅延量設定レジスタに書き込んでおくようにする。
これにより、実際の画像形成動作時に、その遅延量設定レジスタの設定値をシステム制御部(CPU等)が読み取り、セレクタを制御することにより、位相合わせ回路部110によるビット位相合わせを行うことが可能になる。
【0016】
以上のように本例の画像形成装置では、プリンタASIC100の出力段に設けた位相合わせ回路部110によってプリンタASIC100からの画像データのビット位相をレーザ制御回路側のビット位相に合わせてレーザ制御回路に供給することが可能である。
したがって、プリンタASIC100の設計に際し、例えば画像データパターンやその他の素子構成等といった厳格な位相ずれ対応を考慮することなく設計でき、設計効率の改善や自由度の向上を達成でき、信頼性の高い画像形成装置を提供することが可能となる。
【0017】
なお、以上の例では、非画像形成領域でレーザビームを直接検出することにより、副走査(垂直)方向のライン同期をとる方式の画像形成装置を例に説明したが、本発明は他のライン同期方式による画像形成装置にも同様に適用できるものである。
また、遅延バッファの構成としては、フリップフロップを用いた構成以外でも実現できるものであり、種々の形態を採用し得るものとする。
また、本発明の画像形成装置で出力する画像データとしては、予めメモリに蓄積したものに限らず、各種外部機器や通信媒体等から入力する画像データを出力する構成であってもよい。
また、上述の例では、画像出力回路とレーザ制御回路として、プリンタASICと水平同期用ICの組み合わせで説明したが、他の素子構成を用いてもよいし、各回路が同一ICチップ上に搭載されているものであってもよい。
【0018】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の画像形成装置では、画像出力回路からレーザ制御回路に画像データを出力する際に、遅延設定部の設定に基づいてセレクタにより遅延バッファを選択することで、所定の遅延量だけ位相をずらしたビデオクロックによる画像データを生成して出力することから、画像出力回路とレーザ制御回路との間の微妙な位相差を簡易な構成で除去でき、レーザ制御回路側における適正な処理を実現することが可能である。
したがって、例えば高速な同期回路を設けることなく、画像出力回路とレーザ制御回路との間の位相合わせを簡易な構成で実現でき、低コストで画質の向上を図ることが可能となる効果がある。
また、厳格にタイミングを配慮することなく画像出力回路の設計を行うことができ、設計の自由度を拡大することが可能となる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態例における画像形成装置の制御回路の一部を示すブロック図である。
【図2】図1に示す制御回路に設けられるビデオクロックの位相合わせ回路部の構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
100 プリンタASIC、110 位相合わせ回路部、111 遅延バッファ、112 セレクタ、200 水平同期用IC、300 レーザ駆動系、310 ビーム検出器、400 クロック生成部。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus used for various copying machines and printers, and more particularly, an image output circuit that outputs image data phase-synchronized with a video clock, and laser control based on the image data output from the image output circuit. The present invention relates to an image forming apparatus having a laser control circuit that generates a signal and outputs the signal to a laser drive system.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in this type of image forming apparatus (for example, see Patent Document 1), when a photoconductor is scanned using a laser beam and image formation is performed, a laser beam detector is provided in the vicinity of the photoconductor. The detector detects the laser beam in the non-image forming area, and feeds back the detection signal to the control system, so that the detection signal is used as a synchronization signal in the sub-scanning direction.
The synchronization in the main scanning direction is performed by generating a reference clock by a crystal oscillator or the like and supplying the reference clock to each part of the control system. In particular, in an image output circuit for generating image data, A video clock is generated based on the clock, and image data is output in synchronization with the video clock, so that a laser control signal by pulse width modulation corresponding to the image data is generated in a subsequent laser control circuit, The laser light source is driven and controlled.
The image output circuit is composed of, for example, an ASIC (so-called printer ASIC), takes in image data stored in a memory or the like in advance, and this image data is video in the main scanning direction at the sub-scan synchronization timing based on the beam detection signal described above. Output at the timing synchronized with the clock.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-5-344292 [0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, since the image output circuit and the laser control circuit described above are both operated by a common reference clock, the operation timing on the image output circuit side and the operation timing on the laser control circuit side are basically the same. In reality, however, a slight delay occurs in the video clock due to components in the image output circuit (printer ASIC), and image data including a slight phase shift may be output.
When image data including such a phase shift is supplied, when the pulse width modulation is performed by the laser control circuit, the rising edge of the pulse is shifted due to the phase shift of the image data, leading to a subtle deterioration in image quality. There is.
For this reason, conventionally, in order to make the phase of the image data output from the image output circuit coincide with the phase of the operation clock of the laser control circuit, for example, a high-speed synchronization circuit is provided to minimize signal delay, or the printer ASIC It was handled by a method that pays attention to the timing at the time of compiling, and it was extremely complicated.
[0005]
Therefore, an object of the present invention is to realize phase alignment between the image output circuit and the laser control circuit with a simple configuration at low cost, and to design the image output circuit without strictly considering timing. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of expanding design flexibility.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention generates an image output circuit that outputs image data that is phase-synchronized with a video clock, and generates a laser control signal based on the image data output from the image output circuit. A laser control circuit for outputting, and the image output circuit selects a predetermined delay buffer by selecting a plurality of delay buffers for delaying the video clock by a plurality of delay times, and the plurality of delay buffers. A selector that generates image data based on a video clock whose phase is shifted by a delay amount and outputs the image data to the laser control circuit, and a delay setting unit that sets a delay buffer selected by the selector are provided.
[0007]
In the image forming apparatus of the present invention, when outputting image data from the image output circuit to the laser control circuit, the phase is shifted by a predetermined delay amount by selecting the delay buffer by the selector based on the setting of the delay setting unit. Since image data is generated and output using a video clock, the subtle phase difference between the image output circuit and the laser control circuit can be removed with a simple configuration, and appropriate processing on the laser control circuit side can be realized. Is possible.
Therefore, for example, phase alignment between the image output circuit and the laser control circuit can be realized with a simple configuration without providing a high-speed synchronization circuit, and image quality can be improved at low cost. In addition, the image output circuit can be designed without strictly considering the timing, and the degree of design freedom can be expanded.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of an image forming apparatus according to the present invention will be described below.
FIG. 1 is a block diagram showing a part of a control circuit of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a configuration example of a phase alignment circuit unit of a video clock provided in the control circuit shown in FIG. It is a block diagram showing typically.
As shown in FIG. 1, the image forming apparatus of this example includes a printer ASIC 100 as an image output circuit, a
[0009]
The printer ASIC 100 takes, for example, image data stored in a large-capacity memory and outputs it to the
In this printer ASIC 100, line synchronization (vertical synchronization) of image data in the sub-scanning direction uses a detection signal of a laser beam from a beam detector 310 (to be described later) as a vertical synchronization signal, and based on the input timing of this detection signal. The output timing of each line data of the image is determined.
In the bit synchronization (horizontal synchronization) in the main scanning direction, a bit clock is generated based on a reference clock from the
However, during this bit synchronization, there may be a bit phase shift with the
[0010]
The
The
[0011]
Although not shown, the
The
The
[0012]
Next, the phase matching circuit unit 110 used in this example will be described.
As shown in FIG. 2, the phase matching circuit unit 110 of this example includes a plurality of stages (only four stages are shown in the figure) of
The
[0013]
Each
For example, when the frequency of the video clock is 50 MHz to 60 MHz, the
[0014]
The
The selection of the image data in the
As described above, in the phase alignment circuit unit 110 of this example, the image data synchronized with the video clock by the
[0015]
Note that the delay amount set in the phase matching circuit unit 110 is used by calculating a delay amount necessary for phase matching by, for example, performing simulation during circuit design and predicting a bit phase shift caused by an element configuration. be able to.
Then, at the manufacturing adjustment stage of the image forming apparatus, the previously determined delay amount is written in the delay amount setting register by a predetermined operation from the operation panel, for example.
As a result, during the actual image forming operation, the system controller (such as a CPU) reads the set value of the delay amount setting register and controls the selector, so that the phase adjustment circuit unit 110 can perform bit phase alignment. become.
[0016]
As described above, in the image forming apparatus of this example, the bit phase of the image data from the
Therefore, when designing the
[0017]
In the above example, an example of an image forming apparatus in which line synchronization in the sub-scanning (vertical) direction is performed by directly detecting a laser beam in a non-image forming area has been described. The present invention can be similarly applied to a synchronous image forming apparatus.
Further, the configuration of the delay buffer can be realized other than the configuration using the flip-flop, and various forms can be adopted.
In addition, the image data output by the image forming apparatus of the present invention is not limited to the data stored in advance in the memory, and may be configured to output image data input from various external devices, communication media, and the like.
In the above example, the combination of the printer ASIC and the horizontal synchronization IC is described as the image output circuit and the laser control circuit. However, other element configurations may be used, and each circuit is mounted on the same IC chip. It may be what has been done.
[0018]
【The invention's effect】
As described above, in the image forming apparatus of the present invention, when outputting image data from the image output circuit to the laser control circuit, the delay buffer is selected by the selector based on the setting of the delay setting unit, so that a predetermined delay is achieved. Since the image data is generated and output by the video clock with the phase shifted by the amount, the subtle phase difference between the image output circuit and the laser control circuit can be removed with a simple configuration, and the proper value on the laser control circuit side can be removed. Processing can be realized.
Therefore, for example, the phase alignment between the image output circuit and the laser control circuit can be realized with a simple configuration without providing a high-speed synchronization circuit, and it is possible to improve the image quality at low cost.
Further, the image output circuit can be designed without strictly considering the timing, and the degree of freedom in design can be increased.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a part of a control circuit of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram showing an example of the configuration of a video clock phase matching circuit provided in the control circuit shown in FIG. 1;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記画像出力回路から出力された画像データに基づいてレーザ制御信号を生成し、レーザ駆動系に出力するレーザ制御回路と、
基準クロックを生成する基準クロック生成部とを有し、
前記画像出力回路は、
前記ビデオクロックを複数の遅延時間によって遅延するための複数段の遅延バッファと、
前記複数段の遅延バッファを選択することにより、所定の遅延量だけ位相をずらしたビデオクロックによる画像データを生成して前記レーザ制御回路に出力するセレクタと、
前記セレクタによって選択する遅延バッファを設定する遅延設定部とを有し、
前記画像出力回路及び前記レーザ制御回路は、共通の前記基準クロック発生部からの基準クロックに基づいて動作することを特徴とする画像形成装置。An image output circuit for outputting image data phase-synchronized with the video clock;
A laser control circuit that generates a laser control signal based on the image data output from the image output circuit and outputs the laser control signal to a laser drive system ;
A reference clock generation unit for generating a reference clock ;
The image output circuit includes:
A plurality of stages of delay buffers for delaying the video clock by a plurality of delay times;
By selecting the plurality of stages of delay buffers, a selector that generates image data based on a video clock shifted in phase by a predetermined delay amount and outputs the image data to the laser control circuit;
Have a delay setting section for setting a delay buffer selected by said selector,
The image forming apparatus, wherein the image output circuit and the laser control circuit operate based on a common reference clock from the reference clock generator.
対応するパルス幅変調信号を生成し、前記パルス幅変調信号をレーザ駆動信号としてレーザ駆動系に出力することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。2. The laser control circuit according to claim 1, wherein the laser control circuit generates a pulse width modulation signal corresponding to the image data from the image output circuit, and outputs the pulse width modulation signal to the laser drive system as a laser drive signal. Image forming apparatus.
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