JP4570156B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関し、特に、プリンタやFAXなど、順逆両方向走査により画像形成を行う画像形成装置において拡大画像を形成する技術に関する。

レーザープリンタなどの画像形成装置においては、順方向走査と逆方向走査とを併用する対向走査によって、各色分解画像データを感光体ドラムにレーザー光で書き込むことで、高速に印刷できる。順ラスタスキャン出力による潜像画像と、逆ラスタスキャン出力された潜像画像を、正確に重ね合わせるためには、潜像画像の書き出し位置の正確な調整が必要である。位置ずれが発生する要因としては、機械部品のバックラッシュなどの累積値が、温度などの環境変化により、設定値の範囲から外れること等がある。そのため、印刷条件が変化する際には、位置ずれを補正するための調整が必要になる。

また、逆ラスタスキャンを行う際には、バッファメモリに格納された画像データを、順ラスタスキャンとは逆方向に読み出す必要がある。この方法としては、バッファメモリに格納された有効画素の後端の位置を指定して、その位置から逆方向に読み出す方法がある。入力画像の解像度と画像形成装置の出力解像度が異なる場合、入力画像の大きさが変化しないように、ドット密度を調整する処理を行ってから印刷画像を形成する。

ドット密度の調整方法について簡単に説明する。入力画像が600dpiであるとき、1200dpiの印刷機でそのまま印刷すると、長さが半分に縮小されてしまう。同じ大きさとなるように印刷するには、600dpiの入力画像データを、形式的に1200dpiの画像データに変換する必要がある。この処理を倍密処理と呼ぶことにする。縦横のドット数をそれぞれ２倍にする処理を２倍密処理と呼ぶ。縦横のドット数をそれぞれ３倍にする処理を３倍密処理と呼ぶ。２倍密処理では、入力画素を1200dpiで２回続けて出力することで、600dpiの潜像を形成する。ｎ倍密動作を行う場合、バッファメモリから読み出したドットデータが、ｎ回繰り返して出力される。

スキャン出力期間は、印刷用紙の印刷範囲の長さに応じて決められる。スキャン出力期間が、偶数ドット期間に設定された場合、２倍密処理では、全ての画素について２回出力される。スキャン出力期間が、奇数ドット期間の場合、最終画素は１回だけ出力されて終了する。対向走査の場合、順方向スキャンでは、最終画素の１ドットは右端になる。逆方向スキャンでは、最終画素の１ドットは左端になる。最後の１ドットが転写紙の左右に分けられてしまうため、２倍密動作を行うだけで、画像位置ズレが発生してしまう。これを避けるために、補正を随時行う必要がある。転写紙サイズに対応したスキャン出力期間と倍密数（拡大率）の組合せに従って、種々の調整を行うことになる。そのため、色合せの制御が非常に煩雑になる。以下に、従来の画像形成装置における倍密処理を説明する。

図10（ａ）に、従来の画像形成装置の印刷機構の概略構成図を示す。搬送ベルトに沿って画像形成部が並んだタンデムタイプといわれるカラー画像形成装置の構成例である。各々異なる色（イエロー：Ｙ、マゼンタ：Ｍ、シアン：Ｃ、ブラック：Ｋ）の画像を形成する画像形成部が、転写紙１を搬送する搬送ベルト２に沿って一列に配置されている。搬送ベルト２は、搬送ローラ３と搬送ローラ４によって支持されて張られており、搬送ローラの回転により矢印方向に駆動される。搬送ローラ３と搬送ローラ４は、一方が搬送ベルト２を駆動する駆動ローラであり、他方が従動ローラである。搬送ベルトの下部には、転写紙１が収納された給紙トレイ５が備えられている。収納された転写紙１のうち、最上位置にある転写紙は、画像形成時に給紙され、静電吸着によって搬送ベルト上に吸着される。搬送途中に、レジストセンサ14により転写紙の位置が検出され、動作タイミングが転写紙の搬送位置に一致するように、各ユニットが制御される。

搬送ベルトに吸着された転写紙１は、第１の画像形成部（イエロー）に搬送され、ここでイエローの画像形成が行われる。第１の画像形成部（イエロー）は、感光体ドラム６Ｙと、感光体ドラムの周囲に配置された帯電器７Ｙと、露光器８と、現像器９Ｙと、感光体クリーナ10Ｙから構成されている。感光体ドラム６Ｙの表面は、帯電器７Ｙで一様に帯電された後、露光器８によりイエローの画像に対応したレーザー光11Ｙで露光され、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、現像器９Ｙで現像され、感光体ドラム上にトナー像が形成される。このトナー像は、感光体ドラムが搬送ベルト上の転写紙に接する位置（転写位置）で、転写器12Ｙによって転写紙に転写され、転写紙上に単色（イエロー）の画像が形成される。転写が終わった感光体ドラムの表面に残った不要なトナーは、感光体クリーナ10Ｙによってクリーニングされ、次の画像形成に備えることとなる。

このように、第１の画像形成部（イエロー）で単色（イエロー）を転写された転写紙１は、搬送ベルト２によって、第２の画像形成部（マゼンタ）に搬送される。ここでも同様に、感光体ドラム６Ｍ上に形成されたトナー像（マゼンタ）は、転写紙上に重ねて転写される。転写紙はさらに、第３の画像形成部（シアン）と第４の画像形成部（ブラック）に搬送され、同様に形成されたトナー像が転写されて、カラー画像が形成される。第４の画像形成部を通過してカラー画像が形成された転写紙は、搬送ベルトから剥離され、定着器13にて定着された後、排紙される。

図10（ｂ）は、従来の画像形成装置の光学ユニットを上から見た概念図である。LDユニットＫ31およびLDユニットＹ32からの光ビームは、シリンダレンズCYL_K33、CYL_Y34を通り、反射ミラーＫ35および反射ミラーＹ36によって、ポリゴンミラー37の一面に入射する。ポリゴンミラー37が回転することにより、光ビームを偏向する。ｆθレンズKC38およびｆθレンズYM39を通り、第１ミラーＫ40および第１ミラーＹ41によって折り返される。一方、LDユニットＣ42およびLDユニットＭ43からの光ビームは、CYL_C44およびCYL_M45を通り、ポリゴンミラー37の他面に入射する。ポリゴンミラー37が回転することにより、光ビームを偏向し、ｆθレンズKC38およびｆθレンズYM39を通り、第１ミラーＣ46および第１ミラーＭ47によって折り返される。

主走査方向の書き出し位置より上流側に、シリンダミラーCYM_KC48およびCYM_YM49、さらには、センサKC50およびセンサYM51が備わっている。ｆθレンズKC38およびｆθレンズYM39を通った光ビームが、CYM_KC48およびCYM_YM49によって反射集光され、センサKC50およびセンサYM51に入射する。これらのセンサは、主走査方向の同期を取るための同期検知センサである。また、LDユニットＫ31およびLDユニットＣ32からの光ビームでは、共通のCYM_KC48ならびにセンサKC50を使用している。LDユニットＹ32およびLDユニットＭ43についても同様である。同じセンサに２色の光ビームが入射することとなるので、各色の光ビームのポリゴンミラー37への入射角を異なるようにすることで、それぞれの光ビームがセンサに入射するタイミングを変え、時系列的にパルス列として出力されるようになっている。図10（ｂ）からも分かるように、黒ＫとシアンＣの光ビームと、イエローＹとマゼンタＭの光ビームは、互いに逆方向に走査される。

図11は、従来の画像形成装置の制御部の概略ブロック構成図である。原稿画像を読み取る画像読み取り部200では、読み取った信号を、VPU400で、色分解してA/D変換し、オフセット補正とシェーディング補正と画素位置補正を行い、IPU401で画像処理を行う。画像形成部300では、書込制御ASIC402でプリンタ部の制御を行う。LD制御部403で、半導体レーザーの制御を行う。LD群404で、感光体ドラム上に静電潜像を形成する。CPU405で、装置全体の制御を行う。ROM406には、制御プログラムが格納されている。RAM407は、制御プログラムが一時的に使用する。画像メモリ408に、読み取った画像を記憶する。I/F部409で、システムバスとIPU間のインターフェースを行う。システムバス410で、各装置間のデータのやりとりを行う。操作部411で、ユーザが指示を与える。画像データは、画像読み取り部200によって、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の印字用データに色分解される。色分解された画像データは、書込制御ASIC402によって、画像形成に必要な情報(APC制御、画素カウント、Ｐセンサパターン作成等)を付与される。その後、LD点灯データとして、LD制御部403に供給される。このデータに基づいて、LDの点灯と消灯が実行される。

図12は、従来の画像形成装置の制御部の書込み制御回路の概略構成図である。IPUからの各色の画像データを、メモリコントロール部500〜503で速度変換しフォーマット変換を行う。メモリコントロール部では、IPUから入力される画像データを、メモリ群505に格納して読み出すことで、入力画像データのフォーマット変換と、動作周波数変換と、並列直列変換を行う。セレクタ504においては、メモリ群505を、どのメモリコントロールと組み合わせるかの切り替えを行う。メモリコントロール部にて、並列直列変換された画像データは、画像編集処理部506に送られる。画像編集処理部においては、動作モードに従って、ジャギー補正やエッジ処理等の画像処理が実施される。

パターン生成部においては、画像へのテストパターンの重ね合わせや、プロセスコントロール用のデータの付与や、各LDの発光ドット数を計測する画素カウント等が行われる。メモリコントロール部の出力から、画像編集処理部506の出力までは、単一クロックで動作する。FIFO520〜527を用いて、以降の最終クロックへの周波数変換を行う。ON/OFFブロックにおいて、LDのON/OFFと、同期検出用の発光データの付与等が行われる。スタート管理部516において、他色動作時の副走査動作タイミングの位置合せ制御を行う。ゲート制御部517で、各モジュールの動作タイミングを、同期信号に従って決定する。CPU-I/F部518は、図示していない動作モードを決定するレジスタ格納部と、動作モードを決定するCPUとのインターフェースをつかさどる。

IPUからＶクロックに同期して画像データが転送される（st1）。書込み制御ASIC402内のメモリコントロール部500〜503は、Ｖクロックを用いて、メモリに画像データを格納する（st2）。メモリからの読出しは、中間クロックに同期して行う（st3）。画像編集処理部506とパターン生成部507を通過したのち、FIFO520〜527に格納される（st4，5，6）。FIFO520〜527からデータを読み出す（st7-1〜8）。読み出された画像データは、ON/OFF制御部512を通過して、LD駆動部に供給される（st8-1〜4）。書込制御ASIC402内の各クロックは、図示しないPLL回路により供給される。

図13は、従来の画像形成装置における主走査方向の位置合せ方法の説明図である。転写紙１の進行方向に対して、イエロー（Ｙ）とマゼンタ（Ｍ）は、転写紙の左側から走査され、シアン（Ｃ）とブラック（Ｋ）は、転写紙の右側から走査される。図では４つに分けて示してあるが、対応するラインは実際の紙の上では同じ位置にある。このように走査されるため、主走査方向での画像のスキャン方向は、イエロー（Ｙ）とマゼンタ（Ｍ）に対し、シアン（Ｃ）とブラック（Ｋ）は、反対方向となる。各色の画像を出力するタイミングは、主走査有効ゲート信号で決定される。主走査有効ゲート信号は、紙サイズと同一の長さに印刷されるように制御される。主走査有効ゲート信号のサイズ分の画素情報が、書込制御ASIC402に供給される。書込制御ASIC402では、正方向と逆方向のスキャンを行う。各色についての４つの主走査有効ゲート信号の出力タイミングを調整することで、色合せを行っている。

図14は、従来の画像形成装置における倍密動作の概念図である。解像度が300dpiの入力画像を1200dpiの印刷機で印刷するために、４倍密の画像を生成する例である。主走査方向に対して、1200dpiの画素を４回続けて照射することを、入力画素毎に繰り返す。副走査方向においても、４ラインにわたって同じラインの生成を繰り返す。主走査方向の画素出力のスタートタイミングは、主走査有効ゲート信号によって決められ、主走査有効ゲート信号がアサートされると、走査を開始する。

図15は、従来の画像形成装置における３倍密処理の動作説明図である。主走査方向に単密の動作を行う場合は、主走査有効ゲート信号長と入力画素数のドット期間が同一である。そのため、主走査有効ゲート信号長に対応する画素数と入力画素数に不一致は発生しない。３倍密動作を行う場合は、正方向の走査によるＹ色の「Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ」の画素に、Ｃ色の「Ｇ，Ｈ，Ｉ，Ｊ，Ｋ」の画素を、逆方向の走査で重ね合せる。この時、主走査有効ゲート信号が、14画素期間の長さの場合、正方向のＹ色では、最後の「Ｅ」の画素のうちの２画素分のみが出力されて、主走査有効ゲート信号がネゲートされる。これに対し、逆方向の走査を行うＣ色では、「Ｇ」の画素のうちの２画素のみしか出力されない。３倍密された画素を重ね合せた場合、主走査有効ゲート信号が同一であるにもかかわらず、重ね合わせた画像がずれてしまう。これを避けるために、主走査有効ゲート信号を、正方向走査と逆方向走査で、タイミングを異ならせる制御を行う。

正方向走査と逆方向走査を同じタイミングで制御できるようにするために、主走査有効ゲート信号期間を、拡大率の整数倍のドット期間とする方法がある。図16を参照しながら、この方法を説明する。400dpiの入力画像データを、同じ大きさとなるように、1200dpiの印刷機で印刷する場合を例として説明する。この場合は、３倍密で印刷することになるので、倍密数は３である。主走査有効走査ゲート信号の長さを、倍密数の「３」の倍数のドット期間の長さとする。図16には、模式的に、５ドットの入力画像データを、15ドットに変換して印刷する例を示してある。すべてのドットを、一律に３ドットに変換するだけでよい。途中で打ち切るように制御する必要がないので、制御は単純になる。印刷用紙の印刷範囲外にはみ出した分については、トリムゲート信号によりマスクをかけることで、印刷を抑止する。このように制御することで、画像が印刷用紙の印刷範囲外にはみ出すことはない。また、色によりドットの位置ずれが生じることもない。そのほかにも、拡大時の色ずれを防止する方法が種々提案されている。以下に、これに関連する従来技術の例をいくつかあげる。

特許文献１に開示された「レーザビーム走査書込装置」は、複数のレーザビームが、お互いに逆方向に主走査する方式において、変倍を行う場合の色ずれを防止するものである。レジスタには、予めCPUにより、変倍時に倍率にかかわらず、一方向のレーザビームによる主走査方向の書込み終了位置に略一致するように、逆方向のレーザビームによる主走査方向の書込み開始位置に対応する値がセットされる。主走査カウンタは、主走査同期信号によりリセットされると、書込信号のカウントを開始して、そのカウント値をカウント毎にコンパレータに印加する。コンパレータは、主走査カウンタのカウント値がレジスタからの値に到達すると、主走査有効領域信号をアクティブにする。

特許文献２に開示された「画像形成装置」は、画像データの転送量を削減し、また、転送時に正常にミラーリング変換する装置である。ビット配列変更部は８ビット幅のMDバスと、入力端子がMDバスに接続された８個の第１〜第８セレクタと、第１〜第８セレクタの各出力端子がそれぞれ接続された８ビット幅のＤバスを有する。セレクタは階調設定信号に基づいてMDバスの各ビットデータを選択することにより、ミラーリング変換時に各画素の画像データの順番が逆になるように、且つライン順が正順になるように、且つ各画素の画像データの最上位ビットから最下位ビットまでの順番が正順になるようにビット単位で並べ替える。

特許文献３に開示された「画像形成装置」は、ミラーリング処理により、対象画素部と参照画素部の画素データのエッジ処理に変化が生じない画像形成装置である。ラスタ走査方向に光書込されバッファメモリに順方向に記録される対象画素領域、左右隣接画素領域の画素データは、ミラーリング処理なしに読み出され、ラスタ走査方向と逆方向に光書込されバッファメモリに逆方向に記録される記録画素領域、左右隣接画素領域の画素データは、ミラーリング処理回路でミラーリング処理されて読み出され、読出された画素データは、書込画像処理回路により、ミラーリング処理のない画素データと、ミラーリング処理された画素データとが、ラスタスキャン方向に左右対象になるように画像処理され、画像形成時にミラーリング処理のない対象画素部と、ミラーリング処理された対象画素部とが一致し、色ずれなどの不良画像部のない高品質の画像形成が可能になる。

特許文献４に開示された「画像形成装置」は、４色の画像を形成する画像形成装置において、画像の色ずれを目立たなくさせるものである。各色の画像信号に応じて変調される複数の光ビームを主走査方向に偏向するポリゴンミラーを備える。光ビーム走査手段では、このポリゴンミラーによって主走査方向に偏向される複数の光ビームの少なくとも２色分の光ビームが、他の色の光ビームに対して走査方向が逆となる。画像形成手段で、各色の画像を形成する。制御手段で、光ビーム走査手段の光書込みを制御する。光ビーム走査手段は、マゼンタとシアンの画像を形成するための光ビームを、同一走査方向に走査する。制御手段は、主走査方向の書き出し位置を補正する場合、マゼンタ画像もしくはシアン画像を基準にして、他の色の主走査書き出し位置を補正する。
特開平09-109446号公報 特開平10-173909号公報 特開2002-96505号公報 特開2002-137450号公報

しかし、従来の画像形成装置では、順方向走査と逆方向走査とを併用する対向走査によって拡大画像を生成する際の色ずれを回避するために、複雑な制御を行う必要があるという問題がある。また、拡大率を変更するたびに、色位置合せの調整を再設定する必要があるという問題もある。紙サイズに対応した主走査有効ゲート信号の長さを、２倍密、３倍密、・・・の各倍密数の倍数となるように、倍密数毎に用意した場合、紙サイズが同一であっても、主走査有効ゲート信号長が倍密数によって異なり、色合せの制御が煩雑になる。例えば、単密動作の後に２倍密動作を行う場合には、主走査有効ゲート信号長が異なるために、単密にて色合せを行って得た設定データを、２倍密にて色合せを行って得た設定データに変更する必要がある。

本発明の目的は、上記従来の問題を解決して、入力画像データを拡大印刷する画像形成装置において、色位置合せを簡単にできるようにするとともに、色位置合せの設定が拡大率に左右されないようにすることである。

上記の課題を解決するために、本発明では、順方向走査と逆方向走査とを併用する対向走査によって各色分解画像データを感光体ドラムに光書込みを行って潜像を形成する露光手段と、入力画像を拡大印刷するために入力画素データを複数回ずつ露光手段に出力する書込制御手段とを具備する画像形成装置の書込制御手段に、使用可能なすべての拡大率の公倍数のドット期間長の主走査有効ゲート信号を出力する手段と、印刷範囲外への画素信号の出力を抑制する抑制手段とを備えた。抑制手段として、主走査有効ゲート信号期間のうちの印刷範囲期間のみを指定するトリムゲート信号を出力する手段か、主走査有効ゲート信号期間の右端部または左端部の印刷範囲外である期間に白画素を出力する手段か、入力画像の右端部に白画素を出力する手段を備えた。

上記のように構成したことにより、転写紙サイズのみに依存する主走査有効ゲート信号を準備するだけで、色ずれを防止できるので、色位置合せの設定が簡単になる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図１〜図９を参照しながら詳細に説明する。

本発明の実施例１は、使用可能なすべての拡大率の公倍数のドット期間長の主走査有効ゲート信号を設定し、主走査有効ゲート信号期間のうちの印刷範囲期間のみを指定するトリムゲート信号を出力して、対向走査によって光書込みを行う画像形成装置である。

本発明の実施例１における画像形成装置の基本的な構成は、従来のものと同じである。本発明の実施例１における画像形成装置が従来のものと異なるところは、使用可能なすべての拡大率の公倍数のドット期間長の主走査有効ゲート信号を設定し、主走査有効ゲート信号期間のうちの印刷範囲期間のみを指定するトリムゲート信号を出力する点である。

図１は、本発明の実施例１における画像形成装置で、スキャン出力期間を倍密数の公倍数のドット期間とし、印刷用紙の印刷範囲外にはみ出した分については、トリムゲート信号によりマスクをかけて印刷する方法の説明図である。図２は、トリムゲート信号によりマスクをかけて印刷する画像形成装置の機能ブロック図である。機能的な構成を示したものであり、ハードウエア構成としては、図10〜図12に示したものと同じである。図２において、画像データ受信手段21は、印刷すべき画像データを上位装置などから受信する手段である。入力画像メモリ22は、受信した画像データを格納するためのメモリである。拡大書込手段23は、拡大率に応じて、１つの画素を複数回バッファメモリに書き込む手段である。バッファメモリ24は、拡大した画像データを１ライン分保持するメモリである。画素読出手段25は、バッファメモリから画素データを読み出す手段である。光書込手段26は、画素データに従って感光体ドラムに光書込みをする手段である。感光体ドラム27は、画像の静電潜像を生成する手段である。現像/転写/定着手段28は、潜像を印刷用紙に画像として固定する手段である。トリムゲート信号発生手段29は、印刷範囲の画像データのみを光書込みするように制御する信号である。図３は、トリムゲート信号によりマスクをかけて印刷する処理手順を示す流れ図である。

上記のように構成された本発明の実施例１における画像形成装置の動作を説明する。最初に、動作原理の概略を説明する。対向走査によって、各色分解画像データを感光体ドラムにレーザー光で書き込む場合に、バッファメモリに格納された画像データを、順ラスタスキャンとは逆方向に読み出す逆ラスタスキャンを行う。逆ラスタスキャンをミラーリング変換ともいう。入力画素を逆ラスタスキャンにより潜像を形成する一連の処理を、ミラーリング処理ともいう。順ラスタスキャン出力による潜像画像と、逆ラスタスキャン出力された潜像画像を、常に正確に重ね合わせられるように、潜像画像の書き出し位置を一定位置にする。すなわち、スキャン出力期間を、倍密数の公倍数のドット期間とし、バッファメモリに格納された有効画素の後端の位置が常に同じになるようにして、その位置から逆方向に読み出す。実際の印刷範囲は、トリムゲート信号により指定する。トリムゲート信号は、順ラスタスキャンと逆ラスタスキャンの画像データを、印刷範囲内に限定するようにマスクする信号である。トリムゲート信号の長さは、印刷範囲期間を超えない最大のドット期間長である。印刷範囲期間は、例えば、A4用紙においては209.9mmに対応するドット期間長である。

図１を参照しながら、スキャン出力期間を、倍密数の公倍数のドット期間とする方法を説明する。主走査有効ゲート信号長を、使用可能なすべての倍密数の公倍数のドット期間の長さとする。例えば、使用可能な倍密数が、１、２、３、４、６、８であれば、公倍数は24の自然数倍である。主走査有効ゲート信号長を、倍密数によらず、紙サイズに共通の値とすることで、倍密数の変更の際に、設定データを変更する必要がなくなる。印刷範囲外への画素信号の出力を抑制する抑制手段として、主走査有効ゲート信号期間のうちの印刷範囲期間のみを指定するトリムゲート信号を出力する手段を設ける。すなわち、印刷用紙の印刷範囲外にはみ出した分については、トリムゲート信号によりマスクをかけることで、印刷を抑止する。このように制御することで、画像が印刷用紙の印刷範囲外にはみ出すことはない。また、色によりドットの位置ずれが生じることもない。

次に、図２を参照しながら、トリムゲート信号によりマスクをかけて印刷する画像形成装置の処理機能を概念的に説明する。スキャナやクライアント装置などから、印刷すべき画像データを画像データ受信手段21で受信して、入力画像メモリ22に格納する。入力画像メモリ22から、拡大書込手段23で画素データを読み出して、倍率に応じた回数ずつ繰り返してバッファメモリ24に書き込む。画素読出手段25で、バッファメモリ24から画素データを読み出して、光書込手段26で感光体ドラム27に光書込みを行う。その際、トリムゲート信号発生手段29からのトリムゲート信号により、印刷用紙の印刷範囲外にはみ出した分にマスクをかけ、印刷範囲の画像データのみを光書込みする。感光体ドラム27に生成された潜像を、現像/転写/定着手段28で現像し、印刷用紙に転写して定着する。

次に、図３（ａ）を参照しながら、３倍密処理を例として、拡大印刷の処理手順を説明する。ステップ１において、上位装置から画像データを受信して、入力画像メモリに入力する。ステップ２において、入力画像メモリから１ラインの画像データを取り出す。ステップ３において、各色の画素データを、３回ずつ繰り返してバッファメモリに書き込む。ステップ４において、Ｙ色とＭ色の画素データをバッファメモリの左側から読み出して、感光体ドラムに光書込みを行う。ステップ５において、Ｃ色とＫ色の画素データをバッファメモリの右側から読み出して、感光体ドラムに光書込みを行う。ステップ６において、３ライン分が終わるまでステップ３に戻って繰り返す。ステップ７において、１ページ分が終わるまでステップ２に戻って繰り返す。ステップ８において、潜像を現像し、印刷用紙に転写して定着する。

ここで、図３（ｂ）を参照しながら、スキャンドット数の算出方法を説明する。紙サイズ（mm）を25.4（mm）で割って、インチ数を求める。600dpiの場合、インチ数に600（dpi）を掛けて、紙サイズに対応するドット数（Ａ）を求める。ドット数（Ａ）を、使用可能なすべての拡大率の最小公倍数で割って、単位数（Ｂ）を求める。単位数（Ｂ）が整数でない場合は、単位数（Ｂ）を整数に切り上げる。単位数（Ｂ）に最小公倍数を掛けて、スキャン動作のドット数（Ｃ）を求める。このようにして、必要最小限のドット数を求めることができる。

図３（ｃ）を参照しながら、トリムゲート信号の期間を変更する場合を説明する。入力画素数（Ｍ）に倍密数を掛けて拡大画像のドット数（Ｎ）を求める。拡大画像のドット数（Ｎ）が、印刷範囲以上であれば、通常の処理を行う。印刷範囲未満であれば、それにあわせてトリムゲート信号の期間を変更する。このように、拡大画像が印刷用紙より小さい場合は、トリムゲート信号を短くすることで、入力画像に前処理を行うことなく、簡単に倍密印刷ができる。

上記のように、本発明の実施例１では、画像形成装置を、使用可能なすべての拡大率の公倍数のドット期間長の主走査有効ゲート信号を設定し、主走査有効ゲート信号期間のうちの印刷範囲期間のみを指定するトリムゲート信号を出力して、対向走査によって光書込みを行う構成としたので、拡大印刷における色ずれを簡単に解消できる。

本発明の実施例２は、使用可能なすべての拡大率の公倍数のドット期間長の主走査有効ゲート信号を設定し、主走査有効ゲート信号期間の右端部の印刷範囲外に白画素を出力して、対向走査によって光書込みを行う画像形成装置である。

本発明の実施例２における画像形成装置の基本的な構成は、実施例１と同じである。本発明の実施例２における画像形成装置が実施例１と異なるところは、主走査有効ゲート信号期間の右端部の印刷範囲外に白画素を出力する点である。印刷範囲外への画素信号の出力を抑制する抑制手段として、主走査有効ゲート信号期間の右端部または左端部の印刷範囲外である期間に白画素を出力する手段を設ける。右側に白画素を出力する例を説明するが、左側に白画素を出力するように構成することも、右側に出力する場合と同様にすることで可能である。

図４は、スキャン出力期間を倍密数の公倍数のドット期間とし、印刷範囲の右端部に白画素を追加して印刷する方法の説明図である。図５は、拡大した画像データの印刷範囲外に白画素を追加して印刷する画像形成装置の機能ブロック図である。図５において、白画素出力手段30は、バッファメモリの印刷範囲外の部分に白画素を書き込む手段である。他は図２と同じである。図６は、拡大した画像データの印刷範囲外に白画素を追加して印刷する処理手順を示す流れ図である。

上記のように構成された本発明の実施例２における画像形成装置の動作を説明する。図４を参照しながら、スキャン出力期間を、倍密数の公倍数のドット期間とし、印刷範囲を外れた右端部に白画素を出力して印刷する方法を説明する。例として、印刷範囲が14画素分であるとし、主走査有効ゲート信号長が18画素分であるとし、３倍密で印刷するものとする。５つの入力画素を、３回ずつ繰り返してバッファメモリに格納する。Ｙ色とＣ色の画素データは、図４（ａ）、（ｂ）のようになる。右端部の残りの部分のデータは不定である。印刷範囲に対応する14画素分のデータはそのままにして、第15画素目から第18画素目のバッファメモリに、白画素データを書き込むと、図４（ｃ）、（ｄ）のようになる。このバッファメモリの画素データを、主走査有効ゲート信号に従って出力する。Ｙ色については、左側から読み出して出力する。Ｃ色については、右側から読み出して出力する。Ｍ色はＹ色と同様である。Ｋ色はＣ色と同様である。

次に、図５を参照しながら、拡大した画像データの印刷範囲外に白画素を追加して印刷する画像形成装置の処理機能を概念的に説明する。スキャナやクライアント装置などから、印刷すべき画像データを画像データ受信手段21で受信して、入力画像メモリ22に格納する。入力画像メモリ22から、拡大書込手段23で画素データを読み出して、倍率に応じた回数ずつ繰り返してバッファメモリ24に書き込む。バッファメモリ24の画像データの印刷範囲外に、白画素出力手段30で白画素を書き込む。画素読出手段25で、バッファメモリ24から画素データを読み出して、光書込手段26で感光体ドラム27に光書込みを行う。感光体ドラム27に生成された潜像を、現像/転写/定着手段28で現像し、印刷用紙に転写して定着する。

次に、図６を参照しながら、３倍密処理を例として、拡大した画像データの印刷範囲外に白画素を追加して印刷する処理手順を説明する。ステップ１において、上位装置などから画像データを受信して、入力画像メモリに入力する。ステップ２において、入力画像メモリから１ラインの画像データを取り出す。ステップ３において、各色の画素データを、３回ずつ繰り返してバッファメモリに書き込む。ステップ４において、バッファメモリの第15画素目から第18画素目のメモリに、白画素データを書き込む。ステップ５において、Ｙ色とＭ色の画素データをバッファメモリの左側から読み出して、光書込みを行う。ステップ６において、Ｃ色とＫ色の画素データをバッファメモリの右側から読み出して、光書込みを行う。ステップ７において、３ライン分が終わるまでステップ３に戻って繰り返す。ステップ８において、１ページ分が終わるまでステップ２に戻って繰り返す。ステップ９において、潜像を現像し、印刷用紙に転写して定着する。

上記のように、本発明の実施例２では、画像形成装置を、使用可能なすべての拡大率の公倍数のドット期間長の主走査有効ゲート信号を設定し、主走査有効ゲート信号期間の右端部の印刷範囲外に白画素を出力して、対向走査によって光書込みを行う構成としたので、拡大印刷における色ずれを簡単に解消できる。

本発明の実施例３は、使用可能なすべての拡大率の公倍数のドット期間長の主走査有効ゲート信号を設定し、入力画像の右端部に白画素を追加して、対向走査によって光書込みを行う画像形成装置である。

本発明の実施例３における画像形成装置の基本的な構成は、実施例２と同じである。本発明の実施例３における画像形成装置が実施例２と異なるところは、入力画像の右端部に白画素を追加する点である。印刷範囲外への画素信号の出力を抑制する抑制手段として、入力画像の右端部に白画素を出力する手段を設ける。

図７は、入力画像データの右端に白画素を追加する方法の説明図である。図８は、入力画像データに白画素を追加して印刷する画像形成装置の機能ブロック図である。図８において、白画素出力手段30は、入力画像メモリの右側部分に白画素を書き込む手段である。他は図２と同じである。図９は、入力画像データに白画素を追加して印刷する処理手順を示す流れ図である。

上記のように構成された本発明の実施例３における画像形成装置の動作を説明する。図７を参照しながら、入力画像データの右端部に白画素を追加する方法を説明する。図７（ａ）に示すように、入力画像データの４画素に続けて、最終画素「Ｄ」の後に白画素を追加して、入力画像メモリに書き込む。入力画像メモリから画素データを読み出し、図７（ｂ）、（ｃ）に示すように、倍率に応じて複数回ずつバッファメモリに書き込む。主走査方向ゲート信号長は18画素分であるので、正方向のスキャンの場合、「Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｄ→白１→白２」のように出力される。逆方向のスキャンの場合、「白２→白１→Ｄ→Ｃ→Ｂ→Ａ」のように出力される。Ｙ色の場合は、図７（ｄ）に示すように、「ａ→ｂ→ｃ→ｄ→白１→白２」のように出力される。Ｃ色の場合は、図７（ｅ）に示すように、「白２→白１→ｊ→ｉ→ｈ→ｇ」のように出力される。ａは、Ａに対応するＹ色のデータである。他も同様である。入力画素の右端部に白画素を追加するので、長い主走査有効ゲート信号で光書込みをする際に、印刷範囲外では白画素が出力される。そのため、印刷範囲外の信号を抑制するトリムゲート信号を使う必要がなくなる。

次に、図８を参照しながら、入力画像データに白画素を追加して印刷する画像形成装置の処理機能を概念的に説明する。スキャナやクライアント装置などから、印刷すべき画像データを画像データ受信手段21で受信して、入力画像メモリ22に格納する。白画素出力手段30で、入力画像データの右側部分に白画素を書き込む。入力画像メモリ22から、拡大書込手段23で画素データを読み出して、倍率に応じた回数ずつ繰り返してバッファメモリ24に書き込む。画素読出手段25で、バッファメモリ24から画素データを読み出して、光書込手段26で感光体ドラム27に光書込みを行う。感光体ドラム27に生成された潜像を、現像/転写/定着手段28で現像し、印刷用紙に転写して定着する。

次に、図９（ａ）を参照しながら、入力画像データに白画素を追加して印刷する処理手順を説明する。ステップ１において、上位装置などから画像データを受信して、入力画像メモリに入力する。ステップ２において、入力画素の右端部に白画素データを書き込む。ステップ３において、入力画像メモリから１ラインの画像データを取り出す。ステップ４において、各色の画素データを、３回ずつ繰り返してバッファメモリに書き込む。ステップ５において、Ｙ色とＭ色の画素データをバッファメモリの左側から読み出して、光書込みを行う。ステップ６において、Ｃ色とＫ色の画素データをバッファメモリの右側から読み出して、光書込みを行う。ステップ７において、３ライン分が終わるまでステップ４に戻って繰り返す。ステップ８において、１ページ分が終わるまでステップ３に戻って繰り返す。ステップ９において、潜像を現像し、印刷用紙に転写して定着する。

図９（ｂ）を参照しながら、入力画像に白画素を追加しない場合を説明する。入力画素数（Ｍ）に倍密数を掛けて拡大画像のドット数（Ｎ）を求める。拡大画像のドット数（Ｎ）が、主走査有効ゲート信号のドット数（Ｃ）以上であれば、白画素の追加を行わない。それ未満であれば、入力画像の右側に白画素を追加する。このように、拡大画像が主走査有効信号長以上の場合は、白画素の追加を省略することができる。

上記のように、本発明の実施例３では、画像形成装置を、使用可能なすべての拡大率の公倍数のドット期間長の主走査有効ゲート信号を設定し、入力画像の右端部に白画素を追加して、対向走査によって光書込みを行う構成としたので、拡大印刷における色ずれを簡単に解消できる。

本発明の画像形成装置は、順逆両方向走査により拡大画像を形成するプリンタやFAXなどとして最適である。

本発明の実施例１における画像形成装置で、スキャン出力期間を倍密数の公倍数のドット期間とし、印刷用紙の印刷範囲外にはみ出した分については、トリムゲート信号によりマスクをかけて印刷する方法の説明図である。 本発明の実施例１における、トリムゲート信号によりマスクをかけて印刷する画像形成装置の機能ブロック図である。 本発明の実施例１における画像形成装置の処理手順を示す流れ図である。 本発明の実施例２における画像形成装置で、スキャン出力期間を倍密数の公倍数のドット期間とし、印刷範囲の右端部に白画素を追加して印刷する方法の説明図である。 本発明の実施例２における、拡大した画像データの印刷範囲外に白画素を追加して印刷する画像形成装置の機能ブロック図である。 本発明の実施例２における画像形成装置の処理手順を示す流れ図である。 本発明の実施例３における画像形成装置で、入力画像データの右端部の印刷範囲外に白画素を追加する方法の説明図である。 本発明の実施例３における、入力画像データに白画素を追加して印刷する画像形成装置の機能ブロック図である。 本発明の実施例３における画像形成装置の処理手順を示す流れ図である。 従来の画像形成装置の印刷機構の概略構成図と、光学ユニットを上から見た概念図である。 従来の画像形成装置の制御部の概略ブロック構成図である。 従来の画像形成装置の書込み制御回路の概略構成図である。 従来の画像形成装置における主走査方向の位置合せ方法の説明図である。 従来の画像形成装置における倍密動作の概念図である。 従来の画像形成装置における倍密処理の動作説明図である。 従来の画像形成装置で、主走査有効ゲート信号期間を拡大率の整数倍のドット期間とする方法の説明図である。

符号の説明

１・・・転写紙、２・・・搬送ベルト、３,４・・・搬送ローラ、５・・・給紙トレイ、６・・・感光体ドラム、７・・・帯電器、８・・・露光器、９・・・現像器、10・・・感光体クリーナ、11・・・レーザー光、12・・・転写器、13・・・定着器、14・・・レジストセンサ、21・・・画像データ受信手段、22・・・入力画像メモリ、23・・・拡大書込手段、24・・・バッファメモリ、25・・・画素読出手段、26・・・光書込手段、27・・・感光体ドラム、28・・・現像/転写/定着手段、29・・・トリムゲート信号発生手段、30・・・白画素出力手段、

31・・・LDユニットＫ、32・・・LDユニットＹ、33・・・シリンダレンズCYL-K、34・・・シリンダレンズCYL-Y、35・・・反射ミラーＫ、36・・・反射ミラーＹ、37・・・ポリゴンミラー、38・・・ｆθレンズKC、39・・・ｆθレンズYM、40・・・第１ミラーＫ、41・・・第１ミラーＹ、42・・・LDユニットＣ、43・・・LDユニットＭ、44・・・シリンダレンズCYL-C、45・・・シリンダレンズCYL-M、46・・・第１ミラーＣ、47・・・第１ミラーＭ、48・・・CYM_KC、49・・・CYM_YM、50・・・センサKC、51・・・センサYM、

200・・・画像読み取り部、300・・・画像形成部、400・・・VPU、401・・・IPU、402・・・書込制御ASIC 、403・・・LD制御部、404・・・LD群、405・・・CPU、406・・・ROM、407・・・RAM、408・・・画像メモリ、409・・・I/F部、410・・・システムバス、411・・・操作部、500〜503・・・メモリコントロール部、504・・・セレクタ、505・・・メモリ群、506・・・画像編集処理部、507・・・パターン生成部、512〜515・・・ON/OFF制御部、516・・・スタート管理部、517・・・ゲート制御部、518・・・CPU-I/F部、520〜527・・・FIFO。

Claims (20)

1. 順方向走査と逆方向走査とを併用する対向走査によって各色分解画像データを感光体ドラムに光書込みを行って潜像を形成する露光手段と、入力画像を拡大印刷するために入力画素データを複数回ずつ前記露光手段に出力する書込制御手段とを具備する画像形成装置において、前記書込制御手段に、使用可能なすべての拡大率の公倍数のドット期間長の主走査有効ゲート信号を出力する手段と、印刷範囲外への画素信号の出力を抑制する抑制手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記抑制手段として、前記主走査有効ゲート信号期間のうちの印刷範囲期間のみを指定するトリムゲート信号を出力する手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記トリムゲート信号は、印刷範囲期間を超えない最大のドット期間長であることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記トリムゲート信号は、拡大した入力画像のサイズに対応し印刷範囲期間を超えないドット期間長であることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
5. 前記抑制手段として、前記主走査有効ゲート信号期間の左端部の印刷範囲外である期間に白画素を出力する空白化手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
6. 前記抑制手段として、前記主走査有効ゲート信号期間の右端部の印刷範囲外である期間に白画素を出力する空白化手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
7. 前記抑制手段として、前記入力画像の右端部に白画素を出力する空白化手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
8. 前記空白化手段は、有効画素が印刷範囲期間を超えないように白画素を出力する手段であることを特徴とする請求項５、６、７のいずれかに記載の画像形成装置。
9. 前記印刷範囲期間は、Ａ４用紙においては２０９.９ｍｍに対応するドット期間長であることを特徴とする請求項３、４、８のいずれかに記載の画像形成装置。
10. 順方向走査と逆方向走査とを併用する対向走査によって各色分解画像データを感光体ドラムに光書込みを行って潜像を形成し、入力画像を拡大印刷するために入力画素データを複数回ずつ出力する画像形成方法において、使用可能なすべての拡大率の公倍数のドット期間長の主走査有効ゲート信号を出力するとともに、印刷範囲外へ画素信号が出力されないように抑制することを特徴とする画像形成方法。
11. 前記主走査有効ゲート信号期間のうちの印刷範囲期間のみを指定するトリムゲート信号を出力することを特徴とする請求項１０記載の画像形成方法。
12. 前記トリムゲート信号は、印刷範囲期間を超えない最大のドット期間長であることを特徴とする請求項１１記載の画像形成方法。
13. 前記トリムゲート信号は、拡大した入力画像のサイズに対応し印刷範囲期間を超えないドット期間長であることを特徴とする請求項１１記載の画像形成方法。
14. 前記主走査有効ゲート信号期間の右端部の印刷範囲外である期間に白画素を出力することを特徴とする請求項１０記載の画像形成方法。
15. 前記主走査有効ゲート信号期間の左端部の印刷範囲外である期間に白画素を出力することを特徴とする請求項１０記載の画像形成方法。
16. 前記入力画像の右端部に白画素を出力することを特徴とする請求項１０記載の画像形成方法。
17. 有効画素が印刷範囲期間を超えないように白画素を出力することを特徴とする請求項１４、１５、１６のいずれかに記載の画像形成方法。
18. 前記印刷範囲期間は、Ａ４用紙においては２０９.９ｍｍに対応するドット期間長であることを特徴とする請求項１２、１３、１７のいずれかに記載の画像形成方法。
19. 請求項１０〜１８のいずれかに記載の画像形成方法をコンピュータで実行するための処理手順を記述したコンピュータプログラム。
20. 請求項１９記載のコンピュータプログラムを格納した記録媒体。

Images