JP4942369B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
複数の発光素子から成る発光素子アレイの発光を制御して感光体ドラムを露光して静電潜像を形成し、前記入力するnビットの階調データの1画素に対応させて、前記記録用紙の搬送方向に相当する副走査方向に仮想的にS*G個配列されるサブライン上に選択的にサブドットを形成することによって、階調値Mのドットを形成するドット形成手段を有し、
前記ドット形成手段は、前記S*G個のサブラインを、S個のサブラインを含むG個のグループに分割し、各グループ内のS個のサブラインに対して互いに異なる露光エネルギーでサブドットを形成し、且つ各グループの対応するサブラインのサブドットを略同一の露光エネルギーで形成することを特徴とする。
図1は、本発明による画像形成装置の実施の形態1の構成例を概略的に示す概略構成図である。
原画像処理部101は、上位装置から送られた256階調画像の8ビット画像データを格納する階調画像メモリ251、256階調データを7階調データに変換して画像2値化制御部102に出力するディザスクリーンフィルタ252、及び256階調画像メモリ251の格納データを読み出すときの階調メモリアドレス計算部253で構成される。
画像2値化制御部102は、2値画像メモリ103の書き込みアドレスを計算する部分、原画像処理部101から入力した7階調データを2値データに変換する7階調データ2値化デコーダ215、メモリ書き込み信号発生部218から構成されている。書き込みアドレスを計算する部分は、X座標カウンタ211、ラインカウンタ212、グループカウンタ213、サブラインカウンタ214、Y座標計算部216、及び書き込みアドレス計算部217を含む。
Y座標=ラインカウンタ212の値*S*G
+グループカウンタ213の値*S
+サブラインカウンタ214の値 (1)
従って、このY座標は、図4に示すページ画面の上端からのサブラインの位置を表し、X座標カウンタ211のカウント値は、図4に示すページ画面左端からの画素の位置を表している。従って、走査方向における画素数をWとすると、X座標カウンタ211は0から(W−1)までを繰り返しカウントする。
WADR=Y座標*W+X座標カウンタ211の値
従って、この書き込みアドレス(WADR)s25は、図4に示すページ画面において、画素を左端から右方向に数えるカウントを、上部から順次サブラインごとに繰り返した際の累積カウント数で表されるアドレスを示している。
2値画像メモリ103は、書き込みアドレス(WADR)s25、書き込みデータ(WDATA)s26、及び書き込み信号(WR)s27を受信するポートで構成される書き込みポートと、読み出しアドレス(RADR)s33と読み出しデータ(RDATA)s38を送受信するポートで構成される読み出しポートを持つメモリであり、後述するように各画素の全てのサブラインに対応する1ビットで2値化されたデータを蓄積する。
2値画像メモリ51の読み出しアドレス(RADR)s33を計算して出力する部分、LEDヘッド21へ出力するストローブ信号(STB)s36を発生する部分、及びLEDヘッド21へ転送クロック(CLK)s34とラッチ信号(LA)s35を出力するヘッド書き込み制御部239から構成されている。以下順に各構成を説明する。
この部分は、ラインカウンタ232、グループカウンタ233、サブラインカウンタ234、副走査方向位置ずれ量メモリ240、これらの出力に基づいて読取用のY座標を算出するY座標計算部235、X座標カウンタ231、及びX座標及びY座標から読み取りアドレスを算出する読み出しアドレス計算部238から構成されている。
補正無しの読み出しY座標=ラインカウンタ232の値*S*G
+グループカウンタ233の値*S
+サブラインカウンタ234の値
尚、Gは前記グループの数、Sは前記グループ当たりのサブラインの数である。
補正後の読み出しY座標=ラインカウンタ232の値*S*G
+グループカウンタ233の値*S
+サブラインカウンタ234の値
+d[X座標カウンタ231の値]*S ・・(2)
補正無しの読み出しY座標=R*S*G+1*S+1である。
補正済みY座標=R*S*G+1*S+1
+d[X座標]*S
となる。
RADR=補正済みY座標*W+X座標カウンタ231の値 ・・・(3)
この部分は、図2に示すストローブ時間メモリ236とストローブ信号発生回路237から構成される。ストローブ時間メモリ236は、グループ内において各サブライン毎にストローブ時間を変えることができるように、サブライン数Sに対応するストローブ駆動時間データをSワード分格納し、サブラインカウンタ234のカウント値(以下サブライン番号と称す)をアドレスとしてストローブ駆動時間T[サブライン番号]のデータをストローブ信号発生回路237に出力する。ストローブ信号発生回路237は、前述のタイミング制御部105からのトリガ信号を受信すると、前記ストローブ駆動時間T[サブライン番号]のデータを入力し、これに相当する長さのストローブ信号(STB)s36を出力してLEDヘッド21の発光を駆動する。
タイミング制御部105は、システム全体のタイミングを管理する働きをし、画像2値化制御部102内のサブラインカウンタ213のカウント信号、印刷データ出力制御部104内のX座標カウンタ231のカウント信号、同じく印刷データ出力制御部104内のストローブ信号発生回路237へのトリガ信号、LEDヘッド書き込み制御回路239へのトリガ信号等の図示せぬ制御信号を出力する。
上位装置から送られた256階調画像の8ビット画像データは、1ページ分毎に原画像処理部101の256階調画像メモリ251によって格納される。
[2値画像書き込み処理について]
原画像が原画像データ処理部101に入力されると、原画像処理部101の256階調画像メモリ251内の256階調画像データが、図4に示すページ画面の同一ライン内の左端に相当する画素データから右端に相当する画素データまで順次読み出され、ディザスクリーンフィルタ252で7階調画像データに変換さる。変換された7階調画像データは、更に7階調データ2値化デコーダ215により2値データに変換され、2値画像メモリ103内に、ページ画面において、256階調画像メモリ251から読み出されたデータの画素の位置に対応させてその左端から右端に順に書き込まれる。この作業がページ画面の上のラインから下のラインに向かって順に繰り返されて1ページの変換が終了する。
上記した画像入力処理が終了すると、印刷データ出力制御部104が2値画像メモリ103内の画像データを順次読み出し、LEDヘッド21に出力して光書き込みを行う。画像データの読み出しは、第0ラインから第(L−1)ライン(図4参照)の順にラインカウンタ232のカウントに伴って行われる。
M≦(2S−1)*G+1
を満たす値となる。
図14は、本発明による実施の形態2の画像制御部451の内部構成を示すブロック図である。この画像制御部451が、前記した図2に示す実施の形態1の画像制御部51と主に異なる点は以下の項目である。
1)原画像処理部401のディザスクリーンフィルタ411は、実施の形態1と同様に256の階調データを入力するが、15階調データs22を出力する。
2)15階調データs22を入力する画像2値化制御部402のデコーダは、15階調データ2値化デコーダ414に変更されている。15階調データ2値化デコーダの真理値表を図17に示す。
3)グループ内のサブライン数を3サブラインに変更するのでサブラインカウンタ412は0から2までカウントする。
4)Y座標計算部413が計算する(1)式、及びY座標計算部423が計算する(2)式の各計算式における、サブライン数Sが3に変更される。
5)サブライン数Sが2から3に変更されるので、2値画像メモリ403の容量が実施の形態1の2値画像メモリ103(図2)の50%増しとなる。
6)印刷データ出力制御部404の位置ずれ量計算時に、位置ずれ量メモリ240から出力する値に対する掛け算器422による乗数が2から3に変更される。
7)サブライン数Sを増加したことにより、印刷データ出力制御部404のサブラインカウンタ421は0から2までカウントする。
8)印刷データ出力制御部404のストローブ時間メモリ424には、3種類のストロープ時間のデータが格納される。
原画像が原画像データ処理部401に入力されると、原画像処理部401の256階調画像メモリ251内の256階調画像データが、図4に示すページ画面の同一ライン内の左端に相当する画素データから右端に相当する画素データまで順次読み出され、ディザスクリーンフィルタ411で15階調画像データに変換さる。変換された15階調画像データは、更に15階調データ2値化デコーダ414により2値データに変換され、2値画像メモリ403内に、ページ画面において、256階調画像メモリ251から読み出されたデータの画素の位置に対応させてその左端から右端に順に書き込まれる。この作業がページ画面の上のラインから下のラインに向かって順に繰り返されて1ページの変換が終了する。
上記した画像入力制御が終了すると、印刷データ出力制御部404が2値画像メモリ403内の画像データを順次読み出し、LEDヘッド21に出力して光書き込みを行う。画像データの読み出しは、第0ラインから第(L−1)ライン(図4参照)の順にラインカウンタ232のカウントに伴って行われる。
ストローブ時間T[0]:ストローブ時間T[1]:ストローブ時間T[2]
=1:2:4
に設定されている。
図21は、本発明による実施の形態3の画像制御部551の内部構成を示すブロック図である。この画像制御部551が、前記した図2に示す実施の形態1の画像制御部51と主に異なる点は以下の項目である。
1)原画像処理部501のディザスクリーンフィルタ511は、実施の形態1と同様に256の階調データを入力するが、10階調データs22を出力する。
2)10階調データs22を入力する画像2値化制御部502のデコーダは10階調データ2値化デコーダ514に変更されている。10階調データ2値化デコーダの真理値表を図24に示す。
3)グループ数を2から3に増加するので、グループカウンタ512は0から2までカウントする。
4)グループ数が3に増加されたことにより、印刷データ出力制御部504のグループカウンタ521も0から2までカウントする。
5)Y座標計算部513が計算する(1)式、及びY座標計算部523が計算する(2)式の各計算式における、グループ数Gが3に変更される。
原画像が原画像データ処理部501に入力されると、原画像処理部501の256階調画像メモリ251内の256階調画像データが、図4に示すページ画面の同一ライン内の左端に相当する画素データから右端に相当する画素データまで順次読み出され、ディザスクリーンフィルタ511で10階調画像データに変換さる。変換された10階調画像データは、更に10階調データ2値化デコーダ514により2値データに変換され、2値画像メモリ503内に、ページ画面において、256階調画像メモリ251から読み出されたデータの画素の位置に対応させてその左端から右端に順に書き込まれる。この作業がページ画面の上のラインから下のラインに向かって順に繰り返されて1ページの変換が終了する。
上記した画像入力制御が終了すると、印刷データ出力制御部504が2値画像メモリ503内の画像データを順次読み出し、LEDヘッド21に出力して光書き込みを行う。画像データの読み出しは、第0ラインから第(L−1)ライン(図4参照)の順にラインカウンタ232のカウントに伴って行われる。
図28は、本発明による実施の形態4の画像制御部651の内部構成を示すブロック図である。この画像制御部651が、前記した図2に示す実施の形態1の画像制御部51に対して主に異なる点は、1ドット当たりの階調数を7から4に低減した点である。
原画像が原画像データ処理部601に入力されると、原画像処理部601の256階調画像メモリ251内の256階調画像データが、図4に示すページ画面の同一ライン内の左端に相当する画素データから右端に相当する画素データまで順次読み出され、ディザスクリーンフィルタ611で4階調画像データに変換さる。変換された4階調画像データは、更に4階調データ2値化デコーダ614により2値データに変換され、2値画像メモリ103内に、ページ画面において、256階調画像メモリ251から読み出されたデータの画素の位置に対応させてその左端から右端に順に書き込まれる。この作業がページ画面の上のラインから下のラインに向かって順に繰り返されて1ページの変換が終了する。
この画像印刷制御については、前記した実施の形態1で説明した印刷データ出力制御部104が行なう処理と全く同じであるため、ここでの詳細な説明を省略し、その処理によって印刷される4階調印刷について以下に説明する。
Claims (9)
- 記録用紙に、入力する原画像nビットの階調データに基づいて、画素毎に階調値Mのドットを形成する画像形成装置であって、
複数の発光素子から成る発光素子アレイの発光を制御して感光体ドラムを露光して静電潜像を形成し、前記入力するnビットの階調データの1画素に対応させて、前記記録用紙の搬送方向に相当する副走査方向に仮想的にS*G個配列されるサブライン上に選択的にサブドットを形成することによって、階調値Mのドットを形成するドット形成手段を有し、
前記ドット形成手段は、前記S*G個のサブラインを、S個のサブラインを含むG個のグループに分割し、各グループ内のS個のサブラインに対して互いに異なる露光エネルギーでサブドットを形成し、且つ各グループの対応するサブラインのサブドットを略同一の露光エネルギーで形成する
ことを特徴とする画像形成装置。 - 前記ドット形成手段は、
前記nビットの階調データを、該階調データよりも階調値の低い階調値Mの階調データに変換する階調値変換手段と、
前記階調値Mの階調データを、前記S*G個のサブラインに対応して設定した真理値に基づいて2値化した2値書き込みデータと、該2値書き込みデータを、前記S*G個のサブラインに対応させて書き込むための書き込みアドレスとを出力する画像2値化制御部と、
前記2値書き込みデータを前記書き込みアドレスで指定された番地にメモリする2値画像メモリと、
前記2値画像メモリから、前記S*G個のサブラインに対応する前記2値書き込みデータを2値読み出しデータとして読み出し、前記S個のサブラインに対応して互いに異なるエネルギーを供給するためのエネルギー供給情報を生成し、前記2値読み出しデータと前記エネルギー供給情報とを送信する印刷データ出力制御部と、
前記2値読み出しデータと前記エネルギー供給情報とを受信して、前記2値読み出しデータと前記エネルギー供給情報に基づいて、対応する前記発光素子の発光及び発光時間を設定する発光ヘッドと
を有することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。 - 前記入力するnビットの階調データは、前記副走査方向に仮想的にL個配列される各ラインに、前記副走査方向と直交する走査方向にW個配列されるL*W個の画素のデータであり、前記ドット形成手段がL*W個の各画素に対応して前記階調値Mのドットを形成することを特徴とする請求項1又は2記載の画像形成装置。
- 前記L個のラインはそれぞれ前記S*G個のサブラインからなり、前記書き込みアドレスは、各サブラインの位置を示すY座標と前記走査方向に配列されたドットの位置を示すX座標に基づいて構成され、
前記印刷データ出力制御部は、前記2値書き込みデータを読み出す際に、読み出しアドレスとしてのY座標を、予め前記X座標に応じて設定される、前記グループのピッチを補正単位とする補正量を加えて補正することを特徴とする請求項3記載の画像形成装置。 - 前記階調値Mと、前記グループの数G及び前記グループ内のサブラインの数Sとの関係が、
M≦(2S−1)*G+1
であることを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の画像形成装置。 - 前記グループの数Gが2、前記グループ内のサブラインの数Sが2、前記階調値Mが7であることを特徴とする請求項5記載の画像形成装置。
- 前記グループの数Gが2、前記グループ内のサブラインの数Sが3、前記階調値Mが15であることを特徴とする請求項5記載の画像形成装置。
- 前記グループの数Gが3、前記グループ内のサブラインの数Sが2、前記階調値Mが10であることを特徴とする請求項5記載の画像形成装置。
- 前記グループの数Gが2、前記グループ内のサブラインの数Sが2、前記階調値Mが4であることを特徴とする請求項5記載の画像形成装置。
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