JPH0789128A - Ledプリンタにおける高密度画像形成方法 - Google Patents

Ledプリンタにおける高密度画像形成方法

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JPH0789128A
JPH0789128A JP32596093A JP32596093A JPH0789128A JP H0789128 A JPH0789128 A JP H0789128A JP 32596093 A JP32596093 A JP 32596093A JP 32596093 A JP32596093 A JP 32596093A JP H0789128 A JPH0789128 A JP H0789128A
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JP32596093A
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Yasunori Fujita
泰則 藤田
Hiroto Kondo
浩人 近藤
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Kyocera Corp
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
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    • H04N1/40Picture signal circuits
    • H04N1/40025Circuits exciting or modulating particular heads for reproducing continuous tone value scales
    • H04N1/40031Circuits exciting or modulating particular heads for reproducing continuous tone value scales for a plurality of reproducing elements simultaneously
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 回路構成を煩雑化させることなく、而も簡単
に且つ精度よく高密度化処理を行なう事の出来る高密度
画像形成方法を提供する事にある。 【構成】 一走査ライン毎に前記LED素子列を副走査
方向に2m回(例えば2×4回)点灯可能な分割露光ラ
インを生成し、一走査ライン毎にLED素子列が2m回
点灯可能に構成した点を第1の特徴し、そして第2の特
徴とするところは、前記LED素子列を複数回点灯制御
する為に、前記2Ndpiの高密度画像データの中心ビ
ットと該中心ビットに主走査方向に隣接する一又は複数
の隣接ビット夫々に対応する定数を乗して重みづけをし
た後、該重み付けして得られた夫々のデータを加算して
得られた加工データを用い、該加工データに基づいて前
記分割露光ラインにおける前記LED素子の点灯回数を
適宜制御しながら、2Ndpiの高密度画像を感光体上
に形成させる事にある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、低解像度のプリントエ
ンジンを利用して高密度画像を形成するページプリンタ
における高密度画像形成方法に係り、特に主走査方向に
沿ってNdpi間隔でライン上に配列したLED素子列
を効果的に点灯制御させながら2Ndpiの高密度画像
(潜像)を疑似的に感光体上に形成し得るLEDプリン
タにおける高密度画像形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より主走査方向にLED素子を1列
状に配列したアレイ状のLEDヘッドを感光体ドラムの
母線上に沿って対面配置し、前記LED素子をビデオデ
ータに基づいて1ライン同時に若しくはブロック単位で
駆動(点灯)制御しながら副走査方向に相対移動する感
光体ドラム上にドットマトリックス状の画像パターンを
形成するLEDプリンタも公知である。
【0003】この種のLEDプリンタにおいては低価格
とコンパクト化等の理由により低密度のドットピッチ間
隔を有する例えば300dpiのプリンタが多く用いら
れてきたが近年、より高画質化と高解像度化を図るため
に前記ピッチ間隔をより高密度化し、例えば600dp
iのプリンタが提案されている。
【0004】しかしながら600dpiのプリンタを形
成するには、例えばビーム径を絞るためにそのレンズ構
成も又ポリゴンミラーの回転速度も大となり、必然的に
装置大型化につながりやすいのみならず、而も感光体ド
ラム側の回転速度も緻密な制御を必要とし、装置構成の
煩雑化につながる。この為、既存の低密度(300dp
i用)のエンジンをそのまま利用して疑似的に高密度
(600dpi)画像を形成する試みがなされている。
【0005】例えば、USP5,134,495においては図10に
示すように感光体上で結像されるビームドットDnの電
位レベルLを下げて、潜像形成のための実効ドットGの
実効電位レベルLsより小さく、ビームドットDnの重
ね合せ部Dgが前記電位レベルLsより大となるように
光強度を設定したビームドットDnを用い、該ビームド
ットDnを適宜重ねあわせる事により、ドットDnが重
ね合わない中心域Dcについては、実効ドットGが形成
されず、その重ね合わせた部分Dgについて実効ドット
Gが形成される点に着目して、従って300Dpiのエ
ンジンでドットを並べて印字した場合その重ね合わせ部
分Dgにのみ実効ドットGが形成されるが、その実効ド
ットGは1ビームドットDnの両側に夫々形成される事
になるために、300dpiピッチで実ライン間に実効
ドットGが形成され、該600dpiライン上の実効ド
ットGにより600dpi画像の形成が可能になる技術
が提案されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記従来
技術においては、重ね合わせである為には、ある程度大
きい、言換えればNdpiより大きいビーム径を用いて
感光体の母線ライン上に露光する必要があり、この為通
常のドットと組合せる場合にその制御が難しい。この為
前記従来技術においては、レーザビームのパルス幅を異
ならせ、複数のビーム強度を有するレーザのパルスを用
いて制御しているが、LEDプリンタの場合LED素子
が一走査ライン若しくはnビット単位で、同時露光する
ものであるために、レーザビームの様にビット単位で緻
密な制御をすることが不可能である。又重ね合わせ位置
が600dpiピッチとするには、パルスを生成するた
めのデータも600dpiである必要があり、何等高解
像度につながらない。
【0007】而も前記従来技術においては前記600d
piの画像データを中心ピクセルとその周囲に位置する
8個の隣接ピクセル、即ち3×3のピクセルデータを、
マッチングテンプレートにて順次取り出しながら該3*
3ピクセルデータを多数のピクセルを有するテンプレー
トと比較しながらプレートの中心ピクセルを生成するた
めのビームパルスを制御するように構成しているが、3
×3の合計9個のマトリックスデータをテンプレートと
比較する事は変換する為に必要なテンプレート数が無用
に多くなり、しかも前記比較は主走査方向と副走査方向
における二次元処理であるために、前記中心ピクセルに
隣接する上下3主走査ラインのピクセルデータを格納す
るシフトレジスタが必要で、いずれにしても回路構成が
大規模化せざるを得ず且つ比較動作も遅延化し、高速化
に対応し得ない。
【0008】本発明はかかる従来技術の欠点に鑑み、既
存の例えば300dpiのプリントエンジンをそのまま
利用して600dpiの高密度画像を形成し得るLED
プリンタにおける高密度画像形成方法を提供する事にあ
る。本発明の他の目的は、回路構成を煩雑化させること
なく、而も簡単に且つ精度よく高密度化処理を行なう事
の出来る高密度画像形成方法を提供する事にある。本発
明の他の目的は、高密度化処理後のデータの拡大に十分
耐え得る高品質画像を得ることの出来る高密度画像形成
方法を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決する為の手段】本発明は、2Ndpiの高
密度画像データを加工処理して得られる加工データに基
づいて、Ndpi間隔でライン上に配列したLED素子
列を効果的に点灯制御させながら擬似的に2Ndpiの
高密度画像を感光体上に形成し得るLEDプリンタに適
用するもので、一走査ライン毎に前記LED素子列を副
走査方向に2m回(例えば2×4回)点灯可能な分割露
光ラインを生成し、一走査ライン毎にLED素子列が2
m回点灯可能に構成した点を第1の特徴とする。
【0010】この結果副走査方向の高密度化は、前記分
割露光ラインが2mラインある為に、基本的にはmライ
ン毎にドット形成すれば容易に600dpiの高密度画
像が形成出来るわけであるが、本発明は特に前記主走査
方向と対応させて、(mーa(複数))回点灯する事に
より副走査方向の2Ndpi間隔で高密度潜像を形成さ
せるようにしている。尚、実施例に示すように例えば3
00dpiに配設されたLED素子の夫々の露光強度
を、該素子の点灯により感光体上における電位レベルが
潜像形成用閾値を僅かに越え小さなドットが生成できる
ように設定し、隣接するLED素子を前記分割露光ライ
ン上で一ライン点灯することにより、2つのドットが実
質的に連設し、所定面積の印字ドットが生成できるよう
にし、一方前記夫々のLED素子を2ライン以上点灯さ
せることにより、通常面積の印字ドットが生成出来るよ
うにしてもよい。
【0011】そして第2の特徴とするところは、前記L
ED素子列を複数回点灯制御する為に、前記2Ndpi
の高密度画像データの中心ビットと該中心ビットに主走
査方向に隣接する一又は複数の隣接ビット夫々に対応す
る定数を乗して重みづけをした後、該重み付けして得ら
れた夫々の演算値を加算して得られた加算データを用
い、該加算データに基づいて前記分割露光ラインにおけ
る前記LED素子の点灯回数を適宜制御しながら、2N
dpiの高密度画像を感光体上に形成させる事にある。
この場合前記中心ビット及び隣接ビットの夫々に乗すべ
き定数の和が、分割露光ラインの1/2ラインと対応す
るmであるのがよい。
【0012】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を例示
的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている
構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に
特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれのみ
に限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
【0013】先ずLEDプリンタに適用した本発明の実
施例について説明する。LEDヘッドアレイの場合、L
ED素子より出力された光像を結像レンズ(セルフォッ
クレンズ等)を用いて感光体上に結像する構成を取るた
めに、該露光時の感光体上におけるエネルギー分布は前
記光強度に対応してほぼ正規分布となる。そして、例え
ばLEDプリンタの画像処理側において、前記プリント
エンジンへのデータの転送速度を300dpi時の8倍
に設定し、これに対応させて前記分割露光ラインを8ラ
イン(2m)に設定し、そして各ラインにおける発光強
度(エネルギ)をしきい値Eiを越えて一分割露光ライ
ンで小さな直径の印字ドットdを形成できるようにす
る。
【0014】この結果副走査方向においては、図1
(A)に示すように、mライン毎に(mーa(複数))
具体的には2回点灯する事によりその合成エネルギGe
により副走査方向の600dpi間隔で所定の直径の印
字ドットDを有する高密度画像を形成できる。又300
dpiのドットを形成する場合は、4ライン連続点灯す
る。一方主走査方向については、LEDヘッドアレイの
発光位置は固定されているために、実際に発光する位置
は図1(B)に示す実ライン上となる。従って主走査方
向には300dpi間隔でドットが形成される。
【0015】この場合ビデオデータは600dpiであ
るために、本来600dpi間隔で発光させる為には3
00dpiの実ライン間に仮想した仮想ライン上で発光
させなければ600dpiのドットが形成されない。そ
こで本発明は擬似的に600dpiとするために、本来
の仮想ライン上にドットを生成したと同じ効果を得るた
めに、仮想ラインの左右(主走査方向)両側に位置する
実ライン上に位置するLED素子を、600dpiビデ
オデータの配列に応じて重みづけを行った数値nに基づ
いて1若しくは複数回点灯させる。即ち具体的には図1
(B)に示すように、600dpiの仮想ラインの隣接
する実効ラインのLED素子を夫々一回点灯制御する事
により小さなドットが実ライン上に隣接してあたかも仮
想ライン上にも実ドットを形成したと同様な効果を得
る。
【0016】尚、図1(C)は、左のドットが図1
(A)の300dpiに対応する実ライン上で分割露光
ラインを二回点灯する事により得られる合成エネルギG
eを主走査方向で見たものであり、これにより、所定の
直径の印字ドットDを生成出来る事が理解できる。又、
右のドットは1分割露光ラインのみ発光させたときのエ
ネルギを表しており、いずれもしきい値Ei以上の強度
が与えられている。尚、左右どちらのドットを生成させ
るか、若しくは3又は4分割露光ライン点灯させるかま
たこれらをどう組み合わせるかは、600dpiビデオ
データのパターン配列と予め重み付けられた1×3ウイ
ンドウの3ビット比較レジスタによって決定され、この
ことによって600dpiの仮想ライン上に任意のドッ
トが形成されたと同様の効果を得ることができる。
【0017】即ち本発明は、例えば図2(A)に示すよ
うに、中心ピクセルに隣接する左右の600dpiの3
ピクセルデータが連続したドットピクセル(実効ドッ
ト:1)の場合、又ドットピクセル(実効ドット:1)
とブランクピクセル(ブランク:0)か混在している場
合の点灯制御が中々困難である。そこで、本発明は下記
式に示す様に、分割露光ラインを8ラインに分割した事
からその1/2、即ち4分割露光ラインで600dpi
の分割露光ラインが決定される。この場合、単に中心ピ
クセルを2、左右の隣接ピクセルを1として重みづけを
行ない、その算術和した数値nに基づいて分割露光用発
光パターンを決定している。 [{A1×Lp(1,0)}+{B×Cp(1,0)}+{C×Rp(1,0)}]=n 式1) Lp(1,0):左ピクセル(実効ドット:1、ブランク:
0) Cp(1,0):中心ピクセル(実効ドット:1、ブランク:
0) Rp(1,0):右ピクセル(実効ドット:1、ブランク:
0) A:1、B:2、C:1:重み付け定数
【0018】そして前記算術和の数値nに基づいて分割
露光の発光パターン位置を決定する。例えば図3に示す
ように、1×3ウインドウ5Aの比較レジスタ5でサン
プルした300dpiに対応する実ライン61における
前記数値nは、Lp:0,Cp:1,Rp:0であるからn=2である
為に、該ライン61における発光パターンは、2分割露
光ラインを露光させる図2に示す(C)のパターンとな
り、又実ライン62、および63における前記数値nは
実ライン62がLp:0,Cp:0,Rp:1、又実ライン63がLp:
1,Cp:0,Rp:0であるからいずれもn=1であるために、
該ライン62、63における発光パターンは、図2に示
す(D)のパターンとなる。
【0019】図4乃至図9はLEDプリンタのコントロ
ール部を示す本発明の実施例で、その構成を作用にした
がって詳細に説明するに、例えば図4、図5に示すよう
に、600dpiのビデオデータがメインコントローラ
より8ビットの入力シフトレジスタ1にシリアル送信さ
れると、該レジスタ1では前記データを16ビット単位
毎に、言い換えれば16ビットのデータがシフトレジス
タ1にストアされる毎にパラレルにセレクタ2、セレク
タ3及び16ビットデータバス9を介してSRAM4の
入力バッファ4AにWRITEされる。尚、SRAM4には
600dpiの2主走査ライン分のデータが入力可能な
一の入力バッファ4A(5120ビット×2ライン)
と、8分割ラインに相当する300dpiの主走査ライ
ンデータ(2560ビット×8ライン)が格納可能な二
つの加工/出力バッファ4B、4Cが存在する。
【0020】そして前記入力バッファ4Aに後記する加
工処理に必要な1ラインのビットマップデータをストア
した後、2ライン目のデータ入力中に1ライン目のデー
タを該バッファ4Aより16ビット単位で比較レジスタ
5に転送し、該比較レジスタ5により3ビットのウイン
ドウ5Aを切って3ビットデータを演算器6に送信す
る。その後前記ウインドウ5Aは300dpiの実走査
ラインに対応するために2ビット単位で右シフトする。
【0021】演算器6では図4及び図6に示すように、
前記式1)に基づいて演算を行なう加算器6Aとエンコー
ダ6Bからなり、前記加算器6Aでは前記受信した3ビ
ットの夫々のデータに重み付けした定数(整数)ABC
(1,2,1)と各ビットのビット状態(1,0(実効
ドット:1、ブランク:0))とのアンドを取ってその
夫々の重み付けされたデータを加算器6Aにより加算
し、その加算データをエンコーダ6Bに送信する。エン
コーダ6BではLEDヘッドの分割露光ライン数に対応
して4ビットデータに変換して、中心ピクセルの4分割
ラインの点灯時期/回数を決定する8ビットデータを生
成した後、該8ビットデータを座標変換器(X−Yコン
バータ)7にストアする。
【0022】尚、前記ウインドウ5Aは300dpiに
対応させるために主走査方向に2ビット単位でシフトさ
せながら夫々300dpiの規定密度に対応する中心ピ
クセルの4分割ラインに相当する4ビットデータを生成
する。座標変換器7では図7に示すように、前記データ
を4ビット単位で副走査方向に並べ変え(座標変換)を
行いながら16ワード(16×4)のデータを格納した
後、16ビットデータバス9を介してSRAM4の出力
バッファ4Cに出力させる。
【0023】以下順次入力シフトレジスタ1に600d
piの8ビットデータがストアされる毎に前記操作を繰
り返し、そして600dpiのn主走査ライン分のデー
タを出力バッファ4Cに格納した後、更に引続き、SR
AM4の入力バッファ4Aより600dpiのn+1主
走査ライン分のデータを読み出し出力バッファ4Cに格
納し、前記出力バッファ4Cに300dpiの1走査ラ
イン分(2560ビット×8ライン)のデータを格納さ
せる。そしてその後、出力バッファ4Bと4CのWRITE
/READサイクルを切換えて前記動作を繰り返す。
【0024】即ち前記入力バッファ4Aへ入力された6
00dpiのデータを加工して得られる8分割ラインの
300dpiの加工データは、WRITE/READサイクルを
切換えながら出力バッファ4Bと4Cに1走査ライン単
位で交互に格納される。そして前記加工処理中に、前記
サイクルで出力バッファ4Bに格納された前位の主走査
ラインデータの対応するデータを、16ビットデータバ
ス9を介して16ビット単位で16ビット出力シフトレ
ジスタ8A、8Bに順次転送され、300dpiの8倍
(600dpiの4倍)、言い換えれば2リードサイク
ルの転送速度でLEDヘッド回路(図示せず)側にシリ
アル送信する。出力シフトレジスタ8A、8Bでは前記
16ビットデータを2つのラッチ80に交互に入力させ
てシフトレジスタ81よりLEDヘッド回路側に伝送さ
れる。
【0025】即ち前記出力バッファ4B若しくは4Cに
分割露光用加工データを格納させる加工処理、及び出力
バッファ4C若しくは4Bより選択的に各分割ラインの
データを出力シフトレジスタ8A、8Bに16ビット単
位でパラレル転送する作業は夫々並行して行われる。
尚、図4中10はタイミングコントローラで、エンジン
系のストローブその他の各種制御信号を生成するビデオ
タイミングジェネレータ11、データ転送クロック等を
生成するクロックジェネレータ13、前記バッファの切
換えサイクルを設定するサイクルコントローラ14等が
内蔵されており、これらはエンジン側より入力される水
平同期信号Vsyncに基づいて制御される。
【0026】15はアドレスカウンタで、セレクタ16
及びアドレスバス17を介してSRAM4内の各バッフ
ァ4A,4B,4Cに書込み若しくは読み出しアドレス
位置を指定する。又前記バッファの切換えサイクルはサ
イクルコントローラ14よりのアウトイネーブルOE,
ライトイネーブルWEに基づいて切換わる。
【0027】図9はLEDヘッド回路の構成を示し、図
4のコントローラ側よりの出力シフトレジスタ8A〜8
Bよりシリアルに対応する各シフトレジスタ21A〜2
1Bに転送された16ビットデータは夫々(B)に示す
ように、クロックタイミングCLK0〜CLK1をずら
して16×2ビットのラッチ回路22に転送ラッチさ
れ、該ラッチ回路22のラッチデータに基づいてコモン
ドライバ回路23を駆動させ対応するLEDチップ30
Aの各LED素子30aの駆動制御を行う。
【0028】そして前記シフトレジスタ21には前記ラ
ッチ回路22にデータ転送後、引続いて主走査方向の次
位の分割ラインデータをシリアルに格納し続け、該16
ビットデータ格納毎にラッチ信号に基づいてラッチ回路
22側に該データをラッチさせるとともにブロック指定
回路24よりの切換え信号に基づいて、前記コモンドラ
イバ回路23の接続を次位のLEDチップ30Bに切換
え、LEDチップ30Bの各LED素子30aを駆動制
御し、以下同様な動作を80回続けて行い、1分割ライ
ン分のデータ出力を行う。
【0029】更に同様な方法でLEDチップ30A…の
駆動制御を(80×8)回行うことにより8ライン分割
した1走査ラインのLED素子が点灯制御される事にな
る。尚、カウンタ及びデコーダはコモンドライバ回路2
3の点灯時間と時期を制御する。
【0030】
【効果】以上記載のごとく本発明によれば、中心ピクセ
ルの分割露光回数の制御を3×3のマトリックスパター
ンをテンプレートとの比較に基づいて行なうのではな
く、中心ピクセルと隣接ピクセル夫々について重み付け
したデータを単に加算した加算データに基づいて点灯回
数を制御するものであるために、多数のピクセルテンプ
レートを用意することなく、又前記中心ピクセルに隣接
する上下3主走査ラインのピクセルデータを格納するシ
フトレジスタも不要であり、回路構成が大幅に簡単化出
来るのみならず、加算処理が極めて簡単でソフト処理を
何等必要とすることなく、容易に高速化処理が可能とな
ると共に且つ精度よく高密度化処理を行なう事が出来る
等の種々の著効を有す。
【図面の簡単な説明】
【図1】LED素子の発光エネルギと潜像の形成状態を
示す基本構成図を示す。
【図2】本発明の実施例に係る3ビット比較レジスタと
LED素子の発光回数との関係を示す説明図である。
【図3】本発明の実施例に係る600dpiのビットマ
ップデータとLED素子の発光回数との関係を示す例示
図である。
【図4】本発明の実施例に係るコントローラの全体回路
図である。
【図5】図4のデータの流れと作用を示すブロック説明
図の1である。
【図6】図4のデータの流れと作用を示すブロック説明
図の2である。
【図7】図4のデータの流れと作用を示すブロック説明
図の3である。
【図8】図4のデータの流れと作用を示すブロック説明
図の4である。
【図9】本実施例に用いられるLEDヘッド回路図であ
る。
【図10】従来技術に係る発光エネルギーと潜像の形成
状態を示す。
【符号の説明】
1 入力シフトレジスタ 2、3 セレクタ 4 SRAM 4A 入力バッファ 4B、4C 出力バッファ 5 比較レジスタ 5A ウインドウ 7 座標変換器 9 16ビットデータバス 30A LEDチップ 30a LED素子

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2Ndpiの高密度画像データを加工処
    理して得られるNdpiに相当する加工データに基づい
    て、Ndpi間隔でライン上に配列したLED素子列を
    効果的に点灯制御させながら2Ndpiの高密度画像を
    疑似的に感光体上に形成し得るLEDプリンタにおける
    高密度画像形成方法において一走査ライン毎に前記LE
    D素子列を副走査方向に2m回点灯可能な分割露光ライ
    ンを生成すると共に、前記加工データを、前記2Ndp
    iの高密度画像データの中心ビットと該中心ビットに主
    走査方向に隣接する一又は複数の隣接ビット夫々に対応
    する定数を乗して重みづけをした後、該重み付けして得
    られた夫々の演算値を加算して得られた加算データに基
    づいて前記分割露光ラインにおける前記LED素子の点
    灯回数を適宜制御しながら、2Ndpiの高密度画像を
    疑似的に感光体上に形成させる事を特徴とするLEDプ
    リンタにおける高密度画像形成方法
  2. 【請求項2】 前記中心ビット及び隣接ビットの夫々に
    乗すべき定数の和が、分割露光ラインの1/2ラインと
    対応するmである請求項1記載の高密度画像形成方法
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