JPH10157198A - 画像描画装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 片側合わせの用紙搬送において、小サイズの
用紙でも最良の描画を行える画像描画装置を提供する。 【解決手段】 用紙搬送基準とレーザ走査光学系の書出
し基準とが本来異なる画像描画装置において、書込み開
始点から終了点までの１ライン分の画像データを反転さ
せる制御装置と、用紙搬送基準に一致した書出し基準を
持つレーザ走査光学系を備える。これにより、小サイズ
用紙に画像を描画する際の走査ムラを小さくする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザプリンタや
デジタル複写機などの画像出力装置に用いる画像描画装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像出力装置において、画像描画装置
は、レーザ走査光学ユニットの画像データを制御して、
感光体上に画像を描画する。画像描画装置の分野では、
画像信号をページメモリから読み出す際に２次元に読み
出し順序を変えることによって高速に画像を回転または
反転することが提案されている。例えば特開平２−１６
４５６７号公報あるいは特開平４−４２１９５号公報に
示されるように、画像書き込みの際に画像を９０度回転
させる。また特開昭６０−２０４３７９号公報に示され
るように、画像書き込みを上下左右に１８０度反転させ
る。これとは別に、例えば特開平２−１４３８７０号公
報に示されるように、レーザ走査光学系の取り付け誤差
を補正するために、２次元の画像データの読み出しを微
小な角度分だけずらせて読み出す技術が提案されてい
る。さらに、複数の光源がある場合の互いのビーム間の
位置ズレを大きく変化させない技術が提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の画像
描画装置では、画像を出力する用紙が用紙搬送方向に垂
直な方向において片側基準にて搬送される場合に、用紙
の基準側とレーザ走査光学系の書き出し基準（およびペ
ージメモリ上の画像展開の書き込み開始点）とが一致し
ない場合がある。この場合、小サイズ用紙（たとえばＡ
３サイズまで扱える画像出力装置におけるＡ４サイズの
用紙）への画像書き込みが、常にレーザ走査光学系の書
き出し基準から離れた位置で、すなわち、レーザ走査光
学系の走査むら（書き込み誤差）が発生しやすい位置で
行われているという問題があった。このため、小サイズ
用紙への画像書き込みにおいて、用紙搬送基準と書き出
し基準が一致する場合に比べて走査むらの影響が大きか
った。

【０００４】本発明の目的は、用紙の搬送基準とレーザ
走査光学系の書き出し基準とが一致しない場合に、小サ
イズの用紙でも最良の描画を行える画像描画装置を提供
することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る画像描画装
置は、用紙搬送方向と垂直な方向の用紙端部に基準を持
つ用紙搬送装置を備える画像出力装置において、上記の
用紙端部と同方向の端部に書込み基準を持つレーザ走査
光学ユニットと、上記書込み基準と異なる端部に書込み
開始点を持つ画像データライン信号群を受信し、画像デ
ータライン信号群の１ライン分の書込み開始点から終了
点までの画像データを前後反転してレーザ走査光学ユニ
ットに出力する制御装置とを備える。この画像描画装置
では、用紙搬送基準とレーザ走査光学系の書き込み基準
とを一致させたとき、鏡像を描いてしまう作像プロセス
において、制御装置は、画像データの順序を１ライン分
ずつ反転させることを特徴とする。本発明によると、本
来基準端が逆の用紙とレーザ走査光学系との配置関係
を、用紙とレーザ走査光学系との基準端を同じにするか
わりに、１ライン分の画像データを逆にして描画する。
このため、用紙の搬送基準とレーザ走査光学系の書き出
し基準とが一致しない場合に、画像描画装置に入力する
画像データ順序を変更することなしに、簡単に用紙搬送
基準とレーザ走査光学系の書き込み基準とを一致でき
る。したがって、用紙とレーザ走査光学系との基準端が
逆であるために小サイズ用紙に描画する際に発生する、
レーザ走査光学系の走査ムラの影響を低減することがで
きる。好ましくは、制御装置は、画像データライン信号
群の１ライン分のデータ容量をもつ先入れ後出し機能を
有するバッファメモリを備える。データの先入れ後出し
により、画像反転が迅速に行える。また、好ましくは、
バッファメモリのためのデータ書込クロック周波数と、
データ書込クロック周波数より高いデータ読出クロック
周波数とを発生するクロック回路を備える。これによ
り、描画のデューティ比が５０％以上の場合でも、描画
が可能になる。また、好ましくは、制御装置は、画像デ
ータライン信号群の１ライン分のデータ容量をもつ先入
れ後出し機能を有する２つのバッファメモリを備え、こ
の２つのバッファメモリは１ライン分の画像データの読
出しと書込みを１ラインごとに交互に行う。これによ
り、描画のデューティ比が５０％以上の場合でも、描画
が可能になる。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照して本発
明の実施の形態である画像描画装置を説明する。図１
は、ページメモリ（およびレーザ走査光学系）の画像基
準と用紙搬送基準とが一致しない場合の１例（比較例）
を示す。図に示すように、ページメモリ（光学ユニッ
ト）の画像基準は図の左側にあり、入力される画像デー
タは、左上端を基準に格納される。ページメモリはＡ３
の用紙サイズのメモリ容量を備える。図にはＡ４サイズ
の画像データを示す。一方、図の右側に示すように、用
紙搬送基準は用紙搬送方向と垂直な方向の用紙端部（右
側）である。用紙は用紙基準にそって位置される。図に
はＡ４サイズの用紙の位置を示す。用紙への描画が画像
メモリのデータを読み出して行われる。一方、レーザ走
査光学系の基準は左側なので、図に示すようにレーザ走
査方向は左から右に向いている。このように、用紙搬送
の基準とレーザ走査光学系の基準は本来逆である。なぜ
なら、本来は原稿を読み込んだ順序でレーザー光学系に
よって画像の書き込みを行なうが、原稿の基準端（用紙
搬送基準）と同じ側から読み込んだ順序で画像の書き込
みを行なうと、出力される複写物は鏡像になってしま
う。そこで、原稿の基準端とレーザー光学系の基準端
（書き出し基準）とは同じ側に設けられていないのであ
る。レーザ走査光学系の走査ムラはレーザ走査光学系の
基準位置から離れるほど大きくなるので、図のように小
サイズ(Ａ４サイズ)の用紙が搬送されてきた場合、用紙
の位置が基準位置から離れているので、必ず走査ムラの
大きな側でレーザ走査（描画）を行うことになる。この
問題を解決するために、ページメモリへの画像の位置を
図１の右側におけるように変更して画像を展開すること
や、プリントエンジン側で図１の右側のように幅寄せを
することが考えられるが、いずれも、小サイズ用紙への
描画がレーザ光学走査系の描画基準から離れた場所で行
われるので、最良の画質が得られない。

【０００７】図２は、本実施形態におけるメモリ上の画
像展開と用紙搬送の状況を示す。図２の（ａ）と（ｂ）
に示すように、図１と同じく、ページメモリ（光学ユニ
ット）の画像基準は左側であり、用紙搬送の基準は用紙
搬送方向と垂直な方向の用紙端部（右側）である。図２
の（ｂ）に示すように、レーザ走査光学系のレーザ走査
方向を逆にし、用紙搬送基準とレーザ走査光学系の基準
位置を一致させる。ところがレーザ走査方向が図１の場
合と逆になるために、画像データが図１と同じであれ
ば、裏表逆の鏡像を書き込んでしまう。このため、図２
の（ａ）に示すように、画像データの１ライン分を反転
させて、横反転画像をページメモリ上に展開しておく。
すなわち、１ライン分の画像データ列において、書き込
み開始点から終了点までの画像データを前後反転させて
記憶する。この横反転画像を上述のレーザ走査方向で描
画するので、小サイズ用紙（Ａ４）に描画しても、レー
ザ走査光学系の走査むらの影響を低減できる。

【０００８】図３は、用紙搬送方向と垂直な方向の用紙
端部に基準を持つ４つの用紙搬送装置を備える画像出力
装置(ａ)〜(ｄ)を図式的に示す。これらの画像出力装置
の現像プロセスにおいて、用紙搬送基準とレーザ光学走
査系の書き出し基準とが本来は一致しない。用紙の搬送
方向は、原稿を用紙基準が全体装置の手前側あるいは裏
側のどちらであるか、またカラー作像等のため、感光体
から中間転写体に一度転写させてから、用紙に現像(転
写)させるか否かによって、決定される。例(ａ)と(ｂ)
に示される複写機では、 レーザ走査光学ユニット１２
が、回転される帯電された感光体１０をビームで走査
し、現像器１４が、感光体１０上に作成された潜像を現
像する。得られたトナー像は、タイミングローラ１６に
より搬送方向１８に搬送される用紙に転写され、定着器
２０により定着される。なお、用紙搬送装置について
は、簡単のためタイミングローラ１６のみを図示してい
るが、従来の画像出力装置におけるように、用紙カセッ
トに収容された用紙が、給紙ローラにより１枚づつ送り
出され、搬送ローラによりタイミングローラ１６にまで
送り出される。タイミングローラ１６は、現像された潜
像にタイミングを合わせて用紙を転写部に送り出す。ま
た、例(ｃ)と(ｄ)に示されるカラー複写機では、 レーザ
走査光学ユニット１２が、回転される感光体１０をビー
ムで走査し、４つの現像器１４のいずれかが感光体上に
作成された潜像を現像する。得られたトナー像は、中間
転写体２２に転写される。これを４色について繰り返
す。中間転写体２２上の多色トナー像は、搬送方向１８
に搬送される用紙に転写され、定着器２０により定着さ
れる。ここで、例(ａ)と(ｃ)では、用紙は全体装置の手
前側（図の右側）に搬送され、また、例(ｂ)と(ｄ)で
は、用紙は全体装置の奥側（図の左側）に搬送される。
なお、各例(ａ)〜(ｄ)においてそれぞれ左側に示すよう
に用紙搬送方向が逆の場合は、画像データを反転させる
必要はない。

【０００９】図４〜図７は、画像データを反転させる各
種描画装置のブロック図である。図４に示す描画装置
は、２次元の画像データを入力できるページメモリ４２
と、半導体レーザドライブ回路４４と、レーザ走査光学
ユニット４６と、ページメモリ４２への画像データ列の
読み込みと半導体レーザドライブ回路４４への画像デー
タの書き出しを制御するプリントヘッド制御部(ＰＨＣ)
（プリンタ制御部(Ｍ／Ｃ)）４０とからなる。プリント
ヘッド制御部４０がホストに画像要求信号を送ると、画
像データがホストから送信され、ページメモリ４２に記
憶される。この場合、１ライン分の画像データの反転
は、プリントヘッド制御部４０が、画像データをページ
メモリ４２に読み込むときと半導体レーザドライブ回路
４４へ書き出す順序を逆に制御することによって達成さ
れる。レーザ走査光学ユニット４６は、１ラインごとに
書き込みタイミングをプリントヘッド制御部４０に送
る。これにより、ページメモリ４２から１ライン分の画
像データライン信号が半導体レーザドライブ回路４４に
送られ、半導体レーザドライブ回路４４は、レーザ走査
光学ユニット４６内の半導体レーザに駆動信号を送り、
レーザビームを出射させ、感光体を１ライン走査する。
この過程が１ラインごとに繰り返される。

【００１０】図５は、ページメモリの代わりに１ライン
分のラインメモリ４８を用いた描画回路であり、これに
よってメモリ容量を極端に減らし製造原価の削減を行う
ものである。この場合も、プリントヘッド制御部４０は
ラインメモリ４８の制御を司って、画像データのライン
メモリ４８への書込みと読出しを行う。このとき画像デ
ータの反転を行い易くするため、ラインメモリ４８は先
入れ後出し(ＦＩＬＯ)機能を持つ。これによって迅速な
画像データ転送が可能になる。レーザ走査光学ユニット
４６は、１ラインごとに書込みタイミングをプリントヘ
ッド制御部４０に送る。これにより、ラインメモリ４８
から１ライン分の画像データライン信号が半導体レーザ
ドライブ回路４４に送られ、半導体レーザドライブ回路
４４は、走査光学ユニット４６内の半導体レーザに駆動
信号を送り、レーザビームを出射させ、感光体を１ライ
ン走査する。一方、プリントヘッド制御部４０が１ライ
ンごとにホストに画像要求信号を送ると、１ライン分の
画像データがホストから送信され、ラインメモリ４８に
記憶される。この場合、１ライン分の画像データの反転
は、上述の先入れ後出し(ＦＩＬＯ)機能によりなされ
る。この過程が１ラインごとに繰り返される。

【００１１】しかし、図５のラインメモリを用いる描画
回路によれば、レーザ走査光学ユニット４６の描画デュ
ーティ比が５０％以上の場合、非描画期間の間に１ライ
ン分全ての画像データを読込むことができず、描画がで
きない。図６は、１ライン分のラインメモリ４８ａ、４
８ｂを２系統備えて図５の描画装置の問題を解決した例
を示す。図６に示す描画装置は、２系統のラインメモリ
４８ａ、４８ｂと、スイッチャー５０と、半導体レーザ
ドライブ回路４４と、レーザ走査光学ユニット４６と、
ラインメモリ４８ａ、４８ｂへの画像データ列の読込み
と半導体レーザドライブ回路４４への画像データの書き
出しを制御するプリントヘッド制御部(ＰＨＣ)(プリン
タ制御部(Ｍ／Ｃ)）４０とからなる。１ラインごとにホ
ストから画像データが受信され、半導体レーザドライブ
回路４４に画像信号を送るが、ここで、第１ラインメモ
リ４８ａから半導体レーザドライバ４４に読み出してい
る間に、第２ラインメモリ４８ｂに入力画像データを書
き込み、第２ラインメモリ４８ｂから半導体レーザドラ
イバ４４に読み出している間に、第１ラインメモリ４８
ａに入力画像データを書き込む。スイッチャ５０は、プ
リントヘッド制御部４０の制御の下に、いずれかのライ
ンメモリ４８ａ、４８ｂに入力画像データを書き込む。
読出しと書込みが異なるラインメモリに対してなされる
ので、レーザ走査光学ユニット４６の描画デューティ比
が５０％以上の場合でも、描画ができる。

【００１２】図８は、図５の描画回路の問題の別の解決
手段を説明するものである。この描画回路では、書込周
波数と読出周波数の２つのクロック周波数を発生するク
ロック回路５２を設け、ラインメモリ４８へのデータ書
込クロック周波数を、ラインメモリ４８からのデータ読
出クロック周波数より高くする。これにより、１ライン
分の画像データを、５０％以上の描画デューティ比のレ
ーザ走査光学系の非描画期間内に書き込む。図に示すよ
うに、１ライン書込タイミング信号が出力されたあと
に、描画期間が終わって期間Ｔ２が経過した後で、ライ
ンメモリ４８から画像データが所定の読出クロック周波
数で読み出される。次に、期間Ｔ１を経過した後で、読
出クロック周波数より大きい書込クロック周波数で画像
データがラインメモリ４８に書き込まれる。描画期間と
書込期間は、１ラインの周期内に収まるようにする(期
間Ｔ１、Ｔ２ともに非負)。これによって描画期間と重
複しない書込期間が達成できる。

【００１３】図７は、図５と図８とで達成される構成を
マルチ光源ドライブ構成に適用したものである。ここ
で、複数のｎラインに対してそれぞれ第１ラインメモリ
４８ａ、第２ラインメモリ４８ｂ、・・・、第ｎラインメ
モリ４８ｎおよびこれに接続される半導体レ−ザドライ
ブ回路４４ａ、４４ｂ、・・・、４４ｎを備える。書込周
波数と読出周波数の２つのクロック周波数を発生するク
ロック回路５２を設け、ラインメモリ４８ａ、４８ｂ、
・・・、４８ｎへの画像データ書込周波数を、ラインメモ
リ４８ａ、４８ｂ、・・・、４８ｎからの画像データ読出
周波数より大きくする。これにより、１ライン分の画像
データを、５０％以上の描画デューティ比のレーザ走査
光学系の非描画期間内に書込む。プリントヘッド制御部
４０からの画像要求信号に応じて、ホストからｎライン
の画像データが受信されるが、スイッチャ５０は、プリ
ントヘッド制御部４０の制御の下に、１ラインごとにラ
インメモリ４８ａ、４８ｂ、・・・、４８ｎに入力画像デ
ータを順次書込む。この場合、走査光学ユニット４６の
ライン描画順序に対応するために、スイッチャ５０には
先入れ先出し(ＦＩＬＯ)機能を持つラインメモリが含ま
れていてもかまわない。一方、レーザ走査光学ユニット
４６からの書込タイミング信号に応じて、ラインメモリ
４８ａ、４８ｂ、・・・、４８ｎから半導体レーザドライ
ブ回路４４ａ、４４ｂ、・・・、４４ｎに１ライン分の信
号が送られ、ｎ本のレーザビームを発生させる。このよ
うに、図７に示された描画装置では、レーザ走査光学系
の高速化や高精細化を目的としてマルチ光源化を行う際
にも、同様に小サイズ用紙での走査ムラ低減も容易に達
成することができる。

【００１４】

【発明の効果】本発明は、用紙搬送基準とレーザ走査光
学系の描画基準を一致させ、さらには１ライン分の画像
データを反転させるという簡単な構成を用いて、特に小
サイズの用紙に描画するときに、高精度に画像を形成す
ることを可能にする。用紙の搬送基準とレーザ走査光学
系の書き出し基準とが一致しない場合に、画像描画装置
に入力する画像データ順序を変更することなしに、簡単
に用紙搬送基準とレーザ走査光学系の書き込み基準とを
一致できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 比較例を説明するための画像描画装置におけ
るメモリの画像基準と用紙搬送の基準の図である。

【図２】 本発明によるメモリの画像基準と用紙搬送の
基準の図である。

【図３】 本発明を実施する４つの現像プロセスの図で
ある。

【図４】 画像データを反転させる第１の描画装置のブ
ロック図である。

【図５】 画像データを反転させる第２の描画装置のブ
ロック図である。

【図６】 画像データを反転させる第３の描画装置のブ
ロック図である。

【図７】 画像データを反転させる第４の描画装置のブ
ロック図である。

【図８】 画像データ書き込みのタイミング図である。

【符号の説明】

４０ プリントヘッド制御部、 ４２ ページメモリ、 ４６ レーザ走査光学系、 ４８、４８ａ、４８ｂ、・・・、４８ｎ ラインメモリ。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 用紙搬送方向と垂直な方向の用紙端部に
   基準を持つ用紙搬送装置を備える画像出力装置におい
   て、 上記の用紙端部と同方向の端部に書込み基準を持つレー
   ザ走査光学ユニットと、 上記書込み基準と異なる端部に書込み開始点を持つ画像
   データライン信号群を受信し、画像データライン信号群
   の１ライン分の書込み開始点から終了点までの画像デー
   タを前後反転してレーザ走査光学ユニットに出力する制
   御装置とを備える画像描画装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載された画像描画装置にお
   いて、制御装置は、画像データライン信号群の１ライン
   分のデータ容量をもつ先入れ後出し機能を有するバッフ
   ァメモリを備えることを特徴とする画像描画装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載された画像描画装置にお
   いて、バッファメモリのためのデータ書込クロック周波
   数と、データ書込クロック周波数より高いデータ読出ク
   ロック周波数とを発生するクロック回路を備えることを
   特徴とする画像描画装置。
4. 【請求項４】 請求項１に記載された画像描画装置にお
   いて、制御装置は、画像データライン信号群の１ライン
   分のデータ容量をもつ先入れ後出し機能を有する２つの
   バッファメモリを備え、この２つのバッファメモリは１
   ライン分の画像データの読出しと書込みを１ラインごと
   に交互に行うことを特徴とする画像描画装置。