(57)【要約】【課題】  書き込み領域の制御に用いる領域信号を発生させる回路を簡素化する。【解決手段】  GAVD（ビデオ変調ゲートアレイ）が備えるステートマシンのシーケンスにより副走査画像領域を制御するFGATEを発生させる。処理のスタート信号FGRST＝1が本体CPUから与えられると、初期Pi STATEになる。次ぎに、副走査画像有効領域開始信号XPSTAによりP0 STATEに、主走査画像同期信号XVACCによりP1 STATEに移行し、ここでFGATE信号をアクティブにするために副走査カウンタに初期値FCLDをロードしカウントｕｐ動作を可能にする。副走査カウンタは制御領域を規定する走査ライン数までカウントするとFGATE信号をネゲートするための信号CDFGATEを発し、初期Pi STATEに戻る。【選択図】          図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像情報を主・副走査方式によって像担持体へ書き込むためのビデオ信号を処理するビデオ信号処理回路と、該ビデオ信号により駆動される書き込み手段を有する画像形成装置であって、前記ビデオ信号処理回路は、副走査画像有効領域信号と主走査画像同期信号の発生を条件として、書き込みビデオ信号の出力領域を制御するための副走査カウンタに初期値を設定する回路手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項1に記載された画像形成装置において、前記ビデオ信号処理回路がステートマシンを有し、その初期ステートにおいて前記副走査カウンタの初期値設定を行う回路であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２に記載された画像形成装置において、前記ビデオ信号処理回路は、異常発生時に前記初期ステートに戻すことにより、前記副走査カウンタを停止させる回路手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載された画像形成装置において、前記ビデオ信号処理回路は、前記初期ステートにおいてダミーの副走査画像有効領域信号を発生させることにより副走査カウンタにテスト用画像に対する初期値を設定する回路手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項1乃至４のいずれかに記載された画像形成装置において、前記ビデオ信号処理回路がゲートアレイであることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主・副走査方式で記録媒体への書き込みを行う画像形成装置に関し、より特定すると、書き込みビデオ信号処理における画像領域制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電子写真法を用いた複写機、プリンタ等において、レーザビーム走査方式、即ちＬＤ（レーザ ダイオード）光をポリゴンスキャナで走査し、感光体に静電潜像を生成する方式で画像形成を行うことは広く実用化されている。
レーザビーム走査方式では、通常、ビデオ（画像）信号で駆動されるＬＤ光をポリゴンスキャナにより主走査し、感光体ドラムの回転により副走査させ感光面に画像を形成する主・副走査方式が採用されている。
この方式では、画像（ビデオ）信号を処理するASICの遅延時間、画像の通り道等により、主・副走査のディレイ時間が生じ画像の書き込み位置の変動によって、画像再現性を悪くするので、画像信号による書き込みを行う主・副走査方向の画像領域制御を行うことにより再現性を確保する必要がある。具体的には、副走査方向の書き込みの開始及び終了タイミングと、主走査ライン毎にラインバッファから読み出した画素データに基づく書き込みPWM信号出力の開始及び終了タイミングを制御して、感光体上に適正な画像を形成する画像領域制御を行う。
この領域制御に関する従来技術の1例を示すものとして、下記特許文献１を挙げることができる。特許文献１においては、主・副走査方向の領域信号（RGATE、FGATE）を発生させることが示されている（同文献の図１４に関する説明、参照）。この例では、領域信号（RGATE、FGATE）は、用紙のサイズによって定まる領域を設定する信号である。従って、各画像信号に対し指定した領域に書き込みを行うようにする場合には、用紙サイズ領域を基準にさらに領域設定を行う必要がある。白ヌキ領域を設定する例を示している、副走査方向の領域信号（TRIM−F）の場合には、用紙サイズ領域（FGATE）を基準に１ライン毎に発生するPM信号をカウントし、そのカウント値（ライン数）に対する閾値処理をコンパレータにより行っている。即ち、コンパレータに領域信号に対応する２箇所の閾値を設定し、コンパレータ出力により副走査方向の領域信号（TRIM−F）のセット、リセット処理を行う、という方法によってこの信号を発生させている。
【特許文献１】特開平８―２５２９４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特許文献１に示されるように、書き込み領域制御に用いる領域信号は、従来、ビデオ変調ゲートアレイ（以下、「GAVD」という）を書き込み画像信号の出力処理段に用いる場合にも、ソース側の処理として行われている。即ち、この領域信号は、例えば、スキャナ入力の場合、読取画像の処理段でページ画像データの蓄積が終了した時点でこのソース側の画像処理段において生成され、後段のGAVDに渡される。副走査方向の場合、FGATE信号として、ページ画像データの蓄積が終了した時点で始動させる副走査（ライン数）カウンタのカウント値に対し上記したように複数のコンパレータによる閾値処理、即ちFGATE信号のセット、リセット処理を行っている。しかも、FGATE信号の領域内で画像有効領域の制御を掛ける場合には、さらに領域（ゲート）信号（TRIM−F）を発生させる複数の閾値処理を行うためにその回路手段を必要とする（特許文献１の図１３、参照）。
上記のように従来の書き込み領域の制御に用いる領域信号の生成回路は多くの処理段を有し、回路構成を複雑化するものであり、回路構成を簡素化し、コストダウンを実現するための解決手段の提案が求められている。
本発明は、上記した従来技術の問題点に鑑み、これを解決するためになされたもので、その第１の解決課題は、書き込み領域の制御に用いる領域信号の生成回路を簡素化することにある。
また、本発明において第１の課題を解決するために、ビデオ処理回路として、ステートマシンを有し、かつ初期ステートにおいて副走査画像有効領域信号と主走査画像同期信号の発生を条件として、書き込みビデオ信号の出力領域を制御するための副走査カウンタに初期値を設定する回路手段を備えるようにしたが、これに適応した形態で、ジャムの発生時に必要な動作の停止処理、或いはテストパターンの画像形成に必要な動作が容易に行えるようにすることをそれぞれ第２、第３の解決課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
請求項１の発明は、画像情報を主・副走査方式によって像担持体へ書き込むためのビデオ信号を処理するビデオ信号処理回路と、該ビデオ信号により駆動される書き込み手段を有する画像形成装置であって、前記ビデオ信号処理回路は、副走査画像有効領域信号と主走査画像同期信号の発生を条件として、書き込みビデオ信号の出力領域を制御するための副走査カウンタに初期値を設定する回路手段を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
請求項２の発明は、請求項1に記載された画像形成装置において、前記ビデオ信号処理回路がステートマシンを有し、その初期ステートにおいて前記副走査カウンタの初期値設定を行う回路であることを特徴とするものである。
請求項３の発明は、請求項２に記載された画像形成装置において、前記ビデオ信号処理回路は、異常発生時に前記初期ステートに戻すことにより、前記副走査カウンタを停止させる回路手段を備えたことを特徴とするものである。
請求項４の発明は、請求項２又は３に記載された画像形成装置において、前記ビデオ信号処理回路は、前記初期ステートにおいてダミーの副走査画像有効領域信号を発生させることにより副走査カウンタにテスト用画像に対する初期値を設定する回路手段を備えたことを特徴とするものである。
請求項５の発明は、請求項1乃至４のいずれかに記載された画像形成装置において、前記ビデオ信号処理回路がゲートアレイであることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００５】
請求項１，２，５の発明によると、副走査画像有効領域信号と主走査画像同期信号の発生を条件として、副走査カウンタに初期値を設定することにより書き込みビデオ信号の出力領域を制御する信号を生成するようにし、しかもそれをステートマシンの動作により実現するようにしたので、従来画像ソース側の処理段で生成していたFGATE信号の生成に要していた複雑な回路構成（副走査カウンタ出力に対し複数のコンパレータによる閾値処理を行う回路構成）を簡素化することができ、画像形成装置のコストパフォーマンスを向上させることが可能になる。
また、請求項３の発明によると、請求項２，５の発明により採用した構成に適応した形態でジャム等の異常の発生時に副走査カウンタを停止させることができるので、請求項２，５の発明においてジャム後に発生し得る異常画像を容易に防止することが可能になる。
また、請求項４の発明によると、請求項２，５の発明により採用した構成に適応した形態で強制的に書き込みビデオ信号の出力領域を制御することができるので、請求項２，５の発明においてテストパターンの画像形成を容易に行うことが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明に係わる画像形成装置を添付する図面とともに示す以下の実施形態に基づき説明する。以下に示す実施形態は、本発明を主・副走査方式でLD（レーザ ダイオード）光書き込みを行う画像形成装置（例えば、複写機、プリンタ等）に適用した例を示す。
図１は、LD光走査方式による書き込み走査系の概略構成を示す。なお、本発明は書き込みビデオ信号の出力領域制御にその特徴があるので、既存の画像形成装置が一般的に備える、ソース画像を生成する入力部や可視化（トナー）像を形成する作像部といった構成部分は省略されている。
図１に示す書き込み走査系において、LD１は、LD制御板に設けたLDドライバ２に入力するPWM信号（多値のビデオ信号に対応したパルス幅変調信号）に応じた発光量で発光するもので、出力レーザ光はコリメートレンズ３によって平行光束になり、図示しないポリゴンモータにより反時計方向（矢示Ａ）に回転するポリゴンミラー４によって同方向（矢示Ｂ）に２倍の角速度で偏向される。
偏向された平行レーザ光は、ｆθレンズ５によって集光され、副走査方向（矢示Ｄ）に回転するドラム状の感光体６の主走査線上にスポットとして結像し、主走査方向（矢示Ｃ）に走査されて、静電潜像を形成する。フォトダイオードからなる同期検知素子７は、主走査線の延長上の上流側に固定的に配設され、スポットは感光体６に達する直前に同期検知素子７を照射する。
【０００７】
図２は、同期検知素子７がレーザスポットを検出した時に同期検知信号DETPを出力する回路の一例を示す回路図である。
図２に示す回路の動作は、同期検知素子７にLD光が入射すると、電流Iが流れる。この電流Iは抵抗R1に流れるので、その端子には電位V1＝R1＊Iが発生する。この電位をコンパレ−タ８により基準電圧Vrefと比較する。
V1がVrefより大きい場合は、コンパレ−タ出力のXDETP（同期検知出力）がLOWになり、V1がVrefより小さい場合は、コンパレ−タ出力のXDETPがHIGHになって、検知信号XDETPを出力する。
同期検知信号XDETPは、主走査ラインの基準となる信号で、図４に示すラインクリア信号LCLRとして以下に示す領域制御の動作に必要な信号の元になる。LCLRは、図４に示すように、XDETPのアクテイブ期間に、１CLK分だけHIGHになる信号である。
【０００８】
次に、書き込みビデオ信号の出力処理を行うビデオ信号処理回路の構成と、この回路の動作について説明する。
図３は、本実施形態のビデオ信号処理回路に係わる回路構成の概略を示すブロック図である。
図３に例示するビデオ信号処理回路の構成は、ソース画像を発生するスキャナからの画像信号を処理するCDIC１０と、ソース側から受け取った読み取り画像信号を書き込みビデオ（PWM）信号として処理するGAVD（ビデオ変調ゲートアレイ）２０と、書き込みPWM信号によりLD１を駆動するLDドライバ２と、感光体６への書き込み光を発生するLD１を構成要素とする。本例ではGAVD２０とCDIC１０は、いずれもASICで構成する。なお、LDドライバ２に設けたコンデンサC1は、サンプルホ−ルド用のコンデンサであり、LDドライバ２のAPC（自動光量調整）に使用する。
ビデオ信号の処理フローは、原稿がスキャナで読み取られ、１ページ分の読取画像信号をCDIC１０で処理しそこに蓄積される。蓄積されたスキャナデータSDATAは、スキャナクロックSCLKを同期信号としてCDIC１０からGAVD２０内のバッファレジスタにライン単位で順次送信される。
また、GAVD２０にはCDIC１０から、同期検知信号XDETPと、スキャナにより１ページ分の画像が読み取られ、そのデータの蓄積が終了した時点で発生させる画像有効領域開始信号XPSTAと、同期検知信号XDETPに所定のディレイをかけて発生させる主走査画像同期信号XVACCが送信されてくる。
【０００９】
GAVD２０は、読み取りと書き込みの速度変換、主走査領域、副走査領域の領域制御の機能を持っている。従って、これらの機能による動作として、CDIC１０からライン単位で順次送られくるスキャナデータSDATAを一旦GAVD２０内のバッファレジスタに保持し、その後、バッファレジスタからLDドライバ２にPWM（パルス幅変調出力）信号として送り出す。このときに、書き込み領域制御をかけながらバッファレジスタに保持された画像信号を所定の書き込みクロックでREADして、LDドライバ２に送り出す。つまり、スキャナ読み取り側からGAVD２０内のバッファレジスタにWRITEする際に用いるクロックの方がREAD（書き込み）用クロックよりも高速であっても、この間の速度の違いをバッファレジスタにより吸収することを可能にする。なお、図３に示すREGCKとREGDATAは、GAVD２０のバッファレジスタのREAD、WRITE用のクロックとデータ信号である。
また、書き込み領域制御は、副走査領域については、画像有効領域開始信号XPSTAと主走査画像同期信号XVACCの発生を条件にして副走査カウンタに初期値を設定することによりFGATE信号をアクティブにし、副走査カウンタのカウント値が制御領域を規定するライン数に達するまでをアクティブ期間としてFGATE信号を発生させる。他方、主走査領域については、同期検知信号XDETPを基準に書き込み（バッファレジスタのREAD）クロックWCLKのカウントが所定数になった時に主走査カウンタに初期値を設定することによりLGATE信号をアクティブにし、このカウント値が制御領域を規定する書き込みクロックWCLK数（書き込み画素数）に達するまでをアクティブ期間としてLGATE信号を発生させる。
このようにして発生させるFGATE信号、LGATE信号をビデオ信号の出力領域の制御に用いる（図６参照）。なお、主・副走査領域のいずれの制御においても、各走査ラインを特定する信号としてラインクリア信号LCLR を用いる、LCLR信号は、同期検知信号XDETPのアクテイブ期間に、１CLK分だけHIGHになる信号である(図４参照)。
【００１０】
本実施形態においては、上記した書き込み領域制御をステートマシンの制御シーケンスに従う動作により実施する例を示す。このステートマシンは、GAVD２０の回路手段として実現が可能である
図５は、GAVDのステ−トマシンの状態遷移図であり、副走査の領域制御のシーケンスを示すものである。また、図６は、本実施形態のFGATEとL・RGATEにより制御される画像書き込み領域を示す説明図である。
図５のシーケンスを参照して、ステ−トマシンの動作を説明すると、動作の開始は電源投入又はFGATE信号を発生させる処理のスタート信号FGRST＝1が画像形成装置本体のCPU（図示せず）から与えられると、STATEは初期状態であるPi STATEになる。
次ぎに、副走査画像有効領域開始信号XPSTAがLOW、即ちスキャナにより１ページ分の画像が読み取られ、そのデータ蓄積が終了した時点で発生される信号であるXPSTA=0で、ステ−トマシンにおけるSTATEはPi からP0 STATEに移行する。その後、主走査画像同期信号XVACCがLOW、即ち同期検知信号XDETPに所定のディレイをかけて発生させる信号であるXVACC=0で、STATEはP0からP1 STATEに移行する。
【００１１】
このP1 STATEで、FGATE信号をアクティブにする期間を設定するために動作する副走査カウンタに初期値FCLDをロードすることにより副走査カウンタのカウント動作を可能にする。
図８は、副走査カウンタの構成を示すブロック図である。
図８に示す副走査カウンタ２４の動作は、LOAD端子に初期値FCLDがロードされると動作を開始し、カウント入力端子からのLCLR信号（各走査ラインに対応して発生するラインクリア信号LCLR）をカウントUPしていく。RESET端子にはFGATE信号を発生させる処理のスタート信号FGRSTが入力され、この信号でリセットされる。なお、この副走査カウンタは、電源投入時のPOR（Power On Reset）で、大きな値（例えば3FC0H）に設定され、その値でカウンタを停止させておき、初期値FCLDで小さな値がロ−ドされると、LCLR信号入力でカウントUPが可能な状態になる。
上記構成の副走査カウンタにシーケンスのP1 STATEで、初期値FCLDをロードすることによりカウント動作が可能になり、副走査カウンタのカウント値が制御領域を規定するライン数に達するまでをアクティブ期間としてFGATE信号を発生させる。
P1 STATEで初期値FCLDをロードした後に続くシーケンスでは、各走査ラインの同期検知信号XDETPに応じて発生するラインクリア信号LCLR がHIGHになる条件で、STATEはP1からP2 STATEに移行する。P2 STATEではFGATE信号がアクティブであるから、書き込みビデオ（PWM）信号のLDドライバ２への入力を可能とする。
さらに続くシーケンスでラインクリア信号LCLRが再びHIGHになると、STATEはP2からP3 STATEに移行する。P3 STATEでは、FGATE信号をネゲートするための信号CDFGATEが1（HIGH）になると、STATEは初期のPi STATEに戻る。CDFGATE信号が1（HIGH）になるのは、副走査画像FGATE信号の値が、設定値になった場合、即ち副走査カウンタ２４が制御領域を規定するライン数として設定しておいた値に達した場合である。
【００１２】
上記で副走査画像FGATE信号をアクティブとした期間に、主走査画像領域を制御する主走査LGATE信号を発生させる。この主走査LGATE信号は、各走査ライン毎に同期検知信号XDETPを基準にして書き込みクロックWCLKのカウント（画素）数で設定した領域に対応する期間にアクティブとなる信号である。
主走査LGATE信号を発生させるために主走査カウンタを用いる。主走査カウンタには、各走査ラインの同期検知信号XDETPに応じて発生するラインクリア信号LCLRからRGATE分のWCLKカウントをした時点で初期値LCLDがロードされ、カウント動作が可能にされる。
図７は、主走査カウンタの構成を示すブロック図である。
図７の主走査カウンタ２２の動作は、LOAD端子に初期値LCLDがロードされると動作を開始し、カウント入力端子からのWCLK（書込みクロック）をカウントUPしていく。RESET端子には同期検知信号XDETPに応じて発生するラインクリア信号LCLRが入力され、この信号でリセットされるので、各走査ライン毎に主走査LGATE信号が発生する。
主走査有効画像領域を制御する主走査LGATE信号は、主走査カウンタ２２の値がRGATEレジスタの値と等しくなると、有効になり、主走査カウンタの値が、LGATEの値と等しくなると、ネゲ−トされる。
【００１３】
次ぎに、ジャム等の異常発生時に必要な停止処理をGAVD２０のステートマシンによる上記画像領域制御に適応して行う実施形態について説明する。
ジャム発生等の異常が発生しても、ポリゴンモータが回っているために各走査ラインの同期検知信号XDETPが発生し、XDETPが発生すれば、副走査カウンタ２４に対するLCLRカウンタ入力があるので、そのままカウントを続けるので、副走査カウンタ２４を停止させないと、画像制御のシ−ケンスが狂い、次の画像が異常画像になる可能性が有る。
そこで、本実施形態では、ジャムが発生した場合には、GAVD２０のステートマシンを初期状態のPi STATEに戻す操作を行うことにより、副走査カウンタを停止させる方法を採用し、異常画像を防ぐようにする。
Pi STATEに戻すためには、図５のシーケンスにおけるように、副走査有効画像領域を制御するFGATE信号を発生させる処理のスタート信号FGRST＝1を与えることにより、これを実行することができる。
【００１４】
さらに、テストパターンをテストモードで書き込み画像データとして出力させる時に必要な処理をGAVD２０のステートマシンによる上記画像領域制御に適応して行う実施形態について説明する。
画像形成装置の画像形成部における動作チェックや設定条件を調整するためにテストパターンを形成するテストを行うが、このときに用いるテストパターンは、スキャナ読取のような通常のソース画像の入力手段とは異なって、内部に記憶させて保有し、通常の動作とは異なる特別な画像領域制御を行っており、従来ではこの制御手段を用意するために回路構成を複雑にしている。そこで本実施形態では、GAVD２０のステートマシンを利用することにより、簡素化を図ろうとするものである。
本実施形態では、内部に記憶、保持させたテストパターンを書き込む領域に応じたFGATE、LGATEを発生させる動作をGAVD２０のステートマシンにより行わせる。このために、ダミーの副走査画像有効領域信号を発生させ、即ちDFGATE＿R=Hにセットすることにより、FLOADが1（HIGH）になり、副走査カウンタに初期値を設定できるようにして、特定の領域にテストパターンを形成することを可能にする。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】LD光走査方式による書き込み走査系の概略構成を示す。
【図２】同期検知信号DETPを出力する回路の一例を示す。
【図３】ビデオ信号処理回路の概略を示すブロック図である。
【図４】同期検知信号XDETPとラインクリア信号LCLRの関係を示すタイムチャートである。
【図５】GAVDのステ−トマシンの状態遷移図である。
【図６】FGATEとL・RGATEにより制御される画像書き込み領域を示す。
【図７】主走査カウンタの構成を示すブロック図である。
【図８】副走査カウンタの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００１６】
１・・・ＬＤ（レーザダイオード）、    ２・・・ＬＤドライバ、
４・・・ポリゴンミラー、              ６・・・感光体、
７・・・同期検知素子、              ２０・・・ＧＡＶＤ（ビデオ変調ゲートアレイ）、
２２・・・主走査カウンタ、            ２４・・・副走査カウンタ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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