(57)【要約】【課題】レーザー駆動直前の２値化画像に対して変倍処理を行った場合、高解像度化され、画素の挿抜位置がランダムに拡散していてもしばしば歪みを視認できてしまった。【解決手段】多重露光エンジンにおいて、それぞれの露光用の２値化画像の変倍画像の画素の挿抜位置が異なるものを利用することによって、局所的な多値化ないしをおこない、変倍歪みを抑制する。【選択図】図４
2017035830.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体上の潜像形成において同一領域に対して複数回の光書き込みを行う電子写真方式の印刷機構において、
印字ビットマップ情報を異なるビットマップサイズに変換するサイズ変換機構を有し、
前記サイズ変換機構の生成するビットマップ情報は、複数回の光書き込みのおのおのに対して、同一ではないビットマップ情報を生成することを特徴とする印字処理システム。
【請求項２】
ビットマップサイズの変更における挿入ないし除去画素の位置を複数回の光書き込みにおいてそれぞれ座標を異なる物にすることによって同一ではないビットマップ情報を生成することを特徴とする請求項１に記載の印字処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の印字装置における画像補正に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の印字装置においては、感光体に光描画をおこなった電位潜像をトナーで現像し、トナー像を搬送されてきた用紙に転写し、熱および圧力で用紙に定着させることによって印字出力物を作成する。電子写真方式の印字装置においては、トナーの定着において加えられる熱と圧力によって用紙が微細に収縮伸張し、特に両面印刷においては用紙の収縮、伸張により印字位置が微細に異なっていることが透かし見る等の行為で容易に認識される。
【０００３】
用紙の微細な収縮伸張に合わせて画像を補正することが望ましい。用紙の品質にもよるが定着による用紙収縮による画像の変移は収縮の大きな用紙でも高々１％程度と微細である。微細である為にレーザー走査等の搬送方向に直交する光走査機構の描画においては搬送速度ないし走査密度を裏面印字時に調整することによってこの問題を解決できる。ただし機構の制御における解決は搬送速度や走査密度を変更し安定させるまでにモーターやポリゴンミラーの回転速度が安定するために若干のタイムラグが発生し、生産性の低下を招く。
【０００４】
印字機構の生産性を維持する方法としては、印字機構の動作速度を変更せず画像のデータ側を変換する手法が有る。画像情報のサイズを変更し微細に圧縮伸長することによって生産性は維持される。ただし電子写真用の画像イメージを微細に圧縮伸長するためにはいくつかの問題を解決しなければならない。電子写真方式の印字装置においては小面積に対して顔料であるトナーの付着量を連続的に変化させ、中間調を生成する制御は困難である。
【０００５】
帯電量が中間的な電荷量であっても、トナーは均一に拡散した状態で付着しない。小面積より大きな範囲で偏在して付着し、外乱の影響を受けやすく濃度が安定しない。トナーの付着量を飽和させる制御の方が外乱の影響も受けにくく比較的画像が安定する。画素のような小面積でのトナーの付着量での中間調表現には不向きなので、電子写真方式の階調表現は画素群の面積比による表現で実施する。すなわち網処理等によって作られるトナーの付着部分と用紙部分の面積比による濃度表現に頼ることになる。ゆえに電子写真方式の光源を駆動する描画画像は基本的には２値画像である。
【０００６】
通常のデジタル画像の拡大縮小は、多値画像を多値画像に変換する方式である。それらはディスプレイ等には適切な処理であるが、電子写真方式に転用は出来ない。電子写真方式の画像の拡大には特許文献１のような技法が必要となる。また特許文献１のような技法は電子写真方式の印字解像度が向上して始めて実現可能になった方式であり、低解像度の印字装置においては面積歪みが濃度変化の形で視認されやすい。特許文献１に電子写真方式においてしばしば発生する微細な画像サイズ補正を実施する従来方式の一例を示す。
電子写真方式の印字速度と印字解像度の向上を目的として、単一光源光走査タイプの印字機構において光源を複数化する手法が有る。
【０００７】
しかし、複数の光源の光量や軌道特性を揃えるのは困難である。これを軽減する為に必要な光源の数のn倍の光源を用意し、n回の重ね書きを行う手法が有る。特許文献２に示すようにマルチビームプリンタの画質改善の為に重ね書きを行う方法が提示されている。光源の特性ばらつきが抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１１−２４４２６３号公報
【特許文献２】特開２０１０−２７１７１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１で示されている方式は画像サイズの変換による微細構造の歪みを局所化する効果があるが、歪みを局所化しているので視認性が上がるデメリットを有していた。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
そこで、本発明は、下記の構成でエネルギーマネジメントを行う印字処理システムを提供することを目的とする。
【００１１】
上記の目的を達成するために、本発明に係る印字処理システムは、
感光体上の潜像形成において同一領域に対して複数回の光書き込みを行う電子写真方式の印字機構において、
印字ビットマップ情報を異なるビットマップサイズに変換するサイズ変換機構を有し、
前記サイズ変換機構の生成するビットマップ情報は、複数回の光書き込みのおのおのに対して、同一ではないビットマップ情報を生成することを特徴とする。
また、上記においてビットマップサイズの変更における挿入ないし除去画素の位置を複数回の光書き込みにおいてそれぞれ座標を異なる物にすることによって同一ではないビットマップ情報を生成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る印字処理システムによれば、印字機構の重ね書き機構を利用することによって、制御の容易な２値駆動の印字機構のままで擬似的な多値化画素を局所的に提供することが可能になる。ここでは多値化と表現したが、画素を実効的に分割した高解像度化と解釈しても良い。この処理によってサイズ変換の画像歪みの視認性を抑制することが可能になる。擬似的な多値化画素は画像サイズ変換によって生まれた画像歪み部分にのみ生成されるので、電子写真的な不安定性は最小限に抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例１の概略機構図である。
【図２】印字機構部の詳細構成図である。
【図３】本発明のデータ実行フローの概略を示す。
【図４】２つの異なる伸張パターンの例を示す。
【図５】図４の２つのパターンが感光体上で重ね合わされた状態を示す。
【図６】画処理フローの概略を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための形態図面に基づいて説明する。
〔実施例１〕
図１は本発明の概略機構図である。１０００が画像生成部である。２０００が印字機構部である。２０００は印字機構としての必要最小限の構成以外に、少なくとも下記の構成機構を有する。まず両面印刷機構部を有する。２０００は両面印刷機構として一度描画情報を転写し、トナーを定着した用紙を印字面を逆側にしてもう一度給紙するスイッチバック機構を有する。またスイッチバック機構に伴い、一度スイッチバック機構を通し、両面印刷を実行した用紙を再々度スイッチバック機構に通紙しない排他制御機構がソフトウェアとして用意される。
【００１５】
排他制御機構は後述する１０１７の一部として実装される。もうひとつ特異な実装として並列化された光学書き込み機構２２００を有する。光走査系のメカニズムと主要光学系は共有するが、それぞれの光源で別情報を描画する為に、光源と光源の駆動回路は別個に存在する必要が有る。印字処理システムのうち先に図１に示される１０００の画像形成部の解説を行う。
【００１６】
１００１はＲＯＭであり、印字機構制御プログラム等の変更されない情報が格納されている。１００１には少なくとも以下のプログラムが格納されている。１０１７は印字制御プログラムである。１０１８は画像生成プログラムである。１０１９はＵＩ（ユーザーインターフェース）制御プログラムである。構成によっては１００１上のプログラムの一部を後述する１００２に格納している場合が有る。１０１７印字制御プログラムは印字機構を必要なタイミングで動作させる為のプログラムが格納されている。
【００１７】
一般的な印字機構の制御として１０１７は下記のような制御を行う。１０１７は印字に先立ってポリゴンミラー１５２が所定の回転速度で安定して回転しているように本図不図示のモーターの回転制御を行っている。１０１７は２０００印字機構の動作タイミングに合わせ描画に必要な画像データの送出を実施する。本図不図示の給紙機構から１６０給紙搬送路上に給紙処理を行う。
【００１８】
１０１７は感光体の帯電電圧や、転写電圧を監視し、所定の電位が発生しているかを監視制御する。１０１８画像生成プログラムは印字機構の生成する印字出力が人間が正しく認識できるように変換した画像を生成する。また、印字機構の特性にあわせた印字表現を作り出す。例えば印字機構がインクジェット方式を採用していれば、濃淡情報をインクの吐出回数に変換し、電子写真方式を採用しているときには、面積諧調処理を行う。１０１９ＵＩ制御プログラムは印字処理システムを操作設定するユーザーインターフェースを制御するプログラムが格納されている。
【００１９】
本実施例の動作に影響する操作設定としては、例えば用紙種設定や、印字モード設定の一部が有る。厚紙が用紙種として設定された給紙カセットが選択されていたときには、全ての判定を無視して、目標温度として高温を選択する必要が有る。また、省トナー設定等でトナーの使用量を制限した印字モードが設定されているときには、厚紙を使用していない限りはやはり判定を無視して目標温度として低温を選択する。
【００２０】
１００２は不揮発性記憶手段であり、変更が可能であるが電源を切っても保持する必要の有る情報を格納する。１００２はハードディスクやフラッシュメモリー等で構成される。１００２には少なくとも以下の情報が含まれる。１０１０は各種設定情報である。１０１１はデータ退避領域である。１０１０の各種設定情報は印字処理システムの各機構の設定値情報が格納される。例えば印字機構の給紙機構に設定されている紙サイズや種類、また画像形成部の動作モードの設定値等が広範に記録される。１０１１データ退避領域は１００３ＲＡＭ領域が不足しているときに、一時的に１００３上のデータを退避させる領域である。
【００２１】
また１００２の容量に余裕が有るシステムでは生成した画像イメージの保存ストレージとして使用する構成も有る。１００３はＲＡＭであり、動作中に保持および変更更新されるデータを格納する領域である。１００３には少なくとも下記の領域が確保される。１０１２はプログラム展開領域である。１０１３は受信バッファである。１０１４は作業領域である。１０１５はレンダリング領域である。１０１６は印字機構の制御情報である。半導体プロセスの改善により、
近年の傾向として１００１上のプログラムを直接実行するよりも１００３に複写、実行した方がプログラムを高速に実行できる場合が多く、実装として１０１２領域の確保が一般的である。
【００２２】
また、１００２は１００５のメモリー空間に直接マッピングされていないので１０１２が必要である。実行時には一度１００３上の１０１２に転送される必要が有る。１０１２は１００１ないし１００２のプログラムの展開領域として使用される。１０１３受信バッファは外部から送られてきた画像データの解析前のデータをここに一時格納する。ネットワークの混雑状況等によって外部機器から送られるデータの受信は不規則なものとなるので、一度バッファに貯えて調停を行う。展開したイメージデータよりもサイズが小さい状態なのでより多くの印字ジョブを一時記憶しておくことが出来る。
【００２３】
本発明においてはこの受信バッファにあるデータの解析を行って定着器の目標温度決定を実行する。１０１４作業領域は印字機構の描画データ展開において、文字ビットマップの展開や各種一時設定値の格納、符号化された画像データの復元処理等の作業領域として使用される。１０１５レンダリング領域はディスプレイあるいは印字機構の印字方式にあわせ、画像イメージを展開する領域である。１０１６は印字機構の制御情報である。２０００の制御の為の一時的情報をここに格納する。
【００２４】
１００４は入出力ポートである。１００４は少なくとも下記の入出力が確保される。１０２０は外部機器Ｉ／Ｆ（インターフェース）である。１０２１は操作パネルＩ／Ｆである。１０２２は内部機器Ｉ／Ｆである。１０２０は更に少なくとも下記の構成要素を含む。１０２３は無線通信手段であり、外部機器との情報のやり取りを電波経由で実行する。１０２４は有線通信手段であり、外部機器との情報のやり取りを有線接続で実行する。近年の外部機器とのインターフェースは多くネットワークへの接続機器である。１０２３，１０２４は多対多間の接続と通信をサポートする。
【００２５】
１０２０は１０２３，１０２４以外に更に一対一の接続をサポートするレガシーインターフェースを構成要素に含んでいても良い。１０２０は外部機器からの印字情報を取得する部分である。他に印字処理システムは本図不図示の画像取り込み手段が存在しうるが本実施例においては省略する。１０２１の操作パネルＩ／Ｆは印字処理システムに存在するＵＩへの表示と入力を担当する。１０２５ＵＩがそれに当たる。１０２５からの入力操作によって、印字処理システムの動作モード等が設定される。
【００２６】
本図不図示であるが実際の２０００印字機構の動作の為には多数の出力ポートによる各種機構部の制御が必要である。また制御機構の動作状況を把握する為にやはり多数のセンサが配置されており、センサの値を把握する為の入力ポートが存在している。１０２２内部機器Ｉ／Ｆはその入出力を担当している。１００５は演算処理等を実行するＣＰＵである。１００５は１００１上のプログラムを直接、あるいは１００３上の１０１２エリアに転送して実行し、印字処理システム全体の制御を実行する。
【００２７】
また外部機器から画像情報を受け取り画像生成を司り、最終的に印字出力物を生成する。２０００印字機構には電子写真方式の印字機構の主要な構成要素を示した。２００３は光学ユニットである。２００４は感光体ドラムである。２００４感光体ドラム上に光学ユニットからの光で潜像を描画する。２００５は現像器である。このトナー像を２１００用紙搬送路上の用紙に転写する。トナー像が転写された用紙に対して２００７定着器が熱と圧力を加え、トナーを溶融させ用紙に固着させる。２２００は反転給紙路であり両面印刷時に使用される。
【００２８】
図２の説明に入る。図１においては２００３として簡易に表記されているが、画像の圧縮伸長処理を含む光学ユニットは図２に示すような複雑な構成となる。図２の２００２、２００６、２２０１〜２２０８、２２１１〜２２１８、２２２１〜２２２８、２２３１，２２３２を図１においては２００３としてまとめて略記していた。以下、各図番号に付いて機能を説明する。また、本実施例の構成では光源数８、重畳数２の想定で説明を行う。２２０１〜２２０８はレーザー光源である。
【００２９】
図３に示すように２２０１〜２２０４が一度目の書き込みに使用され、２２０５〜２２０８が二度目の書き込みに使用される。２２１１〜２２１８は駆動回路である。２００６はポリゴンミラーである。２００６によってレーザー光の照射先を移動させ、光走査系を作る。２００２は光学系である。ポリゴンミラーによる光走査は等角走査であり、２００４感光体ドラム上において等速走査ではない。このままでは画素のサイズが感光体ドラムの端部と中央部において異なる物になってしまう。これを感光体ドラム上の等速走査に変換するのが２００２の光学系である。
【００３０】
一回の走査において２２０４上には同時に８つのレーザー光源からの描画が実施される。８本のうち４本のレーザーは前走査のレーザーの軌跡と重畳され、残りの４本のレーザーは次走査のレーザーの軌跡と重畳される。おのおののレーザーの描画情報は２２３１，２２３２の圧縮伸長回路によって生成され２２２１〜２２２８のラインバッファに格納される。表面の印刷においては２２２１〜２２２８は単なるタイミング調停用のラインバッファ群として動作し圧縮伸長動作は行われない。各走査に先立って実効上の走査幅分である４ライン分の情報を１０１５から読み取り、走査２面分の間情報を保持する。
【００３１】
第n回目の走査において２２２５〜２２２８から出力される駆動情報は第n〜１回目の走査において２２２１〜２２２４から出力された駆動情報と同一である。また、第n回目の走査において２２２１〜２２２４から出力される駆動情報は第n＋１回目の走査において２２２５〜２２２８から出力される駆動情報と同一である。２２２１と２２２５、２２２２と２２２６、２２２３と２２２７、２２２４と２２２８の出力データは面走査一回分のずれが有るが同一のデータを出力する。つまり２２２５〜２２２８はタイミング調停以外には４ライン分の遅延バッファとして機能しているにすぎない。
【００３２】
裏面の印刷に入って２２３１と２２３２は圧縮伸長回路として動作する。２２２１と２２２５、２２２２と２２２６、２２２３と２２２７、２２２４と２２２８はほとんどの画素において同じだがそれぞれ微細に異なるデータを出力する。画像情報の拡大縮小処理について詳細に述べることは本発明の目的ではないので詳細は省略するが、搬送方向の画素の挿入ないし間引き位置は視覚的に目立たない配置に分散されている。挿入ないし間引きによって隣接画素の並びがずれるが、ずれが大きくなるとやはり視覚的に認識されやすく、ずれの小さな圧縮伸長手法を選択するのが一般的である。
【００３３】
ずれの累積が大きくなる圧縮伸長処理の場合長大なラインバッファが必要となるが、ライン構成画素のずれを最小に止める圧縮伸長処理ではラインバッファは１ライン程度の追加で済む。表面の単調動作とは異なり圧縮伸長処理に伴い１０１５への情報要求量、タイミング等は複雑に変化するが、必要とするラインバッファのライン数は表面処理に必要な数プラス１本程度である。伸張された画像の模式図を図４に示す。
【００３４】
丸で画素示された画素が伸張によって出来た空白領域を埋める為に新たに生成された画素である。２つの異なる画像が示されているが、それぞれ別の伸張処理を行った結果画像を示している。異なる圧縮伸長処理を得る為にそれぞれの圧縮伸長回路は別個の初期化が行われる。周期的に挿抜を行う場合には周期や位相を変更し、ランダムに挿抜位置を生成する場合には乱数シードを異なる物にしておいたり、異なる乱数テーブルを使用する。
【００３５】
図４の２つのビットイメージが感光体上で重畳されると、図５に示される潜像を形成する。横線で示された画素は１度目と２度目において異なった値で書き込まれ、中間濃度の画素として振る舞うことになる。元画像の歪みを最小に押さえる圧縮伸張処理では、中間調画素は１画素しか連続せずかつ白地と黒地の境界面にしか発生しないので電位潜像の安定度はほとんど変化しない。
【００３６】
図５は実際の伸張率の１０倍程度の模式図なので中間濃度画素の比率が高く見えるが、実際の中間濃度画素の出現頻度は１／１０となる。図６に本発明の動作フローを示す。
【００３７】
動作を開始し(S3000)、外部機器から、あるいは内部に蓄積された画像情報等の印字情報を取得する (S3001)。印字イメージをレンダリング領域である１０１５上に生成する(S3002)。印字機構の各部を動作させ、印字出力動作を開始する(S3003)。表面と裏面において動作が異なる(S3004)。印刷が表面のときには各ポリゴン面ごとに４ライン分の画像情報が１０１５から読み出され(S3005)、２２２１〜２２２４に格納される(S3007) 。
【００３８】
２２２５〜２２２８には前走査時の２２２１〜２２２４の情報が転送される (S3006) 。画像走査を繰り返し潜像を形成していき(S3008)、現像処理を行い、定着器で定着される(S3009) 。印刷が裏面のときには、２２３１、２２３２の圧縮率等の初期化を実行する(S3010) 。各ポリゴン面ごとにレンダリングされた印字イメージを１０１５から数ライン分読み出す (S3011)(S3012) 。重畳される画像が微細に異なるので２２２１〜２２２４で使用されたデータは２２２５〜２２２８で再利用されない。
【００３９】
よって２２２５〜２２２８用の印字イメージも読み出される必要が有り、表面の動作と比較すると同じデータを二回ずつ読み出すことになり、データ転送量は倍となる。ほとんどの場合において４ライン分×２の読み出しになるが、圧縮伸長の動作モードに応じて、４ライン読み出しが３ライン読み出し、ないし５ライン読み出しに間欠的に置換される。
【００４０】
２２３１、２２３２の圧縮伸長処理によって画素の間引きないし画素の挿入処理が行われ(S3013)、画素ずれによって隣接ラインの情報が混在された形で、２２３１、２２３２から２２２１〜２２２８に圧縮伸長処理の施されたデータが送られ(S3014)(S3015)、印字機構のタイミングに合わせてレーザーを駆動し、潜像を作成していく (S3016) 。印字出力を行い(S3017)、処理を終了する。
【００４１】
本発明の構成によって視覚的に把握しがたい微細な圧縮ないし伸長を行う画像処理によって表裏の画像印字においてずれの無い出力を生産性を落とさずに提供できる。
【符号の説明】
【００４２】
１０００  画像形成部、１００１  ＲＯＭ、１００２  不揮発性記憶手段、
１００３  ＲＡＭ、１００４  入出力ポート、１００５  ＣＰＵ、
１０１０  各種設定情報、１０１１  データ退避領域、１０１２  プログラム展開領域、
１０１３  受信バッファー、１０１４  作業領域、１０１５  レンダリング領域、
１０１６  印字機構の制御情報、１０１７  印字制御プログラム、
１０１８  画像生成プログラム、１０１９  ＵＩ制御プログラム、
１０２０  外部機器Ｉ／Ｆ、１０２１  操作パネルＩ／Ｆ、１０２２  内部機器Ｉ／Ｆ、
１０２３  無線通信手段、１０２４  有線通信手段、１０２５  ＵＩ、
２０００  印字機構、２００２  光学系、２００３  光学ユニット、
２００４  感光体ドラム、２００５  現像器、２００７  定着器、
２１００  用紙搬送路上、２２００  反転給紙路
【図１】
2017035830.tif 000003
【図２】
2017035830.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2017035830.tif 000008