(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のレーザダイオードを有し、複数本のレーザビームを走査して画像データを印刷する画像形成装置において、
外部から入力される画像データ及び画質変化を反映するパラメータから補正するパターンを検出して補正する画像補正装置を備え、該画像補正装置は、
複数本のレーザビームに対応する画像データを複数ラインの画像データに展開するラインメモリ群と、
前記複数ラインの画像データからあらかじめ準備された複数のテンプレートパターンとの一致を検出してマッチングデータを出力するテンプレートマッチング群と、
前記テンプレートマッチング群の動作を制御するテンプレートマッチング群動作制御回路と、
前記マッチングデータからテンプレートの中にある注目画素の印刷サイズと位置などを設定する変調画像データを出力する変調回路と、
前記変調回路の動作を制御する変調動作制御回路と、
前記変調画像データの遅延時間を調整する遅延調整回路と、を備え、
前記テンプレートマッチング群動作制御回路は、前記画質変化を反映するパラメータによって前記テンプレートマッチング群内の各テンプレートパターンの動作有無を決定するテンプレートマッチング動作制御信号を生成し、
前記変調動作制御回路は、前記画質変化を反映するパラメータによって変調パターンを変える変調動作制御信号を生成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記画質変化を反映するパラメータは、印刷枚数を計数する計数値であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記複数のレーザダイオードの各々に対し複数のレーザダイオードドライバを有し、該レーザダイオードドライバの各々に対し、前記遅延調整回路から出力される変調画像データが入力されることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は複数本のレーザビームを同時に走査して画像データを印刷する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子写真技術を用いたレーザプリンタは、コンピュータの出力装置や、ファクシミリの出力部、あるいはイメージスキャナから読み込んだ画像データを印刷するいわゆるディジタル複写機などに用いられている。
【０００３】
レーザプリンタはディジタル方式であり、その印刷画質は解像度に大きく依存する。解像度が低くなると、斜線にギザギザ(ジャギー)が発生するなどの画像欠陥が目立つようになる。高品質の画像を得るためには、必要解像度として３００〜６００dpi （ドット／インチ）が一つの目安と考えられている。
【０００４】
入力画像の解像度の増加は、そのまま画像処理時の負荷の増大につながるので、むやみに解像度を上げることはできない。そこで、少ない情報量の画像から  （画像の解像度を上げないで）推定により解像度向上を行う技術として解像度エンハンスがある。
【０００５】
解像度エンハンスの手法の中で最も代表的な方法は、テンプレートマッチングを用いる方法である。テンプレートマッチング法は、注目画素（テンプレートの中心位置の画素）とこれに隣接する周囲の画素のパターンを走査し、あらかじめ準備されたパターン（テンプレートパターン）と比較して、その結果に応じて注目画素の印刷サイズと位置などを決める方法である。
【０００６】
このような解像度エンハンスを行う従来技術として、第2797224号公報，第   2886192号公報がある。
【０００７】
ところで、レーザプリンタを高速化するためには、レーザビームを主走査方向と副走査方向に高速に走査する必要がある。具体的には、主走査方向については回転多面鏡を高速回転させ、副走査方向については感光体を高速に回転させることになる。
【０００８】
しかしながら、レーザビーム（レーザ光）を偏向する回転多面鏡の回転速度は限界に近い状態になっている。このため回転多面鏡の回転速度を上げる代わりに、複数本のレーザビームを同時に走査するマルチビーム方式が採用されている。このように、レーザプリンタでは高速に印刷するためにマルチビーム走査方式を採用することが多くなっている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記した高速レーザプリンタで解像度エンハンスを行う場合、あらかじめテンプレートパターンを設定してあるため、経時変化などによりレーザプリンタの画質が変化すると、画質変化に対応できない、という問題があった。
【００１０】
本発明の目的は、経時変化に対応できる解像度エンハンスを適用した画像形成装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は複数本のレーザビームを走査して画像データを印刷する画像形成装置において、入力する画像データから補正するパターンを検出して補正する画像補正装置を設け、前記補正するパターンを外部からの制御信号によって変えるものである。
【００１２】
また、複数本のレーザビームに対応する画像データを複数ラインの画像データに展開するラインメモリ群と、前記複数ラインの画像データからあらかじめ準備されたテンプレートパターンとの一致を検出してマッチングデータを出力するテンプレートマッチング群と、前記テンプレートマッチング群の動作を制御するテンプレートマッチング群動作制御回路と、前記マッチングデータからテンプレートの中にある注目画素の印刷サイズと位置などを設定する変調画像データを出力する変調回路と、前記変調回路の動作を制御する変調動作制御回路と、前記変調画像データの遅延時間を調整する遅延調整回路と、を備える画像補正装置を設けたものである。
【００１３】
また、画質変化を反映するパラメータによってテンプレートパターンを追加または削除するテンプレートマッチング動作制御信号を生成する前記テンプレートマッチング群動作制御回路を設けたものである。
【００１４】
また、画質変化を反映するパラメータによって変調パターンを変える変調動作制御信号を生成する前記変調動作制御回路を設けたものである。
【００１５】
また、前記画質変化を反映するパラメータは、印刷枚数を計数する計数値である前記テンプレートマッチング動作制御回路、前記変調動作制御回路を設けたものである。
【００１６】
本発明によれば、画質変化を反映するパラメータとして印刷枚数によってテンプレートマッチング群の動作または変調回路の動作を制御しているので、経時変化に対応できる解像度エンハンスを適用した画像形成装置を提供することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図２に本発明の一実施例を示す。
【００１８】
図２において、ホストコンピュータ（パーソナルコンピュータ）１で作成された画像データＤ１はプリンタコントローラ２に入力される。画像データＤ１はユーザによってホストコンピュータ１の入力手段（図示せず）を用いて作成される。画像データＤ１は記録するページの内容を示すページ記述データとして説明する。
【００１９】
ホストコンピュータ１から出力された画像データＤ１は図示しないネットワークなどを介してプリンタコントローラ２に送信される。
【００２０】
プリンタコントローラ２は、ホストコンピュータ１から送信されたページ記述データである画像データＤ１をページ毎に展開して、２次元の画像データの配列であるラスタ画像データＤ２として画像補正装置３へ出力する。
【００２１】
また、プリンタコントローラ２は、印刷枚数４０を画像補正装置３へ出力する。
【００２２】
画像補正装置３は、ラスタ画像データＤ２から、テンプレートマッチングによってあらかじめ準備されたパターン（テンプレートパターン）と比較して、その結果に応じてテンプレートの中にある注目画素の印刷サイズと位置などを設定する変調画像データＤ６を出力する。
【００２３】
また、画像補正装置３は、プリンタコントローラ２から入力される印刷枚数４０によって、テンプレートパターンの追加，削除と、テンプレートの中にある注目画素の印刷サイズと位置を設定する変調画像データＤ６の基になる変調パターンの追加，削除を行う。
【００２４】
ここで、レーザプリンタ４は、２本のレーザビームを同時に走査する２ビーム走査方式とする。
【００２５】
レーザプリンタ４は、変調画像データＤ６を印刷画像として記録用紙上に形成する。
【００２６】
図１は図２に示した画像補正装置３のブロック構成図である。
【００２７】
ラインメモリ群５は、ラスタ画像データＤ２を複数ラインの画像データＤ３に展開する。
【００２８】
テンプレートマッチング群６は、複数ラインの画像データＤ３から、テンプレートマッチング動作制御信号４３で設定されたテンプレートマッチングによって、あらかじめ準備されたパターン（テンプレートパターン）と比較して、マッチングデータＤ４を出力する。
【００２９】
変調回路７は、マッチングデータＤ４から、変調動作制御信号４４で設定された変調パターンによって、テンプレートの中にある注目画素の印刷サイズと位置などを設定する変調画像データＤ５を出力する。
【００３０】
遅延調整回路８は、変調画像データＤ５の遅延時間を調整して画像データＤ６を出力する。
【００３１】
テンプレートマッチング動作制御回路４１は、プリンタコントローラ２から入力される印刷枚数４０によって、テンプレートマッチング群６のテンプレートパターンを追加，削除するテンプレートマッチング動作制御信号４３を生成する。
変調動作制御回路４２は、プリンタコントローラ２から入力される印刷枚数４０によって、変調回路７の変調パターンを追加，削除する変調動作制御信号４４を生成する。
【００３２】
図３は、図２に示したレーザプリンタ４の一例である。
【００３３】
レーザプリンタ４は、画像データＤ６を入力すると、レーザビーム生成回路９によってレーザビーム１０を生成する。レーザプリンタ４は、感光体１１の周囲に帯電器１２，現像器１３，転写器１４を配置し、帯電器１２によって感光体１１の表面に一様帯電し、レーザビーム１０によって露光し、現像器１３によってトナーを付着させ、転写器１４によって記録用紙１５にトナーを転写し、定着器１６によって記録用紙１５にトナーを融着させて、記録用紙１５上に印刷画像を得る。
【００３４】
図４は図１に示したラインメモリ群５の一例である。
【００３５】
ラインメモリ群５はラインメモリ１７〜２０で構成し、ラスタ画像データＤ２、すなわち、レーザプリンタ４が２本のレーザビームを同時に走査するマルチビーム走査方式であるので、２本のラスタ画像データＤ２−１とＤ２−２を６ラインの画像データＤ３、すなわち、Ｄ３−１〜Ｄ３−６に展開する。ここで、６ラインの画像データＤ３−１〜Ｄ３−６に展開するのは、テンプレートマッチング６のテンプレートサイズを５×５と仮定したからである。
【００３６】
図５は図１に示したテンプレートマッチング群６の一例である。
【００３７】
テンプレートマッチング群６は、第１〜第４のテンプレートマッチング２１〜２４で構成する。第１のテンプレートマッチング２１と第２のテンプレートマッチング２２に入力される５ラインの画像データはＤ３−１〜Ｄ３−５であり、第３のテンプレートマッチング２３と第４のテンプレートマッチング２４に入力される５ラインの画像データはＤ３−２〜Ｄ３−６である。テンプレートマッチング動作制御信号４３で設定されたテンプレートパターンによって、第１〜第４のテンプレートマッチング２１〜２４は、６ラインの画像データＤ３を、第１〜第４のマッチングデータＤ４−１〜Ｄ４−４に変換する。
【００３８】
図６は図１に示した変調回路７の一例である。
【００３９】
変調回路７は、第１〜第４のＰＷＭ（パルス幅変調）回路２５〜２８で構成する。変調動作制御信号４４で設定された変調パターンによって、第１〜第４のＰＷＭ（パルス幅変調）回路２５〜２８は、第１〜第４のマッチングデータＤ４−１〜Ｄ４−４を第１〜第４の変調画像データＤ５−１〜Ｄ５−４に変換する。
図７は図１に示した遅延調整回路８の一例である。
【００４０】
遅延調整回路８は、第１〜第４の遅延回路２９〜３２で構成する。第１〜第４の遅延回路２９〜３２は、第１〜第４の変調画像データＤ５−１〜Ｄ５−２を遅延させて第１〜第４の画像データＤ６−１〜Ｄ６−２を出力する。
【００４１】
図８は図３に示したレーザビーム生成回路９の一例である。レーザビーム生成回路９は、第１〜第４のＬＤ（レーザダイオード）ドライバ３３〜３６と第１〜第２のＬＤ３７〜３８で構成する。第１のＬＤドライバ３３の出力電流Ｉ１と第２のＬＤドライバ３４の出力電流Ｉ２が加算されて第１のＬＤ３７に供給され、第３のＬＤドライバ３５の出力電流Ｉ３と第４のＬＤドライバ３６の出力電流Ｉ４が加算されて第２のＬＤ３８に供給される。すなわち、第１〜第２の画像データＤ６−１〜Ｄ６−２によって、第１のＬＤ３７が発光し、第３〜第４の画像データＤ６−３〜Ｄ６−４によって、第２のＬＤ３８が発光する。
【００４２】
図９は、図１に示したテンプレートマッチング動作制御回路４１の一例である。テンプレートマッチング動作制御回路４１は、ＬＵＴ(ルックアップテーブル)４５で構成する。ＬＵＴ４５は、印刷枚数４０をテンプレートマッチング動作制御信号４３に変換する。
【００４３】
図１０は、図１に示した変調動作制御回路４２の一例である。変調動作制御回路４２は、ＬＵＴ（ルックアップテーブル）４６で構成する。ＬＵＴ４６は、印刷枚数４０を変調動作制御信号４３に変換する。
【００４４】
図１１は、図５に示したテンプレートマッチング２１の一例である。テンプレートマッチング２１は、マトリクスレジスタ４７，テンプレートマッチングＡ48，テンプレートマッチングＢ４９，テンプレートマッチングＣ５０，エンコーダ５１で構成する。マトリクスレジスタ４７は、５ラインの画像データＤ３−１〜Ｄ３−５を、５×５画素のマトリクス状に展開する。テンプレートマッチングＡ４８，テンプレートマッチングＢ４９，テンプレートマッチングＣ５０は、それぞれ異なるテンプレートパターンを有しており、また、それぞれテンプレートマッチング動作制御信号４３によって、動作する／しないが決定される。エンコーダ５１は、テンプレートマッチングＡ４８，テンプレートマッチングＢ４９，テンプレートマッチングＣ５０、それぞれの出力をコーディングして、マッチングデータＤ４−１（２ビット）として出力する。
【００４５】
図１２は、図６に示したＰＷＭ２５の一例である。ＰＷＭ２５は、パルス生成部４８，パルス選択部４９で構成する。パルス生成部４８は、１画素のパルス幅以下のパルス幅を有する多段のパルス群５０を生成する。パルス選択部４９は、マッチングデータＤ４−１と変調動作制御信号４４によって、多段のパルス群５０から選択して、変調画像データＤ５−１として出力する。
【００４６】
図１３は図１の画像補正装置３の動作を示すタイミングチャートである。
【００４７】
図１１に示すテンプレートマッチングＡのテンプレートパターンが図１４のようになっていて、印刷枚数４０によって、テンプレートマッチングＡが動作するように、図９のＬＵＴ４５がテンプレートマッチング動作制御信号４３を出力したとする。
【００４８】
図４に示すラインメモリ群５の出力である６ラインの画像データＤ３−１〜Ｄ３−６が、図１３の（ａ)〜(ｆ）のようになっていると、テンプレートパターンと一致した第１のテンプレートマッチング２１のマッチングデータＤ４−１と第３のテンプレートマッチング２３のマッチングデータＤ４−３は（ｇ)，(ｉ)のように「２」になる。第２のテンプレートマッチング２２と第４のテンプレートマッチング２４では他のテンプレートパターンを設定しているので、図９の画像パターンはそれぞれのテンプレートパターンと一致せず、マッチングデータＤ４−２とＤ４−４は（ｈ)，(ｊ）のように「０」か「１」を出力する。図６に示す第１のＰＷＭ２５と第３のＰＷＭ２７はマッチングデータＤ４−１とＤ４−３が「２」の時にパルス幅がｔ９の変調画像データＤ５−１とＤ５−３を出力するので、（ｋ）と（ｍ）のようになる。第２のＰＷＭ２６と第４のＰＷＭ２８は、マッチングデータＤ４−２とＤ４−４が「１」であるので、（ｌ）と（ｎ）のように（ｃ）と（ｄ）の画像データと同じ変調画像データが出力される。
【００４９】
（ｋ)〜(ｎ）の変調画像データが出力される時に、それぞれ入力される画像データに対して、遅延がｔ１〜ｔ４のように発生する。図７に示す遅延調整回路８は（ｏ）と（ｐ）の画像データＤ６−１とＤ６−２の位相がそろうように、また、（ｑ）と（ｒ）の画像データＤ６−３とＤ６−４の位相がそろうように、それぞれ遅延ｔ５〜ｔ６を発生させる。
【００５０】
画像データＤ６−１〜Ｄ６−４が、（ｏ)〜(ｒ）のように図８に示す第１〜第４のＬＤドライバ３３〜３６に入力されると、第１のＬＤ３７に供給される電流Ｉ５は（ｓ）のように、第２のＬＤ３８に供給される電流Ｉ６は（ｔ）のようになる。
【００５１】
第１のＬＤ３７は（ｓ）の電流Ｉ５によって、第２のＬＤ３８は（ｔ）の電流Ｉ６によって、それぞれ発光する。
【００５２】
図１５は、印刷枚数４０と、図１１に示したテンプレートマッチング２１と、図１２に示したＰＷＭ２５の関係を示す図である。印刷枚数４０がｎ枚を境に印刷画質が変化すると仮定する。印刷枚数４０がｎ枚未満の場合には、テンプレートマッチングＡとテンプレートマッチングＢは動作し、テンプレートマッチングＣは動作しない。印刷枚数４０がｎ枚を越えると、テンプレートマッチングＡの動作は変わらないが、対応する変調画像データＤ５のパルス幅がＰＷ１からPW2に変わる。一方、テンプレートマッチングＢは動作しないように変化し、テンプレートマッチングＣは動作するように変化する。
【００５３】
上記したように、印刷枚数４０によって、検出するテンプレートパターンを追加，削除し、また、変調画像データのパルス幅を変化しているので、経時変化によって印刷画質が変化しても対応することができる。
【００５４】
上記した実施例では、印刷枚数によって、自動的に検出するテンプレートパターンの追加と削除と、変調画像データのパルス幅の変化を行ったが、印刷画質の変化を監視して、手動で行ってもよい。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、印刷枚数によって、検出するテンプレートパターンを追加，削除し、また、変調画像データのパルス幅を変化しているので、経時変化によって印刷画質が変化しても対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図２に示した画像補正装置のブロック構成図である。
【図２】本発明の一実施例である。
【図３】図２に示したレーザプリンタ４の一例である。
【図４】図１に示したラインメモリ群５の一例である。
【図５】図１に示したテンプレートマッチング群６の一例である。
【図６】図１に示した変調回路７の一例である。
【図７】図１に示した遅延調整回路８の一例である。
【図８】図３に示したレーザビーム生成回路９の一例である。
【図９】図１に示したテンプレートマッチング動作制御回路４１の一例である。
【図１０】図１に示した変調動作制御回路４２の一例である。
【図１１】図５に示したテンプレートマッチング２１の一例である。
【図１２】図６に示したＰＷＭ２５の一例である。
【図１３】図１の画像補正装置３の動作を説明するためのタイムチャートである。
【図１４】図１１に示したテンプレートマッチングＡ４８のテンプレートパターンである。
【図１５】印刷枚数４０と、図１１に示したテンプレートマッチング２１と、図１２に示したＰＷＭ２５の関係を示す図である。
【符号の説明】
３…画像補正装置、５…ラインメモリ群、６…テンプレートマッチング群、７…変調回路、８…遅延調整回路、９…レーザビーム生成回路、３３〜３６…ＬＤドライバ、３７〜３８…ＬＤ、４０…印刷枚数、４１…テンプレートマッチング動作制御回路、４２…変調動作制御回路。
【図１】
0004203838.tif 000002
【図２】
0004203838.tif 000003
【図３】
0004203838.tif 000004
【図４】
0004203838.tif 000005
【図５】
0004203838.tif 000006
【図６】
0004203838.tif 000007
【図７】
0004203838.tif 000008
【図８】
0004203838.tif 000009
【図９】
0004203838.tif 000010
【図１０】
0004203838.tif 000011
【図１１】
0004203838.tif 000012
【図１２】
0004203838.tif 000013
【図１３】
0004203838.tif 000014
【図１４】
0004203838.tif 000015
【図１５】
0004203838.tif 000016