(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記憶手段に格納された画像データを印刷用のデータとしてスペクトル拡散処理を施したビデオクロックに同期させて出力する手段を有する印刷装置において、
スペクトル拡散処理を施したビデオクロックに同期させて出力された前記画像データを一時的に蓄えるバッファと、該バッファに蓄えた画像データを一定周期のビデオクロックに同期させて出力する手段を備え、
該手段による出力データを印刷に用いることを特徴とする印刷装置。
【請求項２】
記憶手段に格納された画像データを印刷用のデータとしてスペクトル拡散処理を施したビデオクロックに同期させて出力する手段を有する印刷装置において、
前記記憶手段に格納された画像データはパラレルデータであり、前記印刷用の画像データを出力する手段によりスペクトル拡散処理を施したビデオクロックに同期させて出力されるパラレルデータを一定周期のビデオクロックに同期させてシリアルデータとして出力する手段を備え、該出力シリアルデータを印刷に用いることを特徴とする印刷装置。
【請求項３】
請求項１に記載された印刷装置において、前記記憶手段に格納された画像データは多値で表現された画像データであり、前記ビデオクロックとして多値の各データ値にスペクトル拡散処理を施した同一のクロックを用いることを特徴とする印刷装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載された印刷装置を備えたことを特徴とする画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、印刷装置（例えば、レーザプリンタ）において、ホストから印刷ジョブを受け取るプリンタコントローラと印刷動作を行うプリンタエンジンとの間で行われるような画像データの通信に関し、より詳細には、大量の画像データを高速に転送した際に発生し得る不要輻射ノイズを低減させる技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術による印刷装置をレーザプリンタを例に説明する。
図１に従来の一般的なレーザプリンタの構成の概要をブロック図にて示す。
図１を参照して、従来例として示すレーザプリンタの構成及び動作フローを説明すると、ホストコンピュータ１により使用者は印刷したい画像を作成し、印刷を行うプリンタを指定して、作成した画像の印刷命令を出す。印刷命令が出されると、ホストコンピュータ１では、接続されたプリンタに適合するプリンタドライバソフト１０により、プリンタ側に装備したプリンタコントローラ２にて解釈が可能な命令コードの体系に画像データを変換し、ホストコンピュータ１では、接続先のプリンタのホストインターフェース３にプリンタドライバーソフト１０により変換された画像データを出力する。プリンタコントローラ２では、ホストインターフェース３にて印刷する画像データの受信が開始されると、送られてきた画像データをプリンタコントローラ２に内蔵されているCPU４がROM９に書き込まれているコード情報を用いて解読した後、同じくプリンタコントローラ２内のRAM５にイメージ描画、展開する。
【０００３】
CPU４にてRAM５へのイメージ展開がされた後、プリンタエンジン６に印刷起動命令を出し、印刷を開始させるとともに、イメージ展開した画像データをエンジンインタフェース７を介して、プリンタエンジン６に出力させ、印刷を実行する。ここで、プリンタエンジン６に画像を出力する（ビデオ出力）場合に、高速化を図るために、膨大な量のデータを短期間で転送しなければならないので、通常、ビデオDMAコントローラ８にてDMA処理を行っている。また、ビデオDMAコントローラ８では、DMA転送が終了すると、CPU４にビデオDMA終了のインタラプトを発行し、終了を知らせる。インタラプトを受け取ったCPU４では、次に続く画像データを出力させるために、バンドのDMAパラメータをビデオDMAコントローラ８に設定し、同様なビデオDMA動作を行うことによりプリンタエンジン６への出力を完了する。
以上の操作を行うことにより、使用者が作成した画像データは、ビデオDMAコントローラ８を用いて、プリンタエンジン６に出力され、印刷が実行される。
【０００４】
ビデオDMA動作によりプリンタエンジン６に出力させる際に用いるエンジンインタフェース７には、通常のレーザプリンタではビデオインタフェースが用いられている。ビデオインタフェースでは、印刷を行うプリンタエンジン６が２値エンジンか、多値エンジンかにより構成に違いがある。
先ず、図７に示すような２値プリンタエンジン６１の場合では、図８に制御信号と画像データ信号のタイミングを示すようなデータスルー方式と呼ばれるビデオインタフェース７１にて画像転送を行う。
データスルー方式による場合に、２値プリンタエンジン６１では、プリンタコントローラ２１から印刷命令が出されると、副走査方向の同期信号であるFGATE信号を発生して印刷画像データの転送要求を行う。続いて、主走査方向の同期検知信号である、BD信号を発行する。プリンタコントローラ２１側では、BD信号がアサートされてから、予め決められている一定時間を経過させた後にDATA信号に実際印刷する画像データを出力するという方法によっている。２値プリンタエンジン６１では、図９に示すように、DATA信号が１の時にはデータ有りとして黒トナーを印字して、０の時には白を印字することにより作像が行われる。なお、この例では、１の時にデータ有り、０の時にデータ無しとしているが、その逆の０の時にデータ有り、１の時にデータ無しとしても構わない。また、白黒（モノクロ）の場合を想定したが、カラープリンタの場合でも同様であり、必ずしも黒ではなくC（シアン）・M（マゼンタ）・Y（イエロー）でも構わない。DATA信号は直接その値がレーザーダイオードに入力され、レーザビームをON/OFFする時間を制御することにより、電子写真方式による画像データの印刷が可能となる。
【０００５】
また、このデータスルー方式の場合には、BD信号から最初のDATA（Valid）信号が出力されるまでの時間が一枚の印刷用紙内でばらついてしまうことがある。この様子が図１０に示されている。図１０に示すように、ＮラインのDATA（Valid）とＭラインのDATA（Valid）がBD信号に対してずれると、印刷紙面上においてそれぞれのラインで画像の開始点が変化し、画像マスク領域が異なってしまうため、結果として、出力画像にジッタ成分が発生して、印刷品質を低下させてしまう。
このジッタ成分の発生を低減するために、図１１に示すように、PLL（フェーズロックドループ）回路１１を用いて入力VIDEO CLK（ビデオ クロック）を4倍程度に逓倍して、BD信号に同期した出力VIDEO CLKを生成した後、FF（フリップフロップ）１２にて、出力VIDEO CLKでVIDEO DATAを同期させることにより、BD信号からDATA出力までの時間をある程度、一定にさせることができ、主走査方向の開始点の位置合わせが可能となる（結果として副走査方向の線分の揺らぎを除去することができる）。こうした同期処理を行う従来技術として、特開平05-136950号公報、特開平06-227046号公報、特開平07-203147号公報、特開平07-276697号公報、特開平10-226104号公報等の提案がなされている。
【０００６】
データスルー方式の場合、主走査方向に対して解像度を上げて高画質化を図る場合には、プリンタコントローラで画像データを多く用意し（解像度を主走査方向に対して倍にする場合には、画像データも2倍用意する）、図１１に示した入力VIDEO CLKの周波数を上げること（解像度を主走査方向に対して倍にする場合には、VIDEO CLKも倍にする必要がある）によって実現している。
また、主走査方向のジッタ成分を更に低減する場合には、図１１に示すPLL回路の精度を良くするか、逓倍率を上げること、または、VIDEO CLKのクロック周期誤差を低減させることによって実現が可能である。これらのジッタ成分を低減する従来技術としては、特開平05-038844号公報等が有る。
【０００７】
次に、多値プリンタで印刷する場合のビデオインタフェースの説明を行う。
図１２に示すような多値プリンタエンジン６２の場合では、図１３に制御信号と画像データ信号のタイミングを示すように、全てVIDEO CLKに同期して動作しており、プリンタコントローラ２２からビデオインタフェース７２を介し多値プリンタエンジン６２に印刷命令が出されると副走査方向の同期信号である、FGATE信号をアサートして印刷動作を開始する。次いで、主走査方向の同期信号で有るLSYNC信号を発生させた後、予め決められたVIDEO CLK数分の後、DATA線に画像データD0，D1，D2，・・・を出力し、多値プリンタエンジン６２にて印字することにより画像データの印刷が可能となる。この際、FGATE、LSYNC、VIDEO CLKの各信号線はプリンタコントローラ２２、多値プリンタエンジン６２のどちらから出力しても構わないが、用紙の給紙や現像のタイミング或いはポリゴンミラーの主走査検知を司っているのが通常多値プリンタエンジン６２であるため、多値プリンタエンジン６２から出力する場合が多い。
また、２値プリンタのようにVIDEO CLK信号を使わずデータ信号をそのまま出力する場合も考えられるが、一般的にプリンタコントローラ、プリンタエンジン間は伝送路回路が長くなるため、図１４に示すように、各画像データ線の間でスキューが発生してしまい、画像データの変化点で不連続な値を取ってしまうことが有るため、VIDEO CLK信号にて同期させることとなる。図１３、図１４に示した例では、画像データは８ビット階調で表現しているが、何ビット階調でも構わない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記したレーザプリンタで代表される高速の印刷装置は、近年さらに高速化が進み、また、半導体集積技術が向上するにつれて、高解像度化が進んでいる。また、カラーレーザプリンタも一般的に広く利用されるようになり、レーザプリンタでは、大容量化、高解像度化、高速化、高画質化の傾向が著しい。それにつれて、短時間に膨大な画像データをプリンタコントローラからプリンタエンジンに向けて短時間に転送しなければならなくなり、ビデオ周波数が飛躍的に高くなりつつある。それに伴い、レーザプリンタから輻射される、不要輻射ノイズによる電磁波妨害等が問題視されている。
しかしながら、従来技術による印刷装置では、カラーレーザプリンタに代表されるように大容量化、高解像度化、高速化、高画質化が進むにつれてビデオ周波数が高くなり、それに伴い高速の発振器を使用するために不要輻射ノイズが非常に高いレベルで発生してしまう。また、比較的低周波信号を用いることにより動作が可能なデータスルー方式のビデオインターフェースを採用する場合でも、上記にて説明したように高速のビデオ入力クロックを必要とするばかりか、高速で動作する、逓倍率の高いPLLを必要とする。このため、この場合でも不要輻射ノイズが非常に高いレベルになり、加えて、コストが上昇してしまうという不利益が生じる。
【０００９】
また、通常プリンタコントローラとプリンタエンジンは別基板として構成されるため、信号伝送路が非常に長くなってしまう。その結果、信号伝送路がアンテナとなることにより、不要輻射ノイズを増幅させてしまうと言う副作用も発生すると同時に、長い伝送路を信号伝達するために非常に強力なドライバICが必要となり、更なるコストアップと、強力なドライバICによるドライブによりノイズレベルの増加を招いてしまうと言う不具合も有った。
また、多値データを転送するビデオインタフェースでは、データ線が多値である分、信号線の数が増加し、それに伴い、ノイズレベルが高くなってしまうという不具合も合った。
また、データスルー方式によるビデオインタフェースで例えば、１ドット画像を印刷させようとした場合、信号波形は、理想的には図１７のような矩形波になることが望ましいが、実際には、図１８のような歪んだ波形になってしまう。このような状況で、解像度を上げて高品質な画像を得ようとした場合、ビデオ周波数を上げ、結果としてパルス幅（時間）を短くしなければならないことになる。図１８の波形のパルス幅を短くすると、図１９のように殆どレーザダイオードが発光できないパルスになってしまい、更に図２０のように殆どパルスが発生しない波形になってしまう。この結果、高解像度化を進めると孤立ドットや細線が印刷できないという不具合も発生していた。
【００１０】
本発明は、上述の従来技術の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、ビデオインターフェース上の信号として使用するビデオクロックを発生源とする不要輻射ノイズを低減させ、ノイズを低減させることによりビデオ信号の伝送路をさらに長くし、さらに高速なビデオクロックを採用することを可能とし、しかも低コストでそれを実現し得るようにした高性能の印刷装置、該印刷装置を備えた画像処理装置（例えば、スキャナ、複写機、ファクシミリ、電子ファイリング装置、或いはこれらの複数の機能を装備した複合機等）を提供することにある。
また、多値データを転送するビデオインターフェース上の信号として使用するビデオクロック信号を発生源とする輻射ノイズを低減させることを目的とする。
また、ビデオインターフェース上の信号として使用するビデオクロックを発生源とする不要輻射ノイズを低減させるとともに、画像データのジッタ成分を少なくして印刷画像を高品質化することを目的とする。
また、ビデオ周波数を高速にして解像度を高くした場合においても、ビデオインターフェース上の信号として使用するビデオクロックを発生源とする不要輻射ノイズを低減できるようにし、高解像度化に対応することを目的とする。
また、マルチファンクションプリンタのような双方向通信可能なビデオインタフェース上の信号として使用するビデオクロックを発生源とする不要輻射ノイズを低減させることを目的とする。
また、画像データを転送するデータ線を複数の色成分毎に持つタンデムカラープリンタなど複数の色成分を同時に印刷する際に用いるビデオインターフェース上の信号として使用するビデオクロックを発生源とする不要輻射ノイズを低減させることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、記憶手段に格納された画像データを印刷用のデータとしてスペクトル拡散処理を施したビデオクロックに同期させて出力する手段を有する印刷装置において、スペクトル拡散処理を施したビデオクロックに同期させて出力された前記画像データを一時的に蓄えるバッファと、該バッファに蓄えた画像データを一定周期のビデオクロックに同期させて出力する手段を備え、該手段による出力データを印刷に用いることを特徴とする印刷装置である。
請求項２の発明は、記憶手段に格納された画像データを印刷用のデータとしてスペクトル拡散処理を施したビデオクロックに同期させて出力する手段を有する印刷装置において、前記記憶手段に格納された画像データはパラレルデータであり、前記印刷用の画像データを出力する手段によりスペクトル拡散処理を施したビデオクロックに同期させて出力されるパラレルデータを一定周期のビデオクロックに同期させてシリアルデータとして出力する手段を備え、該出力シリアルデータを印刷に用いることを特徴とする印刷装置である。
請求項３の発明は、請求項１に記載された印刷装置において、前記記憶手段に格納された画像データは多値で表現された画像データであり、前記ビデオクロックとして多値の各データ値にスペクトル拡散処理を施した同一のクロックを用いることを特徴とする印刷装置である。
請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載された印刷装置を備えたことを特徴とする画像処理装置である。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明を添付する図面とともに示す以下の実施例に基づき説明する。
本発明の画像処理装置は、その基本構成を図１に示した従来例（レーザプリンタ）と同様に構成し得る。
本発明の実施例の構成を、図１を参照して説明すると、構成要素として、プリンタドライバ１０を有するホストコンピュータ１よりなるホスト機から送信されてくる印刷ジョブを受け入れる画像処理装置側には、ホストインタフェース３、CPU４、RAM５、エンジンインタフェース７、ビデオDMAコントローラ８及びROM９を持つプリンタコントローラ２とプリンタエンジンを有するレーザプリンタを備えている。
【００２０】
動作を説明すると、本発明においても、使用者は、図１に示すホストコンピュータ１上で動作するアプリケーションソフトウェアを利用して、印刷したい画像データを作成する。この時、使用者によって作成される画像データは、複数ページに亘っているものや、カラーデータとして作成されるもの等、各種の画像データが存在する。
画像データの作成が完了した時点で、使用者は、ホストコンピュータ１に接続されている複数の印刷が可能なプリンタのうち、所望の印刷を行うプリンタを選択して、印刷命令を発行する。その際、使用者からの印刷命令には、印刷部数の指定、両面印刷を行うかどうかの指定、カラーかモノクロかの指定、拡大、縮小率の指定、用紙のサイズ指定、また、１枚の用紙に複数のページをまとめて印刷する集約印刷を行うか、そうでないかの指定、印刷動作をするときに速度を優先するか、画質を優先するか、又はコストを優先するかの指定など、各種の印刷モードが指定される。なお、ホストコンピュータ１とプリンタコントローラ２が接続される形態は、上記のようにネットワークを介して複数のプリンタが接続されている場合の外、１対１で接続されている場合などもある。
【００２１】
使用者により印刷命令が発行されると、使用者から指定された各種モードを満足するように、ホストコンピュータ１内部に記憶されている、印刷ジョブを作成するソフトウェアであるプリンタドライバ１０にて、接続されているプリンタコントローラ２が解読できるコードに画像データを変換し、変換した画像データのコード等を含む印刷ジョブをプリンタコントローラ２に向けて発信する。
プリンタコントローラ２では、ネットワークや、各種インタフェースにて構成されるホストインタフェース３にて、ホストコンピュータ１からの画像データの受信を開始する。ホストインタフェース３では、画像データの受信が始まると、CPU４に対して、インタラプトを発生させて、印刷命令が発行されたことを知らせるとともに、受信した画像データをRAM５にバッファリングして一時的に記憶させる。CPU４では、受信して、バッファリングした画像データをプリンタエンジン６にて、印刷が可能なようにするためにRAM５にイメージ展開してコード情報として受信された画像をビットマップ情報に変換して記憶させていく。この場合、RAM５の空き容量等を考慮して、適宜イメージ展開した画像データを圧縮させて記憶させる。
【００２２】
CPU４により、ホストコンピュータ１から送られてきた全ての画像データがビットマップイメージとしてRAM５にイメージ展開された時点で（複数ページに亘る画像データの場合には、１ページ目の画像データのイメージ展開が完了した時点で）、CPU４はビデオDMAコントローラ８にビデオDMA開始アドレス、転送バイト数、階調数等のビデオDMAパラメータをセットする。更にCPU４は、接続されているプリンタエンジン６の状態を確認して、プリンタエンジン６が印刷可能となった時点で、ビデオDMAコントローラ８にビデオDMA動作開始命令を発行し、更に、プリンタエンジン６に印刷動作を開始させる。
発行されたビデオDMA動作開始命令を受け取ったビデオDMAコントローラ８は、プリンタエンジン６からエンジンインタフェース７を通して入力された主走査方向の同期信号、副走査方向の同期信号といったビデオ制御信号線に従って画像データをエンジンインタフェース７に出力し、プリンタエンジン６で印刷が実行される。
【００２３】
また、接続されているプリンタがマルチファンクションプリンタでスキャナ機能を装備している場合には、装備されているスキャナ機能によりスキャナ装置としても利用できるため、図１のプリンタエンジン６はスキャナユニットと置き換えて考えることができる。
スキャナ装置として利用する場合、使用者はホストコンピュータ１上にて読み取り範囲や、白黒（モノクロ）で読み込むかRGBで読み込むかの設定、読み取り解像度など各種の設定を行った後、読み込み命令をプリンタ（スキャナ）コントローラ２に発行し、プリンタコントローラ２では接続されているスキャナユニットに読み取り命令を発行する。スキャナユニットでは、画像データを読み込み、エンジンインタフェース７に読み取った画像データを出力する。プリンタコントローラ２側では、送られてきた画像データをビデオDMAコントローラ８で受け、ビデオDMA動作によりRAM５に一旦画像データを蓄積する。蓄積された画像データはホストコンピュータ１にホストインタフェース３を介して送信され、スキャナ機能による動作を完了する。
【００２４】
ここで、上記したようなプリンタ機能やスキャナ機能による画像データの処理操作中に行われるプリンタエンジン６或いはスキャナユニットとプリンタコントローラ２との間の画像データの転送の際に発生する不要輻射ノイズを低減化する手段について説明する。
本発明においては、不要輻射ノイズを低減化するために、不要輻射ノイズの原因となるビデオインタフェース上の信号として使用するビデオクロック信号にスペクトル拡散処理を施すようにする。
スペクトル拡散処理について説明すると、通常、水晶発振器などの発振器を用いた場合、図１５に示すように、周波数スペクトルが、その発振器の基本周波数ｆ或いはその倍数の周波数を中心にして強度が高くなるような分布をなす。これに対して、スペクトル拡散では、周波数を比較的長い周期で微妙に変動させる（例えば、基本周波数を100MHzとした時、99.9MHz〜100.1MHz程度の範囲内で僅かに変動させる。なお、この時の変動幅は、必ずしも0.1MHzでなくてはならない訳ではない。また、変動時間も任意に設定しても構わないが、通常、低い周期で変動させることが多い）。こうすると、図１６に示すように、帯域幅が広く、基本周波数ｆにおける強度のピークが比較的低い周波数スペクトルを得ることができる。つまり、ある任意の時点でのCLKサイクル時間と他の任意のCLKサイクル時間が違う値を取ることになる（例えば、基本周波数を100MHzとした場合、CLKサイクル時間は10.000nsとなるが、スペクトル拡散処理を行うことにより、周波数が変動するため、9.999nsであったり、10.001nsである場合が存在する）。
このようにして、スペクトル拡散処理を施したビデオクロック信号を用いることにより、不要輻射のノイズレベルを許容し得るレベルまで低減化することができる。
【００２５】
次に示す実施例は、エンジンインタフェース７としてスペクトル拡散処理を施したビデオクロック信号により動作するビデオインタフェースを用いたものである。図２を参照し、この実施例を詳細に説明する。
本実施例のプリンタエンジンは、ビデオインタフェース１９を介してプリンタコントローラ１３と双方向にデータが転送されるようになされ、構成要素として、同期信号生成回路１４、フリップフロップ１５、スペクトル拡散回路１６、XTL#1（水晶発振器）１７、ポリゴンミラー１８、ラインバッファ２０、XTL#2（水晶発振器）２１、LD２２、スキャナユニット２３を備えている。
【００２６】
動作を説明すると、先ず、ビデオインタフェース１９を通して印刷する際には、プリンタコントローラ１３内のRAMに画像データをイメージ展開し、印刷起動がかかると、プリンタエンジン６では、同期信号生成回路１４にて副走査方向の同期信号であるFGATE信号を生成させる。FGATE信号は印刷中である時のみアサートされる信号であるため、画像転送中であることも同時に意味する信号として認識される。
FGATE信号はフリップフロップ１５に入力され、スペクトル拡散回路１６にてスペクトル拡散処理されたVIDEO CLK信号により同期がかけられる。スペクトル拡散回路１６はXTL#1 １７にて発振されたCLK信号を比較的低周波（数ms周期程度）でCLK周期を変動させる。例えば、図３に示すように、XTL#1 １７の原発振の周期が20nsで、ある時点でのCLK周期が20nsであった場合に、次のCLKサイクルでは、僅かにCLK周期を小さくし、それを繰り返して、ある一定時間が経過した後に、CLK周期を19.99nsになるように徐々に小さくしていった後、今度は、これとは逆に、僅かにCLK周期を大きくし、再び、ある一定時間が経過した時点では、20nsに復帰させ、そのまま、更にある一定時間が経過した時点で、20.01nsにして、同様に再びCLK周期を小さくする。このような操作を繰り返し行うことにより、VIDEO CLKのCLK周期は19.99nsから20.01nsの間を周期的に変動することになる（この例では、CLK周波数は50MHzを想定しているが必ずしも50MHzであるとは限らない。また、CLK周期時間の変動幅を0.02nsとしているが、変動幅を幾らに想定しても構わない。また、変動させる周期も任意に選ぶことができる）。なお、図３において、参考のために各周期に対応するドットの大きさを示している、周期に比例する大きさでドットが形成されることを表している。
【００２７】
以上の、CLK周期の変動を周波数軸で分布を取ると（周波数スペクトルを取ると）図４に示すように、原発振（図４（Ａ））では、基本周波数近傍の極めて小さい範囲で高いレベルのスペクトルとなる（この例では、基本周波数は50MHzであるため、その倍数である、50MHz、100MHz、150MHz…といった周波数のレベルが高くなる。）が、スペクトル拡散処理後（図４（Ｂ））では、CLK周期が変動するため周波数スペクトルが原発振に比べて広い範囲で分布し、その分、ピークのレベルは低い値となる。
どのような電子機器であっても、電子回路が動作する際には機器から発生したノイズが、電磁波として機器の内外に放射されるが、この周波数スペクトルは、そのまま、不要輻射ノイズ成分となって現れることが一般に知られている。つまり、これまでのプリンタにおいてもビデオインタフェース上の信号として使用するビデオクロックとして原発振のクロックをそのまま用いると、基本周波数の（或いはその倍数の）極めて小さい範囲で不要輻射ノイズレベルが高くなってしまう。ところが、本発明では、スペクトル拡散処理することにより、不要輻射ノイズレベルのピークを低く抑えることができる。その結果、プリンタから放射される電磁波ノイズが低減されることとなる。
さらに、これらの不要輻射ノイズは信号が伝達する伝送路をアンテナ（媒体）として増幅させてしまうため、上記で例示したプリンタのビデオインタフェースのように伝送路が長い場合には、ノイズを増幅させてしまう。また、電子回路では実際の信号波形は理想的な矩形波ではない（図１８参照）ため、高速化を行う際には、より急峻な信号変化が行えるドライバーICを用いる必要が有り、その結果、高周波成分まで含む不要輻射ノイズの発生と同時に、そのノイズレベルを飛躍的に高いレベルに増幅してしまうことになる。ここで、スペクトル拡散処理を施すことにより、元々のノイズ成分を低く抑えているため、増幅されるノイズレベルも低くすることが可能となる。
【００２８】
図２の回路の動作に戻ると、プリンタエンジン６では、ポリゴンミラー１８が回転しており、１ラインの書込みの開始点では必ず同期検知信号BDが発生し、BD信号が同期信号生成回路１４に通知される。同期信号生成回路１４では、BD信号をもとに各ラインの画像書込み開始信号であるLSYNC信号を主走査方向の同期信号として生成する。LSYNC信号はFGATE信号と同様にフリップフロップ（FF）１５に入力され、スペクトル拡散回路１６にてスペクトル拡散されたVIDEO CLKにより同期化される。
このようにして生成され、出力されるVIDEO CLK、FGATE、LSYNCの各信号線は、ビデオインタフェース１９を通してプリンタコントローラ１３に入力され、これらの信号線をもとにプリンタコントローラ１３がRAMにイメージ展開した画像データをDATA信号として多値で出力する（この実施例では、８ビットの階調で出力しているが、何ビットの階調でも構わない）。
【００２９】
プリンタコントローラ１３から出力された画像データは、ビデオインターフェース１９を通して、ラインバッファ（FIFO）２０に一旦蓄えられる。ラインバッファ２０に蓄えられた画像データは、XTL#1 １７が発生する周波数よりも低い周波数で発振するXTL#2 ２１が発生する書込みCLKに同期して、レーザダイオード２２の書込みデータとして出力され、レーザーダイオード２２では、入力された画像データ（書込みDATA）によりレーザの発光が制御され、レーザのビーム光が感光体を照射する。
上記の動作において、XTL#2 ２１がXTL#1 １７よりも低い周波数を発振するのは、ラインバッファ２０への入力をラインバッファ２０からの出力が追い越さないように（アンダーランさせないように）するためである。
【００３０】
また、ビデオインターフェース１９上のDATAをレーザダイオード２２に直接入力せずに、一旦ラインバッファ２０に蓄えるのは、図３に示したように、スペクトル拡散したVIDEO CLKでは、CLK周期が微妙に変動するため、周期に比例してドットの大きさも変わってしまう。このドット径のばらつき（ジッタ）を発生させないようにするために、スペクトル拡散を行わないXTL#2 ２１からの書込みCLKにて、再度同期化した書込みDATAをレーザダイオード２２に入力するようにしている。この場合、XTL#2 ２１からの書込みCLKは、スペクトル拡散しない分、元々のノイズ成分は高いレベルであるが、プリンタエンジン６とプリンタコントローラ１３との関係のように、別基板上の転送を行う訳ではないため、伝送路も短くできることから、スペクトル拡散を行わなくても不要輻射を低く抑えることができる。なお、この実施例では、ビデオインターフェース１９の出力をラインバッファ２０に入力しているが、画像データを一時的に蓄えることができれば良いため、必ずしもラインバッファでなくとも良く、時間的に画像データがオーバーフローしない程度のバッファであれば良い。
【００３１】
次に示す実施例は、スキャナ機能を装備したマルチファンクションプリンタにおいて、プリンタエンジン６のスキャナユニット２３とプリンタコントローラ１３との間の画像データの転送の際に、ビデオインタフェース１９上の信号として使用するビデオクロックを発生源として生じる不要輻射ノイズの低減化を図るものである。
図２を参照すると、スキャナユニット２３にて読み込んだ画像データをビデオインタフェース１９を介してプリンタコントローラ１３に転送する際に、スキャナユニット２３からの画像データは、VIDEO CLKに同期させてビデオインタフェース１９に出力させる。この時に、スペクトル拡散回路１６にてスペクトル拡散した CLKをVIDEO CLKとして用いることにより、不要輻射ノイズレベルを低く抑えることが可能となる。なお、スキャナ機能を装備したマルチファンクションプリンタにおいては、ビデオインタフェース１９上のDATA信号は双方向DATAとする必要がある。
【００３２】
次に示す実施例は、接続するプリンタエンジンが２値プリンタである時に、スペクトル拡散処理を施したビデオクロック信号により動作するビデオインタフェースを用いることにより、ビデオクロックを発生源とする不要輻射ノイズの低減化を図るものである。図５を参照し、この実施例を詳細に説明する。
本実施例のプリンタエンジンは、ビデオインタフェース１９を介してプリンタコントローラ１３からデータが転送されるようになされ、構成要素として、スペクトル拡散回路１６、XTL#1（水晶発振器）１７、XTL#2（水晶発振器）２１、LD２２、パラレルシリアル変換回路２４を備えている。
動作を説明すると、プリンタコントローラ１３において、２値でイメージ展開し、RAMに記憶させる。印刷時には、通常のコンピュータ（何ビットCPUであっても）では、バイト（８ビット）単位で処理するため、そのまま、パラレル信号としてスペクトル拡散回路１６（XTL#1（水晶発振器）１７の発振波を基本波としたスペクトル拡散処理を行う回路）にてスペクトル拡散したVIDEO CLKに同期させて、ビデオインタフェース１９に出力する。
【００３３】
プリンタエンジン６では、ビデオインタフェース１９を通して入力されたパラレル画像データをXTL#2（水晶発振器）２１が発振する一定周期の書込みCLKに同期させて、パラレルシリアル変換回路２４にて２値のシリアルデータに変換する。変換後、シリアル化された画像データをレーザダイオード２２に出力し、入力された画像データ（書込みDATA）によりレーザの発光が制御され、印字を行う。このような構成を取ることにより、画像データがパラレルで転送できるため、ビデオインターフェース１９上のVIDEO CLKには本来の周波数よりも低い周波数を使用することができる。逆説すれば、同じ周波数で主走査方向に対して、８倍の解像度で出力することが可能となる。なお、この例では、８倍であるが、必ずしも８ビットでなくてはならない訳ではなく、パラレルのビット幅を上げれば上げる程、周波数を低く、または、解像度を高くすることが可能である。その反面、パラレルにすればするほど回路規模が大きくなるため、コストは上昇してしまう。従って、システムによって最適なビット数を選択する必要がある。
また、解像度を高くしても画像データのパルス幅を短くする必要がないため、先に説明したように、図１９、図２０に示す信号によって起きる孤立ドットや、細線画像の劣化を少なくすることも可能となる。
【００３４】
次の実施例は、接続するプリンタエンジンが複数の色成分を並行して印刷するタンデムカラープリンタのようなプリンタである時に、スペクトル拡散処理を施したビデオクロック信号により動作するビデオインタフェースを用いることにより、ビデオクロックを発生源とする不要輻射ノイズの低減化を図るものである。この実施例について、図６を参照し、その詳細を説明する。
本実施例のプリンタエンジンは、ビデオインタフェース１９とプリンタコントローラ１３との間をデータが転送される場合に、図６に示すようにCMYKのそれぞれの色成分に対して、別々の同期信号線と別々のパラレルDATA線を設けるようにする。これにより、色成分毎に独立したビデオDMA動作により転送が行われるようになされている。転送動作に用いられるVIDEO CLKには、スペクトル拡散されたVIDEO CLKを使用することによって、不要輻射ノイズの低減化が図られる。この動作の際、どの色成分に関しても同一のスペクトル拡散されたVIDEO CLKを使用する。このようにすることにより、タンデムカラープリンタにおいても、スペクトル拡散処理による不要輻射ノイズレベルの低減化ができ、しかも、CMYK独立なビデオDMA処理を行い、且つ、同一のVIDEO CLKを使用するため、ノイズレベルを更に低く抑えることが可能となる。
なお、上記の実施例において、印刷装置を装備した画像処理装置としてスキャナ機能を備えた複合型印刷装置を示したが、上記以外にも印刷装置を装備した画像処理装置として、複写機能、ファクシミリ機能、電子ファイリング機能を備えた画像処理装置、或いは例示した機能を複数装備した複合機に実施することができる。
【００３５】
【発明の効果】
（１）  請求項１の発明に対応する効果
ビデオインターフェースに使用するビデオクロックにスペクトル拡散処理を施すことによりビデオクロックをノイズ源とする不要輻射ノイズを低減させ、ノイズを低減させることによりビデオ信号の伝送路をさらに長くし、又さらに高速なビデオクロックを採用することを可能とし、しかも低コストでそれを実現し得るようにした高性能の印刷装置を提供することができる。
また、ビデオインターフェース上のビデオクロックとしてスペクトル拡散処理を施したクロックを用いて画像データを同期して転送し、転送した画像データを一旦バッファにて格納し、バッファから一定周期のビデオクロックに同期させて出力する構成としたことにより、スペクトル拡散処理による画像データのジッタ成分を少なくして印刷画像を高品質化することができる。
（２）  請求項２の発明に対応する効果
ビデオインターフェースに使用するビデオクロックにスペクトル拡散処理を施すことによりビデオクロックをノイズ源とする不要輻射ノイズを低減させ、ノイズを低減させることによりビデオ信号の伝送路をさらに長くし、又さらに高速なビデオクロックを採用することを可能とし、しかも低コストでそれを実現し得るようにした高性能の印刷装置を提供することができる。
また、プリンタエンジンが２値エンジンの場合でも複数の画素をまとめてパラレル転送し、更に低周波数のビデオクロックを使い、スペクトル拡散処理を施すことにより、ビデオ周波数を高速にして解像度を高くした場合においてもビデオインターフェースからの不要輻射ノイズを低減させることができる。
（３）  請求項３の発明に対応する効果
上記（１）の効果に加えて、多値データを転送するビデオインターフェースに対して、スペクトル拡散処理を施したビデオクロック信号をインターフェース上の信号として使用する構成としたことにより、多値データを転送するビデオインターフェースから発生する輻射ノイズを低減させることができる。
（４）  請求項４の発明に対応する効果
請求項１〜３のいずれかに記載された印刷装置を備えた画像処理装置（例えば、スキャナ、複写機、ファクシミリ、電子ファイリング装置、或いはこれらの複数の機能を装備した複合機等）において、上記（１）〜（３）の効果を実現することにより、画像処理装置の性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明及び従来技術に共通する一般的なレーザプリンタの構成の概要をブロック図にて示す。
【図２】  本発明によるプリンタの要部の構成をブロック図にて示す。
【図３】  本発明におけるVIDEO CLK信号のスペクトル拡散処理の説明図を示す。
【図４】  水晶発振器のスペクトル特性（Ａ）、スペクトル拡散処理後のスペクトル特性（Ｂ）を示す。
【図５】  パラレルデータで転送される２値プリンタの要部の構成をブロック図にて示す。
【図６】  タンデムカラープリンタにおけるデータの転送形態を示す図である。
【図７】  ２値プリンタエンジンを用いたプリンタの構成を示す。
【図８】  ２値プリンタにおける制御信号と画像データ信号のタイミングを示す図である。
【図９】  ２値画像データの形態を説明する図である。
【図１０】  ライン間の同期不良により生じるジッタを説明する図である。
【図１１】  PLLを用いたビデオデータの同期化回路を示す
【図１２】  多値プリンタエンジンを用いたプリンタの構成を示す。
【図１３】  多値プリンタにおける制御信号と画像データ信号のタイミングを示す図である。
【図１４】  多値の各画像データ線の間で発生するスキューを説明する図である。
【図１５】  水晶発振器の発振スペクトル特性を示す。
【図１６】  水晶発振器の発振出力にスペクトル拡散処理を施した後のスペクトル特性を示す。
【図１７】  １ドット画像を形成するための理想の信号波形を示す。
【図１８】  １ドット画像を形成するために用いられる実際の信号波形を示す。
【図１９】   図１８の波形において解像度を上げた場合に発生する波形を示す。
【図２０】   図１９の波形においてさらに解像度を上げた場合に発生する波形を示す。
【符号の説明】
１…ホストコンピュータ、        ２，２１，２２…プリンタコントローラ、
４…ＣＰＵ、                    ５…RAM、
６…プリンタエンジン、６２ …プリンタエンジン、６３…プリンタエンジン、
７…エンジンインタフェース、    ７１，７２…ビデオインタフェース、
８…ビデオDMAコントローラ、 １１…PLL（フェーズ ロックト ループ）、
１２…フリップ フロップ、        １３…プリンタコントローラ、
１４…同期信号生成回路、         １５…フリップ フロップ、
１６…スペクトル拡散回路、       １７…XTL#1（水晶発振器）、
１８…ポリゴンミラー             ２０…ラインバッファ
２０…ラインバッファ、           ２１…XTL#2（水晶発振器）、
２３…スキャナユニット、         ２４…パラレルシリアル変換回路。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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