(57)【要約】【課題】マルチレーザビーム方式を前提とし、ラインメモリの増加を抑えることができる画像形成装置を提供する。【解決手段】マルチビーム方式の画像形成装置は、外部機器から送られてくる画像データを受信し画像処理を行う記録制御部１００と、記録制御部１０から出力されるブロックデータを連続するライン画像データに変換するデータ並び替え制御部２００と、半導体レーザ３０２を含み、データ並び替え制御部２００の出力に基づいて画像形成を行うプリンタエンジン３００とを備える。【選択図】図１
2009154378.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像信号に応じて複数の半導体レーザを駆動し、前記半導体レーザから出射されるレーザビームを感光体に走査して、前記感光体上に画像を形成するマルチビーム方式の画像形成装置において、
外部機器から送られてくる画像データを受信し画像処理を行う記録制御手段と、
前記記録制御手段から出力されるブロックデータを連続するライン画像データに変換するデータ並び替え制御手段と、
前記半導体レーザを含み、前記データ並び替え制御手段の出力に基づいて画像形成を行うプリンタエンジンと、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記データ並び替え制御手段は、
前記記録制御手段から送られてくる画像データを一時的に蓄えるとともに複数の前記半導体レーザと１対１で対応する複数の画像メモリと、
前記記録制御手段から送られてくる画像データを予め決められた画素単位で複数の前記画像メモリに順次切り換えながら転送するデータ振り分けセレクタと、
複数の前記画像メモリから走査開始タイミング信号に同期して各々の画像データを連続的に入力し、入力した画像データを連結して前記プリンタエンジンに転送するデータ連結部と、
を備え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】
前記記録制御手段と前記データ振り分けセレクタとのインターフェイスが前記プリンタエンジンのレーザビーム数に関わらず同一であることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザビームを用いて像担持体上に潜像画像を形成し、その形成された潜像に現像剤を付着させて可視像化する電子写真方式の複写機、プリンタなどの画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置では、一般に、入力された画像データである画像信号に応じてレーザ発光素子（半導体レーザ）を駆動して発光されるレーザビーム（レーザ光）をスキャナモータにより回転する回転多面鏡（ポリゴンミラー）で偏向走査し、感光体に照射する。これにより、潜像形成が行われ、トナー像へと現像し、そのトナー像を記録媒体上に転写することにより画像形成が行われる。
【０００３】
このような画像形成装置においては、感光体上を走査されるレーザビームを画像信号により駆動することで潜像画像を形成するため、レーザビームが感光体上を走査中に画像信号が途切れないように画像データを転送する必要がある。
【０００４】
従って、プリンタエンジン側に１ラインの画像メモリを搭載して走査中の画像信号の連続性を確保している。また、プリント速度の高速化のため、複数（マルチ）レーザビームで同時に感光体上を走査して潜像画像を形成する場合は、複数ラインの画像メモリを搭載して走査中の画像信号の連続性を確保している。尚、１ビーム方式で走査速度とレーザ駆動速度を高速にすることで、プリント速度を高速化することも一般的に行われている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−１９９８６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のように走査速度とレーザ駆動速度を高速にする方式は、レーザ走査用の多面鏡の回転速度、レーザ駆動周波数などの機械的動作の高速化が要求され、この高速化が技術的に困難な領域に達している。同様に、一部の電気部品の高速動作が技術的に困難な領域に達している。
【０００６】
また、マルチレーザビームで走査する方式は、上述したように複数ラインの画像データを同時に出力することが不可欠となる。そのため、新たにマルチレーザビームプリンタ用にラインメモリが必要となる。また、高画質化で解像度が高くなると１ラインの画素数が増加するため、画像メモリ（ラインメモリ）の容量も同様に増大し、コストが嵩むという問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、マルチレーザビーム方式を前提とし、ラインメモリの増加を抑えることができる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１記載の画像形成装置は、画像信号に応じて複数の半導体レーザを駆動し、前記半導体レーザから出射されるレーザビームを感光体に走査して、前記感光体上に画像を形成するマルチビーム方式の画像形成装置において、外部機器から送られてくる画像データを受信し画像処理を行う記録制御手段と、前記記録制御手段から出力されるブロックデータを連続するライン画像データに変換するデータ並び替え制御手段と、前記半導体レーザを含み、前記データ並び替え制御手段の出力に基づいて画像形成を行うプリンタエンジンとを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、画像データを複数ラインに亘り時系列で分割し、順次転送することで、画像形成用のレーザビームの数が増えてもハード構成を変更する必要がなく、またラインメモリの増加も抑えることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置としてのレーザビームプリンタ（マルチレーザビームプリンタ）の要部構成を示すブロック図である。
【００１２】
図１において、本レーザビームプリンタは、画像信号に応じて複数の半導体レーザを駆動し、半導体レーザから出射されるレーザビームを感光体に走査して、感光体上に画像を形成するマルチビーム方式の画像形成装置である。
【００１３】
レーザビームプリンタ１は、外部機器（パソコン、スキャナ、デジタルカメラなど）から送られてくる画像データを受信し画像処理を行う記録制御部１００と、ブロックデータ並び替え制御部２００及びプリンタエンジン３００を備える。プリンタエンジン３００は、複数（ここでは２個）のレーザ発光素子から発光されるレーザビームを同時に走査させて画像を記録する。
【００１４】
記録制御部１００とブロックデータ並び替え制御部２００はインターフェイス２０１で接続される。ブロックデータ並び替え制御部２００とプリンタエンジン３００はインターフェイス２０５で接続される。記録制御部１００とデータ振り分けセレクタ２０２とのインターフェイス２０１はプリンタエンジン３００のレーザビーム数（レーザ発光素子の数）に関わらず同一である。
【００１５】
ブロックデータ並び替え制御部２００は、データ振り分けセレクタ２０２、画像記憶部（画像メモリ）２０３（２０３Ａ、２０３Ｂ）、データ連結部（画像連結部）２０４を備える。複数の画像記憶部２０３は、記録制御部１００から送られてくる画像データを一時的に蓄えるとともに複数の半導体レーザ３０２と１対１で対応している。
【００１６】
プリンタエンジン３００は、変調部（半導体レーザ駆動制御部）３０１（３０１Ａ、３０１Ｂ）、半導体レーザ３０２（３０２Ａ、３０２Ｂ）、回転多面体３０４、光学レンズ３０５、感光体ドラム３０６及びＢＤ検知素子（ビームディテクタ）３０７を備える。
【００１７】
プリンタエンジン３００内のＢＤ検知素子３０７で走査開始のタイミング信号３０８を生成する。ＢＤ検知素子３０７は、感光体ドラム３０６の主走査方向（感光体ドラムの長手方向）の書き込み基準となる水平同期（BD）信号を検出するものである。これに同期して記録制御部１００は、画像信号をデータ並び替え制御部２００に出力し、さらに、データ並び替え制御部２００でブロックデータを連続するライン画像データに変換して、プリンタエンジン３００内の半導体レーザ３０２を駆動する。
【００１８】
このレーザビームが感光体ドラム３０６上を走査して画像が形成される。このとき記録制御部１００とデータ並び替え制御部２００とのインターフェイス２０１は、１ライン画像データを転送する場合と同様の構成である。
【００１９】
但し、上述の走査開始のタイミング信号３０８の発生周期の時間内に２ライン分の画像データを転送する。そのために画像転送クロックの周波数が大きくなる。
【００２０】
図２は、図１におけるインターフェイスのタイミング図である。
【００２１】
図２（ａ）はインターフェイス２０１のタイミング図である。ＰＶＣＬＫ４０１は、インターフェイス２０１の同期クロックである。ＰＶＣＬＫ４０１は、レーザビームプリンタ１が備える不図示の基準クロック発生部が発生主する任意の周波数である基準クロック信号である。ＨＳＹＮＣ４０２は、上述のタイミング信号３０８から生成されたライン同期信号で、ＰＶＣＬＫ４０１に同期化されている。
【００２２】
ＤＢＵＳ４０３は、画像データ転送バスでＰＶＣＬＫ４０１の同期信号である。図１のデータ振り分けセレクタ２０２は、インターフェイス２０１から転送されてくる画像データを予め決められた画素単位で画像記憶部２０３Ａと画像記憶部２０３Ｂに順次切り替えながら転送する。ここでは、１００画素単位で行う例を示す。
【００２３】
例えば、Ａ０ブロックはＡラインの０〜９９画素の画像データブロック、Ｂ０ブロックはＢラインの０〜９９画素の画像データブロックのデータが転送される。また、Ａ１ブロックはＡラインの１００〜１９９画素の画像データブロック、Ｂ１ブロックはＢラインの１００〜１９９画素の画像データブロックのデータが転送される。
【００２４】
また、Ａ２ブロックはＡラインの２００〜２９９画素の画像データブロック、Ｂ２ブロックはＢラインの２００〜２９９画素の画像データブロックのデータが転送される。以下同様に、ＡラインとＢラインの画像データの分割されたブロックデータが転送される。
【００２５】
データ連結部２０４は、画像記憶部２０３Ａ、画像記憶部２０３Ｂから走査開始タイミング信号３０８に同期して各々の画像データを連続的に入力し、入力した画像データを連結して変調部３０１Ａ、３０１Ｂに転送する。
【００２６】
データ並び替え制御部２００とプリンタエンジン３００のインターフェイス２０５のタイミング図を図２（ｂ）に示す。
【００２７】
図中のｘは走査開始タイミング信号３０８からの画像出力開始位置に対応した時間になる。図１のｙの距離だけ走査ビームが移動する時間になる。また図２（ｂ）のαは、Ｂ０ブロックが画像記憶部２０３Ｂに書き込まれてからデータ連結部２０４で読み出しを行うため、０以上の時間を確保する必要から設定されている。
【００２８】
データ連結部２０４で連結されて読み出された画像データ（Ａ_ｌｉｎｅ，Ｂ_ｌｉｎｅ）は変調部３０１Ａ、３０１Ｂで半導体レーザの駆動信号（例えばＰＷＭ変調信号）に変換される。そして半導体レーザ３０２Ａ、３０２Ｂで画像データに応じたレーザビーム３０３Ａ、３０３Ｂを放射する。
【００２９】
レーザビーム３０３Ａ、３０３Ｂは、レーザビームを走査させるための回転多面体３０４で走査され、ｆ／θレンズなどの光学レンズ３０５を通過後、感光体ドラム３０６上を一定速度で走査される。このときレーザビーム３０３Ａ、３０３Ｂは感光体ドラム３０６上で、例えば、１２００ＤＰＩ相当の距離離れた位置を走査される。
【００３０】
このように、記録制御部１００から送られてくる画像信号により変調されたレーザビーム３０３Ａ、３０３Ｂを感光体ドラム３０６上に走査して、感光体ドラム３０６上に潜像を形成する。この潜像は周知の現像装置により現像され、これにより画像（トナー画像）形成が実行される。
【００３１】
図３は、本発明の第２の実施の形態に係る画像形成装置としてのレーザビームプリンタ２（マルチレーザビームプリンタ）の要部構成を示すブロック図である。
【００３２】
図３において、図１に示す第１の実施の形態と異なる部分のみ説明する。
【００３３】
ブロックデータ並び変え制御部２００は、４つの画像記憶部２０３（２０３Ａ、２０３Ｂ、２０３Ｃ、２０３Ｄ）を備える。同様に、プリンタエンジン３００も、４つの変調部３０１（３０１Ａ、３０１Ｂ、３０１Ｃ、３０１Ｄ）と、４つの半導体レーザ３０２（３０２Ａ、３０２Ｂ、３０２Ｃ、３０２Ｄ）を備える。
【００３４】
プリンタエンジン３００内のＢＤ検知素子３０７で走査開始のタイミング信号３０８を生成する。これに同期して記録制御部１００は、画像信号をデータ並び替え制御部２００に出力する。
【００３５】
さらに、データ並び替え制御部２００でブロックデータを連続するライン画像データに変換して、プリンタエンジン３００内の半導体レーザ３０２を駆動する。このレーザビームが感光体ドラム３０６上を走査して画像が形成される。
【００３６】
このとき、記録制御部１００とデータ並び替え制御部２００とのインターフェイス２０１は１ライン画像データを転送する場合と同様の構成である。但し、上述の走査開始のタイミング信号３０８の発生周期の時間内に４ライン分の画像データを転送する。そのために画像転送クロックの周波数が大きくなる。
【００３７】
図４は、図３におけるインターフェイスのタイミング図である。
【００３８】
図４（ａ）にインターフェイス２０１のタイミング図を示す。ＰＶＣＬＫ４０１は、インターフェイス２０１の同期クロックである。ＨＳＹＮＣ４０２は、上述のタイミング信号３０８から生成されたライン同期信号で、ＰＶＣＬＫ４０１に同期化されている。
【００３９】
ＤＢＵＳ４０３は、画像データ転送バスでＰＶＣＬＫ４０１の同期信号である。図３のデータ振り分けセレクタ２０２は、インターフェイス２０１から転送されてくる画像データを予め決められた画素単位で画像記憶部２０３間で順次切り替えながら転送する。
【００４０】
例えば、Ａ０ブロックはＡラインの０〜９９画素の画像データブロック、Ｂ０ブロックはＢラインの０〜９９画素の画像データブロックのデータが転送される。また、Ｃ０ブロックはＣラインの０〜９９画素の画像データブロック、Ｄ０ブロックはＤラインの０〜９９画素の画像データブロックのデータが転送される。
【００４１】
また、Ａ１ブロックはＡラインの１００〜１９９画素の画像データブロック、Ｂ１ブロックはＢラインの１００〜１９９画素の画像データブロックのデータが転送される。また、Ａ２ブロックはＡラインの２００〜２９９画素の画像データブロック、Ｂ２ブロックはＢラインの２００〜２９９画素の画像データブロックのデータが転送される。
【００４２】
以下同様に、Ａライン、Ｂライン、Ｃライン、Ｄラインの画像データの分割されたブロックデータが転送される。
【００４３】
データ連結部２０４は、画像記憶部２０３Ａ、２０３Ｂ、２０３Ｃ、２０３Ｄから走査開始タイミング信号３０８に同期して各々の画像データを連続的に入力し、入力した画像データを連結して変調部３０１Ａ、３０１Ｂ、３０１Ｃ、３０１Ｄに転送する。
【００４４】
データ並び替え制御部２００とプリンタエンジン３００のインターフェイス２０５のタイミング図を図４（ｂ）に示す。
【００４５】
図中のｘは走査開始タイミング信号３０８からの画像出力開始位置に対応した時間になる。図１のｙの距離走査ビームが移動する時間になる。また、図４（ｂ）のαは、Ａ０ブロックからＤ０ブロックが画像記憶部２０３Ａ〜２０３Ｄに書き込まれてからデータ連結部２０４で読み出しを行うため、０以上の時間を確保する必要から設定されている。
【００４６】
データ連結部２０４で連結されて読み出された画像データ（Ａ_ｌｉｎｅ，Ｂ_ｌｉｎｅ，Ｃ_ｌｉｎｅ，Ｄ_ｌｉｎｅ）は、変調部３０１Ａ、３０１Ｂ、３０１Ｃ、３０１Ｄで半導体レーザの駆動信号（例えばＰＷＭ変調信号）に変換される。
【００４７】
そして半導体レーザ３０２Ａ、３０２Ｂ、３０２Ｃ、３０２Ｄで画像データに応じたレーザビーム３０３Ａ、３０３Ｂ、３０３Ｃ、３０３Ｄを放射する。レーザビーム３０３Ａ、３０３Ｂ、３０３Ｃ、３０３Ｄは、レーザビームを走査させるための回転多面体３０４で走査され、ｆ／θレンズなどの光学レンズ３０５を通過後、感光体ドラム３０６上を一定速度で走査される。このとき、レーザビーム３０３Ａ、３０３Ｂは感光体ドラム３０６上で、例えば１２００ＤPI相当の距離離れた位置を走査される。
【００４８】
このように、記録制御部１００から送られてくる画像信号により変調されたレーザビーム３０３Ａ、３０３Ｂ、３０３Ｃ、３０３Ｄを感光体ドラム３０６上に走査して、感光体ドラム３０６上に潜像を形成する。この潜像は周知の現像装置により現像され、これにより画像（トナー画像）形成が実行される。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置としてのレーザビームプリンタ（マルチレーザビームプリンタ）の要部構成を示すブロック図である。
【図２】図１におけるインターフェイスのタイミング図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る画像形成装置としてのレーザビームプリンタ（マルチレーザビームプリンタ）の要部構成を示すブロック図である。
【図４】図３におけるインターフェイスのタイミング図である。
【符号の説明】
【００５０】
１００  記録制御部
２００  ブロックデータ並び替え制御部
２０１  インターフェイス
２０２  データ振り分けセレクタ
２０３  画像記憶部
２０４  データ連結部
２０５  インターフェイス
３００  プリンタエンジン
３０１  変調部
３０２  半導体レーザ
３０３  レーザビーム
３０４  回転多面体
３０５  光学レンズ
３０６  感光体ドラム
３０７  ＢＤ検知素子
３０８  タイミング信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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