(57)【要約】【課題】簡単な回路を組み込むことによって、デューティの細かい制御が可能であり、かつ消費電力の増大を抑制した画像形成装置を提供する。【解決手段】各画素の色濃度をデューティによって示した信号を制御クロックに同期して出力させるビデオ信号出力回路と、ビデオ信号出力回路の出力を制御クロックの半サイクルだけ遅延させる遅延回路と、ビデオ信号出力回路の出力と遅延回路の出力との論理積を出力する論理回路と、ビデオ信号出力回路の出力と、論理回路の出力とのいずれかをビデオ信号として選択する選択回路とで構成されたビデオ信号調整回路を備えている。【選択図】図１
2009090564.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各画素の色濃度をデューティによって示した信号を制御クロックに同期して出力させるビデオ信号出力回路と、
前記ビデオ信号出力回路の出力を前記制御クロックの半サイクルだけ遅延させる遅延回路と、
前記ビデオ信号出力回路の出力と前記遅延回路の出力との論理積を出力する論理回路と、
前記ビデオ信号出力回路の出力と、前記論理回路の出力とのいずれかをビデオ信号として選択する選択回路とで構成されたビデオ信号調整回路を有した画像形成装置。
【請求項２】
請求項１において、前記ビデオ信号出力回路は、画素毎に、その色濃度を所定幅のビット列で示した入力信号を受け付けて、前記制御クロックによって１ビットずつシフトして出力するシフトレジスタによって構成されている画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記ビデオ信号出力回路は、前記各画素の色濃度をデューティによって示した信号中の１画素の情報を、前記制御クロックの４サイクルで出力する構成とされた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像の各画素に対応したドットの大きさを制御する機能を有した画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザプリンタではトナーセーブを行うために、色濃度を調整することが多いが、色濃度は、感光ドラムに潜像を形成する際の、各ドットに対するレーザの照射時間により定まる。レーザの照射時間を調整するには、ビデオ信号の１ドットに対応した基本クロックのｎ逓倍にした制御クロックを生成する手法がよく見られる。例えば、次の特許文献１には、８逓倍のクロックを生成し、そのクロックを複数の分周器で分周し、そのいずれかを制御クロックとして選択する構成が記載されている。また、特許文献２には、６逓倍のクロックを生成し、これを分周して複数のクロックを生成することが記載されている。
【特許文献１】特開２００４−１４２１１７公報
【特許文献２】特開平０５−２１１５９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のような構成では、画素のデューティに対する細かな調整が可能であるが、回路構成はかなり複雑である。また、高逓倍の制御クロックで回路を制御すると消費電力が増大するという問題もある。そこで、本発明は、簡単な回路を組み込むことによって、デューティの細かい制御が可能であり、かつ消費電力の増大を抑制した画像形成装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するため、本発明は、各画素の色濃度をデューティによって示した信号を制御クロックに同期して出力させるビデオ信号出力回路と、ビデオ信号出力回路の出力を制御クロックの半サイクルだけ遅延させる遅延回路と、ビデオ信号出力回路の出力と遅延回路の出力との論理積を出力する論理回路と、ビデオ信号出力回路の出力と、論理回路の出力とのいずれかをビデオ信号として選択する選択回路とで構成されたビデオ信号調整回路を有する。
このビデオ信号は、インクジェット方式で印刷する場合には記録紙に各画素のドットを形成するために噴射するインクの噴射時間、トナーによる電子写真方式で印刷する場合には、感光ドラムにトナーを定着させる潜像を形成するレーザの照射時間を制御する信号で、その信号がアクティブな期間だけインクが噴射され、あるいはレーザが照射される。
【０００５】
前記ビデオ信号出力回路は、画素毎に、その色濃度を所定幅のビット列で示した入力信号を受け付けて、制御クロックによって１ビットずつシフトして出力するシフトレジスタによって構成できる。
【０００６】
また、ビデオ信号出力回路は、各画素の色濃度をデューティによって示した信号の１画素の情報を制御クロックの４サイクルで出力する構成としてもよい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明では、例えば、各画素の色濃度をデューティによって示した信号を４ビット幅としたとき、その信号と、その信号を制御クロックの半サイクル分遅延させた信号との論理積を生成し、その論理積をビデオ信号として選択可能なビデオ信号調整回路を備えている。このビデオ信号調整回路は構成が簡単でありながら、色濃度を調整する際、１００％、８７．５％、７５％、６２．５％、５０％、３７．５％、２５％を選択可能に、すなわち調整可能な色濃度の刻みを１２．５％とすることができる。この１２．５％は、制御クロックの半サイクルに相当する。
これに対して、本発明によるビデオ信号調整回路を備えない従来の構成では、色濃度をデューティによって示す信号を４ビット幅とすると、調整可能な色濃度の刻みは２５％になる。従って、本発明では、従来の構成よりもデューティの細かい制御が可能である。
また、同じ処理速度の場合は、制御クロックとして、４ビット幅のビデオ信号を処理するための従来の制御クロックをそのまま用いるので、クロックの周波数を上げることに起因する消費電力の増大も生じない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施例を図に従って説明する。
【０００９】
図１は、本発明に係るビデオ信号調整回路１の概略回路図である。このビデオ信号調整回路１は、例えば後述するようなプリンタ等の画像形成装置２の構成要素となるもので、記録紙に各画素のドットを形成するために噴射するインクの噴射、あるいは、感光ドラムに潜像を形成するレーザの照射を時間的に制御するビデオ信号を出力する。
基本構成は、例えば、シフトレジスタによって構成され、各画素の色濃度をデューティによって示した信号を、１サイクルを１画素に対応させた基本クロックＶＣＬＫの４逓倍の制御クロックＶＣＬＫｘ４に同期して出力させるビデオ信号出力回路１１と、フリップフロップによって構成され、ビデオ信号出力回路１１の出力を制御クロックＶＣＬＫｘ４の半サイクルだけ遅延させる遅延回路１２と、ＡＮＤゲートによって構成され、ビデオ信号出力回路１１の出力と遅延回路１２の出力との論理積を出力する論理回路１３と、ＯＲゲートによって構成され、ビデオ信号出力回路１１の出力と、論理回路１３の出力とのいずれかを選択する選択回路１４とを備えている。なお、１５は、制御クロックＶＣＬＫｘ４を反転させるインバータである。
【００１０】
ビデオ信号出力回路１１は、画素毎に、つまり基本クロックＶＣＬＫ毎に、その色濃度を所定幅のビット列、ここでは４ビット幅の信号ｄｕｔｙ［３：０］を受け付け、制御クロックＶＣＬＫｘ４によって１ビットずつシフトして、信号ｖｉｄｅｏｐとして出力する。例えば、ｄｕｔｙ［３：０］が「４ｂ１０００」であれば、ビデオ信号出力回路１１は、制御クロックＶＣＬＫｘ４の立ち上がりに同期して、ＬＳＢから順に「０」、「０」、「０」、「１」を出力する。すなわち、制御クロックＶＣＬＫｘ４の４サイクルで１画素分のデータを処理する。
信号ｄｕｔｙ［３：０］は、画素の色濃度を示すビット列で、「４ｂ１１１１」は０％濃度、「４ｂ１１１０」は２５％濃度、「４ｂ１１００」は５０％濃度、「４ｂ１０００」は７５％濃度、「４ｂ００００」は１００％濃度を意味する。
【００１１】
遅延回路１２は、信号ｖｉｄｅｏｐを制御クロックＶＣＬＫｘ４の立ち下がりで記憶することにより、制御クロックＶＣＬＫｘ４の半サイクルだけ遅延させて、信号ｖｉｄｅｏｎとして出力する。
【００１２】
選択回路１４は、信号ｖｉｄｅｏｎと、制御信号ｈａｌｆとの論理和を生成する。すなわち、制御信号ｈａｌｆが「０」の場合は、信号ｖｉｄｅｏｎをそのまま通過させる一方、制御信号ｈａｌｆが「１」の場合は、「１」を出力する。
【００１３】
論理回路１３は、信号ｖｉｄｅｏｐと、選択回路１４の出力との論理積を生成する。よって、選択回路１４の動作を考慮すれば、結果的にビデオ信号ＶＩＤＥＯとして、制御信号ｈａｌｆが「０」の場合は、信号ｖｉｄｅｏｐと信号ｖｉｄｅｏｎとの論理積を生成する一方、制御信号ｈａｌｆが「１」の場合は、信号ｖｉｄｅｏｐをそのまま通過させることになる。ビデオ信号ＶＩＤＥＯは、デューティによって色濃度を示す信号であり、「０」の期間だけ、記録紙に各画素のドットを形成するために噴射し、あるいは、感光ドラムにレーザが照射される。すなわち、ローアクティブである。
【００１４】
図２は、ビデオ信号調整回路１の動作をまとめた真理値表で、信号ｄｕｔｙ［３：０］の各値と、信号ｈａｌｆの各値に対応した、制御クロックＶＣＬＫｘ４サイクルによる信号ＶＩＤＥＯの時系列的なパターン（左から右）を示している。なお、０／１は、制御クロックＶＣＬＫｘ４の半サイクルの時点で、ビデオ信号が「０」から「１」に変化することを意味している。
【００１５】
図３Ａ〜図３Ｄは、ビデオ信号調整回路１の動作を示した信号波形図である。この図では、ビデオ信号ＶＩＤＥＯのデューティが８７．５％、７５％、６２．５％、５０％の例を示している。
【００１６】
図４は、ビデオ信号調整回路１を備えた画像形成装置２の機能ブロック図である。ここに、画像形成装置２は、パーソナルコンピュータ等の外部装置から画像データを受け付け、記録紙に印刷して出力するプリンタ装置としているが、本発明は、これに限定されず、ファクシミリ複合機等にも適用できる。
【００１７】
この画像形成装置２は、外部装置とネットワーク等を介して通信を行う通信部２１と、外部装置から受信した画像データを蓄積する画像メモリ１２と、カラーの画像データから２値の黒白画像を生成する等の画像処理を行う画像処理回路２３と、ビデオ信号調整回路１と、インクジェットあるいはトナーによる黒白印刷を行う印刷部２４と、各部を制御する制御部２５と、図示しない表示操作部等を有する。
【００１８】
画像形成装置２の基本動作を説明すると、通信部２１は、例えばネットワーク、あるいはＵＳＢケーブル等を通じて、外部装置から印刷指令と共に画像データを受信する。画像データはカラーであってもモノクロであってもよい。受信した画像データは、画像メモリ２２に蓄積する。一方、制御部２５は印刷指令を解読し、印刷処理のプロセスを開始し、各部を制御する。画像処理回路２３は、画像データを印刷に適した解像度にするために、画像データの拡大、縮小、回転等を行い、ＲＧＢの表色系からグレースケール化し、更に、黒白に２値化する。画像データの２値化された各画素は、記録紙の対応した画素の位置に、黒のドットを打つか否かを決定する。画像処理回路２３は、画像データの画素の印刷順序に従って、上述の信号ｄｕｔｙ［３：０］を生成してビデオ信号調整回路１に伝送する。黒の濃度は、例えば、トナーセーブの設定によって定まる。具体的には、トナーセーブの設定として、１００％、８７．５％、７５％、６２．５％、５０％、３７．５％、２５％のいずれかの黒の濃度を選択できる。画像は、選択された１つの黒の濃度と、０％の黒の濃度つまり白によって形成される。
【００１９】
画像処理回路２３は、黒の濃度１００％が設定されている場合には、信号ｄｕｔｙ［３：０］として「４ｂ００００」を出力する。８７．５％または７５％が設定されている場合には、信号ｄｕｔｙ［３：０］として「４ｂ１０００」を出力する。６２．５％または５０％が設定されている場合には、信号ｄｕｔｙ［３：０］として「４ｂ１１００」を出力する。３７．５％または２５％が設定されている場合には、信号ｄｕｔｙ［３：０］として「４ｂ１１１０」を出力する。なお、白を示す信号ｄｕｔｙ［３：０］は、常に「４ｂ１１１１」である。また、画像処理回路２３は、黒の濃度として、１００％、７５％、５０％、２５％のいずれかが設定されている場合は、信号ｈａｌｆとして「１」を出力する。一方、８７．５％、６２．５％、３７．５％が設定されている場合は、信号ｈａｌｆとして「０」を出力する。
【００２０】
ビデオ信号調整回路１は、画像処理回路２３が生成した信号ｄｕｔｙ［３：０］と信号ｈａｌｆとを受け付け、図２の真理値表に従った動作を行い、ビデオ信号ＶＩＤＥＯを出力する。
【００２１】
印刷部２４は、ビデオ信号調整回路１が生成したビデオ信号ＶＩＤＥＯに従って、記録紙の対応した画素の位置にインクを噴射し、あるいは、感光ドラムにレーザを照射することにより、ドットの大きさを制御する。具体的には、ビデオ信号ＶＩＤＥＯは、黒の濃度として設定された値そのもの、つまり１００％、８７．５％、７５％、６２．５％、５０％、３７．５％、２５％をデューティとしたローアクティブな信号で、「０」の期間のみ、インクを噴射させ、あるいは、レーザを照射させる。
【００２２】
なお、この例では、信号ｄｕｔｙ［３：０］は４ビット幅とし、制御クロックＶＣＬＫｘ４の４サイクルで１画素を処理するが、ビデオ信号調整回路１の作用により、１２．５％刻みでの黒の濃度の設定に対応している。なお、これは一例に過ぎず、同様の構成で、信号ｄｕｔｙの任意のビット幅に対応できる。また、カラー印刷の場合には、ＹＭＣＫの各色について本発明を適用できる。
【００２３】
これに対して、ビデオ信号調整回路１を備えない従来の構成において、１２．５％刻みでの黒の濃度の設定に対応するには、８ビット幅の信号ｄｕｔｙ［７：０］とし、基本クロックＶＣＬＫを８逓倍した制御クロックＶＣＬＫｘ８の８サイクルで処理を行う必要があり、回路構成はより複雑になる。また、同等の速度で処理するには制御クロックＶＣＬＫｘ８が、制御クロックＶＣＬＫｘ４の２倍の周波数になるので、消費電力も増大する。このことから、本発明は、回路構成を余り複雑にせずに、より細かい刻みの黒の濃度設定に対応し、かつ消費電力を増大させないという効果を有することが明らかである。
【００２４】
なお、変形例として、各画素の色濃度の違いにより画像の階調を表す構成の画像形成装置にも本発明を適用できる。例えば、各画素を１００％、８７．５％、７５％、６２．５％、５０％、３７．５％、２５％、および０％の色濃度で表すことで画像の階調が表現されるが、これらの色濃度は、５ビット幅の信号ｄｕｔｙ［４：０］によって表すことができる。本発明を適用するには、そのＭＳＢ４ビットを上述の信号ｄｕｔｙ［３：０］として扱い、ＬＳＢを上述の信号ｈａｌｆとして扱えばよい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係るビデオ信号調整回路の概略回路図である。
【図２】ビデオ信号調整回路の動作をまとめた真理値表である。
【図３Ａ】ビデオ信号調整回路の動作の例を示した信号波形図である。
【図３Ｂ】ビデオ信号調整回路の動作の他例を示した信号波形図である。
【図３Ｃ】ビデオ信号調整回路の動作の更に他例を示した信号波形図である。
【図３Ｄ】ビデオ信号調整回路の動作の更に他例を示した信号波形図である。
【図４】ビデオ信号調整回路を備えた画像形成装置の機能ブロック図である。
【符号の説明】
【００２６】
１    ビデオ信号調整回路
２    画像形成装置
１１  ビデオ信号出力回路
１２  遅延回路
１３  論理回路
１４  選択回路
【図１】
2009090564.tif 000003
【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４】
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