(57)【要約】【課題】主走査方向ならびに副走査方向の走査位置のずれがなく、広幅の印刷に好適なマルチビーム画像形成装置を提供する。【解決手段】ビーム発生手段１０１と光走査装置１０２、画像データを主走査方向において複数のエリアに分割する画像処理手段１０３、分割画像データを基に複数のレーザビームを印刷領域内の主走査方向にエリア毎に切り換えて画像の書き込みを行う複数の画像書き込み手段１０６，１０７を備え、画像処理手段１０３が、画像データを分割する際に画像データに連続性が有るか無いかを判断し、連続性がある画像データの部分で分割して、画像書き込み手段１０６，１０７に送信することを特徴とする。【選択図】図１
2009078551.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のレーザビームを発生する１つのビーム発生手段と、その複数のレーザビームを同時に走査する１つの走査手段を有する光走査装置と、
画像データを主走査方向において複数のエリアに分割する画像処理手段と、
その画像処理手段で分割された画像データを基に前記複数のレーザビームを印刷領域内の主走査方向にエリア毎に切り換えて画像の書き込みを行う複数の画像書き込み手段を備えたマルチビーム画像形成装置において、
前記画像処理手段が、前記画像データを分割する際に画像データに連続性が有るか無いかを判断し、連続性がある画像データの部分で分割して、各々の画像書き込み手段に分割画像データを送信する構成になっていることを特徴とするマルチビーム画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載のマルチビーム画像形成装置において、前記画像処理手段は、
分割前の前記画像データを記憶するための複数のラインメモリと、
そのラインメモリからの画像データを一時的に保持するためのラッチ回路と、
前記画像データに連続性が有るか無いかを判定するために使用する画像パターンを記憶している記憶媒体と、
前記ラッチ回路に保持されている画像データと前記記憶媒体に記憶されている画像パターンを比較して、画像データに連続性が有ると判定すると分割信号を出力する比較回路と
を備えていることを特徴とするマルチビーム画像形成装置。
【請求項３】
請求項１に記載のマルチビーム画像形成装置において、前記画像データの連続性の判断は、白ドットが複数個連続して並んでおれば連続性有りと判断することを特徴とするマルチビーム画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホスト装置などから送信される画像データに基づき画像形成するマルチビーム画像形成装置に係り、特にそれの広幅印刷に好適なマルチビーム画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レーザプリンタやデジタル複写機等の電子写真方式の画像形成装置においては、感光体の表面を一様に帯電した後、ビーム発生手段から出力されるレーザビームにより記録情報に応じた静電潜像を感光体上に形成し、この静電潜像をトナーで現像して、転写部において前記トナー像を用紙に転写し、更に定着部においてトナー像を定着することにより、用紙上に画像を形成している。
【０００３】
従来、この種の画像形成装置として、複数のレーザビームをポリゴンミラーにより走査することにより、複数ラインを同時に走査し画像を形成する、マルチビーム画像形成装置が種々提案されている。このマルチビーム画像形成装置は、ポリゴンミラーの１面で複数ラインの画像を形成するので、低速回転のポリゴンモータ、低出力の半導体レーザを用いて高速で画像が形成できるという特長を有する。
【０００４】
また近年の半導体製造技術の躍進により、画像形成装置の画像書き込み手段としてＡＳＩＣを用いることが主流になっており、様々な画像形成装置に使えるよう汎用性を持たせることで多量に生産し、コストを大幅に削減することが可能になる。
【０００５】
一方、最近では例えば用紙サイズが２０インチ超というような広幅の用紙を用いた、レーザビームによる高画質の画像形成装置が要求されてきている。２０インチ、１２００ｄｐｉの場合、主走査方向の画像データ数は単純に２４０００ドットとなり、ビット深さが加わると、画像データ数は２倍、３倍と増えていく。画像データ数が増えることで、広幅の画像形成ができるよう従来のＡＳＩＣを使う工夫も必要になってきた。
【０００６】
こういった広幅の画像形成を行う方法として、感光体上において画像形成領域を複数に分割し、従来ＡＳＩＣを有効活用する方法がある。図６は、従来の画像形成装置に適用する光走査装置の概略構成図である。この図において、1はビーム発生手段、２は走査手段としてのポリゴンミラー、３はｆθレンズ、4はドラム状の感光体で、光走査装置はビーム発生手段1とポリゴンミラー２とｆθレンズ３から構成されている。
【０００７】
図６（ａ）、（ｂ）に示す光走査装置は、２つのビーム発生手段１と、２つのポリゴンミラー２を備えている。また図６(ｃ)に示す光走査装置は、２つのビーム発生手段１と、１つのポリゴンミラー２を備えている。
【０００８】
図６（ａ）に示す光走査装置は、２つのポリゴンミラー２を同じ方向に回転させて、ビーム発生手段１から出力されたレーザビームを同一方向に走査する構成になっている。そのため主走査方向のレーザビームの走査位置は、第一の走査終了端が第二の走査開始端となるため、精度よく揃えるのが難しい。また副走査方向のレーザビームの走査位置は、２つのポリゴンミラー２の回転同期をとらないと揃わないという技術的課題がある。
【０００９】
また、特開平６−２０８０６６号公報に記載のものは図６（ｂ）のように、２つのポリゴンミラー２を逆方向に回転させ、中央から両端に向けてレーザビームを走査する構成になっている。そのため、主走査方向のレーザビームの走査位置は、容易に揃えることができる。しかし副走査方向のレーザビームの走査位置は、２つのポリゴンミラー２の回転同期をとらないと揃わないという技術的課題がある。
【００１０】
特開平８−７２３０８号公報に記載のものは、２つのポリゴンミラー２を一つの駆動源で回転させて、回転同期をとる構成になっている。しかし高速回転する２つのポリゴンミラー２を一つの駆動で同時に回転させることは、実際には困難である。
【００１１】
また、この公報には図６(ｃ)のように、１つのポリゴンミラー２に対して異なる偏光面に２つのビーム発生手段１からのレーザビームを入射させ、各々のレーザビームを感光体４上の主走査方向に繋ぎあわせる構成になっている。この構成ではポリゴンミラー２が１つのため、各々のレーザビームの副走査方向の走査位置は容易に揃えることができる。しかし、レーザビームを同一方向に走査する構成になっているため、主走査方向のレーザビームの走査位置は、第一の走査終了端が第二の走査開始端となるため、精度よく揃えるのが難しい。
【特許文献１】特開平６−２０８０６６号公報
【特許文献２】特開平８−０７２３０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
前述した従来の構成では、走査位置を精度よく揃えるためには、２つのポリゴンミラーの回転同期をとらなければならず、技術的に難しい。また１つのポリゴンミラーであっても２つのビーム発生手段からのレーザビームを同一方向に走査するので、主走査方向に精度よく揃えるのは難しいなどの技術的課題がある。
【００１３】
本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解消し、主走査方向ならびに副走査方向の走査位置のずれがなく、広幅の印刷に好適なマルチビーム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】
【００１４】
前記目的を達成するため本発明は、複数のレーザビームを発生する１つのビーム発生手段と、
その複数のレーザビームを同時に走査する１つの走査手段を有する光走査装置と、
画像データを主走査方向において複数エリアに分割する画像処理手段と、
その画像処理手段で分割された画像データを基に前記複数のレーザビームを印刷領域内の主走査方向にエリア毎に切り換えて画像の書き込みを行う複数の画像書き込み手段を備えたマルチビーム画像形成装置を対象とするものである。
【００１５】
そして本発明の第1の手段は、前記画像処理手段が、前記画像データを分割する際に画像データに連続性があることを判断し、連続性がある画像データの部分で分割して、各々の画像書き込み手段に分割画像データを送信する構成になっていることを特徴するものである。
【００１６】
本発明の第２の手段は前記第１の手段において、前記画像処理手段は、
分割前の前記画像データを記憶するための複数のラインメモリと、
そのラインメモリからの画像データを一時的に保持するためのラッチ回路と、
前記画像データに連続性が有るか無いかを判定するために使用する画像パターンを記憶している記憶媒体と、
前記ラッチ回路に保持されている画像データと前記記憶媒体に記憶されている画像パターンを比較して、画像データに連続性が有ると判定すると分割信号を出力する比較回路とを備えていることを特徴とするものである。
【００１７】
本発明の第３の手段は前記第１の手段において、前記画像データの連続性の判断は、白ドットが複数個連続して並んでおれば連続性有りと判断することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１８】
１つのビーム発生手段と１つの走査手段で構成するため、副走査方向の走査位置のずれはなく、主走査方向の走査位置のずれも、画像データの分割タイミングを変えるために、ずれをおこしても目立たなくなる。また画像書き込み手段は複数のＡＳＩＣで構成するため、新たに広幅用にＡＳＩＣを製造することがなく、コストメリットも高い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
次に本発明の実施形態を図１から図５を用いて説明する。まず、図５を参照して画像形成系を主体にマルチビーム画像形成装置の概略構成を示す。
【００２０】
トナー像を形成するためのドラム状の感光体５００は帯電装置５０１によって均一に帯電された後、ホストコンピュータなどのホスト装置５０７から送信された記録されるべき画像データに対応して、光走査装置５０２から出力されるレーザビームにより露光され、静電潜像が形成される。その後現像装置５０３により感光体５００上に現像剤が供給されて、静電潜像が現像化されてトナー像が形成される。
【００２１】
感光体５００上に形成されたトナー像は、転写装置５０４で印刷用紙５０８に転写される。トナー像が転写された印刷用紙５０８は定着装置５０５へ搬送され、印刷用紙５０８上のトナー像は加圧溶融され印刷用紙５０８上に定着される。また、転写装置５０４で転写されなかった感光体５００上の残留トナーは清掃装置５０６によって除去され、次の画像形成に備えられる。
【００２２】
図１は、本発明の基本形態を示す光走査系を主体としたマルチビーム画像形成装置の概略構成図である。マルチビーム画像形成装置は同図に示すように、光走査装置１００（図５の光走査装置５０２と同じもの）と、画像処理手段１０３と、画像書き込み手段１０４とを備えて図に示すような接続関係になっており、また画像処理手段１０３はホスト装置５０７に接続されている。
【００２３】
前記光走査装置１００は、１つのビーム発生手段１０１と、走査手段である1つのポリゴンミラー１０２と、ｆθレンズ１０５などを備え、ｆθレンズ１０５は感光体５００と対向している。前記画像書き込み手段１０４は、書き込みＡＳＩＣデバイス（１）１０６と書き込みＡＳＩＣデバイス（２）１０７の２つの書き込みデバイスを有している。
【００２４】
ビーム発生手段１０１は、例えば図３に示すような構成になっている。図３（ａ）は２つの半導体レーザアレイを用いた例、図３（ｂ）は１つの半導体レーザアレイを用いた例であり、本実施形態では２０本のビームを発生するビーム発生手段１０１を用いている。
【００２５】
図３（ａ）において３００と３０１は半導体レーザアレイ（以下ＬＤＡと略記する）であり、１０本ずつのレーザビームを発生する。ＬＤＡ３００及びＬＤＡ３０１にから発生したレーザビームは、ビームスプリッタ３０２に入って合成され、２０本のレーザビームを出力する。図３（ｂ）において３０３は２０個のレーザ素子で構成された半導体レーザアレイであり、２０本のレーザビームを出力する。
【００２６】
再び図１に戻り、ビーム発生手段１０１から出力された２０本のレーザビームは、感光体５００の表面を走査する走査手段であるポリゴンミラー１０２の偏向反射面に照射される。ポリゴンミラー１０２で反射したレーザビームは、ｆθレンズ１０５等の結像手段を通して感光体５００上に結像される。
【００２７】
図中Ｘは主走査方向の画像データ数、つまり画像成形領域を表し、本実施形態の場合画像成形領域Ｘは２４０００ドットとなっており、前記書き込みＡＳＩＣデバイス（１）１０６と書き込みＡＳＩＣデバイス（２）１０７の分担は、単純に等分するならば、書き込みＡＳＩＣデバイス（１）１０６は１ドット目から１２０００ドット目までの領域の画像書き込みを行い、書き込みＡＳＩＣデバイス（２）１０７は１２００１ドット目から２４０００ドット目までの領域の画像書き込みを行う。しかしながら、書き込みＡＳＩＣデバイス１０６，１０７間の特性差や、切り換わる１２０００ドット目と１２０００１ドット目の画像データ、また副走査方向の数ラインの画像データによっては、書き込みを切り換えた際に印刷画像の位置ずれが発生する可能性がある。
【００２８】
そこで画像処理手段１０３は、周囲ドットの画像データから、記録すべき画像データによる印刷画像が、画像データ書き込み切り換えによる位置ずれが目立たないよう、画像データの分割位置を適宜変更する機能を有している。
【００２９】
図２は、画像処理手段１０３の構成を示すブロック図である。同図に示すように画像処理手段１０３は、速度変更用ラインメモリ２００、第1ラインメモリ２０１、第２ラインメモリ２０２、第３ラインメモリ２０３、ラッチ回路２０４、比較回路２０５、画像データカウンタ２０６、記憶媒体２０７、分割回路２０８、遅延回路２０９などを備えて、図に示すような接続関係になっている。前記ラッチ回路２０４は、図に示すように各インメモリ２０１〜２０３毎に対応して設けられた多数のシフトレジスタ２１３によって構成されている。
【００３０】
ホスト装置５０７（図１参照）から画像処理手段１０３に対して、１走査毎に２０ラインの画像データ２１０と、例えば２０ＭＨｚの転送クロック２１１が送信される。画像処理手段１０３は複数のラインメモリ２００〜２０３を有し、転送クロックに同期して画像データをラインメモリ２００〜２０３に書き込む。
【００３１】
次にこのラインメモリ２００〜２０３の動作シーケンスについて説明する。まず転送クロック２１１に同期して、速度変換用のラインメモリ２００に最初の２０ライン（２０ラインａとする）の画像データの書き込みを順次行う。書き込まれた２０ラインａは、次の走査で印刷画素同期クロック２１２（例えば６０ＭＨｚ）に同期して読み出される。またこのとき転送クロック２１１に同期して次の２０ライン（２０ラインｂ）が書き込まれる。以上を走査毎に行い、画像データの速度変換を行う。
【００３２】
一方、読み出された前記２０ラインａは、印刷画素同期クロック２１２に同期してラインメモリ２０１に書き込まれる。さらに次の走査でラインメモリ２０１から２０ラインａの読み出しと、ラインメモリ２０１に２０ラインｂを書き込む。さらに次の走査で、ラインメモリ２０１に２０ラインｃの書き込みと２０ラインｂの読み出し、ラインメモリ２０２に２０ラインｂの書き込みと２０ラインａの読み出し、ラインメモリ２０３に２０ラインａの書き込みを行う。このようにデータの読み出しと書き込みを繰り返し行うことで、画像処理手段１０３は常時６０ライン分の画像データを保持する。
【００３３】
ラインメモリ２０１〜２０３群から読み出された６０ライン分のデータは、ラッチ回路２０４へ送信され、ラッチ回路２０４は印刷画素同期クロック２１２に同期して画像データを図中右方向にシフトし、次の印刷画素同期クロック２１２の同期タイミングまでデータを保持する。これらラッチ回路２０４のラッチ数により、主走査方向の保持する画像データ数が決まる。ここで保持数を例えば６０とすると、主走査方向６０ドット、副走査方向６０ドットの画像データが、画像データを分割する際の判定材料の画像データとなり、比較回路２０５に送信される。
【００３４】
また画像処理手段１０３は、画像データ数を印刷画素同期クロック２１２に同期してカウントする画像データ数カウンタ２０６を有し、本実施形態ではカウント数が１１９７０のとき比較回路２０５を有効にし、カウント数が１２０３０のとき比較回路２０５を無効にする。
【００３５】
比較回路２０５が有効になると、主走査方向に1ドットずつずらしながら画像データに連続性が有るか無いかを、予め記憶媒体２０７に記憶されている画像パターンと比較して、連続性があると判定した場合、画像データを分割するための分割信号が分割回路２０８に出力され、画像データは書き込みＡＳＩＣデバイス（１）１０６から書き込みＡＳＩＣデバイス（２）１０７へ転送が変更される。また連続性が全くないと判定した場合、画像データを分割するための分割信号はカウント数が１２０００ドット目のときに出力され、書き込みＡＳＩＣデバイス（１）１０６と書き込みＡＳＩＣデバイス（２）１０７への画像データの分担は均等となる。
【００３６】
また画像処理手段１０３は、連続性の判定時間を吸収するために、画像データを遅延する遅延回路２０９を有し、画像データと分割信号がずれないようにしている。本実施形態の遅延回路２０９は、６０ドット遅延する回路となっている。
【００３７】
以上のように、画像データの分割位置の通常境界を１２０００ドット目と１２００１ドット目の間にし、印刷する画像データによって画像データの分割を行ったイメージ例を図４に示す。
【００３８】
この例は「Ｒ」の文字と「像」の文字を示しており、主走査方向に６０ドット、副走査方向に６０ドットに分けて（図面を簡略にするため少なく区分けした状態で図示している）、連続性の有り無しを判断しており、白あるいは黒が数ドット（例えば５〜１０ドット程度）連続すれば連続性有りと判断する。分割位置を黒ドットで判断すると白筋が発生する可能性があるので、分割位置は白ドットで判断した方が、ずれていても分からないという利点があるから、本実施例では分割位置は白ドットで判断している。図４中の線４００が画像データを分割した分割線である。
【００３９】
同図に示す「Ｒ」文字は、黒ドット及び白ドットの連続性が高く、前述の通常境界での画像データ分割となる。一方、「像」文字は、通常境界での連続性が低く、図のように画像データの分割位置を連続性の高い位置にすることで、画像書き込み手段の切り換えによる、画像ずれを目立たなくすることができる。なお図４において、「Ｒ」と「像」の文字中に付した縦線の位置が画像データの分割位置を示している。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の基本形態を示す光走査系を主体としたマルチビーム画像形成装置の概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態で使用する画像処理手段の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態で使用するビーム発生手段の構成図である。
【図４】本発明の実施形態での画像データ分割位置を示すイメージ図である。
【図５】本発明の実施形態に係るマルチビーム形成装置の概略構成図である。
【図６】従来例の光走査系を示す図である
【符号の説明】
【００４１】
１００：光走査装置、１０１：ビーム発生手段、１０２：ポリゴンミラー、１０３：画像処理手段、１０４：画像書き込み手段、１０５：ｆθレンズ、１０６：書き込みＡＳＩＣデバイス（１）、１０７：書き込みＡＳＩＣデバイス（２）、２００：速度変更用ラインメモリ、２０１：第１ラインメモリ、２０２：第２ラインメモリ、２０３：第３ラインメモリ、２０４：ラッチ回路、２０５：比較回路、２０６：画像データカウンタ、２０７：記憶媒体、２０８：分割回路、２０９：遅延回路、２１０：画像データ、２１１：転送クロック、２１２：印刷画像同期クロック、２１３：シフトレジスタ、４００：分割線、５００：感光体、５０１：帯電装置、５０２：光走査装置、５０３：現像装置、５０４：転写装置、５０５：定着装置、５０６：清掃装置、５０７：ホスト装置、５０８：印刷用紙。
【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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