JP4243909B2

JP4243909B2 - Printing apparatus and image processing apparatus provided with the printing apparatus

Info

Publication number: JP4243909B2
Application number: JP2000035324A
Authority: JP
Inventors: 徳太郎福嶋
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2000-02-14
Filing date: 2000-02-14
Publication date: 2009-03-25
Anticipated expiration: 2020-02-14
Also published as: JP2001219607A

Description

【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６_１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７_１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６_１では、プリンタコントローラ２_１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２_１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６_１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６_２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２_２からビデオインタフェース７_２を介し多値プリンタエンジン６_２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６_２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２_２、多値プリンタエンジン６_２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６_２であるため、多値プリンタエンジン６_２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、２，２_１，２_２…プリンタコントローラ、
４…ＣＰＵ、５…RAM、
６…プリンタエンジン、６_２ …プリンタエンジン、６_３…プリンタエンジン、
７…エンジンインタフェース、７_１，７_２…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。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to communication of image data such as that performed in a printing apparatus (eg, a laser printer) between a printer controller that receives a print job from a host and a printer engine that performs a printing operation. The present invention relates to a technique for reducing unnecessary radiation noise that may occur when image data is transferred at high speed.
[0002]
[Prior art]
A conventional printing apparatus will be described by taking a laser printer as an example.
FIG. 1 is a block diagram showing an outline of the configuration of a conventional general laser printer.
Referring to FIG. 1, the configuration and operation flow of a laser printer shown as a conventional example will be described. A host computer 1 creates an image to be printed, specifies a printer to print, and prints the created image. Give an order. When a print command is issued, the host computer 1 converts the image data into a command code system that can be interpreted by the printer controller 2 provided on the printer side, using the printer driver software 10 suitable for the connected printer. The host computer 1 outputs the image data converted by the printer driver software 10 to the host interface 3 of the connection destination printer. In the printer controller 2, when reception of image data to be printed is started by the host interface 3, the CPU 4 built in the printer controller 2 uses the code information written in the ROM 9 for the sent image data. After decoding, the image is drawn and developed in the RAM 5 in the printer controller 2.
[0003]
After the image is developed in the RAM 5 by the CPU 4, a print start command is issued to the printer engine 6 to start printing, and the image data that has been developed is output to the printer engine 6 via the engine interface 7 for printing. Execute. Here, when an image is output to the printer engine 6 (video output), a large amount of data must be transferred in a short period in order to increase the speed. Processing is in progress. In addition, when the DMA transfer is completed, the video DMA controller 8 issues an interrupt of video DMA end to the CPU 4 to notify the end. Upon receiving the interrupt, the CPU 4 completes the output to the printer engine 6 by setting the DMA parameter of the band in the video DMA controller 8 and performing the same video DMA operation in order to output the next image data.
By performing the above operation, the image data created by the user is output to the printer engine 6 using the video DMA controller 8 and printing is executed.
[0004]
As the engine interface 7 used when outputting to the printer engine 6 by the video DMA operation, a video interface is used in a normal laser printer. The video interface differs in configuration depending on whether the printer engine 6 that performs printing is a binary engine or a multi-value engine.
First, a binary printer engine 6 as shown in FIG.₁In this case, a video interface 7 called a data-through method as shown in FIG. 8 showing the timing of the control signal and the image data signal.₁Transfer images with.
When using the data-through method, the binary printer engine 6₁The printer controller 2₁When a print command is issued, the FGATE signal, which is a synchronization signal in the sub-scanning direction, is generated to request transfer of print image data. Subsequently, a BD signal that is a synchronization detection signal in the main scanning direction is issued. Printer controller 2₁On the side, after the BD signal is asserted, a predetermined time has elapsed and image data to be actually printed is output to the DATA signal. Binary printer engine 6₁Then, as shown in FIG. 9, when the DATA signal is 1, black toner is printed as data is present, and when it is 0, white is printed to form an image. In this example, there is data when 1 and no data when 0, but there is data when 0 and vice versa. Further, the case of black and white (monochrome) is assumed, but the same applies to the case of a color printer. C (cyan), M (magenta), and Y (yellow) may be used instead of black. The value of the DATA signal is directly input to the laser diode, and image data can be printed by electrophotography by controlling the time for turning on / off the laser beam.
[0005]
Further, in the case of this data through method, the time from when the BD signal is output to when the first DATA (Valid) signal is output may vary within one sheet of printing paper. This is shown in FIG. As shown in FIG. 10, when the N-line DATA (Valid) and the M-line DATA (Valid) deviate from the BD signal, the start point of the image changes on each line on the printing paper, and the image mask area As a result, a jitter component is generated in the output image and the print quality is deteriorated.
In order to reduce the occurrence of this jitter component, as shown in FIG. 11, the input VIDEO CLK (video clock) is multiplied by about 4 times using a PLL (phase-locked loop) circuit 11 to synchronize with the BD signal. After generating the output VIDEO CLK, the FF (flip-flop) 12 synchronizes the VIDEO DATA with the output VIDEO CLK, so that the time from the BD signal to the DATA output can be made constant to some extent. Can be aligned (as a result, fluctuations in the line segment in the sub-scanning direction can be removed). As conventional techniques for performing such synchronization processing, Japanese Patent Laid-Open Nos. 05-136950, 06-227046, 07-203147, 07-276697, 10-226104, etc. Proposals have been made.
[0006]
In the case of the data-through method, when the resolution is increased in the main scanning direction to increase the image quality, a large amount of image data is prepared by the printer controller (when the resolution is doubled in the main scanning direction, Realized by increasing the frequency of the input VIDEO CLK shown in Fig. 11 (when the resolution is doubled in the main scanning direction, the VIDEO CLK also needs to be doubled) is doing.
Further, the jitter component in the main scanning direction can be further reduced by improving the accuracy of the PLL circuit shown in FIG. 11, increasing the multiplication factor, or reducing the clock cycle error of VIDEO CLK. Is possible. As a conventional technique for reducing these jitter components, there is JP-A-05-038844.
[0007]
Next, a video interface for printing with a multi-value printer will be described.
Multi-value printer engine 6 as shown in FIG.₂In this case, as shown in FIG. 13, the timings of the control signal and the image data signal are all synchronized with VIDEO CLK, and the printer controller 2₂To video interface 7₂Multi-value printer engine 6 via₂When a print command is issued, the FGATE signal, which is a synchronization signal in the sub-scanning direction, is asserted to start the printing operation. Next, after generating the LSYNC signal, which is the synchronization signal in the main scanning direction, the image data D0, D1, D2,... Engine 6₂By printing with, image data can be printed. At this time, the FGATE, LSYNC, and VIDEO CLK signal lines are connected to the printer controller 2.₂Multi-value printer engine 6₂The multi-level printer engine 6 is usually responsible for paper feed and development timing or polygon mirror main scanning detection.₂Therefore, the multi-value printer engine 6₂Is often output from
Although a case where a data signal is output as it is without using a VIDEO CLK signal as in the case of a binary printer is considered, generally, since a transmission path circuit becomes longer between the printer controller and the printer engine, as shown in FIG. Since a skew occurs between the image data lines and a discontinuous value may be taken at the change point of the image data, synchronization is performed with the VIDEO CLK signal. In the example shown in FIGS. 13 and 14, the image data is expressed with 8-bit gradation, but any number of bit gradations may be used.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
High-speed printing apparatuses represented by the above-described laser printers have been further increased in speed in recent years, and as the semiconductor integration technology has been improved, higher resolution has been advanced. Color laser printers are also widely used in general, and laser printers tend to have a large capacity, high resolution, high speed, and high image quality. Along with this, a large amount of image data has to be transferred from the printer controller to the printer engine in a short time, and the video frequency is increasing dramatically. Accordingly, electromagnetic interference caused by unnecessary radiation noise radiated from the laser printer is regarded as a problem.
However, in a conventional printing apparatus, as represented by a color laser printer, the video frequency increases as the capacity, resolution, speed, and image quality increase, and accordingly, a high-speed oscillator is used. Unnecessary radiation noise is generated at a very high level. Even when a data-through video interface that can operate by using a relatively low frequency signal is used, not only a high-speed video input clock is required as described above, but also a high-speed operation. Need a PLL with high multiplication rate. For this reason, even in this case, the unnecessary radiation noise is at a very high level, and in addition, there is a disadvantage that the cost increases.
[0009]
In addition, since the printer controller and the printer engine are usually configured as separate boards, the signal transmission path becomes very long. As a result, the signal transmission path becomes an antenna, causing the side effect of amplifying unwanted radiation noise. At the same time, a very powerful driver IC is required to transmit the signal over a long transmission path. There was also a problem that the noise level was increased due to cost increase and driving by a powerful driver IC.
In addition, the video interface for transferring multi-valued data has a problem that the number of signal lines increases as the data lines are multi-valued and the noise level increases accordingly.
Further, for example, when a one-dot image is to be printed by a video-through video interface, the signal waveform is ideally a rectangular wave as shown in FIG. Will result in a distorted waveform. In such a situation, when trying to obtain a high-quality image by increasing the resolution, it is necessary to increase the video frequency and consequently shorten the pulse width (time). When the pulse width of the waveform of FIG. 18 is shortened, the laser diode becomes a pulse that hardly emits light as shown in FIG. 19, and further, the waveform hardly generates a pulse as shown in FIG. As a result, there has also been a problem that isolated dots and fine lines cannot be printed when the resolution is increased.
[0010]
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and its purpose is to reduce unnecessary radiation noise generated from a video clock used as a signal on a video interface, thereby reducing noise. A high-performance printing apparatus capable of further extending the transmission path of the video signal, adopting a higher-speed video clock, and realizing it at a low cost. An object is to provide an image processing apparatus (for example, a scanner, a copier, a facsimile machine, an electronic filing apparatus, or a multifunction machine equipped with a plurality of these functions).
It is another object of the present invention to reduce radiation noise generated from a video clock signal used as a signal on a video interface for transferring multilevel data.
It is another object of the present invention to reduce unnecessary radiation noise generated from a video clock used as a signal on a video interface, and to reduce the jitter component of image data to improve the quality of a printed image.
In addition, even when the video frequency is increased and the resolution is increased, it is possible to reduce unnecessary radiation noise caused by the video clock used as the signal on the video interface as a source, and to increase the resolution. To do.
It is another object of the present invention to reduce unnecessary radiation noise generated from a video clock used as a signal on a video interface capable of bidirectional communication such as a multifunction printer.
In addition, unnecessary radiant noise generated from a video clock used as a signal on a video interface used when simultaneously printing multiple color components, such as a tandem color printer that has a data line for transferring image data for each of multiple color components It aims at reducing.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
  According to the first aspect of the present invention, the image data stored in the storage means is used as printing data.Spread spectrum treatmentIn a printing apparatus having means for outputting in synchronization with a video clock,A buffer for temporarily storing the image data output in synchronization with a video clock subjected to spread spectrum processing; and means for outputting the image data stored in the buffer in synchronization with a video clock of a predetermined period, Output data from the means is used for printingThis is a printing apparatus.
  According to a second aspect of the present invention, there is provided a printing apparatus having means for outputting the image data stored in the storage means in synchronization with a video clock subjected to spread spectrum processing as print data, and the image stored in the storage means. The data is parallel data, and the parallel data output in synchronization with the video clock subjected to spread spectrum processing by the means for outputting the image data for printing is output as serial data in synchronization with the video clock of a certain period. And a printing apparatus characterized in that the output serial data is used for printing.
  According to a third aspect of the present invention, in the printing apparatus according to the first aspect, the image data stored in the storage means is image data expressed in a multi-value, and the multi-value data value is used as the video clock. A printing apparatus using the same clock subjected to spread spectrum processing.
  A fourth aspect of the present invention is an image processing apparatus comprising the printing apparatus according to any one of the first to third aspects.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention will be described based on the following examples shown with the accompanying drawings.
The basic configuration of the image processing apparatus of the present invention can be configured in the same manner as the conventional example (laser printer) shown in FIG.
The configuration of the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1. As an element, the image processing apparatus that receives a print job transmitted from a host computer 1 including a host computer 1 having a printer driver 10 has The printer includes a host interface 3, a CPU 4, a RAM 5, an engine interface 7, a video DMA controller 8 and a ROM 9, and a laser printer having a printer engine.
[0020]
The operation will be described. Also in the present invention, the user creates image data to be printed using application software running on the host computer 1 shown in FIG. At this time, the image data created by the user includes various types of image data such as data over a plurality of pages and data created as color data.
When the creation of the image data is completed, the user selects a printer that performs desired printing from among a plurality of printers that are connected to the host computer 1 and can issue a print command. At that time, the print command from the user includes designation of the number of copies to be printed, designation of whether to perform double-sided printing, designation of color or monochrome, enlargement, reduction ratio designation, paper size designation, Specify whether or not to perform centralized printing that prints multiple pages on paper at the same time, whether to do so, whether to prioritize speed when printing, priority on image quality, or priority on cost, etc. Various print modes are specified. Note that the host computer 1 and the printer controller 2 may be connected in a one-to-one connection in addition to the case where a plurality of printers are connected via a network as described above.
[0021]
When a print command is issued by the user, the printer driver 10 that is software for creating a print job stored in the host computer 1 is connected so as to satisfy various modes specified by the user. The image data is converted into a code that can be decoded by the printer controller 2, and a print job including the code of the converted image data is transmitted to the printer controller 2.
In the printer controller 2, reception of image data from the host computer 1 is started by the host interface 3 configured by a network or various interfaces. When the host interface 3 starts receiving image data, it generates an interrupt to notify the CPU 4 that a print command has been issued, and the received image data is buffered in the RAM 5 and temporarily stored. Let In the CPU 4, the received and buffered image data is developed in the RAM 5 in order to be able to be printed by the printer engine 6, and the image received as code information is converted into bitmap information and stored. I will let you. In this case, considering the free capacity of the RAM 5 and the like, the image data that has been subjected to image development is compressed and stored.
[0022]
When all image data sent from the host computer 1 is developed in the RAM 5 as a bitmap image by the CPU 4 (in the case of image data over a plurality of pages, image development of the first page image data is performed). When completed, the CPU 4 sets video DMA parameters such as a video DMA start address, the number of transfer bytes, and the number of gradations in the video DMA controller 8. Further, the CPU 4 confirms the state of the connected printer engine 6 and issues a video DMA operation start command to the video DMA controller 8 when the printer engine 6 becomes ready for printing. Start the printing operation.
Upon receiving the issued video DMA operation start command, the video DMA controller 8 outputs image data in accordance with video control signal lines such as a synchronization signal in the main scanning direction and a synchronization signal in the sub scanning direction input from the printer engine 6 through the engine interface 7. The data is output to the engine interface 7 and printing is executed by the printer engine 6.
[0023]
In addition, when the connected printer is a multi-function printer and equipped with a scanner function, the printer function 6 of FIG. 1 can be replaced with a scanner unit because the equipped scanner function can be used as a scanner device. Can think.
When used as a scanner device, the user makes various settings on the host computer 1 such as the reading range, whether to read in black and white (monochrome) or RGB, and the reading resolution. Scanner) issued to the controller 2, and the printer controller 2 issues a read command to the connected scanner unit. The scanner unit reads the image data and outputs the read image data to the engine interface 7. On the printer controller 2 side, the transmitted image data is received by the video DMA controller 8 and temporarily stored in the RAM 5 by the video DMA operation. The accumulated image data is transmitted to the host computer 1 via the host interface 3, and the operation by the scanner function is completed.
[0024]
Here, the unnecessary radiation noise generated when the image data is transferred between the printer engine 6 or the scanner unit and the printer controller 2 during the image data processing operation by the printer function or the scanner function as described above is reduced. The means for converting will be described.
In the present invention, in order to reduce unnecessary radiation noise, a spread spectrum process is performed on a video clock signal used as a signal on a video interface that causes unnecessary radiation noise.
The spread spectrum process will be described. Normally, when an oscillator such as a crystal oscillator is used, as shown in FIG. 15, the frequency spectrum has a high intensity centered on the fundamental frequency f of the oscillator or a multiple thereof. Have a good distribution. On the other hand, in the spread spectrum, the frequency is slightly changed in a relatively long cycle (for example, when the basic frequency is 100 MHz, the frequency is slightly changed within a range of about 99.9 MHz to 100.1 MHz. (The fluctuation range of this is not necessarily 0.1 MHz. In addition, the fluctuation time may be set arbitrarily, but usually fluctuates in a low cycle). In this way, as shown in FIG. 16, a frequency spectrum having a wide bandwidth and a relatively low intensity peak at the fundamental frequency f can be obtained. In other words, the CLK cycle time at a certain point in time and other arbitrary CLK cycle times have different values (for example, if the fundamental frequency is 100 MHz, the CLK cycle time is 10.000 ns, but the spread spectrum Since the frequency fluctuates by performing processing, there are cases where it is 9.999 ns or 10.001 ns).
In this way, by using the video clock signal subjected to the spread spectrum process, the noise level of unnecessary radiation can be reduced to an acceptable level.
[0025]
In the following embodiment, a video interface that operates by a video clock signal subjected to spread spectrum processing is used as the engine interface 7. This embodiment will be described in detail with reference to FIG.
The printer engine of the present embodiment is configured such that data is transferred bi-directionally with the printer controller 13 via the video interface 19, and includes a synchronization signal generation circuit 14, a flip-flop 15, a spread spectrum circuit 16, an XTL as constituent elements. # 1 (crystal oscillator) 17, polygon mirror 18, line buffer 20, XTL # 2 (crystal oscillator) 21, LD 22, and scanner unit 23 are provided.
[0026]
The operation will be described. First, when printing through the video interface 19, image data is developed in the RAM in the printer controller 13, and when printing is started, the printer engine 6 uses the synchronization signal generation circuit 14 to perform the sub-operation. An FGATE signal that is a synchronization signal in the scanning direction is generated. Since the FGATE signal is asserted only when printing is in progress, it is recognized as a signal that also means that image transfer is in progress.
The FGATE signal is input to the flip-flop 15 and is synchronized by the VIDEO CLK signal that has been subjected to spectrum spread processing by the spectrum spread circuit 16. The spread spectrum circuit 16 varies the CLK cycle of the CLK signal oscillated by the XTL # 1 17 at a relatively low frequency (a few ms cycle). For example, as shown in FIG. 3, when the original oscillation period of XTL # 117 is 20 ns and the CLK period at a certain point is 20 ns, the CLK period is slightly reduced in the next CLK cycle, After repeating that, after a certain period of time has elapsed, the CLK cycle was gradually reduced to 19.99 ns, but this time, on the contrary, the CLK cycle was slightly increased, and again, When a certain fixed time elapses, it is restored to 20 ns, and when a certain fixed time elapses, it is set to 20.01 ns, and the CLK cycle is similarly reduced again. By repeating such operations, the CLK cycle of VIDEO CLK fluctuates periodically between 19.99 ns and 20.01 ns (in this example, the CLK frequency is assumed to be 50 MHz, but is not necessarily 50 MHz. (Although the variation width of the CLK cycle time is set to 0.02 ns, the variation width may be assumed in any way, and the variation cycle can be arbitrarily selected). In FIG. 3, for reference, the dot size corresponding to each cycle is shown, and the dot is formed in a size proportional to the cycle.
[0027]
If the fluctuation of the CLK cycle is distributed on the frequency axis (when the frequency spectrum is taken), as shown in FIG. 4, the original oscillation (FIG. 4A) has a high level in a very small range near the fundamental frequency. (In this example, since the fundamental frequency is 50 MHz, the frequency level is a multiple of 50 MHz, 100 MHz, 150 MHz, etc.), but after the spread spectrum processing (FIG. 4B) In this case, since the CLK cycle varies, the frequency spectrum is distributed over a wider range than the original oscillation, and the peak level is correspondingly lower.
In any electronic device, when an electronic circuit operates, noise generated from the device is radiated as electromagnetic waves into and out of the device, but this frequency spectrum remains as an unwanted radiation noise component. It is generally known to appear. In other words, if the original oscillation clock is used as it is as a video clock used as a signal on the video interface in the conventional printers as well, the level of unnecessary radiation noise becomes high in a very small range of the fundamental frequency (or a multiple thereof). . However, in the present invention, the peak of the unnecessary radiation noise level can be suppressed by performing the spread spectrum process. As a result, electromagnetic noise radiated from the printer is reduced.
Furthermore, since these unnecessary radiation noises amplify the transmission path through which the signal is transmitted as an antenna (medium), if the transmission path is long like the video interface of the printer illustrated above, the noise is amplified. End up. In addition, in an electronic circuit, an actual signal waveform is not an ideal rectangular wave (see FIG. 18). Therefore, when speeding up, it is necessary to use a driver IC that can change signals more abruptly. At the same time as unnecessary radiation noise including high frequency components is generated, the noise level is dramatically amplified to a high level. Here, since the original noise component is kept low by performing the spread spectrum process, the amplified noise level can be lowered.
[0028]
Returning to the operation of the circuit of FIG. 2, in the printer engine 6, the polygon mirror 18 is rotating, and the synchronization detection signal BD is always generated at the start point of writing of one line, and the BD signal is sent to the synchronization signal generation circuit 14. Be notified. The synchronization signal generation circuit 14 generates an LSYNC signal as an image writing start signal for each line as a synchronization signal in the main scanning direction based on the BD signal. Like the FGATE signal, the LSYNC signal is input to the flip-flop (FF) 15 and is synchronized by VIDEO CLK spectrum-spread by the spread spectrum circuit 16.
The VIDEO CLK, FGATE, and LSYNC signal lines generated and output in this manner are input to the printer controller 13 through the video interface 19, and the printer controller 13 develops an image on the RAM based on these signal lines. Image data is output as a DATA signal in multiple values (in this embodiment, it is output with an 8-bit gradation, but any number of gradations may be used).
[0029]
The image data output from the printer controller 13 is temporarily stored in a line buffer (FIFO) 20 through the video interface 19. The image data stored in the line buffer 20 is output as write data of the laser diode 22 in synchronization with the write CLK generated by the XTL # 2 21 that oscillates at a frequency lower than the frequency generated by the XTL # 1 17. In the laser diode 22, the light emission of the laser is controlled by the input image data (writing DATA), and the light beam of the laser irradiates the photosensitive member.
In the above operation, the XTL # 2 21 oscillates at a lower frequency than the XTL # 1 17 in order to prevent the output from the line buffer 20 from overtaking the input to the line buffer 20 (not to underrun). Because.
[0030]
In addition, the DATA on the video interface 19 is temporarily stored in the line buffer 20 without being directly input to the laser diode 22, as shown in FIG. Therefore, the dot size also changes in proportion to the cycle. In order to prevent the dot diameter variation (jitter) from occurring, the synchronized write DATA is input to the laser diode 22 at the write CLK from the XTL # 2 21 that does not perform spectrum spreading. . In this case, the write CLK from XTL # 2 21 has a high level of the original noise component because the spectrum is not spread, but transfer on another board is performed as in the relationship between the printer engine 6 and the printer controller 13. Therefore, since the transmission path can be shortened, unnecessary radiation can be kept low without performing spectrum spreading. In this embodiment, the output of the video interface 19 is input to the line buffer 20. However, it is sufficient that the image data can be stored temporarily. Any buffer that does not overflow is acceptable.
[0031]
In the embodiment shown below, in a multi-function printer equipped with a scanner function, a video used as a signal on the video interface 19 when transferring image data between the scanner unit 23 of the printer engine 6 and the printer controller 13. It is intended to reduce unnecessary radiation noise generated using a clock as a generation source.
Referring to FIG. 2, when image data read by the scanner unit 23 is transferred to the printer controller 13 via the video interface 19, the image data from the scanner unit 23 is sent to the video interface 19 in synchronization with VIDEO CLK. Output. At this time, it is possible to keep unnecessary radiation noise level low by using CLK spread spectrum by the spread spectrum circuit 16 as VIDEO CLK. In a multi-function printer equipped with a scanner function, the DATA signal on the video interface 19 needs to be bidirectional DATA.
[0032]
In the following embodiment, when a printer engine to be connected is a binary printer, a video interface that operates with a video clock signal subjected to spread spectrum processing is used to reduce unnecessary radiation noise generated from the video clock. It aims to make it easier. This embodiment will be described in detail with reference to FIG.
The printer engine of this embodiment is configured such that data is transferred from the printer controller 13 via the video interface 19, and the spread spectrum circuit 16, XTL # 1 (crystal oscillator) 17, XTL # 2 (crystal Oscillator 21, LD 22, and parallel-serial conversion circuit 24.
To explain the operation, the printer controller 13 develops a binary image and stores it in the RAM. When printing, a normal computer (no matter how many CPUs) processes in units of bytes (8 bits), so the oscillation wave of the spread spectrum circuit 16 (XTL # 1 (crystal oscillator) 17) is directly used as a parallel signal. The signal is output to the video interface 19 in synchronism with the VIDEO CLK spectrum spread by the circuit for performing the spectrum spread processing as the fundamental wave.
[0033]
In the printer engine 6, the parallel image data input through the video interface 19 is synchronized with the write CLK having a fixed period generated by the XTL # 2 (crystal oscillator) 21 and converted into binary serial data by the parallel-serial conversion circuit 24. Convert. After the conversion, the serialized image data is output to the laser diode 22, and the laser emission is controlled by the input image data (writing DATA) to perform printing. By adopting such a configuration, since image data can be transferred in parallel, a lower frequency than the original frequency can be used for VIDEO CLK on the video interface 19. In other words, it is possible to output at the same frequency with a resolution eight times that in the main scanning direction. In this example, the number is 8 times, but it is not necessarily 8 bits. The higher the parallel bit width, the lower the frequency or the higher the resolution. On the other hand, the more parallel the circuit, the larger the circuit scale, and the higher the cost. Therefore, it is necessary to select an optimum number of bits depending on the system.
Further, since it is not necessary to shorten the pulse width of the image data even if the resolution is increased, as described above, it is possible to reduce the deterioration of isolated dots and thin line images caused by the signals shown in FIGS. Is also possible.
[0034]
The following embodiment uses a video interface that operates with a video clock signal subjected to spread spectrum processing when the connected printer engine is a printer such as a tandem color printer that prints a plurality of color components in parallel. Therefore, it is intended to reduce unnecessary radiation noise using a video clock as a generation source. Details of this embodiment will be described with reference to FIG.
In the printer engine of this embodiment, when data is transferred between the video interface 19 and the printer controller 13, as shown in FIG. Provide parallel DATA lines. As a result, the transfer is performed by an independent video DMA operation for each color component. Unwanted radiation noise can be reduced by using spectrum-spread VIDEO CLK as the VIDEO CLK used for the transfer operation. During this operation, the same spread spectrum VIDEO CLK is used for all color components. In this way, even in tandem color printers, the level of unwanted radiation noise can be reduced by spread spectrum processing, and CMYK-independent video DMA processing is performed and the same VIDEO CLK is used. The level can be further reduced.
In the above-described embodiment, the composite type printing apparatus having the scanner function is shown as the image processing apparatus equipped with the printing apparatus. However, in addition to the above, as the image processing apparatus equipped with the printing apparatus, the copying function, the facsimile function The present invention can be implemented in an image processing apparatus having an electronic filing function or a multi-function peripheral equipped with a plurality of exemplified functions.
[0035]
【The invention's effect】
  (1) Effects corresponding to the invention of claim 1
  By applying spread spectrum processing to the video clock used for the video interface, unwanted radiation noise using the video clock as a noise source is reduced. By reducing the noise, the video signal transmission path is further lengthened, and higher-speed video is generated. It is possible to provide a high-performance printing apparatus that can employ a clock and can realize the clock at a low cost.
  In addition, image data is transferred synchronously using a clock that has been subjected to spread spectrum processing as a video clock on the video interface, and the transferred image data is temporarily stored in a buffer and synchronized from the buffer to a video clock of a fixed period. Output configuration can reduce the jitter component of the image data due to the spread spectrum processing and improve the quality of the printed image..
  (2) Effects corresponding to the invention of claim 2
  By applying spread spectrum processing to the video clock used for the video interface, unwanted radiation noise using the video clock as a noise source is reduced. By reducing the noise, the video signal transmission path is further lengthened, and higher-speed video is generated. It is possible to provide a high-performance printing apparatus that can employ a clock and can realize the clock at a low cost.
  In addition, even when the printer engine is a binary engine, when a plurality of pixels are transferred in parallel and further spread using a low-frequency video clock and spread spectrum processing is performed to increase the video frequency and increase the resolution. Can also reduce unwanted radiation noise from the video interface.
  (3) Effect corresponding to invention of Claim 3
  In addition to the effect of (1) above, multi-value data is transferred by adopting a configuration in which a video clock signal subjected to spread spectrum processing is used as a signal on the interface for a video interface that transfers multi-value data. Can reduce the radiation noise generated from the video interface.
  (4Claim4Effects corresponding to the invention
    Claims 1 to3(1) to (1) in an image processing apparatus (for example, a scanner, a copier, a facsimile machine, an electronic filing apparatus, or a multifunction machine equipped with a plurality of these functions) provided with the printing apparatus described in any one of the above.3), The performance of the image processing apparatus can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an outline of the configuration of a general laser printer common to the present invention and the prior art.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a main part of a printer according to the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram of a spread spectrum process of a VIDEO CLK signal in the present invention.
FIG. 4 shows a spectral characteristic (A) of the crystal oscillator and a spectral characteristic (B) after the spread spectrum processing.
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a main part of a binary printer transferred with parallel data.
FIG. 6 is a diagram illustrating a data transfer mode in a tandem color printer.
FIG. 7 shows a configuration of a printer using a binary printer engine.
FIG. 8 is a diagram illustrating timings of control signals and image data signals in a binary printer.
FIG. 9 is a diagram illustrating a form of binary image data.
FIG. 10 is a diagram for explaining jitter caused by a synchronization failure between lines.
FIG. 11 shows a video data synchronization circuit using a PLL.
FIG. 12 shows a configuration of a printer using a multi-value printer engine.
FIG. 13 is a diagram illustrating timings of control signals and image data signals in a multi-value printer.
FIG. 14 is a diagram for explaining a skew that occurs between multi-value image data lines;
FIG. 15 shows an oscillation spectrum characteristic of a crystal oscillator.
FIG. 16 shows spectral characteristics after the spectrum spread processing is performed on the oscillation output of the crystal oscillator.
FIG. 17 shows an ideal signal waveform for forming a one-dot image.
FIG. 18 shows an actual signal waveform used for forming a one-dot image.
FIG. 19 shows a waveform generated when the resolution is increased in the waveform of FIG.
20 shows a waveform generated when the resolution is further increased in the waveform of FIG.
[Explanation of symbols]
1 ... Host computer, 2, 2₁, 2₂... printer controller,
4 ... CPU, 5 ... RAM,
6 ... Printer engine, 6₂ ... Printer engine, 6₃... printer engine,
7 ... Engine interface, 7₁, 7₂... video interface,
8 ... Video DMA controller, 11 ... PLL (Phase Locked Loop),
12 ... Flip flop, 13 ... Printer controller,
14 ... Sync signal generation circuit, 15 ... Flip-flop,
16 ... spread spectrum circuit, 17 ... XTL # 1 (crystal oscillator),
18 ... Polygon mirror 20 ... Line buffer
20 ... Line buffer, 21 ... XTL # 2 (crystal oscillator),
23 ... Scanner unit, 24 ... Parallel-serial conversion circuit.

Claims

In a printing apparatus having means for outputting image data stored in a storage means in synchronization with a video clock subjected to spread spectrum processing as print data,
A buffer for temporarily storing the image data output in synchronization with a video clock subjected to spread spectrum processing, and means for outputting the image data stored in the buffer in synchronization with a video clock of a fixed period,
A printing apparatus characterized in that output data from the means is used for printing.

In a printing apparatus having means for outputting image data stored in a storage means in synchronization with a video clock subjected to spread spectrum processing as print data ,
The image data stored in the storage means is parallel data, and the parallel data output in synchronization with the video clock subjected to spread spectrum processing by the means for outputting the image data for printing is used as a video clock having a fixed period. A printing apparatus comprising means for outputting as serial data in synchronization, and using the output serial data for printing .

2. The printing apparatus according to claim 1 , wherein the image data stored in the storage unit is image data expressed in a multi-value, and the same multi-value data value is subjected to spread spectrum processing as the video clock. A printing apparatus characterized by using a clock .

An image processing apparatus comprising the printing apparatus according to claim 1 .