JP4222303B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は印字ヘッドの印字位置補正を行う画像形成装置に関する。

画像形成装置として、例えばタンデム方式を使用するカラーのプリンタ装置では、シアン（C)、マゼンダ（M)、イエロー（Y)、ブラック（K)の印字ヘッドを配設し、１回の印刷工程によって各色同時に印刷処理を行い、高速印刷を実現している。

このような方式の画像形成装置では、上記４色の印字位置を正確に一致させることが重要である。例えば、印字ヘッドがLEDで実現されるLEDプリンタでは、印字ヘッドの配設が基板上の複数のLEDアレイチップ上に行われ、基板上に一直線に列設される。しかし、一直線に列設されることは理想であるが、実際には各LEDアレイチップの実装にばらつきがあり、印字品質の低下の原因になっている。

このため、各印字ヘッドの実装精度を向上させる努力がなされている。また、印字ヘッドの実装精度の向上のみならず、補正回路を実装して対応している。図７は補正回路を実装した画像形成装置の例を示す図である。

ホスト機器から供給された印刷データは受信制御部１に入力し、メモリ２内の受信バッファに格納され、コマンド解析処理が行われた後、ビデオデータとしてメモリ２内の描画領域に展開される。さらに、このビデオデータは、ビデオインターフェイス（ビデオデータＩ/Ｆ）３を介してラインバッファ４に供給され、一旦LB_RAM５に格納された後、ドットパターン生成部６の要求に応じて順次ドットパターン生成部６に送信される。ドットパターン生成部６では、パターンRAM７に登録されたパターンデータに従って、入力するビデオデータを１画素毎に各階調値に基づいてN個の微画素に展開し、θ補正部８によってドットデータをθRAM９に格納する。このようにして、θRAM９に格納されたドットデータは、補正データの指示に従って順次印字ヘッドに転送される。

尚、特許文献１には小容量のメモリによりLEDアレイチップのずれ量補正を行う発明が開示されており、また特許文献２には、画像形成ユニットの位置ずれの大小によって補正方法を異ならせ、適切な印刷データの補正を行う発明が開示されている。
特開２００３−１１２４４３号公報（段落０００８〜００１０） 特開平１１−２６８３４８号公報（段落００２８、００４３、図６）

しかしながら、従来の装置では解像度が高く、単位長さ当たりのライン数が多いほど大容量のメモリが必要となる。すなわち、解像度が高い場合、微画素の数が多く、また単位長さ当たりのライン数が多いほど大容量のバッファを使用する必要がある。このことは、装置のコストアップの原因にも繋がる。

そこで、本発明は印字位置ずれを粗調用ＲＡＭと微調ＲＡＭを使用して行うことによって、メモリ容量を削減することができる画像形成装置を提供するものである。

上記課題は本発明によれば、印刷色毎に印字ヘッドを有し、各印字ヘッドに対して対応する印刷色のビデオデータを供給し、該ビデオデータに基づいて前記各印字ヘッドがそれぞれ形成する画像を重ねてカラー印刷を行う画像形成装置において、基準となる印字ヘッドに対して補正されるべき印字ヘッドの傾きを補正するためのθ補正値と、基準となる印字ヘッドに対する各印字ヘッド相互の間隔を補正するＹＹ補正値とを加算した補正値に基づいて、前記ビデオデータが粗調用記憶手段に対して書き込まれる際指定されるアドレス及び読み出される時指定されるアドレスとをビデオデータ単位で補正する粗調補正手段と、前記θ補正値とＹＹ補正値とを加算した補正値に基づいて、前記粗調補正手段によって補正されたビデオデータが更に微調用記憶手段に対して書き込まれる際指定されるアドレス及びドットデータとして読み出される際指定されるアドレスとをドット単位で補正する微調補正手段とを有することを特徴とする画像形成装置を提供することによって達成できる。

このように構成することにより、粗調補正手段が行う補正はビデオデータに対するものであり、例えば６００ＤＰＩ等の解像度の低いデータに対する補正処理であり、更に微調補正手段による補正は、例えば“０”〜“２”のデータ補正であり、トータル的に容量の小さなメモリを利用してθ補正及びＹＹ補正を行うことができる。

また、前記粗調補正手段による補正は、例えばビデオデータが記憶された記憶手段に対して、リードアドレスを補正して行う構成であり、前記微調補正手段による補正は、前記粗調補正手段によって補正されたデータを記憶する記憶手段から読み出されたドットデータに対して行う構成である。尚、リードアドレスに代えて、ライトアドレスを補正する構成としてもよい。

また、前記ＹＹ補正は、例えば補正データを線形補間した後に行う構成である。このように構成することにより、より滑らかなＹＹ補正を行うことができる。
さらに、前記印字ヘッドの傾き、及び印字ヘッド間の間隔は、基準となる１つの印字ヘッドに対する、他の各印字ヘッドの傾き及び間隔である。例えば、ブラック（Ｋ）の印字ヘッドに対して、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の印字ヘッドの傾きや副走査方向の間隔ずれを補正する。

本発明によれば、θ補正及びＹＹ補正に要するメモリを小さくすることができ、装置のコストダウンにも繋がる。
また、線形補間後のＹＹ補正値を使用するため、例えばＬＥＤチップの段差調整をより滑らかに行うことができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
図２は、本実施形態の画像形成装置がホスト機器に接続された状態を示す図である。同図において、ホスト機器１０はパーソナルコンピュータ１０ａやプリンタサーバ１０ｂであり、画像形成装置であるプリンタ装置１１とセントロインターフェイス又はLANで接続されている。ホスト機器１０は、アプリケーションに従って作成した印刷データを中間コードに変換し、スプーラを介してプリンタ装置１１のインターフェイスコントローラ（以下、Ｉ/Ｆコントローラで示す）１２に出力する。

Ｉ/Ｆコントローラ１２は、受信制御部１３、ＭＰＵ１４、ＲОＭ１５、フォントＲОＭ１６、表示制御部１７、ビデオＩ/Ｆ制御部１８、メモリ１９、圧縮／伸張部２０で構成されている。ホスト機器１０から供給された印刷データは受信制御部１３の制御により、メモリ１９内の受信バッファにＤＭＡ（ダイレクトメモリアクセス）転送される。

また、上記受信バッファに所定量の印刷データが格納されると、コマンド解析処理が行われ、フォントＲОＭ１６からコマンドに対応するフォントデータが読み出され、圧縮／伸張部２０によって圧縮又は伸張処理が行われ、ビデオデータに変換されたデータがメモリ１９の描画エリアに展開される。尚、ＲОＭ１６は、本例のプリンタ装置１１のシステムプログラムも記憶し、ＭＰＵ１４によってプリンタ装置１１のシステム制御が行われる。

メモリ１９の描画エリアに、例えば１ページ分のデータが展開されると、ビデオＩ/Ｆ制御部１８の制御によってビデオデータはエンジン制御部２２にＤＭＡ転送される。
エンジン制御部２２は、ヘッド制御部２３、モータ制御部２４で構成され、ＭＰＵ２５によって制御される。また、ＭＰＵ２５には定着制御部２６や高圧制御部２７も接続され、対応する機器の駆動制御を行う。エンジン制御部２２はモータの駆動制御や用紙の搬送制御、感光体や現像器、帯電器等の駆動制御も行い、ビデオデータに従った画像を用紙に印刷する。

一方、ヘッド制御部２３はＩ/Ｆコントローラ１２から供給されるビデオデータに対し、後述するθ補正及びＹＹ補正を行い、印字ヘッド２８に出力する。ここで、θ補正は基板上に配設された、例えばLEDアレイチップが形成するラインが基板上で基準となる印字ヘッド（例えば、ブラック（Ｋ）の印字ヘッド）のLEDアレイチップが形成するラインに対して角度（θ）ずれを起こしている場合の補正である。また、ＹＹ補正はLEDアレイチップが基板上で基準となる印字ヘッド（例えば、ブラック（Ｋ）の印字ヘッド）に対して副走査方向にずれを生じている場合の補正である。

図１はヘッド制御部２３の回路構成を具体的に示す図であり、Ｉ／Ｆコントローラ１２の構成の一部も示す。前述のように、ホスト機器１０から供給される印刷データはＩ／Ｆコントローラ１２内の受信制御部１３の制御により、メモリ１９内の受信バッファにＤＭＡ転送され、更にコマンド解析後のビデオデータがビデオＩ/Ｆ制御部１８を介してヘッド制御部２３（エンジン制御部２２）に供給される。

ヘッド制御部２３は、同図に示すように粗調θ＋ＹＹ制御部３０、微調θ＋ＹＹ制御部３１、ヘッドＩ／Ｆ制御部３２等で構成され、Ｉ／Ｆコントローラ１２から出力されたビデオデータは、先ず粗調θ＋ＹＹ制御部３０に入力する。粗調θ＋ＹＹ制御部３０には粗調θ＋ＹＹテーブル３３、及び粗調ＲＡＭ３４が接続され、粗調θ＋ＹＹ制御部３０に供給されたビデオデータは粗調ＲＡＭ３４に格納される。

粗調θ＋ＹＹ制御部３０はビデオデータに対して粗調θ＋ＹＹテーブル３３に登録された補正データに従って、θ補正及びＹＹ補正を施し、微調θ＋ＹＹ制御部３１の要求に従って補正データを微調θ＋ＹＹ制御部３１に供給する。

微調θ＋ＹＹ制御部３１は、微調θ＋ＹＹテーブル３５及び微調ＲＡＭ３６で構成され、供給されたビデオデータを微調ＲＡＭ３６に格納する。微調θ＋ＹＹ制御部３１は、ビデオデータをヘッド駆動に対応した解像度のドットパターンデータに展開し、ヘッドＩ／Ｆ制御部３２に転送する。例えば、６００ＤＰＩのビデオデータを１８００ＤＰＩのドットパターンデータに展開する。また同時に、微調θ＋ＹＹ制御部３１は、微調θ＋ＹＹテーブル３５の補正データに従って、θ補正及びＹＹ補正を施す。

ヘッドＩ／Ｆ制御部３２は、微調θ＋ＹＹ制御部３１から供給されたビデオデータを前述の印字ヘッド２８に出力する。この時、ヘッド制御信号と共にドットクロックに同期させて、ドットパターンデータを印字ヘッド２８に出力する。

ここで、上記粗調ＲＡＭ３４へのデータ書き込み、及びデータ読み出しの際のアドレス指定は、上記粗調θ＋ＹＹ制御部３０によって行われ、同図に示す粗調ＲＡＭ制御回路４０によって行われる。この粗調ＲＡＭ制御回路４０は、ライトアドレス制御部４１、リードアドレス制御部４２、マルチプレクサ４３、加算器４５、及び前述の粗調θ＋ＹＹテーブル３３で構成されている。マルチプレクサ４３の出力データは、粗調ＲＡＭ３４のアドレスを指定するアドレスデータであり、例えば粗調ＲＡＭ３４にビデオデータを書き込む際には、ライトアドレス制御部４１から主走査アドレス、及び副走査アドレスがマルチプレクサ４３に供給され、粗調ＲＡＭ３４のアドレスを指定する。一方、粗調ＲＡＭ３４からビデオデータを読み出す際には、リードアドレス制御部４２から主走査アドレス及び副走査アドレスがマルチプレクサ４３に供給され、粗調ＲＡＭ３４のアドレスを指定する。また、この時副走査アドレスは加算器４５において、前述の粗調θ＋ＹＹテーブル３３から読み出された補正データによって補正され、θ＋ＹＹ補正用主走査方向アドレス４４と加算されたアドレス指定となる。

上記アドレス指定によって、粗調時のθ補正及びＹＹ補正が行われる。すなわち、ビデオデータを粗調ＲＡＭ３４に書き込む際には通常のアドレス指定を行い、ビデオデータを読み出す際、粗調θ＋ＹＹテーブル３３に設定された補正データに従ってアドレス指定を行うことによってビデオデータに粗調補正を行う。

一方、微調を行う際には微調θ＋ＹＹ制御部３１内の微調ＲＡＭ制御回路４６が使用される。この微調ＲＡＭ制御回路４６は、ライトアドレス制御部４７、リードアドレス制御部４８、マルチプレクサ４９、及び前述の微調θ＋ＹＹテーブル３５で構成され、マルチプレクサ５０の出力は、微調ＲＡＭ３６のアドレスを指定する。

すなわち、微調ＲＡＭ３６にビデオデータを書き込む際、ライトアドレス制御部４７から主走査アドレス、及び副走査アドレスがマルチプレクサ４９に供給され、微調ＲＡＭ３６のアドレスを指定する。一方、微調ＲＡＭ３６からビデオデータを読み出す際には、リードアドレス制御部４８から主走査アドレス、及び副走査アドレスをマルチプレクサ４９を介して出力し、微調ＲＡＭ３６のアドレスを指定する。

一方、このアドレス指定によって微調ＲＡＭ３６から読み出されたビデオデータは、ドットパターンデータ５１として印字ヘッド２８に出力されるが、この時前述の微調θ＋ＹＹテーブル３５から読み出された補正データによって補正されたθ＋ＹＹ補正用主走査方向アドレス５０が供給され、ドットパターンデータの補正が行われる。

すなわち、ビデオデータを微調ＲＡＭ３６に書き込む際には順次アドレスに従って行い、微調ＲＡＭ３６から読み出したドットパターンデータ５１に対してθ補正及びＹＹ補正を行う。

次に、本例の処理動作を説明する。
図３は本例の処理動作を説明するフローチャートであり、前述の粗調θ＋ＹＹテーブル３３、及び微調θ＋ＹＹテーブル３５に登録する補正データを生成する処理を説明するものである。

先ず、ＹＹ補正値の生成を行う。この処理は、ヘッドデータを１ ／２チップ単位で取得する（ステップ（以下、Ｓで示す）１）。このヘッドデータの取得は、図４（ａ）に示すように、基板上に配列されたＬＥＤチップに対し、２分割したヘッドデータを取得する。

次に、絶対値変換を行い、１ ／３チップ補間を行う（Ｓ２、Ｓ３）。この１／３チップ補間は、図４（ａ）に示すように、上記１ ／２チップの単位で取得したデータに対し、１チップを３分割し、線形補間を行う。例えば、同図（ｂ）は１チップを２分割した場合のＹＹ補正データであり、同図（ｃ）はこのＹＹ補正データを、１チップを３分割した場合のＹＹ補正データである。次に、θ補正値を入力し、θ補正値の計算を行う（Ｓ５）。このθ補正値の計算は、既に取得された傾きデータに対して行われる。

次に、上記ＹＹ補正値とθ補正値から、θ＋ＹＹ補正値を生成する。すなわち、上記ＹＹ補正値とθ補正値を加算し、θ＋ＹＹ補正値を生成する（Ｓ６）。ここで、図５（ａ）に示すデータが、例えばＹＹ補正値であり、同図（ｂ）に示すデータがθ補正値であるとすれば、両補正値を加算処理し、同図（ｃ）に示すθ＋ＹＹ補正値を生成する（Ｓ７）。尚、この計算において、少数点以下は四捨五入する。

例えば、同図に示すＮo．１のチップ（同図に示すａ）では、ＹＹ補正値は１２．００であり、θ補正値が−１．８１であるのでθ＋ＹＹ補正値は１０となる。また、同図に示すＮo．２のチップ（同図に示すｂ）では、ＹＹ補正値は１２．００であり、θ補正値が−１．３６であるのでθ＋ＹＹ補正値は１１となる。以下、同図に示す通りである。

次に、粗調用補正値の生成（Ｓ８）と微調用補正値の生成（Ｓ９）を行う。例えば、粗調用補正値の生成は、（θ＋ＹＹ補正値）／３の計算式に従って生成する。前述の例によれば、Ｎo．１のチップの場合、θ＋ＹＹ補正値は“１０”であり、上記計算式に従って粗調用補正値は“３”となり、余りが“１”である。また、Ｎo．２のチップのθ＋ＹＹ補正値は“１１”であり、上記計算式に従って粗調用補正値は“３”となり、余りが“２”である。以下、同図（ｄ）に示す通りである。

一方、微調用補正値の生成は、（θ＋ＹＹ補正値）／３の計算式の乗与の数値である。したがって、同図（ｅ）に示すように、Ｎo．１のチップの場合“１”であり、Ｎo．２のチップの場合“２”である。以下、同図（ｅ）に示す通りであり、“０”〜“２”の何れかのデータである。

以上のようにして、粗調用補正値は図５（ｄ）に示すデータであり、微調用補正値は図５（ｅ）に示すデータとなる。したがって、上記粗調用補正値は、粗調θ＋ＹＹテーブル３３に登録され、微調用補正値は微調θ＋ＹＹテーブル３５に登録される。

したがって、粗調ＲＡＭ３４からデータを読み出す際、上記粗調θ＋ＹＹテーブル３３が参照され、上記粗調用補正値に従ったアドレス指定が行われる。また、微調ＲＡＭ３６からデータを読み出す際、上記微調θ＋ＹＹテーブル３５が参照され、上記微調用補正値に従ったアドレス指定が行われる。

図７は上記粗調用補正値、及び微調用補正値を使用した際の数値例を示す図である。同図に示すように、例えば基準ラインをＬＢ４とし、データの書き込み処理がラインＬＢ０に行われているものとする。この状態において、データ読み出し処理は同図に濃い網掛けで示すデータ読み出し処理となる。また、微調用補正値は前述のように“０”〜“２”のデータであり、同図に薄い網掛けで示す範囲のデータ読み出し処理となる。

したがって、本例においては、１８００ＤＰＩの解像度の場合、同図に示すように、粗調ＲＡＭ３４として２２ライン分のメモリが必要であり、微調ＲＡＭ３６として３ライン分のメモリが必要となる。したがって、全体のメモリ容量としては、２５ライン分の容量を有するメモリを使用する。尚、従来では同図に示すように、６６ライン分のメモリ容量を必要とし、本例において、メモリ容量を大幅に削減することができる。

尚、２４００ＤＰＩの解像度の場合、本例では同じく２５ライン分の容量を有するメモリが使用できるのに対し、従来では８８ライン分のメモリ容量を必要とし、メモリ容量を大幅に削減することができる。

ヘッド制御部の構成を説明する図である。 本実施形態の画像形成装置をホスト機器に接続したシステム構成図である。 本実施形態の処理を説明するフローチャートである。 （ａ）は、１ ／２チップの単位、又は１ ／３チップの単位でＹＹ補正データを取得する例を示し、（ｂ）はそれぞれの数値例を示す図である。 （ａ）はＹＹ補正値を示し、（ｂ）はθ補正値を示し、（ｃ）はＹＹ＋θ補正値を示し、（ｄ）は粗調用補正テーブルのデータを示し、（ｅ）は微調用補正テーブルのデータを示す。 粗調用補正値、及び微調用補正値を使用した際の数値例を示す図である。 従来の位置補正を説明する図である。

符号の説明

１０・・・ホスト機器
１０ａ・・・パーソナルコンピュータ
１０ｂ・・・プリンタサーバ
１１・・・プリンタ装置
１２・・・Ｉ/Ｆコントローラ
１３・・・受信制御部
１４・・・ＭＰＵ
１５・・・ＲОＭ
１６・・・フォントＲОＭ
１７・・・表示制御部
１８・・・ビデオＩ/Ｆ
１９・・・メモリ
２０・・・圧縮／伸張部
２２・・・エンジン制御部
２３・・・エンジン制御部
２４・・・モータ制御部
２５・・・ＭＰＵ
２６・・・定着制御部
２７・・・高圧制御部
２８・・・印字ヘッド
３０・・・粗調θ制御部
３１・・・微調θ制御部
３２・・・ヘッドＩ／Ｆ制御部
３３・・・粗調θ＋ＹＹテーブル
３４・・・粗調ＲＡＭ
３５・・・微調θ＋ＹＹテーブル
３６・・・微調ＲＡＭ
４０・・・粗調ＲＡＭ制御回路
４１・・・ライトアドレス制御部
４２・・・リードアドレス制御部
４３・・・マルチプレクサ
４４・・・θ＋ＹＹ補正用主走査方向アドレス
４５・・・加算器
４６・・・微調ＲＡＭ制御回路
４７・・・ライトアドレス制御部
４８・・・リードアドレス制御部
４９・・・マルチプレクサ
５０・・・θ＋ＹＹ補正用主走査方向アドレス

Claims (2)

1. 印刷色毎に印字ヘッドを有し、各印字ヘッドに対して対応する印刷色のビデオデータを供給し、該ビデオデータに基づいて前記各印字ヘッドがそれぞれ形成する画像を重ねてカラー印刷を行う画像形成装置において、
   基準となる印字ヘッドに対して補正されるべき印字ヘッドの傾きを補正するためのθ補正値と、基準となる印字ヘッドに対する各印字ヘッド相互の間隔を補正するＹＹ補正値とを加算した補正値に基づいて、前記ビデオデータが粗調用記憶手段に対して書き込まれる際指定されるアドレス及び読み出される時指定されるアドレスとをビデオデータ単位で補正する粗調補正手段と、
   前記θ補正値とＹＹ補正値とを加算した補正値に基づいて、前記粗調補正手段によって補正されたビデオデータが更に微調用記憶手段に対して書き込まれる際指定されるアドレス及びドットデータとして読み出される際指定されるアドレスとをドット単位で補正する微調補正手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記ＹＹ補正値は、補正データを線形補間した値に基づいて求めることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。