JP5017973B2 - Image forming apparatus and image forming method - Google Patents

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Description

この発明は、複数の発光素子が列状に配列されたラインヘッドを有する画像形成ステーションを複数備えた画像形成装置およびその画像形成方法に関するものである。   The present invention relates to an image forming apparatus including a plurality of image forming stations each having a line head in which a plurality of light emitting elements are arranged in a line, and an image forming method thereof.

従来の電子写真方式の画像形成装置においては、ランプを光源とした収束光ビームまたはレーザ光によって感光体表面を走査露光することによって感光体表面に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像剤(トナー)により顕像化することで画像を形成する。しかしながら、近年では、小型でありながら十分な光量を得られるLED(発光ダイオード)や有機EL(エレクトロルミネセンス)素子などの発光素子が開発されてきており、これらの発光素子を露光光源として用いることで走査光学系を排し、装置の小型化およびプロセスの高速化を図る技術が研究されている。例えば、特許文献1に記載の画像形成装置では、列状に並べた多数のLED素子を有するラインヘッドを感光体に対向配置し、各LED素子を一斉に点灯させることによって1ドットライン分の潜像を形成する。   In a conventional electrophotographic image forming apparatus, an electrostatic latent image is formed on the surface of a photoconductor by scanning and exposing the surface of the photoconductor with a convergent light beam or laser light using a lamp as a light source. Is visualized with a developer (toner) to form an image. However, in recent years, light-emitting elements such as LEDs (light-emitting diodes) and organic EL (electroluminescence) elements that have a small size and can obtain a sufficient amount of light have been developed, and these light-emitting elements are used as exposure light sources. Therefore, a technique for eliminating the scanning optical system and reducing the size of the apparatus and the process speed has been studied. For example, in the image forming apparatus described in Patent Document 1, a line head having a large number of LED elements arranged in a row is arranged opposite to a photosensitive member, and each LED element is turned on all at once, thereby latent potential for one dot line. Form an image.

特開2004−249549号公報(図1)JP 2004-249549 A (FIG. 1)

上記した特許文献1に記載の画像形成装置においては、パーソナルコンピュータなどの外部装置から送られてくる印刷データから各トナー色ごとのデータを分離し出力するI/Fコントローラと、各トナー色に対応するラインヘッドを制御するLEDヘッド制御回路とが設けられている。そして、I/FコントローラからLEDヘッド制御回路に与えられるデータは、各トナー色ごとに個別に設けられた通信線を介して送信されている。   In the image forming apparatus described in Patent Document 1, an I / F controller that separates and outputs data for each toner color from print data sent from an external device such as a personal computer, and corresponds to each toner color And an LED head control circuit for controlling the line head. Data given from the I / F controller to the LED head control circuit is transmitted via a communication line provided for each toner color.

しかしながら、上記従来技術においては次のような問題が残されている。すなわち、近年における画像形成速度および画像品質への要求に伴って、上記データの通信速度も高速化が必要となってきている。上記従来技術では、通信速度がほぼ等しい通信線を複数設けることになるため、これらの通信クロックが装置内部で錯綜し互いに干渉して通信エラーや装置の誤動作を引き起こすおそれがある。この問題は、通信速度が高くなるほど顕著となる。また、複数組のラインヘッドに対しそれぞれ個別の通信線を設けているため、通信線の本数が多くなり装置のコスト上昇を招くという問題もある。   However, the following problems remain in the above prior art. That is, with the recent demand for image formation speed and image quality, it is necessary to increase the data communication speed. In the above-described prior art, a plurality of communication lines having substantially the same communication speed are provided. Therefore, there is a possibility that these communication clocks are complicated inside the apparatus and interfere with each other to cause a communication error or a malfunction of the apparatus. This problem becomes more prominent as the communication speed increases. In addition, since individual communication lines are provided for each of a plurality of sets of line heads, there is a problem that the number of communication lines increases and the cost of the apparatus increases.

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、複数の発光素子が列状に配列されたラインヘッドを有する画像形成ステーションを複数備えた画像形成装置およびその画像形成方法において、通信線の増加を抑制しながら、ラインヘッドを制御するためのデータ通信を高速でしかも安定して行うことを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an image forming apparatus including a plurality of image forming stations each having a line head in which a plurality of light emitting elements are arranged in a row and an image forming method thereof increase communication lines. It is an object to perform data communication for controlling the line head at high speed and stably while suppressing.

この発明にかかる画像形成装置は、上記目的を達成するため、所定の表面電位に帯電された感光体と、複数の発光素子が列状に配列されたラインヘッドを有し前記感光体表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像をトナーにより顕像化する現像手段とをそれぞれ有する複数の画像形成ステーションと、ビデオデータに基づいて前記画像形成ステーションのそれぞれに設けられた前記ラインヘッドの点灯を制御する点灯制御手段と、画像信号に信号処理を施して前記各画像形成ステーションのそれぞれに対応する前記ビデオデータを生成し、前記点灯制御手段に送信する信号処理手段とを備え、前記点灯制御手段は、前記信号処理手段に対して所定ビット数を1ワードとするシリアル信号を繰り返し送信する機能を有し、前記複数の画像形成ステーションごとに前記ビデオデータの送信開始を前記信号処理手段に要求する複数のリクエスト信号の各々を、前記シリアル信号の1ワード中の各ビットに割り当てることにより、前記複数のリクエスト信号を一の前記シリアル信号に多重化して前記信号処理手段に送信する一方、前記信号処理手段は、前記点灯制御手段に対して所定ビット数を1ワードとするシリアル信号を繰り返し送信する機能を有し、前記シリアル信号の1ワードを区分した複数のセクションのそれぞれに、前記複数の画像形成ステーションに送信すべき前記ビデオデータをそれぞれ割り当てることにより、前記複数の画像形成ステーションそれぞれの前記リクエスト信号に対応する前記ビデオデータを一の前記シリアル信号に多重化して前記点灯制御手段に送信することを特徴としている。 In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to the present invention has a photosensitive member charged to a predetermined surface potential and a line head in which a plurality of light emitting elements are arranged in a row, and exposes the surface of the photosensitive member. A plurality of image forming stations each having an exposure unit that forms an electrostatic latent image and a developing unit that visualizes the electrostatic latent image with toner, and each of the image forming stations based on video data. A lighting control unit that controls lighting of the line head provided, and signal processing that performs signal processing on an image signal to generate the video data corresponding to each of the image forming stations and transmits the video data to the lighting control unit and means, the lighting control means has a function of repeatedly transmitting a serial signal to a word a predetermined number of bits with respect to the signal processing means, prior By assigning each of a plurality of request signals for requesting the signal processing means to start transmission of the video data for each of a plurality of image forming stations to each bit in one word of the serial signal, the plurality of request signals are The signal processing means has a function of repeatedly transmitting a serial signal having a predetermined number of bits to one word to the lighting control means while being multiplexed with one serial signal and transmitted to the signal processing means . The video data to be transmitted to the plurality of image forming stations is assigned to each of a plurality of sections into which one word of the serial signal is divided, thereby corresponding to the request signal of each of the plurality of image forming stations. the lighting multiplexed to one of the serial signal video data It is characterized by transmitting to the control means.

また、この発明にかかる画像形成方法は、信号処理手段により画像信号に信号処理を施して、それぞれが複数の発光素子を列状に配列したラインヘッドを有する複数の画像形成ステーションのそれぞれに対応するビデオデータを生成して点灯制御手段に送信し、前記各画像形成ステーションに設けた各ラインヘッドの点灯を、前記点灯制御手段により前記ビデオデータに基づいて制御することで感光体表面に静電潜像を形成し、前記静電潜像をトナーにより顕像化することで画像を形成する画像形成方法であって、上記目的を達成するため、所定ビット数を1ワードとする周期的なシリアル信号の各ビットに、前記複数の画像形成ステーションごとに前記ビデオデータの送信開始を要求する複数のリクエスト信号の各々を割り当てることにより、前記複数のリクエスト信号を一の前記シリアル信号に多重化して前記点灯制御手段から前記信号処理手段に送信する一方、前記リクエスト信号に応じて、所定ビット数を1ワードとする周期的なシリアル信号の1ワードを区分した複数のセクションのそれぞれに、前記複数の画像形成ステーションに対応する前記ビデオデータをそれぞれ割り当てることにより、前記複数の画像形成ステーションそれぞれの前記リクエスト信号に対応する前記ビデオデータを一の前記シリアル信号に多重化して前記信号処理手段から前記点灯制御手段に送信することを特徴としている。 The image forming method according to the present invention corresponds to each of a plurality of image forming stations each having a line head in which a plurality of light emitting elements are arranged in a row by performing signal processing on an image signal by a signal processing unit. Video data is generated and transmitted to the lighting control means, and the lighting of each line head provided in each image forming station is controlled based on the video data by the lighting control means, thereby electrostatic latent images on the surface of the photoreceptor. An image forming method for forming an image and forming the image by developing the electrostatic latent image with toner, and in order to achieve the above object, a periodic serial signal having a predetermined number of bits as one word Each of the plurality of request signals for requesting the start of transmission of the video data for each of the plurality of image forming stations is assigned to each of the plurality of image forming stations. The plurality of request signals are multiplexed into one serial signal and transmitted from the lighting control means to the signal processing means, and in accordance with the request signal, a periodic serial signal having a predetermined number of bits as one word By assigning the video data corresponding to the plurality of image forming stations to each of the plurality of sections into which one word is divided, the video data corresponding to the request signal of each of the plurality of image forming stations is assigned to one section. The serial signal is multiplexed and transmitted from the signal processing means to the lighting control means.

このように構成された発明では、複数の画像形成ステーションに対応するリクエスト信号およびビデオデータが多重化されて送信されるので、クロックを高速化した場合の波形の鈍りや、これらのデータを個別に送信する場合に起こりうるクロックの干渉がなく、高速でしかも安定したデータ送信を行うことができる。また、複数の画像形成ステーションから送信されるリクエスト信号および複数の画像形成ステーションに受け渡すべきデータを多重化された一のシリアル信号としてそれぞれ送信するため、信号線の本数が少なくて済む。 In the invention configured as described above, since request signals and video data corresponding to a plurality of image forming stations are multiplexed and transmitted, the waveform becomes dull when the clock speed is increased, and these data are individually transmitted. There is no clock interference that may occur in transmission, and high-speed and stable data transmission can be performed. Further, since the request signals transmitted from the plurality of image forming stations and the data to be transferred to the plurality of image forming stations are respectively transmitted as one multiplexed serial signal, the number of signal lines can be reduced.

ここで、前記信号処理手段は、周期的なシリアル信号の1ワードを区分した複数のセクションのそれぞれに、複数の画像形成ステーションに対応するビデオデータをそれぞれ割り当てることで、ビデオデータを時分割多重化する。こうすることで、特にデジタル化されたビデオデータの取り扱いが容易になる。 Here, the signal processing means time-division-multiplexes the video data by allocating video data corresponding to a plurality of image forming stations to each of a plurality of sections obtained by dividing one word of a periodic serial signal . The This makes it easier to handle especially digitized video data.

より具体的には、前記各画像形成ステーションを多数のドットの集合体としてトナー像を形成するように構成するとともに、前記信号処理手段は、前記点灯制御手段に送信する信号の1フレームを前記画像形成ステーションの数で分割したタイムスロットのそれぞれに、1ドット分ずつのデータを割り当てるように構成されてもよい。   More specifically, each image forming station is configured to form a toner image as an aggregate of a large number of dots, and the signal processing means outputs one frame of a signal to be transmitted to the lighting control means to the image. The time slot divided by the number of forming stations may be configured to allocate data for one dot.

また、例えば、前記各画像形成ステーションを多数のドットの集合体としてトナー像を形成するように構成するとともに、前記信号処理手段は、1ドットに対応するデータを1チャネルとして、前記画像形成ステーションのそれぞれに対応するチャネルを多重化し1フレームとして前記点灯制御手段に送信するように構成されてもよい。   Further, for example, each image forming station is configured to form a toner image as an aggregate of a large number of dots, and the signal processing unit uses data corresponding to one dot as one channel, and The channels corresponding to each may be multiplexed and transmitted as one frame to the lighting control means.

これらの構成によれば、1フレームのデータワード内に、複数の画像形成ステーションで形成すべきドットの情報を多重化して送信することができる。また、このように多重化された信号を受信した点灯制御手段では、1つのフレーム内に埋め込まれたデータを容易に取り出すことができる。   According to these configurations, it is possible to multiplex and transmit dot information to be formed by a plurality of image forming stations in one frame of data word. In addition, the lighting control means that has received the multiplexed signals as described above can easily extract data embedded in one frame.

また、前記各画像形成ステーションを所定方向に移動する転写媒体の移動方向に沿って並べられ、当該画像形成ステーションで顕像化したトナー像を互いに異なる転写位置で前記転写媒体に順次転写するように構成するとともに、前記点灯制御手段は、前記転写位置の差異に起因して前記画像形成ステーションごとに異なるタイミングで発生される前記リクエスト信号をその都度前記シリアル信号として前記信号処理手段に送信する一方、前記信号処理手段は、同期式時分割多重で前記ビデオデータを多重化し、前記各画像形成ステーションのそれぞれに送信すべき前記ビデオデータを、当該画像形成ステーションに対応する前記リクエスト信号に応じたタイミングでそれぞれ出力するようにしてもよい。 Further, the toner images arranged in the moving direction of the transfer medium that moves in the respective image forming stations in a predetermined direction and visualized in the image forming stations are sequentially transferred to the transfer medium at different transfer positions. The lighting control means transmits the request signal generated at a different timing for each of the image forming stations due to the difference in the transfer position to the signal processing means as the serial signal each time, The signal processing means multiplexes the video data by synchronous time division multiplexing, and the video data to be transmitted to each of the image forming stations is timed according to the request signal corresponding to the image forming station. May be output respectively .

こうすることで、各画像形成ステーションに受け渡すべきデータをそれぞれ任意のタイミングで、つまり他の画像形成ステーションに対応するデータがあるか否かに関係なく、必要な時に送信することができる。   In this way, data to be transferred to each image forming station can be transmitted at an arbitrary timing, that is, regardless of whether or not there is data corresponding to another image forming station.

なお、この種の装置には、複数の画像形成ステーションのうち1つのみを動作させて画像を形成するモノクロ動作モードと、互いに異なる色のトナーを有する複数の画像形成ステーションを動作させてカラー画像を形成するカラー動作モードとを実行可能に構成されたものがある。このような装置においては、モノクロ動作モードの実行時には当該モノクロ色以外に対応する画像形成ステーションに対しては送るべきデータがない。このような場合、前記信号処理手段は、前記モノクロ動作モードおよび前記カラー動作モードのいずれを実行する場合においても同期式時分割多重で前記ビデオデータを多重化するようにしてもよい。例えば、当該モノクロ色以外のデータについてはダミーデータを充当してビデオデータを多重化してもよい。このようにした場合には、送受信におけるデータの様式は両モードで同一となり、送受信処理を一元化することができる。   In this type of apparatus, a monochrome operation mode in which only one of a plurality of image forming stations is operated to form an image, and a plurality of image forming stations having different color toners are operated to generate a color image. And a color operation mode for forming a color. In such an apparatus, there is no data to be sent to an image forming station corresponding to a color other than the monochrome color when the monochrome operation mode is executed. In such a case, the signal processing means may multiplex the video data by synchronous time division multiplexing when executing either the monochrome operation mode or the color operation mode. For example, dummy data may be applied to data other than the monochrome color to multiplex video data. In this case, the data format in transmission / reception is the same in both modes, and transmission / reception processing can be unified.

一方、前記信号処理手段は、前記カラー動作モードの実行時においては同期式時分割多重で前記ビデオデータを多重化する一方、前記モノクロ動作モードの実行時においては多重化を行わず当該画像形成ステーションのみに対応するビデオデータを前記シリアル信号として前記点灯制御手段に送信するようにしてもよい。このようにした場合には、モノクロ動作モードにおいては通信線の容量を当該モノクロ色で専有することができるので、より多量のデータをより高速に通信することが可能となる。   On the other hand, the signal processing means multiplexes the video data by synchronous time division multiplexing at the time of execution of the color operation mode, and does not perform multiplexing at the time of execution of the monochrome operation mode. Video data corresponding to only the video signal may be transmitted to the lighting control means as the serial signal. In this case, in the monochrome operation mode, the capacity of the communication line can be occupied exclusively by the monochrome color, so that a larger amount of data can be communicated at a higher speed.

なお、このような信号を受信した前記点灯制御手段では、前記信号処理手段から受信した前記シリアル信号を逆多重化して前記各画像形成ステーションごとの前記ビデオデータに展開する逆多重化処理部を備えることにより、受信した信号から各画像形成ステーションに対応するビデオデータをそれぞれ復元することができる。   The lighting control unit that has received such a signal includes a demultiplexing processing unit that demultiplexes the serial signal received from the signal processing unit and develops the video signal for each image forming station. Thus, the video data corresponding to each image forming station can be restored from the received signal.

図1は本発明にかかる画像形成装置の一実施形態を示す図である。また、図2は図1の画像形成装置における画像形成ステーションの配置を示す図である。さらに、図3は図1の画像形成装置の電気的構成を示す図である。この装置は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)およびブラック(K)の4色のトナーを重ね合わせてカラー画像を形成するカラーモードと、ブラック(K)のトナーのみを用いてモノクロ画像を形成するモノクロモードとを選択的に実行可能な画像形成装置である。この画像形成装置では、ホストコンピュータなどの外部装置から画像形成指令がCPUやメモリなどを有するメインコントローラMCに与えられると、このメインコントローラMCがエンジンコントローラECに制御信号を与え、これに基づき、エンジンコントローラECがエンジン部EGおよびヘッドコントローラHCなど装置各部を制御して所定の画像形成動作を実行し、複写紙、転写紙、用紙およびOHP用透明シートなどの記録材たるシートに画像形成指令に対応する画像を形成する。   FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. FIG. 2 is a view showing the arrangement of image forming stations in the image forming apparatus of FIG. FIG. 3 is a diagram showing an electrical configuration of the image forming apparatus of FIG. This apparatus uses a color mode in which four color toners of yellow (Y), magenta (M), cyan (C) and black (K) are superimposed to form a color image, and only black (K) toner. Thus, the image forming apparatus can selectively execute a monochrome mode for forming a monochrome image. In this image forming apparatus, when an image forming command is given from an external device such as a host computer to a main controller MC having a CPU, a memory and the like, the main controller MC gives a control signal to the engine controller EC, and based on this, the engine controller EC The controller EC controls each part of the device, such as the engine unit EG and the head controller HC, to execute predetermined image forming operations, and responds to image forming commands on sheets that are recording materials such as copy paper, transfer paper, paper, and OHP transparent sheets. The image to be formed is formed.

この実施形態にかかる画像形成装置が有するハウジング本体3内には、電源回路基板、メインコントローラMC、エンジンコントローラECおよびヘッドコントローラHCを内蔵する電装品ボックス5が設けられている。また、画像形成ユニット2、転写ベルトユニット8および給紙ユニット7もハウジング本体3内に配設されている。また、図1においてハウジング本体3内右側には、二次転写ユニット12、定着ユニット13およびシート案内部材15が配設されている。なお、給紙ユニット7は、ハウジング本体3に対して着脱自在に構成されている。そして、該給紙ユニット7および転写ベルトユニット8については、それぞれ取り外して修理または交換を行うことが可能な構成になっている。   In the housing main body 3 of the image forming apparatus according to this embodiment, an electrical component box 5 is provided that incorporates a power circuit board, a main controller MC, an engine controller EC, and a head controller HC. An image forming unit 2, a transfer belt unit 8, and a paper feed unit 7 are also disposed in the housing body 3. In FIG. 1, a secondary transfer unit 12, a fixing unit 13 and a sheet guide member 15 are disposed on the right side in the housing body 3. The paper feed unit 7 is configured to be detachable from the housing body 3. The paper feeding unit 7 and the transfer belt unit 8 can be removed and repaired or exchanged.

画像形成ユニット2は、複数の異なる色の画像を形成する4個の画像形成ステーション2Y(イエロー用)、2M(マゼンタ用)、2C(シアン用)および2K(ブラック用)を備えている。なお、図1においては、画像形成ユニット2の各画像形成ステーションは構成が互いに同一のため、図示の便宜上一部の画像形成ステーションのみに符号を付し、他の画像形成ステーションについては符号を省略する。   The image forming unit 2 includes four image forming stations 2Y (for yellow), 2M (for magenta), 2C (for cyan) and 2K (for black) that form a plurality of images of different colors. In FIG. 1, since the image forming stations of the image forming unit 2 have the same configuration, only some of the image forming stations are denoted by reference numerals for convenience of illustration, and the reference numerals are omitted for other image forming stations. To do.

各画像形成ステーション2Y、2M、2Cおよび2Kには、それぞれの色のトナー像がその表面に形成される感光体ドラム21が設けられている。各感光体ドラム21はそれぞれ専用の駆動モータに接続され図中矢印D21の方向に所定速度で回転駆動される。また、感光体ドラム21の周囲には、その回転方向に沿って帯電部23、ラインヘッド29、現像部25および感光体クリーナ27が配設されている。そして、これらの機能部によって帯電動作、潜像形成動作およびトナー現像動作が実行される。カラーモード実行時は、全ての画像形成ステーション2Y、2M、2Cおよび2Kで形成されたトナー像を転写ベルトユニット8に設けた転写ベルト81に重ね合わせてカラー画像を形成する。また、モノクロモード実行時は、画像形成ステーション2Kのみを動作させてブラック単色画像を形成する。   Each image forming station 2Y, 2M, 2C, and 2K is provided with a photosensitive drum 21 on which a toner image of each color is formed. Each photosensitive drum 21 is connected to a dedicated drive motor and is driven to rotate at a predetermined speed in the direction of arrow D21 in the figure. A charging unit 23, a line head 29, a developing unit 25, and a photoconductor cleaner 27 are disposed around the photoconductive drum 21 along the rotation direction thereof. Then, a charging operation, a latent image forming operation, and a toner developing operation are executed by these functional units. When the color mode is executed, the toner images formed by all the image forming stations 2Y, 2M, 2C, and 2K are superimposed on the transfer belt 81 provided in the transfer belt unit 8 to form a color image. When the monochrome mode is executed, only the image forming station 2K is operated to form a black monochrome image.

帯電部23は、その表面が弾性ゴムで構成された帯電ローラを備えている。この帯電ローラは帯電位置で感光体ドラム21の表面と当接して従動回転するように構成されており、感光体ドラム21の回転動作に伴って従動回転する。また、この帯電ローラは帯電バイアス発生部(図示省略)に接続されており、帯電バイアス発生部からの帯電バイアスの給電を受けて帯電部23と感光体ドラム21が当接する帯電位置で感光体ドラム21の表面を所定の表面電位に帯電させる。   The charging unit 23 includes a charging roller whose surface is made of elastic rubber. The charging roller is configured to rotate in contact with the surface of the photosensitive drum 21 at the charging position, and is driven to rotate as the photosensitive drum 21 rotates. The charging roller is connected to a charging bias generator (not shown). The charging roller is supplied with the charging bias from the charging bias generator and is charged at the charging position where the charging unit 23 and the photosensitive drum 21 come into contact with each other. The surface of 21 is charged to a predetermined surface potential.

ラインヘッド29は、感光体ドラム21の軸方向(図1の紙面に対して垂直な方向)に配列された複数の発光素子を備えており、感光体ドラム21に対向配置されている。そして、これらの発光素子から、帯電部23により帯電された感光体ドラム21の表面に向けて光を照射して該表面に静電潜像を形成する。   The line head 29 includes a plurality of light emitting elements arranged in the axial direction of the photosensitive drum 21 (a direction perpendicular to the paper surface of FIG. 1), and is disposed to face the photosensitive drum 21. Then, light is emitted from these light emitting elements toward the surface of the photosensitive drum 21 charged by the charging unit 23 to form an electrostatic latent image on the surface.

図4はラインヘッドの構造を示す図である。なお、以下の説明においては、図1の紙面奥から手前側に向かう方向をX方向とする。すなわち、X方向は、感光体ドラム21の回転軸に平行な方向であり、かつ感光体21ドラム表面の移動方向および転写ベルト81の移動方向D81に直交する方向である。ラインヘッド29では、露光光源となる複数のLED(発光ダイオード)素子がX方向に配列されてなるLEDアレイ293が、長尺のハウジング中に保持されている。ベース基板294上のLEDアレイ293は、同じベース基板294上に形成されたドライバIC295により駆動される。ヘッドコントローラHCからビデオ信号が与えられると、該ビデオ信号に基づきドライバIC295が作動してLEDアレイ293に設けられたLED素子が点灯する。屈折率分布型ロッドレンズアレイ296は結像光学系を構成し、LED素子の前面に配置される屈折率分布型ロッドレンズ297を俵積みしている。ハウジングは、ベース基板294の周囲を覆い、感光体ドラム21に面した側は開放する。このようにして、屈折率分布型ロッドレンズ297から感光体ドラム21に光線を射出する。これによって、ビデオ信号に対応して感光体ドラム21に静電潜像が形成される。   FIG. 4 is a diagram showing the structure of the line head. In the following description, the direction from the back of the drawing to the near side in FIG. That is, the X direction is a direction parallel to the rotation axis of the photosensitive drum 21 and is orthogonal to the moving direction of the surface of the photosensitive drum 21 and the moving direction D81 of the transfer belt 81. In the line head 29, an LED array 293 in which a plurality of LED (light emitting diode) elements serving as exposure light sources are arranged in the X direction is held in a long housing. The LED array 293 on the base substrate 294 is driven by a driver IC 295 formed on the same base substrate 294. When a video signal is supplied from the head controller HC, the driver IC 295 is operated based on the video signal, and the LED elements provided in the LED array 293 are turned on. The gradient index rod lens array 296 constitutes an imaging optical system, and a gradient index rod lens 297 disposed on the front surface of the LED element is stacked. The housing covers the periphery of the base substrate 294, and the side facing the photosensitive drum 21 is open. In this way, light is emitted from the gradient index rod lens 297 to the photosensitive drum 21. Thereby, an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 21 corresponding to the video signal.

図1に戻って装置構成の説明を続ける。現像部25は、その表面にトナーが担持する現像ローラ251を有する。そして、現像ローラ251と電気的に接続された現像バイアス発生部(図示省略)から現像ローラ251に印加される現像バイアスによって、現像ローラ251と感光体ドラム21とが当接する現像位置において、帯電トナーが現像ローラ251から感光体ドラム21に移動してその表面に形成された静電潜像が顕像化される。   Returning to FIG. 1, the description of the apparatus configuration will be continued. The developing unit 25 has a developing roller 251 on which toner is carried. The charged toner is developed at a developing position where the developing roller 251 and the photosensitive drum 21 come into contact with each other by a developing bias applied to the developing roller 251 from a developing bias generator (not shown) electrically connected to the developing roller 251. Moves from the developing roller 251 to the photosensitive drum 21, and the electrostatic latent image formed on the surface thereof is visualized.

現像位置において顕在化されたトナー像は、感光体ドラム21の回転方向D21に搬送された後、後に詳述する転写ベルト81と各感光体ドラム21が当接する一次転写位置TR1において転写ベルト81に一次転写される。   The toner image made visible at the developing position is conveyed in the rotational direction D21 of the photosensitive drum 21, and then is transferred to the transfer belt 81 at a primary transfer position TR1 where the photosensitive belt 21 comes into contact with the transfer belt 81 described later in detail. Primary transcription.

また、感光体ドラム21の回転方向D21の一次転写位置TR1の下流側で且つ帯電部23の上流側に、感光体ドラム21の表面に当接して感光体クリーナ27が設けられている。この感光体クリーナ27は、感光体ドラムの表面に当接することで一次転写後に感光体ドラム21の表面に残留するトナーをクリーニング除去する。   A photoreceptor cleaner 27 is provided in contact with the surface of the photoreceptor drum 21 on the downstream side of the primary transfer position TR1 in the rotation direction D21 of the photoreceptor drum 21 and on the upstream side of the charging unit 23. The photoconductor cleaner 27 abuts on the surface of the photoconductor drum to remove the toner remaining on the surface of the photoconductor drum 21 after the primary transfer.

転写ベルトユニット8は、駆動ローラ82と、図1において駆動ローラ82の左側に配設される従動ローラ83(ブレード対向ローラ)と、これらのローラに張架され駆動ローラ82の回転により図示矢印D81の方向(搬送方向)へ循環駆動される転写ベルト81とを備えている。また、転写ベルトユニット8は、転写ベルト81の内側に、カートリッジ装着時において各画像形成ステーション2Y、2M、2Cおよび2Kが有する感光体ドラム21各々に対して一対一で対向配置される、4個の一次転写ローラ85Y、85M、85Cおよび85Kを備えている。これらの一次転写ローラは、それぞれ一次転写バイアス発生部(図示省略)と電気的に接続される。   The transfer belt unit 8 includes a driving roller 82, a driven roller 83 (blade facing roller) disposed on the left side of the driving roller 82 in FIG. 1, and an arrow D81 illustrated in FIG. And a transfer belt 81 that is circulated in the direction (conveyance direction). Further, four transfer belt units 8 are arranged on the inner side of the transfer belt 81 so as to be opposed to each of the photosensitive drums 21 included in the image forming stations 2Y, 2M, 2C, and 2K when the cartridge is mounted. Primary transfer rollers 85Y, 85M, 85C and 85K. Each of these primary transfer rollers is electrically connected to a primary transfer bias generator (not shown).

カラーモード実行時は、図1および図2に示すように全ての一次転写ローラ85Y、85M、85Cおよび85Kを画像形成ステーション2Y、2M、2Cおよび2K側に位置決めすることで、転写ベルト81を画像形成ステーション2Y、2M、2Cおよび2Kそれぞれが有する感光体ドラム21に押し遣り当接させて、各感光体ドラム21と転写ベルト81との間に一次転写位置TR1を形成する。そして、適当なタイミングで一次転写バイアス発生部から一次転写ローラ85Y等に一次転写バイアスを印加することで、各感光体ドラム21の表面上に形成されたトナー像を、それぞれに対応する一次転写位置TR1において転写ベルト81表面に転写する。すなわち、カラーモードにおいては、各色の単色トナー像が転写ベルト81上において互いに重ね合わされてカラー画像が形成される。   When the color mode is executed, as shown in FIGS. 1 and 2, all the primary transfer rollers 85Y, 85M, 85C, and 85K are positioned on the image forming stations 2Y, 2M, 2C, and 2K, so that the transfer belt 81 is imaged. A primary transfer position TR1 is formed between each photosensitive drum 21 and the transfer belt 81 by being pushed and brought into contact with the photosensitive drum 21 included in each of the forming stations 2Y, 2M, 2C, and 2K. Then, by applying a primary transfer bias from the primary transfer bias generating unit to the primary transfer roller 85Y or the like at an appropriate timing, the toner images formed on the surface of each photosensitive drum 21 are respectively transferred to the corresponding primary transfer positions. Transfer is performed on the surface of the transfer belt 81 in TR1. That is, in the color mode, the single color toner images of the respective colors are superimposed on the transfer belt 81 to form a color image.

いわゆるタンデム方式の画像形成装置では、感光体ドラム21から転写ベルト81にトナー像が一次転写される一次転写位置は、各画像形成ステーションごとに異なった位置となる。この実施形態においては、イエロー用画像形成ステーション2Y、マゼンタ用画像形成ステーション2M、シアン用画像形成ステーション2Cおよびブラック用画像形成ステーション2Kが転写ベルト81の移動方向に沿ってこの順番に配置されている。したがって、イエロー一次転写位置TR1yとマゼンタ一次転写位置TR1mとは距離Lym、マゼンタ一次転写位置TR1mとシアン一次転写位置TR1cとは距離Lmc、シアン一次転写位置TR1cとブラック一次転写位置TR1kとは距離Lckだけ離隔している。   In the so-called tandem image forming apparatus, the primary transfer position where the toner image is primarily transferred from the photosensitive drum 21 to the transfer belt 81 is different for each image forming station. In this embodiment, the yellow image forming station 2Y, the magenta image forming station 2M, the cyan image forming station 2C, and the black image forming station 2K are arranged in this order along the moving direction of the transfer belt 81. . Accordingly, the yellow primary transfer position TR1y and the magenta primary transfer position TR1m are the distance Lym, the magenta primary transfer position TR1m and the cyan primary transfer position TR1c are the distance Lmc, and the cyan primary transfer position TR1c and the black primary transfer position TR1k are only the distance Lck. Separated.

一方、モノクロモード実行時は、4個の一次転写ローラのうち、一次転写ローラ85Y、85Mおよび85Cをそれぞれが対向する画像形成ステーション2Y、2Mおよび2Cから離間させるとともにブラック色に対応した一次転写ローラ85Kのみを画像形成ステーション2Kに当接させることで、モノクロ用の画像形成ステーション2Kのみを転写ベルト81に当接させる。その結果、一次転写ローラ85Kと画像形成ステーション2Kとの間にのみ一次転写位置TR1kが形成される。そして、適当なタイミングで一次転写バイアス発生部から一次転写ローラ85Kに一次転写バイアスを印加することで、画像形成ステーション2Kに設けられた感光体ドラム21の表面上に形成されたブラックトナー像を、一次転写位置TR1kにおいて転写ベルト81表面に転写してモノクロ画像を形成する。   On the other hand, when executing the monochrome mode, among the four primary transfer rollers, the primary transfer rollers 85Y, 85M, and 85C are separated from the image forming stations 2Y, 2M, and 2C that face each other, and the primary transfer rollers corresponding to the black color are used. By bringing only 85K into contact with the image forming station 2K, only the monochrome image forming station 2K is brought into contact with the transfer belt 81. As a result, the primary transfer position TR1k is formed only between the primary transfer roller 85K and the image forming station 2K. Then, by applying a primary transfer bias to the primary transfer roller 85K from the primary transfer bias generator at an appropriate timing, a black toner image formed on the surface of the photosensitive drum 21 provided in the image forming station 2K is obtained. A monochrome image is formed by transferring to the surface of the transfer belt 81 at the primary transfer position TR1k.

さらに、転写ベルトユニット8は、ブラック用一次転写ローラ85Kの下流側で且つ駆動ローラ82の上流側に配設された下流ガイドローラ86を備える。この下流ガイドローラ86は、一次転写ローラ85Kが画像形成ステーション2Kの感光体ドラム21に当接して形成する一次転写位置TR1での一次転写ローラ85Kとブラック用感光体ドラム21(K)との共通接線上において、転写ベルト81に当接するように構成されている。   Further, the transfer belt unit 8 includes a downstream guide roller 86 disposed on the downstream side of the black primary transfer roller 85K and on the upstream side of the driving roller 82. The downstream guide roller 86 is common to the primary transfer roller 85K and the black photosensitive drum 21 (K) at the primary transfer position TR1 formed by the primary transfer roller 85K contacting the photosensitive drum 21 of the image forming station 2K. It is configured to contact the transfer belt 81 on the tangent line.

また、下流ガイドローラ86に巻き掛けられた転写ベルト81の表面に対向してパッチセンサ89が設けられている。パッチセンサ89は例えば反射型フォトセンサからなり、転写ベルト81表面の反射率の変化を光学的に検出することにより、必要に応じて転写ベルト81上に形成されるパッチ画像の位置やその濃度などを検出する。   A patch sensor 89 is provided opposite to the surface of the transfer belt 81 wound around the downstream guide roller 86. The patch sensor 89 is composed of, for example, a reflection type photosensor, and optically detects a change in the reflectance of the surface of the transfer belt 81, so that the position and density of the patch image formed on the transfer belt 81 as necessary. Is detected.

給紙ユニット7は、シートを積層保持可能である給紙カセット77と、給紙カセット77からシートを一枚ずつ給紙するピックアップローラ79とを有する給紙部を備えている。ピックアップローラ79により給紙部から給紙されたシートは、レジストローラ対80によって給紙タイミングが調整された後、シート案内部材15に沿って、駆動ローラ82と二次転写ローラ121とが当接する二次転写位置TR2に給紙される。   The sheet feeding unit 7 includes a sheet feeding unit having a sheet feeding cassette 77 capable of stacking and holding sheets and a pickup roller 79 that feeds sheets one by one from the sheet feeding cassette 77. The sheet fed from the sheet feeding unit by the pickup roller 79 is adjusted in sheet feeding timing by the registration roller pair 80, and then the drive roller 82 and the secondary transfer roller 121 abut along the sheet guide member 15. Paper is fed to the secondary transfer position TR2.

二次転写ローラ121は、転写ベルト81に対して離当接自在に設けられ、二次転写ローラ駆動機構(図示省略)により離当接駆動される。定着ユニット13は、ハロゲンヒータ等の発熱体を内蔵して回転自在な加熱ローラ131と、この加熱ローラ131を押圧付勢する加圧部132とを有している。そして、その表面に画像が二次転写されたシートは、シート案内部材15により、加熱ローラ131と加圧部132の加圧ベルト1323とで形成するニップ部に案内され、該ニップ部において所定の温度で画像が熱定着される。加圧部132は、2つのローラ1321,1322と、これらに張架される加圧ベルト1323とで構成されている。そして、加圧ベルト1323の表面のうち、2つのローラ1321,1322により張られたベルト張面を加熱ローラ131の周面に押し付けることで、加熱ローラ131と加圧ベルト1323とで形成するニップ部が広くとれるように構成されている。また、こうして定着処理を受けたシートはハウジング本体3の上面部に設けられた排紙トレイ4に搬送される。   The secondary transfer roller 121 is provided so as to be able to come into contact with and separate from the transfer belt 81 and is driven to come into contact with and separate from a secondary transfer roller drive mechanism (not shown). The fixing unit 13 includes a heating roller 131 that includes a heating element such as a halogen heater and is rotatable, and a pressure unit 132 that presses and biases the heating roller 131. The sheet on which the image is secondarily transferred is guided to the nip formed by the heating roller 131 and the pressure belt 1323 of the pressure unit 132 by the sheet guide member 15, and in the nip, a predetermined value is formed. The image is heat-fixed at temperature. The pressure unit 132 includes two rollers 1321 and 1322 and a pressure belt 1323 stretched between them. A nip portion formed by the heating roller 131 and the pressure belt 1323 is formed by pressing the belt tension surface stretched by the two rollers 1321 and 1322 out of the surface of the pressure belt 1323 against the peripheral surface of the heating roller 131. Is configured to be widely taken. Further, the sheet thus subjected to the fixing process is conveyed to a paper discharge tray 4 provided on the upper surface portion of the housing body 3.

前記した駆動ローラ82は、転写ベルト81を図示矢印D81の方向に循環駆動するとともに、二次転写ローラ121のバックアップローラとしての機能も兼ねている。駆動ローラ82の周面には、厚さ3mm程度、体積抵抗率が1000kΩ・cm以下のゴム層が形成されており、金属製の軸を介して接地することにより、図示を省略する二次転写バイアス発生部から二次転写ローラ121を介して供給される二次転写バイアスの導電経路としている。このように駆動ローラ82に高摩擦かつ衝撃吸収性を有するゴム層を設けることにより、二次転写位置TR2へシートが進入する際の衝撃が転写ベルト81に伝達されることに起因する画質の劣化を防止することができる。   The drive roller 82 circulates and drives the transfer belt 81 in the direction of the arrow D81 in the figure, and also serves as a backup roller for the secondary transfer roller 121. A rubber layer having a thickness of about 3 mm and a volume resistivity of 1000 kΩ · cm or less is formed on the peripheral surface of the drive roller 82, and secondary transfer is omitted by grounding through a metal shaft. A conductive path of a secondary transfer bias supplied from the bias generation unit via the secondary transfer roller 121 is used. Thus, by providing the driving roller 82 with a rubber layer having high friction and shock absorption, image quality deterioration caused by transmission of the impact to the transfer belt 81 when the sheet enters the secondary transfer position TR2. Can be prevented.

また、この装置では、ブレード対向ローラ83に対向してクリーナ部71が配設されている。クリーナ部71は、クリーナブレード711と廃トナーボックス713とを有する。クリーナブレード711は、その先端部を転写ベルト81を介してブレード対向ローラ83に当接することで、二次転写後に転写ベルト81に残留するトナーや紙粉等の異物を除去する。そして、このように除去された異物は、廃トナーボックス713に回収される。また、クリーナブレード711及び廃トナーボックス713は、ブレード対向ローラ83と一体的に構成されている。   Further, in this apparatus, a cleaner portion 71 is disposed to face the blade facing roller 83. The cleaner unit 71 includes a cleaner blade 711 and a waste toner box 713. The cleaner blade 711 removes foreign matters such as toner and paper dust remaining on the transfer belt 81 after the secondary transfer by bringing the tip of the cleaner blade 711 into contact with the blade facing roller 83 via the transfer belt 81. The foreign matter removed in this way is collected in a waste toner box 713. Further, the cleaner blade 711 and the waste toner box 713 are integrally formed with the blade facing roller 83.

なお、この実施形態においては、各画像形成ステーション2Y、2M、2Cおよび2Kの感光体ドラム21、帯電部23、現像部25および感光体クリーナ27を一体的にカートリッジとしてユニット化している。そして、このカートリッジが装置本体に対し着脱可能に構成されている。また、各カートリッジには、該カートリッジに関する情報を記憶するための不揮発性メモリがそれぞれ設けられている。そして、エンジンコントローラECと各カートリッジとの間で無線通信が行われる。こうすることで、各カートリッジに関する情報がエンジンコントローラECに伝達されるとともに、各メモリ内の情報が更新記憶される。これらの情報に基づき各カートリッジの使用履歴や消耗品の寿命が管理される。   In this embodiment, the photosensitive drum 21, the charging unit 23, the developing unit 25, and the photosensitive cleaner 27 of each of the image forming stations 2Y, 2M, 2C, and 2K are unitized as a unit. The cartridge is configured to be detachable from the apparatus main body. Each cartridge is provided with a nonvolatile memory for storing information related to the cartridge. Then, wireless communication is performed between the engine controller EC and each cartridge. Thus, information about each cartridge is transmitted to the engine controller EC, and information in each memory is updated and stored. Based on these pieces of information, the usage history of each cartridge and the lifetime of consumables are managed.

また、この実施形態では、メインコントローラMC、ヘッドコントローラHCおよび各ラインヘッド29がそれぞれ別ブロックとして構成され、以下に説明するように、それらが互いにシリアル通信線を介して接続されている。ヘッドコントローラHCをメインコントローラMCまたはラインヘッド29と一体に構成することも考えられるが、これらを別体に構成することで、次のような利点が生まれる。   In this embodiment, the main controller MC, the head controller HC, and each line head 29 are configured as separate blocks, and are connected to each other via a serial communication line as described below. Although it is conceivable to configure the head controller HC integrally with the main controller MC or the line head 29, the following advantages are produced by configuring them separately.

まず、ラインヘッド29からヘッドコントローラHCの機能を独立させることにより、ラインヘッド29を大幅に小型化することが可能となり、エンジン部EGおよび装置全体の小型化を図ることができる。また、ラインヘッドの構造に依存する処理機能をメインコントローラMCから切り離し専用ブロック化することにより、メインコントローラMC側ではヘッドの構成を考慮することなく、より汎用性の高い信号処理のみを行うことができるようになる。また、メインコントローラMCとヘッドコントローラHCとの間の通信を規格化しておけば、異なる構成のヘッドを使用する場合にも、メインコントローラについては何ら変更することなく、使用するヘッドに対応するヘッドコントローラのみを用意すればよいこととなる。これにより、共通のメインコントローラMCを異なる構成のヘッドを有する装置に共通して使用することが可能となり、1つのコントローラを用いた多機種展開が容易になる。   First, by making the function of the head controller HC independent of the line head 29, the line head 29 can be significantly downsized, and the engine unit EG and the entire apparatus can be downsized. In addition, by separating the processing function depending on the structure of the line head from the main controller MC and making it a dedicated block, the main controller MC can perform only more versatile signal processing without considering the head configuration. become able to. If the communication between the main controller MC and the head controller HC is standardized, the head controller corresponding to the head to be used can be used without changing the main controller even when using a head having a different configuration. It will be necessary to prepare only. As a result, a common main controller MC can be used in common for apparatuses having differently configured heads, and multi-model development using one controller is facilitated.

上記のように構成された装置各部の連携動作について、再び図3を参照しながら説明する。外部装置からメインコントローラMCに画像形成指令が与えられると、メインコントローラMCは、UART(汎用非同期送受信)通信線を介してエンジンコントローラECにエンジン部EGを起動させるための制御信号を送信する。また、メインコントローラMCに設けられた画像処理部100が、画像形成指令に含まれる画像データに対して所定の信号処理を行い、各トナー色ごとのビデオデータを生成する。   The cooperative operation of each part of the apparatus configured as described above will be described with reference to FIG. 3 again. When an image formation command is given from the external device to the main controller MC, the main controller MC transmits a control signal for starting the engine unit EG to the engine controller EC via a UART (general purpose asynchronous transmission / reception) communication line. Further, the image processing unit 100 provided in the main controller MC performs predetermined signal processing on the image data included in the image formation command, and generates video data for each toner color.

一方、制御信号を受けたエンジンコントローラECは、エンジン部EG各部の初期化およびウォームアップを開始する。これらが完了して画像形成動作を実行可能な状態になると、エンジンコントローラECは、各ラインヘッド29を制御するヘッドコントローラHCに対し画像形成動作の開始のきっかけとなる同期信号VsyncをUART通信線を介して出力する。また、UART通信線を介したエンジンコントローラECとヘッドコントローラHCとの通信においては、この他にラインヘッド29を制御するための種々の制御パラメータのやり取りが行われるが、その詳細については後述する。   On the other hand, the engine controller EC receiving the control signal starts initialization and warm-up of each part of the engine part EG. When these are completed and the image forming operation can be executed, the engine controller EC sends a synchronization signal Vsync that triggers the start of the image forming operation to the head controller HC that controls each line head 29 via the UART communication line. To output. In addition, in the communication between the engine controller EC and the head controller HC via the UART communication line, various control parameters for controlling the line head 29 are exchanged, and details thereof will be described later.

ヘッドコントローラHCには、各ラインヘッドを制御するヘッド制御モジュール400と、メインコントローラMCとのデータ通信を司るヘッド側通信モジュール300とが設けられている。一方、メインコントローラMCにもメイン側通信モジュール200が設けられている。ヘッド側通信モジュール300からメイン側通信モジュール200に向けては、1ページ分の画像の先頭を示す垂直リクエスト信号VREQと、該画像を構成するラインのうち1ライン分のビデオデータを要求する水平リクエスト信号HREQとが送信される。一方、メイン側通信モジュール200からヘッド側通信モジュール300に向けては、これらのリクエスト信号に応じてビデオデータVDが送信される。より詳しくは、画像の先頭を示す垂直リクエスト信号VREQを受信した後、水平リクエスト信号HREQを受信する度に、画像の先頭部分から1ライン分ずつビデオデータを順次出力する。   The head controller HC is provided with a head control module 400 that controls each line head and a head-side communication module 300 that controls data communication with the main controller MC. On the other hand, the main communication module 200 is also provided in the main controller MC. From the head-side communication module 300 to the main-side communication module 200, a vertical request signal VREQ indicating the head of an image for one page and a horizontal request for requesting video data for one line among the lines constituting the image. Signal HREQ is transmitted. On the other hand, the video data VD is transmitted from the main communication module 200 to the head communication module 300 in response to these request signals. More specifically, after receiving the vertical request signal VREQ indicating the head of the image, each time the horizontal request signal HREQ is received, video data is sequentially output for each line from the head portion of the image.

図5はメインコントローラとヘッドコントローラとの間の通信を示す図である。1ページの画像は、多数のドットをX方向(ラインヘッド29の発光素子の配列方向)に沿って一列に並べたラインをこれと直交する方向、すなわち転写ベルト81の移動方向D81に少しずつ位置を異ならせながら形成したものである。ヘッドコントローラHCから出力されるリクエスト信号VREQはページ先頭を示すものである。メインコントローラMCではリクエスト信号VREQの受信後に受信したリクエスト信号HREQが有効とされ、このリクエスト信号HREQを受信する度に1ライン分のビデオデータVDをヘッドコントローラHCに送信する。   FIG. 5 is a diagram illustrating communication between the main controller and the head controller. An image of one page is positioned little by little in a direction perpendicular to the line in which a large number of dots are arranged in a line along the X direction (the light emitting element arrangement direction of the line head 29), that is, in the moving direction D81 of the transfer belt 81. It is formed while differentiating. A request signal VREQ output from the head controller HC indicates the head of the page. The main controller MC validates the request signal HREQ received after receiving the request signal VREQ, and transmits video data VD for one line to the head controller HC every time the request signal HREQ is received.

この実施形態では、1ラインを構成するドット数は最大6828である。また、解像度は600dpi(dots per inch)であり、ドットピッチもこれに等しい。したがって、1ラインの最大長さはおよそ11.4インチ(289mm)である。この長さは、日本工業規格A3版用紙の短辺寸法に対応している。各ドットの画像データは8ビットで多階調表現されており、1ライン分のビデオデータVDは、予め定められた特定の値(ここでは55h)のヘッドデータと、それに続く8ビット×6828ドットの画像データ列とからなっている。ヘッドデータはデータ列の先頭を示すためのものであり、ビデオデータを受信するヘッドコントローラ側では、値00hが続いた後に受信されたヘッドデータによりデータの先頭であることを認識することができる。言い換えれば、垂直リクエスト信号VREQを受信してから最初に受信された00h以外の値がヘッドデータとして決められているものと異なっていた場合には、通信エラーであると判断することができる。   In this embodiment, the maximum number of dots constituting one line is 6828. The resolution is 600 dpi (dots per inch), and the dot pitch is equal to this. Thus, the maximum length of one line is approximately 11.4 inches (289 mm). This length corresponds to the short side dimension of Japanese Industrial Standard A3 size paper. The image data of each dot is expressed in multi-gradation with 8 bits, and one line of video data VD is a predetermined specific value (here 55h) of head data followed by 8 bits × 6828 dots. Image data string. The head data is for indicating the head of the data string, and the head controller that receives the video data can recognize the head of the data from the head data received after the value 00h. In other words, if a value other than 00h received first after receiving the vertical request signal VREQ is different from that determined as the head data, it can be determined that a communication error has occurred.

こうして1ライン分のビデオデータを出力した後、続いてリクエスト信号HREQが与えられると、メインコントローラMCは次の1ライン分のデータを出力する。これを繰り返すことにより、1ページ分の画像に対応するビデオデータVDがメインコントローラMCからヘッドコントローラHCに受け渡される。形成すべき次のページの画像がある場合には、先のページのデータ通信の終了後、ヘッドコントローラHCからメインコントローラMCに対し再び垂直リクエスト信号VREQが送信される。   After outputting the video data for one line in this way, when the request signal HREQ is subsequently given, the main controller MC outputs the data for the next one line. By repeating this, video data VD corresponding to an image for one page is transferred from the main controller MC to the head controller HC. When there is an image of the next page to be formed, the vertical request signal VREQ is transmitted again from the head controller HC to the main controller MC after the data communication of the previous page is completed.

この実施形態では、上記した各信号、すなわちヘッドコントローラHCからメインコントローラMCへ送られるリクエスト信号VREQ、HREQおよびメインコントローラMCからヘッドコントローラHCへ送られるビデオデータVDが、YMCK各色に対応して4組存在する。以下では、必要に応じて各信号にハイフンおよび色を表す符号を付すことで色の区別をする。例えば、イエロー用の垂直同期信号、水平同期信号およびビデオデータはそれぞれVREQ−Y、HREQ−YおよびVD−Yと表す。   In this embodiment, the above-described signals, that is, request signals VREQ and HREQ sent from the head controller HC to the main controller MC and video data VD sent from the main controller MC to the head controller HC correspond to four sets corresponding to each color of YMCK. Exists. In the following, the colors are distinguished by attaching a hyphen and a code representing the color to each signal as necessary. For example, the vertical synchronizing signal, horizontal synchronizing signal, and video data for yellow are represented as VREQ-Y, HREQ-Y, and VD-Y, respectively.

図6は各色ごとの通信タイミングを示す図である。より具体的には、同図は2ページ分のカラー画像を連続して形成する場合におけるメインコントローラとヘッドコントローラとの間の信号のやり取りを示している。図2に示すように、各画像形成ステーション2Y、2M、2C、2Kが転写ベルト81上にトナー像を転写する一次転写位置TR1y、TR1m、TR1c、TR1kは互いに異なっている。したがって、各画像形成ステーションでそれぞれ形成されるトナー像を転写ベルト81上の同一位置で互いに重ね合わせるためには、一次転写位置の違いを吸収すべくビデオデータを一時的に保存するバッファメモリをヘッドコントローラHCに設けるか、または一次転写位置間の距離に応じてビデオデータの送信タイミングをトナー色ごとに異ならせる必要がある。前者の場合には各トナー色ごとに大容量のメモリが必要となり装置コストが大幅に上昇してしまう。   FIG. 6 is a diagram showing the communication timing for each color. More specifically, this figure shows the exchange of signals between the main controller and the head controller when two pages of color images are continuously formed. As shown in FIG. 2, the primary transfer positions TR1y, TR1m, TR1c and TR1k at which the image forming stations 2Y, 2M, 2C and 2K transfer the toner image onto the transfer belt 81 are different from each other. Therefore, in order to superimpose the toner images formed at the respective image forming stations at the same position on the transfer belt 81, a buffer memory for temporarily storing video data to absorb the difference in the primary transfer position is used as a head. It is necessary to provide the video data transmission timing for each toner color depending on the distance between the primary transfer positions provided in the controller HC. In the former case, a large-capacity memory is required for each toner color, resulting in a significant increase in apparatus cost.

この実施形態では、大容量のバッファメモリを必要としない後者の方法を採っている。すなわち、画像形成ステーションの配置に応じてビデオデータの送信タイミングに時間差を設けることにより、転写ベルト81上におけるトナー像の形成位置が各トナー色間で一致するようにしている。より具体的には、ヘッドコントローラHCから出力するリクエスト信号VREQ、HREQを送信するタイミングを、トナー色ごとに異ならせている。例えば、イエロー用垂直リクエスト信号VREQ−Yとマゼンタ用垂直リクエスト信号VREQ−Mとの間の時間差Tymは、転写ベルト81の移動速度をVtbとしたとき、
Tym=Lym/Vtb
となるように、リクエスト信号の出力タイミングが調整される。これにより、イエロー用ビデオ信号VD−Yとマゼンタ用ビデオ信号VD−Mとの間にも同様の時間差が生まれ、結果的に両トナー色のトナー像の形成位置が転写ベルト81上において同じになる。同様に、マゼンタ用ビデオ信号VD−Mとシアン用ビデオ信号VD−Cとの間、シアン用ビデオ信号VD−Cとブラック用ビデオ信号VD−Kとの間にも、それぞれ一次転写位置間の距離に応じた時間差Tmc、Tckが設けられる。
This embodiment employs the latter method that does not require a large-capacity buffer memory. In other words, by providing a time difference in the video data transmission timing in accordance with the arrangement of the image forming stations, the toner image formation positions on the transfer belt 81 are made to coincide between the toner colors. More specifically, the timing for transmitting the request signals VREQ and HREQ output from the head controller HC is different for each toner color. For example, the time difference Tym between the yellow vertical request signal VREQ-Y and the magenta vertical request signal VREQ-M is obtained when the moving speed of the transfer belt 81 is Vtb.
Tym = Lym / Vtb
The output timing of the request signal is adjusted so that As a result, a similar time difference is generated between the yellow video signal VD-Y and the magenta video signal VD-M. As a result, the toner image formation positions of both toner colors are the same on the transfer belt 81. . Similarly, the distance between the primary transfer positions is also between the magenta video signal VD-M and the cyan video signal VD-C, and between the cyan video signal VD-C and the black video signal VD-K. The time differences Tmc and Tck according to the above are provided.

このとき、一次転写位置間の距離に応じた時間差を設定しているのはヘッドコントローラHCから出力されるリクエスト信号であり、メインコントローラMCは単に与えられたリクエスト信号によって要求されたタイミングでビデオ信号を出力するのみである。こうすることで、メインコントローラMC側で一次転写位置間の距離を管理しておく必要がなくなり、メインコントローラMCはエンジン部EGの構成に依存しない処理のみを行うことができる。   At this time, it is the request signal output from the head controller HC that sets the time difference according to the distance between the primary transfer positions, and the main controller MC simply receives the video signal at the timing requested by the given request signal. Is simply output. In this way, it is not necessary to manage the distance between the primary transfer positions on the main controller MC side, and the main controller MC can perform only processing independent of the configuration of the engine unit EG.

ところで、このような通信方式では、リクエスト信号VREQ、HREQおよびビデオデータVDの少なくとも3本の信号線が1色ごとに必要である。そして、色数が多くなるとそれにつれて信号線の本数も多くなってしまう。また、図6から明らかなように、2色以上の信号が同時に送受信されるタイミングが存在するため、共通バスラインを介したバス通信方式を採用することも難しい。   By the way, in such a communication system, at least three signal lines of request signals VREQ and HREQ and video data VD are required for each color. As the number of colors increases, the number of signal lines also increases. Further, as apparent from FIG. 6, there is a timing at which signals of two or more colors are simultaneously transmitted / received, so that it is difficult to adopt a bus communication system via a common bus line.

そこで、この実施形態では、次に説明するように、リクエスト信号を符号化している。これによって、各トナー色の垂直および水平リクエスト信号VREQおよびHREQを時分割で多重化し、1組のシリアル信号線で4色分のリクエスト信号を送信できるようにしている。また、ビデオデータVDについても4色分を時分割で1つの信号に多重化することにより、1組のシリアル信号線で送信可能としている。したがって、この実施形態では、メインコントローラMCからヘッドコントローラHCに送信するための信号線と、ヘッドコントローラHCからメインコントローラMCに送信するための信号線とからなる1組の信号線によって、色数に関係なく必要なデータ通信を行うことが可能となっている。   Therefore, in this embodiment, the request signal is encoded as described below. Thus, the vertical and horizontal request signals VREQ and HREQ for each toner color are multiplexed in a time division manner so that request signals for four colors can be transmitted through one set of serial signal lines. Also, video data VD can be transmitted through one set of serial signal lines by multiplexing four colors into one signal in a time division manner. Therefore, in this embodiment, the number of colors is determined by a set of signal lines including a signal line for transmitting from the main controller MC to the head controller HC and a signal line for transmitting from the head controller HC to the main controller MC. It is possible to perform necessary data communication regardless of the case.

このようにデータを多重化した場合、より高速でのデータ伝送が必要となる。この実施形態では、データ送信用のクロックを送信モジュール側で発生させるとともに、該クロック成分をデータに重畳して送信することによって、クロック送信線を省き信号線数をさらに削減しながら、より高速で安定したデータ通信を可能にしている。   When data is multiplexed in this way, data transmission at higher speed is required. In this embodiment, a clock for data transmission is generated on the transmission module side, and the clock component is superimposed on the data for transmission, thereby eliminating the clock transmission lines and further reducing the number of signal lines, and at a higher speed. Stable data communication is possible.

以下、本実施形態におけるデータ通信方式について詳しく説明する。この実施形態では、ヘッドコントローラHCからメインコントローラMCへ送られる4色分のリクエスト信号、そしてメインコントローラMCからヘッドコントローラHCへ送られる4色分のビデオデータのいずれもが、32ビットのシリアル信号として送受信されている。   Hereinafter, the data communication system in the present embodiment will be described in detail. In this embodiment, the request signals for four colors sent from the head controller HC to the main controller MC and the video data for four colors sent from the main controller MC to the head controller HC are both 32-bit serial signals. Sending and receiving.

図7はヘッドコントローラから送信されるデータの内容を示す図である。ヘッドコントローラHCから送信される32ビットデータは、8ビットを単位とする4セクションのデータから成り、各セクションの各ビットには、それぞれY、M、C、K色の垂直リクエスト信号VREQ、水平リクエスト信号HREQのいずれかが割り当てられている。ヘッドコントローラHCからメインコントローラMCに送られるリクエスト信号は、1色につき垂直リクエスト信号VREQ、水平リクエスト信号HREQの2種類、4色分で計8種類である。これら8種類の信号を、1セクションを構成する8ビットのそれぞれに割り当てる。ここでは、上位ビットから順に、リクエスト信号VREQ−Y、HREQ−Y、VREQ−M、HREQ−M、VREQ−C、HREQ−C、VREQ−KおよびHREQ−Kを割り当てるものとする。これを受信したメインコントローラMCでは、各ビット情報を取り出して時系列に沿って再配列することによって、シリアル信号に多重化されていた各色ごとのリクエスト信号を復元することができる。   FIG. 7 shows the contents of data transmitted from the head controller. The 32-bit data transmitted from the head controller HC is composed of four sections of data in units of 8 bits, and each bit of each section includes Y, M, C, and K color vertical request signals VREQ and horizontal requests. One of the signals HREQ is assigned. There are eight types of request signals sent from the head controller HC to the main controller MC for two colors, that is, a vertical request signal VREQ and a horizontal request signal HREQ for each color. These 8 types of signals are assigned to each of 8 bits constituting one section. Here, it is assumed that the request signals VREQ-Y, HREQ-Y, VREQ-M, HREQ-M, VREQ-C, HREQ-C, VREQ-K, and HREQ-K are assigned in order from the upper bit. The main controller MC that has received this information can restore the request signal for each color that has been multiplexed into the serial signal by taking out each bit information and rearranging it in time series.

図8はリクエスト信号の例を示すタイミングチャートである。また、図9は図8のパターンを符号化した結果を示す図である。これらの図を参照しながら、8種類のリクエスト信号を1つのシリアル信号として伝送する方法について説明する。なお、図8および図9に示すパターンは説明の便宜のために作成した仮想的なものであって、装置の動作において現実に生じうるパターンとは必ずしも一致しない。また、リクエスト信号を符号化するに際しては、Hレベルを値0で、Lレベルを値1で表すものとする。   FIG. 8 is a timing chart showing an example of a request signal. FIG. 9 is a diagram showing the result of encoding the pattern of FIG. A method of transmitting eight types of request signals as one serial signal will be described with reference to these drawings. Note that the patterns shown in FIGS. 8 and 9 are virtual ones created for convenience of explanation, and do not necessarily match the patterns that can actually occur in the operation of the apparatus. When the request signal is encoded, the H level is represented by a value 0 and the L level is represented by a value 1.

ヘッドコントローラHCでは、送信すべきリクエスト信号を、1ワード分の転送周期の1/4、すなわち1セクション当たりの転送周期に相当するサンプリング周期でサンプリングして符号化する。時刻t=0を始点としたとき、第1サンプリング周期においては8種類のリクエスト信号が全てHレベルであるため、この状態は「00000000d」すなわち「00h」で表すことができる。ここで、符号d、hはそれぞれ2進表記、16進表記であることを表す。この値が第1ワードの第1セクション(ビット31〜24)の値となる。第2サンプリング周期も同様に、「00h」と表すことができ、これが第2セクション(ビット23〜16)の値となる。   In the head controller HC, the request signal to be transmitted is sampled and encoded at a sampling period corresponding to 1/4 of the transfer period for one word, that is, the transfer period per section. When the time t = 0 is set as the start point, since all the eight types of request signals are at the H level in the first sampling period, this state can be expressed by “00000000d”, that is, “00h”. Here, symbols d and h represent binary notation and hexadecimal notation, respectively. This value becomes the value of the first section (bits 31 to 24) of the first word. Similarly, the second sampling period can be expressed as “00h”, which is the value of the second section (bits 23 to 16).

第3サンプリング周期ではイエロー色に対応する垂直リクエスト信号VREQ−YのみがLレベルとなっているので、この状態を「10000000d」すなわち「80h」で表すことができる。したがって、第3セクション(ビット15〜8)の値は「80h」となる。第4サンプリング周期では再び全ての信号がLレベルであるので、「00h」により表すことができる。以上より、第1ないし第4サンプリング周期のサンプリング結果を1ワード(32ビット長)で「00008000h」と表すことができる。このようにして、この期間の各リクエスト信号を多重化し符号化することができる。   Since only the vertical request signal VREQ-Y corresponding to yellow is at the L level in the third sampling period, this state can be represented by “10000000d”, that is, “80h”. Therefore, the value of the third section (bits 15 to 8) is “80h”. In the fourth sampling period, all the signals are again at the L level, and therefore can be represented by “00h”. From the above, the sampling result of the first to fourth sampling periods can be expressed as “00000000h” in one word (32 bits long). In this way, each request signal in this period can be multiplexed and encoded.

こうして符号化されたリクエスト信号は1ワード単位のシリアル信号としてヘッドコントローラHCからメインコントローラMCへ送信される。この信号を受信したメインコントローラMCでは、上記した符号化のルールを逆向きに適用することによって、受信データ「00008000h」から、「イエロー用リクエスト信号VREQ−Yが第3サンプリング周期においてLレベル、他はHレベル」というサンプリング前の状態を復元することができる。以後の各サンプリング周期についても同様にすることができ、これにより、図8に示すリクエスト信号の変化パターンは、図9に示すデータ列として表されることになる。こうして、ヘッドコントローラHCは8種類のリクエスト信号を1つのシリアル信号に多重化して送信することができ、これを受信したメインコントローラMCでは元のリクエスト信号の変化を過不足なく復元することができる。   The request signal thus encoded is transmitted from the head controller HC to the main controller MC as a serial signal in units of one word. In the main controller MC that has received this signal, by applying the above-described encoding rule in the reverse direction, from the received data “00000000h”, “the yellow request signal VREQ-Y is at the L level in the third sampling period, etc. Can restore the pre-sampling state. The same can be done for each of the subsequent sampling periods, whereby the change pattern of the request signal shown in FIG. 8 is represented as a data string shown in FIG. In this way, the head controller HC can multiplex and transmit eight types of request signals into one serial signal, and the main controller MC that has received this can restore the change in the original request signal without excess or deficiency.

図10はメインコントローラから送信されるデータの内容を示す図である。メインコントローラMCからヘッドコントローラHCに対しては、各色8ビットで表されたビデオデータが32ビットのシリアル信号に時分割多重化されて送信されている。32ビットデータは8ビットを単位とする4つのセクションから成っており、1つのセクションに1つのトナー色が割り当てられている。各セクションは、形成すべきドットが上寄せか下寄せか等の位置を表す情報(2ビット)、適用されるスクリーンの種類を示す情報(1ビット)および形成すべきドットの階調値を表す情報(5ビット)から構成されている。   FIG. 10 is a diagram showing the contents of data transmitted from the main controller. From the main controller MC to the head controller HC, video data represented by 8 bits for each color is time-division multiplexed into a 32-bit serial signal and transmitted. The 32-bit data is composed of four sections in units of 8 bits, and one toner color is assigned to one section. Each section represents information (2 bits) indicating a position such as whether the dot to be formed is top aligned or bottom aligned, information indicating the type of screen to be applied (1 bit), and the gradation value of the dot to be formed It consists of information (5 bits).

こうして、8ビット×4色のビデオデータは32ビットデータとしてヘッドコントローラHCにシリアル送信される。そして、これを受信したヘッドコントローラHCでは、受信データを1セクションごとに分割することにより、各色のビデオデータを復元することができる。なお、各セクションのうち、ヘッドコントローラHCからリクエスト信号が出力されていないトナー色に対応するセクションに対しては、ヌルデータまたは所定のダミーデータを挿入しておくものとする。つまり、この実施形態では、送信すべきビデオデータがない場合でも、予め定められた各トナー色へのセクションの割り当ては変化しない。すなわち、この実施形態では、ビデオデータを同期式時分割多重化する。   Thus, 8-bit × 4-color video data is serially transmitted to the head controller HC as 32-bit data. Then, the head controller HC that has received this can restore the video data of each color by dividing the received data into sections. In each section, null data or predetermined dummy data is inserted into a section corresponding to a toner color for which a request signal is not output from the head controller HC. That is, in this embodiment, even when there is no video data to be transmitted, the assignment of sections to predetermined toner colors does not change. That is, in this embodiment, video data is synchronously time-division multiplexed.

以上のように、この実施形態では、メインコントローラMCからヘッドコントローラHCへ送られる4色分のビデオデータ、およびヘッドコントローラHCからメインコントローラMCへ送られる4色分8種類のリクエスト信号を、いずれも1つのシリアル信号として送受信している。続いて、上記の通信方式を可能とするためのハードウェア構成について説明する。   As described above, in this embodiment, the video data for four colors sent from the main controller MC to the head controller HC and the eight types of request signals for four colors sent from the head controller HC to the main controller MC are all used. It is transmitted and received as one serial signal. Next, a hardware configuration for enabling the above communication method will be described.

図11はメインコントローラとヘッドコントローラとの接続を示す図である。メインコントローラMCには、メイン側通信モジュール200と電気的に接続された7ピンのプラグ201(以下「ホストプラグ」という)が設けられている。また、ヘッドコントローラHCにも、ヘッド側通信モジュール300と電気的に接続された7ピンのプラグ301(以下「デバイスプラグ」という)が設けられている。そして、両プラグ間は、両端にそれぞれホストプラグ201、デバイスプラグ301と嵌合する7ピンのコネクタ701a、701bを備えた通信ケーブル700によって接続されている。   FIG. 11 shows the connection between the main controller and the head controller. The main controller MC is provided with a 7-pin plug 201 (hereinafter referred to as “host plug”) electrically connected to the main communication module 200. The head controller HC is also provided with a 7-pin plug 301 (hereinafter referred to as “device plug”) that is electrically connected to the head-side communication module 300. The two plugs are connected to each other by a communication cable 700 having 7-pin connectors 701a and 701b fitted to the host plug 201 and the device plug 301, respectively.

信号伝送方式には高速伝送が可能なLVDS(Low Voltage Differential
Signaling;低電圧差動伝送)インターフェースが採用されており、メインコントローラMCからヘッドコントローラHCへの送信およびその逆方向の送信にはそれぞれ2本を1組とする差動信号線が使用される。2対の信号線対のうち1対は、メイン側通信モジュール200に設けられた後述する送信用のTX+端子およびTX−端子とヘッド側通信モジュール300に設けられた受信用のRX+端子およびRX−端子とをコネクタを介してそれぞれ電気的に接続する。また、もう1対は、メイン側通信モジュール200に設けられた受信用のRX+端子およびRX−端子とヘッド側通信モジュール300に設けられた送信用のTX+端子およびTX−端子とをそれぞれ電気的に接続する。すなわち、メイン側通信モジュール200とヘッド側通信モジュール300とはポイント・ツー・ポイント接続されている。各信号線対はそれぞれシールドされており、シールド導体およびGND線も、信号線対を挟んでそれぞれコネクタ701a、701bに接続されている。これらのシールド導体およびGND線は両通信モジュール内で接地されている。このように、この実施形態では、メインコントローラMCからヘッドコントローラHCへのデータ送信およびヘッドコントローラHCからメインコントローラMCへのデータ送信が、1組の通信ケーブルによって双方向に行われる。また、TX+端子からRX+端子への配線と、TX−端子からRX−端子への配線とは、通信ケーブル700および基板上の配線パターンを含めて同じ長さとされており、高速でも安定した通信が行えるようになっている。
The signal transmission method is LVDS (Low Voltage Differential), which allows high-speed transmission.
Signaling (low voltage differential transmission) interface is employed, and differential signal lines, each consisting of two lines, are used for transmission from the main controller MC to the head controller HC and transmission in the opposite direction. One of the two signal line pairs includes a transmission TX + terminal and a TX− terminal, which will be described later, provided in the main communication module 200 and a reception RX + terminal and RX−, provided in the head communication module 300. The terminals are electrically connected to each other through a connector. The other pair electrically connects the RX + and RX- terminals for reception provided in the main-side communication module 200 and the TX + and TX- terminals for transmission provided in the head-side communication module 300, respectively. Connecting. That is, the main side communication module 200 and the head side communication module 300 are point-to-point connected. Each signal line pair is shielded, and the shield conductor and the GND line are also connected to the connectors 701a and 701b, respectively, with the signal line pair interposed therebetween. These shield conductors and the GND line are grounded in both communication modules. As described above, in this embodiment, data transmission from the main controller MC to the head controller HC and data transmission from the head controller HC to the main controller MC are performed bidirectionally by a set of communication cables. In addition, the wiring from the TX + terminal to the RX + terminal and the wiring from the TX− terminal to the RX− terminal have the same length including the communication cable 700 and the wiring pattern on the board, and stable communication is possible even at high speed. It can be done.

図12はメインコントローラの構成を示す図である。メインコントローラMCは、外部装置から与えられる画像形成指令に含まれる画像データに必要な信号処理を行う画像処理部100と、メイン側通信モジュール200とを備えている。画像処理部100には、RGB画像データを各トナー色に対応したCMYK画像データに展開する色変換処理ブロック101と、画像データを一時的に保存するための画像メモリ102とが設けられている。さらに、画像処理部100には、画像データに対しスクリーン処理、ガンマ補正などの処理を行ってビデオデータVDを生成する画像処理ブロック103Y、103M、103C、103Kがそれぞれのトナー色ごとに設けられている。各画像処理ブロック103Y等は、垂直リクエスト信号VREQ−Y等の入力をきっかけとして1ページ分の画像について信号処理を開始し、生成した1ラインごとのビデオデータを順次メイン側通信モジュール200に出力する。   FIG. 12 is a diagram showing the configuration of the main controller. The main controller MC includes an image processing unit 100 that performs signal processing necessary for image data included in an image formation command given from an external device, and a main-side communication module 200. The image processing unit 100 includes a color conversion processing block 101 that develops RGB image data into CMYK image data corresponding to each toner color, and an image memory 102 for temporarily storing the image data. Further, the image processing unit 100 is provided with image processing blocks 103Y, 103M, 103C, and 103K for each toner color, which generate video data VD by performing processing such as screen processing and gamma correction on the image data. Yes. Each image processing block 103Y or the like starts signal processing for the image for one page triggered by the input of the vertical request signal VREQ-Y or the like, and sequentially outputs the generated video data for each line to the main communication module 200. .

次に、メイン側通信モジュール200の構成について説明する。メイン側通信モジュール200は、画像処理部100から出力される4色のビデオデータVD−Y、VD−M、VD−C、VD−Kを上記原理に基づき多重化しヘッドコントローラHCにシリアル送信する送信ブロック210と、上記原理に基づき多重化されてヘッドコントローラHCから送られてくる各色の垂直および水平リクエスト信号VREQ、HREQを受信しそれぞれ元の信号に復元して出力する受信ブロック220と、送受信のためのクロックを発生するクロック発生ブロック230とを備えている。   Next, the configuration of the main communication module 200 will be described. The main-side communication module 200 multiplexes four-color video data VD-Y, VD-M, VD-C, and VD-K output from the image processing unit 100 based on the above principle, and serially transmits them to the head controller HC. A block 210; a reception block 220 that receives the vertical and horizontal request signals VREQ and HREQ of each color that are multiplexed based on the above principle and sent from the head controller HC; And a clock generation block 230 for generating a clock for this purpose.

送信ブロック210には、各色のビデオデータVDを多重化するタイミングを揃えるたするためのFIFOバッファ211が設けられている。FIFOバッファ211は、復元された各色の垂直リクエスト信号VREQ−Y、VREQ−M、VREQ−C、VREQ−Kに応じて各色の画像処理ブロックから出力される各8ビットのビデオデータVD−Y、VD−M、VD−C、VD−Kをそれぞれ水平リクエスト信号HREQ−Y、HREQ−M、HREQ−C、HREQ−Kでラッチしながら32ビットパラレルデータとして出力する。FIFOバッファ211から出力された32ビットデータは、データ8ビットにつき2ビットの付加ビットを加えて10ビットデータとする8b/10bエンコーダ212に入力され、都合40ビットのデータに加工される。付加ビットデータとして例えばCRC(Cyclic Redundancy Check)符号のような誤り訂正用コードを用いると、送信データの信頼性をより高めることができる。   The transmission block 210 is provided with a FIFO buffer 211 for aligning the timing for multiplexing the video data VD of each color. The FIFO buffer 211 receives 8-bit video data VD-Y output from each color image processing block in response to the restored vertical request signals VREQ-Y, VREQ-M, VREQ-C, and VREQ-K for each color. VD-M, VD-C, and VD-K are output as 32-bit parallel data while being latched by horizontal request signals HREQ-Y, HREQ-M, HREQ-C, and HREQ-K, respectively. The 32-bit data output from the FIFO buffer 211 is input to an 8b / 10b encoder 212 that adds 2 additional bits to 8 bits of data to form 10-bit data, and is processed into 40-bit data. When an error correction code such as a CRC (Cyclic Redundancy Check) code is used as the additional bit data, the reliability of the transmission data can be further improved.

こうして40ビット化されたデータはFIFOバッファ213を経てシリアライザ214に入力され、シリアルデータとして送信バッファ215に送られる。送信バッファ215は、クロック発生ブロック230に設けられた基準クロック(REFCLK)231に基づき送信クロック発生部232で生成される送信クロックをデータに埋め込んで、つまり送信クロックを送信データによって変調して、該変調信号を差動シリアル信号としてTX+、TX−端子から出力する。このように、この実施形態では4色分のビデオデータは1つのシリアル信号に多重化されており、また該シリアル信号はクロック成分を埋め込んだ差動信号として出力される。すなわち、この実施形態では、4色分のビデオデータが1対の差動信号線によって送信される。   The 40-bit data is input to the serializer 214 via the FIFO buffer 213 and sent to the transmission buffer 215 as serial data. The transmission buffer 215 embeds the transmission clock generated by the transmission clock generation unit 232 based on the reference clock (REFCLK) 231 provided in the clock generation block 230, that is, modulates the transmission clock with the transmission data, The modulation signal is output as a differential serial signal from the TX + and TX− terminals. As described above, in this embodiment, the video data for four colors are multiplexed into one serial signal, and the serial signal is output as a differential signal in which the clock component is embedded. That is, in this embodiment, video data for four colors is transmitted through a pair of differential signal lines.

図13は信号線上のビデオデータを模式的に示す図である。この実施形態において、基準クロック(REFCLK)の周波数は75MHzであり、これを2分周したデータ送信クロック(ワードクロック)の周波数は37.5MHzである。したがって、1ワードデータの送信周期は、基準クロック周期Trefの2倍、約26.7nsecであり、この中に4色分のタイムスロットが設けられている。データ(フレーム)長は40ビットであるから、データ転送レートは1.5Gbps(bits per second)となっている。40ビットデータ(1フレーム)の内訳は、8ビットのビデオデータに2ビットの付加データを加えた1色(チャネル)当たり10ビット×4チャネルである。なお、クロック成分はデータに埋め込まれており、図示したクロック信号が別途伝送されているわけではない。   FIG. 13 is a diagram schematically showing video data on a signal line. In this embodiment, the frequency of the reference clock (REFCLK) is 75 MHz, and the frequency of the data transmission clock (word clock) obtained by dividing the frequency by 2 is 37.5 MHz. Therefore, the transmission period of one word data is about 26.7 nsec, which is twice the reference clock period Tref, and four color time slots are provided therein. Since the data (frame) length is 40 bits, the data transfer rate is 1.5 Gbps (bits per second). The breakdown of 40-bit data (one frame) is 10 bits × 4 channels per color (channel) obtained by adding 2-bit additional data to 8-bit video data. The clock component is embedded in the data, and the illustrated clock signal is not transmitted separately.

図12に戻って、受信ブロック220の構成および動作について説明する。前記したように、ヘッド側通信モジュール300から送られてくる信号も、クロック成分が埋め込まれた差動信号である。この差動信号はRX+端子、RX−端子間に入力され、受信された40ビットシリアルデータが受信バッファ221に入力される。なお、信号に埋め込まれたクロック成分は受信クロック復調部233によって復調され、復調されたクロックに基づきデータが受信される。   Returning to FIG. 12, the configuration and operation of the reception block 220 will be described. As described above, the signal transmitted from the head side communication module 300 is also a differential signal in which a clock component is embedded. This differential signal is input between the RX + terminal and the RX− terminal, and the received 40-bit serial data is input to the reception buffer 221. The clock component embedded in the signal is demodulated by the reception clock demodulation unit 233, and data is received based on the demodulated clock.

受信された40ビットシリアルデータはデシリアライザ222によりパラレル化される。そして、10b/8bデコーダ223により付加ビットデータが除かれて32ビットデータに直される。この際、必要に応じて誤り訂正が行われる。この32ビットデータはバッファ224に入力され、別途設けられた出力クロック234に同期してディストリビュータ225に与えられる。   The received 40-bit serial data is parallelized by the deserializer 222. Then, the additional bit data is removed by the 10b / 8b decoder 223 and converted to 32-bit data. At this time, error correction is performed as necessary. The 32-bit data is input to the buffer 224 and supplied to the distributor 225 in synchronization with an output clock 234 provided separately.

ディストリビュータ225では、32ビットデータの各ビット情報を切り出し、時系列に沿って出力することによって、8種類のリクエスト信号を復元する。このうち、垂直リクエスト信号VREQ−Y、VREQ−M、VREQ−CおよびVREQ−Kは、画像処理の開始時期を知らせるべく画像処理ブロック103Y、103M、103Cおよび103Kにそれぞれ与えられる。また、水平リクエスト信号HREQ−Y、HREQ−M、HREQ−CおよびHREQ−Kは、各画像処理ブロックから出力されるビデオデータVDを所定のタイミングで多重化させるべく、データラッチのタイミング信号としてFIFOバッファ211に与えられている。   In the distributor 225, each bit information of 32-bit data is cut out and output in time series, thereby restoring eight types of request signals. Among them, the vertical request signals VREQ-Y, VREQ-M, VREQ-C, and VREQ-K are given to the image processing blocks 103Y, 103M, 103C, and 103K, respectively, to notify the start timing of the image processing. The horizontal request signals HREQ-Y, HREQ-M, HREQ-C, and HREQ-K are used as FIFO data signals as data latch timing signals to multiplex the video data VD output from each image processing block at a predetermined timing. The buffer 211 is given.

図14はヘッドコントローラの構成を示す図である。ヘッドコントローラHCは、ヘッド側通信モジュール300とヘッド制御モジュール400とを備えている。ヘッド側通信モジュール300の構成はメイン側通信モジュール200のそれと類似している。すなわち、ヘッド側通信モジュール300は、メインコントローラMCから多重化されて送信されてくるビデオデータを受信し各色ごとのビデオデータに復元する受信ブロック320と、リクエスト信号を多重化してメインコントローラMCに送信する送信ブロック310と、クロック発生ブロック330とを備えている。メイン側通信モジュール200から送信されてきたシリアル信号は、受信クロック復調部333で信号から復調されたクロックに基づいて受信され受信バッファ321に入力される。そして、デシリアライザ322により40ビットパラレルデータに変換され、さらに10b/8bデコーダ323により付加ビットが除去され32ビットパラレルデータに変換されてバッファ324に入力される。バッファ324に入力された32ビットデータは、出力クロック334に同期してディストリビュータ325に与えられる。ディストリビュータ325は、データを1セクションごとに分割することで各色8ビットずつのビデオデータを復元しヘッド制御モジュール400に出力する。すなわち、ヘッド側通信モジュール300では、多重化されてメインコントローラMCから送られてくる4色ビデオデータを逆多重化処理し、各色ごとのビデオデータに展開する。   FIG. 14 is a diagram showing the configuration of the head controller. The head controller HC includes a head side communication module 300 and a head control module 400. The configuration of the head side communication module 300 is similar to that of the main side communication module 200. That is, the head-side communication module 300 receives the video data multiplexed and transmitted from the main controller MC and restores it to video data for each color, and multiplexes the request signal and transmits it to the main controller MC. The transmission block 310 and the clock generation block 330 are provided. The serial signal transmitted from the main communication module 200 is received based on the clock demodulated from the signal by the reception clock demodulator 333 and input to the reception buffer 321. Then, it is converted into 40-bit parallel data by the deserializer 322, and additional bits are removed by the 10b / 8b decoder 323, converted into 32-bit parallel data, and input to the buffer 324. The 32-bit data input to the buffer 324 is given to the distributor 325 in synchronization with the output clock 334. The distributor 325 divides the data into sections, restores 8-bit video data for each color, and outputs the video data to the head control module 400. That is, the head side communication module 300 demultiplexes the four-color video data multiplexed and sent from the main controller MC, and develops the video data for each color.

ヘッド制御モジュール400は、画像形成ステーション2Y、2M、2Cおよび2Kのそれぞれに設けられたラインヘッド29を個別に制御するYヘッド制御ブロック410Y、Mヘッド制御ブロック410M、Cヘッド制御ブロック410CおよびKヘッド制御ブロック410Kを備えている。色ごとに分割されたビデオデータは、それぞれ対応する色のヘッド制御ブロックに入力される。また、各ヘッド制御ブロックからは、それぞれ独立したタイミングで垂直リクエスト信号VREQおよび水平リクエスト信号HREQがヘッド側通信モジュール300に入力されている。   The head control module 400 includes a Y head control block 410Y, an M head control block 410M, a C head control block 410C, and a K head that individually control the line heads 29 provided in the image forming stations 2Y, 2M, 2C, and 2K. A control block 410K is provided. The video data divided for each color is input to the corresponding color head control block. Further, the vertical request signal VREQ and the horizontal request signal HREQ are input to the head side communication module 300 from each head control block at independent timings.

ヘッド側通信モジュール300の送信ブロック310では、各ヘッド制御ブロックから随時入力されるリクエスト信号を符号化し多重化してメイン側通信モジュール200に出力する。送信ブロック310に設けられたマルチプレクサ311は、各ヘッド制御ブロックからそれぞれ出力される計8種類のリクエスト信号VREQ、HREQを、8ビット×4セクションの32ビットデータとして出力する。この32ビットデータに対し、8b/10bエンコーダが8ビットにつき2ビットの付加データを加え40ビットデータに変換する。こうして得られた40ビットデータはFIFOバッファ313を経てシリアライザ314に送られ、シリアル変換されたデータが送信バッファ315に送られる。   The transmission block 310 of the head side communication module 300 encodes and multiplexes request signals input from each head control block as needed, and outputs them to the main side communication module 200. The multiplexer 311 provided in the transmission block 310 outputs a total of eight types of request signals VREQ and HREQ output from each head control block as 32-bit data of 8 bits × 4 sections. The 8-bit / 10-b encoder adds 2 bits of additional data per 8 bits to the 32-bit data and converts it into 40-bit data. The 40-bit data obtained in this way is sent to the serializer 314 via the FIFO buffer 313, and the serially converted data is sent to the transmission buffer 315.

送信バッファ315は、クロック発生ブロック330に設けられた基準クロック(REFCLK)331に同期して送信クロック発生部332で発生される送信クロックに基づき、クロック成分を埋め込んだ40ビットシリアルデータを差動通信線に出力する。このようにして、8種類のリクエスト信号は1つのシリアル信号に多重化されて、1対の差動通信線によって送信される。   The transmission buffer 315 performs differential communication on the 40-bit serial data in which the clock component is embedded based on the transmission clock generated by the transmission clock generation unit 332 in synchronization with the reference clock (REFCLK) 331 provided in the clock generation block 330. Output to line. In this way, the eight types of request signals are multiplexed into one serial signal and transmitted through a pair of differential communication lines.

このように、この実施形態におけるメインコントローラMCとヘッドコントローラHCとの間の通信は、LVDS方式による双方向シリアル通信である。そして、各色のデータを多重化して1つのデータとしているので、双方からの送信データをそれぞれ1対ずつの差動信号線対のみで送信することができる。そのため、両コントローラ間を結ぶ信号線は最少で4本を必要とするのみであり、信号線を大幅に削減することができる。この実施形態ではGND配線やシールド導体を含めた7線の信号ケーブルを用いているが、この種のケーブルは、コンピュータ周辺装置間の相互接続における標準規格の1つであるSATA(Serial Advanced Technology
Attachment)規格でも採用されており、当該規格品として市場で安価に入手することができるものである。また、差動信号線を採用したことにより高速伝送が可能となっており、ノイズの影響も受けにくい。
As described above, the communication between the main controller MC and the head controller HC in this embodiment is bidirectional serial communication based on the LVDS method. Since the data of each color is multiplexed into one data, the transmission data from both can be transmitted only by one differential signal line pair. Therefore, only a minimum of four signal lines are required to connect the controllers, and the number of signal lines can be greatly reduced. In this embodiment, a 7-wire signal cable including a GND wiring and a shield conductor is used. This type of cable is a SATA (Serial Advanced Technology) which is one of the standards for interconnection between computer peripheral devices.
It is also adopted in the Attachment standard, and can be obtained at a low price on the market as the standard product. In addition, the use of the differential signal line enables high-speed transmission and is hardly affected by noise.

また、メインコントローラMCから送信されるデータにはメインコントローラMCに設けた基準クロックに基づくクロック成分が埋め込まれている一方、ヘッドコントローラHCから送信されるデータにはヘッドコントローラHCに別途設けた基準クロックに基づくクロック成分が埋め込まれている。したがって、この通信においては常に送信側がマスタ、受信側がスレーブの関係となる。これにより次のような利点が得られる。   In addition, a clock component based on a reference clock provided in the main controller MC is embedded in data transmitted from the main controller MC, while a reference clock provided separately in the head controller HC is included in data transmitted from the head controller HC. The clock component based on is embedded. Therefore, in this communication, the transmission side is always the master and the reception side is the slave. This provides the following advantages.

ラインヘッドを有する画像形成装置においては発光素子を高速で点灯制御するため、ドット形成位置を高精度に制御するためには点灯制御用のクロックはできるだけラインヘッドに近いところで発生させることが望ましい。そのため、この実施形態では、次に説明するように、各ヘッド制御ブロック内でこの点灯制御用クロックを発生させている。   In an image forming apparatus having a line head, lighting control of the light emitting element is performed at high speed. Therefore, it is desirable to generate a lighting control clock as close to the line head as possible in order to control the dot formation position with high accuracy. Therefore, in this embodiment, the lighting control clock is generated in each head control block as described below.

また、メインコントローラMCから送信されるビデオデータについても、この点灯制御用クロックに同期して順次出力される必要がある。これを実現するために、ビデオデータ伝送用のクロックをヘッドコントローラHC側から供給しメインコントローラMCをスレーブ動作させることが考えられる。しかしながら、こうした場合、高速のクロックが長く引き回されることによって波形が鈍りクロックが正しく伝送されなかったり、装置内に高周波ノイズが発生して装置の動作を不安定にさせるなどの問題が生じる。   Also, the video data transmitted from the main controller MC needs to be sequentially output in synchronization with the lighting control clock. In order to realize this, it is conceivable that a clock for video data transmission is supplied from the head controller HC side to operate the main controller MC as a slave. However, in such a case, there are problems that the high-speed clock is routed for a long time and the waveform becomes dull and the clock is not transmitted correctly, or that high-frequency noise is generated in the device and the operation of the device becomes unstable.

この実施形態では、ヘッドコントローラHCからメインコントローラMCに供給するのはページごとおよびラインごとのリクエスト信号のみに留める一方、メインコントローラMCはリクエスト信号に応じて、自らが有する基準クロックから生成したクロック成分を重畳したビデオデータを出力する。このため、クロックの鈍りによるデータの転送エラーを少なくすることができる。特に、データ伝送に差動信号線を用いているので、波形の鈍りの影響やノイズ放射も少なく、高速にデータ伝送を行うことができる。   In this embodiment, only the request signal for each page and each line is supplied from the head controller HC to the main controller MC, while the main controller MC generates a clock component generated from its own reference clock according to the request signal. The video data on which is superimposed is output. Therefore, data transfer errors due to clock dullness can be reduced. In particular, since differential signal lines are used for data transmission, there is little influence of waveform dullness and noise emission, and data transmission can be performed at high speed.

また、リクエスト信号の送信にもこのような伝送方式を採用することができるのは、リクエスト信号を符号化したためである。従来の技術のように、専用の信号線の電圧レベル変化によってリクエスト信号を伝える方式でより高速化しようとすると、波形の鈍りや複数のクロック同士の干渉によるタイミングのずれや、非定常的なノイズ放射が多くなってしまう。また、信号線にノイズが重畳されることによる誤動作も生じる。これに対し、本実施形態ではクロック成分を埋め込んだ信号によって符号化したリクエスト信号を伝送しているので、このような問題の発生は極めて少なくなる。   Moreover, the reason why such a transmission method can be adopted for the transmission of the request signal is because the request signal is encoded. If the request signal is transmitted by changing the voltage level of the dedicated signal line as in the conventional technology, if the speed is increased, the timing may be shifted due to waveform dullness or interference between multiple clocks, or unsteady noise. Radiation increases. In addition, a malfunction may occur due to noise superimposed on the signal line. In contrast, in the present embodiment, since the request signal encoded by the signal in which the clock component is embedded is transmitted, the occurrence of such a problem is extremely reduced.

図15はヘッド制御ブロックの構成を示す図である。ここではイエロー用のYヘッド制御ブロック410Yについて説明するが、他の各ブロック410M、410C、410Kもその構造は同じである。Yヘッド制御ブロック410Yの主な機能は、第1に、エンジンコントローラECから与えられる同期信号Vsyncに基づいて適切なタイミングでリクエスト信号VREQ−Y、HREQ−Yを発生させ、各部の動作タイミングを制御すること、第2に、ヘッド側通信モジュール300から与えられるYビデオデータVD−Yに対し、ラインヘッド29の構造に起因して必要となる信号処理を施してラインヘッド29に供給することである。   FIG. 15 is a diagram showing the configuration of the head control block. Here, the Y head control block 410Y for yellow will be described, but the other blocks 410M, 410C, and 410K have the same structure. The main function of the Y head control block 410Y is to first generate request signals VREQ-Y and HREQ-Y at appropriate timing based on the synchronization signal Vsync given from the engine controller EC, and control the operation timing of each part. Second, the Y video data VD-Y given from the head side communication module 300 is subjected to signal processing required due to the structure of the line head 29 and supplied to the line head 29. .

まず、第1の機能について説明する。Yヘッド制御ブロック410Yには、エンジンコントローラECから与えられる同期信号Vsyncに基づきリクエスト信号VREQ−Y、HREQ−Yを生成するリクエスト信号生成部416が設けられている。リクエスト信号生成部416は、同期信号Vsyncを受信すると内部タイマのカウントを開始し、所定の待機時間が経過するとページの先頭を示す垂直リクエスト信号VREQ−Yを出力する。なお、エンジンコントローラECからの同期信号Vsyncは、各色のヘッド制御ブロックに対し同時に与えられるが、上記待機時間はトナー色ごとに個別に設定されている。この待機時間を一次転写位置の違いに応じてそれぞれ設定することによって、図6に示した各色ごとのデータ転送タイミングの違いを創出することができる。   First, the first function will be described. The Y head control block 410Y is provided with a request signal generation unit 416 that generates request signals VREQ-Y and HREQ-Y based on a synchronization signal Vsync supplied from the engine controller EC. The request signal generation unit 416 starts counting an internal timer when receiving the synchronization signal Vsync, and outputs a vertical request signal VREQ-Y indicating the head of the page when a predetermined waiting time has elapsed. The synchronization signal Vsync from the engine controller EC is simultaneously applied to the head control blocks for each color, but the waiting time is set individually for each toner color. By setting the standby time according to the difference in the primary transfer position, the difference in data transfer timing for each color shown in FIG. 6 can be created.

垂直リクエスト信号VREQ−Yの出力に続いて、リクエスト信号生成部416は、1ページの画像を構成するライン数に相当する数の水平リクエスト信号HREQ−Yを一定の周期で繰り返し出力する。これらのリクエスト信号VREQ−Y、HREQ−Yはヘッド側通信モジュール300に送られ、他の色のリクエスト信号とともに多重化されてメインコントローラMCに送信される。   Subsequent to the output of the vertical request signal VREQ-Y, the request signal generation unit 416 repeatedly outputs the horizontal request signal HREQ-Y corresponding to the number of lines constituting one page image at a constant cycle. These request signals VREQ-Y and HREQ-Y are sent to the head-side communication module 300, multiplexed with request signals of other colors, and sent to the main controller MC.

水平リクエスト信号HREQ−Yはさらに分割HREQ信号生成部417にも入力されており、分割HREQ信号生成部417は、入力されたリクエスト信号HREQ−Yを例えば16倍に逓倍して分割HREQ信号を生成する。分割HREQ信号は、階調値制御部413、発光順序制御部414および制御信号生成部418に入力されており、光源となるLEDは、この分割HREQ信号に基づき発光順序や発光期間が細かく点灯制御される。これにより多階調ドットを高い位置精度で形成することができ、結果として高い画像品質を得ることが可能となる。   The horizontal request signal HREQ-Y is also input to the divided HREQ signal generation unit 417. The divided HREQ signal generation unit 417 multiplies the input request signal HREQ-Y by 16 times, for example, to generate a divided HREQ signal. To do. The divided HREQ signal is input to the gradation value control unit 413, the light emission order control unit 414, and the control signal generation unit 418, and the LED serving as the light source is controlled to turn on the light emission order and the light emission period finely based on the divided HREQ signal. Is done. Thereby, multi-tone dots can be formed with high positional accuracy, and as a result, high image quality can be obtained.

次に第2の機能について説明する。この実施形態では、ラインヘッド29の構造に依存する信号処理についてはメインコントローラMCでは行わず、ヘッド制御ブロック410Yで行うようにしている。こうすることで、例えば仕様の異なるラインヘッドを使用する場合でも、その仕様に合わせたヘッド制御ブロックのみを用意すればよく、メインコントローラでの処理内容には変更を加える必要がない。   Next, the second function will be described. In this embodiment, signal processing depending on the structure of the line head 29 is not performed by the main controller MC but by the head control block 410Y. In this way, even when line heads having different specifications are used, for example, it is only necessary to prepare a head control block that matches the specifications, and there is no need to change the processing contents in the main controller.

ヘッド制御ブロック410Yで行うビデオデータに対する処理は、主にラインヘッドのアライメントや発光特性のばらつきに対する補正処理であり、レジスト補正、スキュー補正、光量補正および湾曲補正を含んでいる。   The processing for the video data performed by the head control block 410Y is mainly correction processing for line head alignment and variations in light emission characteristics, and includes registration correction, skew correction, light amount correction, and curvature correction.

図16はラインヘッドのアライメントを示す図である。図16(a)に示すように、ラインヘッド29に設けられたLEDアレイ293は、1チップ当たり192個のLED素子がX方向に一列に並べられてなるLEDチップ2931が37個、X方向に並べられたものである。このようなLEDアレイ293、感光体ドラム21、転写ベルト81の間にX方向の相対的な位置ずれがあると、転写ベルト81上に形成されるイエロートナー像の位置がX方向にずれてしまう。これを補正するのがレジスト補正である。レジスト補正は次のようにして行う。   FIG. 16 is a diagram showing alignment of the line head. As shown in FIG. 16A, the LED array 293 provided in the line head 29 has 37 LED chips 2931 in which 192 LED elements per chip are arranged in a line in the X direction, in the X direction. They are arranged. If there is a relative positional shift in the X direction among the LED array 293, the photosensitive drum 21, and the transfer belt 81, the position of the yellow toner image formed on the transfer belt 81 is shifted in the X direction. . It is resist correction that corrects this. The resist correction is performed as follows.

ラインヘッド29の発光素子は、図16(a)に示すように7104ドット分用意されている。一方、前述したように1ラインの最大長さは6828ドット分である。したがって、全ての発光素子を露光に寄与させる必要はない。そこで、予め用意された7104ドットのうち、端部(斜線を付した部分)に位置する発光素子を点灯させず中央部の連続する6828ドットのみを点灯させて露光に寄与させるとともに、その点灯範囲を必要に応じてX方向にシフトさせることによって、X方向の位置ずれを補正することができる。   The light emitting elements of the line head 29 are prepared for 7104 dots as shown in FIG. On the other hand, as described above, the maximum length of one line is 6828 dots. Therefore, it is not necessary for all light emitting elements to contribute to exposure. Therefore, among the 7104 dots prepared in advance, the light emitting element located at the end portion (hatched portion) is not turned on, but only the continuous 6828 dots in the central portion are turned on to contribute to the exposure, and the lighting range thereof. Is shifted in the X direction as necessary, so that the positional deviation in the X direction can be corrected.

位置ずれ量(レジスト量)は、例えば装置の電源投入直後などに必要に応じて行うレジスト制御処理により求めることができる。レジスト制御では、Y画像形成ステーション2Yを作動させて、予め定められた画像パターンを有するレジストマークを転写ベルト81上に形成する。そして、このレジストマークをパッチセンサ89によって読み取り、その位置を検出する。こうして検出された位置と、当該レジストマークの基準位置とのずれ量をレジスト量とする。このレジスト量はエンジンコントローラECによって管理されており、UART通信によってエンジンコントローラECから送られる制御パラメータの1つとしてヘッド制御ブロック410YのUART通信制御部419に送信される。こうしてエンジンコントローラECから与えられたレジスト量に応じて、レジスト補正部411が、LEDアレイ293の点灯範囲を決定する。   The misregistration amount (registration amount) can be obtained by a registration control process performed as necessary, for example, immediately after the apparatus is turned on. In the resist control, the Y image forming station 2Y is operated to form a resist mark having a predetermined image pattern on the transfer belt 81. Then, this registration mark is read by the patch sensor 89 and its position is detected. The amount of deviation between the position thus detected and the reference position of the registration mark is defined as the resist amount. The registration amount is managed by the engine controller EC, and is transmitted to the UART communication control unit 419 of the head control block 410Y as one of control parameters transmitted from the engine controller EC by UART communication. Thus, the resist correction unit 411 determines the lighting range of the LED array 293 according to the resist amount provided from the engine controller EC.

次にスキュー補正について説明する。図16(b)に示すように、ラインヘッド29の配列方向が本来の方向(X方向)に対し傾斜している場合がある。この傾斜の大きさがスキュー量であり、スキュー量の大きさもレジストマークの読み取り結果から求めることができる。これを補正するスキュー補正は、スキュー量に応じてLED素子の点灯タイミングをずらせることによって行う。この実施形態では、数ライン分のラインバッファを備えたスキュー補正部412が設けられており、制御パラメータの1つとしてエンジンコントローラECから与えられるスキュー量に応じてスキュー補正部412が各ドットの点灯タイミングを調整する。   Next, skew correction will be described. As shown in FIG. 16B, the arrangement direction of the line heads 29 may be inclined with respect to the original direction (X direction). The magnitude of this inclination is the skew amount, and the magnitude of the skew amount can also be obtained from the registration mark reading result. The skew correction for correcting this is performed by shifting the lighting timing of the LED element according to the amount of skew. In this embodiment, a skew correction unit 412 having line buffers for several lines is provided, and the skew correction unit 412 turns on each dot according to a skew amount given from the engine controller EC as one of the control parameters. Adjust timing.

次に光量補正について説明する。上記したように、ラインヘッド29は複数のチップを並べてなる。各チップ内ではLED素子の発光量はよく揃っているが、チップ間では発光量のばらつきを生じることが避けられない。これを補正して各チップ間で発光量を揃える処理が光量補正である。各チップごとの光量については、ラインヘッド29の製造段階で、ラインヘッド29に設けられたEEPROM298に光量情報として予め書き込まれている。ヘッド制御ブロック410Yに設けられたEEPROM通信制御部421は、このEEPROM298に記憶された光量情報を読み出して、光量補正値制御部415に送信する。これに基づき光量補正値制御部415は光量補正値を設定し、ラインヘッド29に設けられたドライバIC295に送信する。ドライバIC295では、光量補正値に基づき各チップの駆動電流量を調節することで、各チップ間の光量差を抑制する。   Next, light quantity correction will be described. As described above, the line head 29 is formed by arranging a plurality of chips. The light emission amounts of the LED elements are well aligned in each chip, but it is inevitable that the light emission amount varies among the chips. The process of correcting this and aligning the amount of light emission between the chips is light amount correction. The amount of light for each chip is written in advance as light amount information in an EEPROM 298 provided in the line head 29 at the stage of manufacturing the line head 29. The EEPROM communication control unit 421 provided in the head control block 410Y reads the light amount information stored in the EEPROM 298 and transmits it to the light amount correction value control unit 415. Based on this, the light amount correction value control unit 415 sets a light amount correction value and transmits it to the driver IC 295 provided in the line head 29. The driver IC 295 suppresses the light amount difference between the chips by adjusting the drive current amount of each chip based on the light amount correction value.

次に湾曲補正について説明する。図16(c)に示すように、ラインヘッド29では各チップ間で若干の取り付け位置のばらつきがある。基準中心線からの各チップのずれ量がここでいう湾曲量である。チップの配列はラインヘッド29の製造段階で固定されているので、予め測定された各チップの湾曲量は湾曲情報としてEEPROM298に書き込まれている。EEPROM298から読み出された湾曲情報に基づき、湾曲量制御部420は各チップの湾曲量を求める。湾曲量の補正は、スキュー補正と同様に各チップごとの点灯タイミングを変化させることによって行われるので、湾曲量制御部420で求められた湾曲量はスキュー補正部412に送られ、スキュー補正部412では与えられたスキュー量および湾曲量を合算して各チップごとの補正量を決定する。   Next, curvature correction will be described. As shown in FIG. 16C, in the line head 29, there is a slight variation in the mounting position between chips. The amount of deviation of each chip from the reference center line is the amount of bending here. Since the chip arrangement is fixed at the manufacturing stage of the line head 29, the bending amount of each chip measured in advance is written in the EEPROM 298 as bending information. Based on the bending information read from the EEPROM 298, the bending amount control unit 420 obtains the bending amount of each chip. The correction of the bending amount is performed by changing the lighting timing for each chip similarly to the skew correction. Therefore, the bending amount obtained by the bending amount control unit 420 is sent to the skew correction unit 412, and the skew correction unit 412. Then, the correction amount for each chip is determined by adding the given skew amount and bending amount.

こうして補正されたビデオデータは階調値制御部413に入力され、階調値制御部413は多階調データを点灯強度および点灯期間の長短に変換してラインヘッド29のドライバIC295に送信する。ドライバIC295には、光量補正値制御部415からの光量補正値および制御信号生成部418から与えられる点灯制御用のクロックに相当するヘッド制御信号も入力されており、これらの各信号に基づいてドライバIC295がLEDアレイ293を点灯駆動する。こうして、各画像形成ステーション2Y、2M、2C、2Kに設けられたラインヘッド29が画像形成指令に基づき適正に制御されて画像が形成される。   The corrected video data is input to the gradation value control unit 413. The gradation value control unit 413 converts the multi-gradation data into lighting intensity and lighting period length and transmits the converted data to the driver IC 295 of the line head 29. The driver IC 295 also receives a light amount correction value from the light amount correction value control unit 415 and a head control signal corresponding to the lighting control clock provided from the control signal generation unit 418, and the driver IC 295 is based on these signals. The IC 295 drives the LED array 293 to turn on. In this manner, the line heads 29 provided in the image forming stations 2Y, 2M, 2C, and 2K are appropriately controlled based on the image forming command to form an image.

上記した本実施形態のラインヘッド29は、列状に配列されたLED素子を露光光源とするものである。しかしながら、以下に説明するように、同じメインコントローラMCおよびエンジンコントローラECを用いて、有機EL素子を露光光源とするラインヘッドを使用した画像形成装置を構成することも可能である。露光光源として有機EL素子を使用する場合、その発光原理および構造がLED素子とは異なることに起因して、ヘッドコントローラについては有機EL素子に適合したものを使用する必要がある。   The above-described line head 29 of the present embodiment uses LED elements arranged in a row as an exposure light source. However, as described below, it is also possible to configure an image forming apparatus using a line head using an organic EL element as an exposure light source by using the same main controller MC and engine controller EC. When using an organic EL element as an exposure light source, it is necessary to use a head controller suitable for the organic EL element because the light emission principle and structure are different from those of the LED element.

図17は有機EL素子を使用したラインヘッドの構成を示す図である。このラインヘッド290では、LED素子に代えて有機EL(エレクトロルミネセンス)素子を発光光源として使用している。すなわち、基材2901上にガラス基板2903が取り付けられており、ガラス基板2903の下面(基材2901に接する面)には有機EL発光素子2905が、X方向に少しずつ位置を異ならせて3列の列状に配置されている。すなわち、発光素子2905はいわゆる千鳥配列となっている。各発光素子2905の発光光はガラス基板2903を透過してガラス基板2903の上方に向け射出される。   FIG. 17 is a diagram showing a configuration of a line head using an organic EL element. In this line head 290, an organic EL (electroluminescence) element is used as a light emission source instead of the LED element. That is, a glass substrate 2903 is attached on a base material 2901, and organic EL light emitting elements 2905 are arranged in three rows on the lower surface of the glass substrate 2903 (the surface in contact with the base material 2901) with the position slightly changed in the X direction. Are arranged in rows. That is, the light emitting elements 2905 have a so-called staggered arrangement. Light emitted from each light emitting element 2905 passes through the glass substrate 2903 and is emitted upward of the glass substrate 2903.

また、ガラス基板2903の上面には遮光部材2907が設けられている。遮光部材2907には、各発光素子2905に対して一対一で複数の導光孔2971が穿設されている。また、かかる導光孔2971は、ガラス基板2903の法線と平行な線を中心軸として遮光部材2907を貫通する略円柱状の孔として穿設されている。よって、1つの発光素子2905から出た光は導光孔2971を介してマイクロレンズアレイ2909へ向うとともに、異なる発光素子2905から出た光ビーム同士の干渉が遮光部材2907により防止される。そして、遮光部材2907に穿設された導光孔2971を通過した光ビームは、マイクロレンズアレイ2909により、感光体ドラム21の表面にスポットとして結像され、該光ビームにより感光体ドラム21上に静電潜像を形成することとなる。   A light shielding member 2907 is provided on the upper surface of the glass substrate 2903. In the light shielding member 2907, a plurality of light guide holes 2971 are formed one-on-one with respect to each light emitting element 2905. Further, the light guide hole 2971 is formed as a substantially cylindrical hole that penetrates the light shielding member 2907 with a line parallel to the normal line of the glass substrate 2903 as a central axis. Accordingly, light emitted from one light emitting element 2905 travels to the microlens array 2909 through the light guide hole 2971, and interference between light beams emitted from different light emitting elements 2905 is prevented by the light shielding member 2907. The light beam that has passed through the light guide hole 2971 formed in the light shielding member 2907 is imaged as a spot on the surface of the photosensitive drum 21 by the microlens array 2909, and is formed on the photosensitive drum 21 by the light beam. An electrostatic latent image is formed.

図18は有機EL素子によるラインヘッドに適合したヘッド制御ブロックを示す図である。ここではイエロートナー色に対応したYヘッド制御ブロック510Yについて説明するが、他の色に対応するヘッド制御ブロックも同一の構造を有している。また、図15に示した、LED素子を使用したラインヘッドに適合したヘッド制御ブロックと同一の構成については同一符号を付して説明を省略する。   FIG. 18 is a diagram showing a head control block suitable for a line head using organic EL elements. Although the Y head control block 510Y corresponding to the yellow toner color will be described here, the head control blocks corresponding to other colors also have the same structure. Further, the same components as those in the head control block suitable for the line head using the LED element shown in FIG.

このラインヘッド290では、EL発光素子2905が千鳥配列されているので、これらにより形成されるドットを一列に整列させるための千鳥配列補正部513が設けられている。また、エンジンコントローラECから与えられたスキュー量に関する情報は、スキュー情報制御部515に入力されており、ここから出力されるスキュー情報は、EL素子を発光させるためのコマンドデータを生成するコマンドデータ生成部517に入力される。また、1つのガラス基板2903上の複数のEL発光素子は同一の製造プロセスで製造されるため、LED素子の場合のように湾曲することがなく、これを補正するための機能が省かれている。   In this line head 290, since the EL light emitting elements 2905 are arranged in a staggered manner, a staggered arrangement correcting unit 513 for aligning dots formed by these in a line is provided. In addition, information regarding the skew amount given from the engine controller EC is input to the skew information control unit 515, and the skew information output therefrom is command data generation for generating command data for causing the EL element to emit light. This is input to the unit 517. Further, since a plurality of EL light emitting elements on one glass substrate 2903 are manufactured by the same manufacturing process, they are not curved as in the case of LED elements, and a function for correcting this is omitted. .

また、EL素子によるラインヘッドでは、1つのヘッド内では発光量のばらつきは小さいが、個体間でのばらつきは比較的大きい。これを補正するための駆動電流値に関する電流情報がラインヘッド290に設けたEEPROM2908に記憶されている。さらに、電流値に関する情報はエンジンコントローラEC側にも保存されており、それぞれに保存された電流情報から、電流値制御部518が駆動電流値を決定し、コマンドデータ生成部517に送る。発光データ生成部514は、補正されたビデオデータ、光量補正値制御部516から出力された光量補正値およびコマンドデータ生成部517から出力されたコマンドデータに基づき、EL素子を発光させるための発光データを生成してラインヘッド290に設けられたドライバIC2906に送信する。ドライバIC2906は、該発光データおよび制御信号生成部418から与えられるヘッド制御信号に基づいて有機ELアレイを駆動する。   Further, in the line head using EL elements, the variation in the light emission amount is small within one head, but the variation among individuals is relatively large. Current information related to the drive current value for correcting this is stored in an EEPROM 2908 provided in the line head 290. Further, information on the current value is also stored on the engine controller EC side, and the current value control unit 518 determines a drive current value from the stored current information, and sends it to the command data generation unit 517. The light emission data generation unit 514 generates light emission data for causing the EL element to emit light based on the corrected video data, the light amount correction value output from the light amount correction value control unit 516, and the command data output from the command data generation unit 517. Is transmitted to the driver IC 2906 provided in the line head 290. The driver IC 2906 drives the organic EL array based on the light emission data and the head control signal given from the control signal generation unit 418.

このように、この実施形態では、ラインヘッドの構成に適合したヘッドコントローラを使用することにより、メインコントローラMC側での信号処理の内容はヘッドの構成に依存しないものとすることができる。このことはすなわち、LED素子、有機EL素子のいずれを使用する場合であっても、それぞれに適合したヘッドコントローラを用意することで、メインコントローラMCについては同一のものを使用することができることを意味している。   Thus, in this embodiment, by using a head controller adapted to the configuration of the line head, the content of signal processing on the main controller MC side can be made independent of the configuration of the head. This means that, regardless of whether LED elements or organic EL elements are used, the same main controller MC can be used by preparing a head controller suitable for each. is doing.

以上のように、この実施形態では、ヘッドの構成に依存しない信号処理を行うメインコントローラMCと、ヘッドの構成に固有の信号処理を行うヘッドコントローラHCと、実際に露光光源となるLEDアレイ293を含むラインヘッド29とをそれぞれ別体として構成している。こうすることにより、ラインヘッド29を小型に構成することが可能となり、各画像形成ステーション2Y、2M、2C、2Kを小型化することによって装置全体の小型化を図ることができる。また、ヘッドの構成に依存する処理をメインコントローラMCから切り離すことにより、仕様の異なるラインヘッドを同一仕様のコントローラで制御することができ、製品の開発コストを抑えるとともに、多機種展開を容易にすることができる。例えば、上記したように、LED素子を光源とするラインヘッド、有機EL素子を光源とするラインヘッドを同一のメインコントローラにより制御することができる。また、ラインヘッドの仕様が変更されたときには、ヘッドコントローラのみをラインヘッドに合わせて取り替えればよい。   As described above, in this embodiment, the main controller MC that performs signal processing independent of the head configuration, the head controller HC that performs signal processing specific to the head configuration, and the LED array 293 that actually serves as the exposure light source are provided. The included line head 29 is configured as a separate body. By doing so, the line head 29 can be made compact, and the overall apparatus can be miniaturized by miniaturizing the image forming stations 2Y, 2M, 2C, and 2K. In addition, by separating the processing that depends on the configuration of the head from the main controller MC, it is possible to control line heads with different specifications with the same specification controller, reducing product development costs and facilitating multi-model deployment. be able to. For example, as described above, a line head using an LED element as a light source and a line head using an organic EL element as a light source can be controlled by the same main controller. When the specification of the line head is changed, only the head controller needs to be replaced with the line head.

また、この実施形態では、ビデオデータを要求するためヘッドコントローラHCからメインコントローラMCに送信するリクエスト信号VREQ、HREQを符号化している。そのため、ノイズの影響を受けずに高速でリクエスト信号を送信することができる。また、符号化したことにより、複数のリクエスト信号を多重化して1つの信号にまとめることが可能となり、1組の信号線で全てのリクエスト信号を送信することができる。そのため、色数が多い場合でも、信号線の増加を抑制することができる。   In this embodiment, request signals VREQ and HREQ transmitted from the head controller HC to the main controller MC for requesting video data are encoded. Therefore, the request signal can be transmitted at high speed without being affected by noise. Also, by encoding, a plurality of request signals can be multiplexed and combined into one signal, and all request signals can be transmitted through one set of signal lines. Therefore, an increase in signal lines can be suppressed even when the number of colors is large.

また、ヘッドコントローラHCからのリクエスト信号に同期させてメインコントローラMCからビデオデータを送信させるのではなく、ヘッドコントローラHCは単にビデオデータ送信のきっかけとして自らのタイミングでリクエスト信号VREQ、HREQを出力する一方、これを受けたメインコントローラMCも自らのタイミングで、すなわちリクエスト信号とは非同期でビデオデータを出力するようにしている。そのため、一次転写位置の違いに応じて各画像形成ステーションから別々のタイミングで、しかも並列的にリクエスト信号が出力されるタンデム型の画像形成装置においても、データ多重化しつつ、それぞれの色のビデオデータを必要なタイミングで送信することができる。また、ヘッドコントローラHCでは必要なタイミングで画像を構成する1ラインごとにリクエスト信号を出力するので、ヘッドコントローラHC側ではデータを保存するための大容量のバッファを設ける必要がない。また、メインコントローラMC側では、単に要求があったときにデータを送信するように構成されていればよく、各画像形成ステーションの構成や一次転写位置の差に起因する送信タイミングの管理をする必要がない。   Further, instead of transmitting video data from the main controller MC in synchronization with a request signal from the head controller HC, the head controller HC simply outputs request signals VREQ and HREQ at its own timing as a trigger for video data transmission. In response, the main controller MC also outputs video data at its own timing, that is, asynchronously with the request signal. Therefore, even in a tandem type image forming apparatus in which request signals are output in parallel from each image forming station according to the difference in the primary transfer position, video data of each color is multiplexed. Can be transmitted at the required timing. Further, since the head controller HC outputs a request signal for each line constituting the image at a necessary timing, it is not necessary to provide a large-capacity buffer for storing data on the head controller HC side. In addition, the main controller MC only needs to be configured to transmit data when requested, and it is necessary to manage the transmission timing due to the configuration of each image forming station and the difference in the primary transfer position. There is no.

また、この実施形態では、メインコントローラMCからヘッドコントローラHCへビデオデータVDを送信するに際し、メインコントローラMC側に設けた基準クロックをビデオデータVDで変調して出力している。こうしてクロック成分を埋め込んだ信号としてビデオデータを送信することで、別途クロック信号を送信する必要がなくなり、信号線を削減することができるとともに、クロック波形の鈍りに起因する伝送エラーを抑制することができる。また、結果としてさらなる伝送速度の高速化を図ることができ、画像品質の高精細化、多色化の要求にも柔軟に対応することが可能となる。また、送信側のクロックを基準クロックとすることにより、高周波クロックを引き回すことに起因する問題の発生も抑制することができる。特に、差動伝送方式を採用したことにより、ノイズの影響を抑制しながら高速にデータを伝送することができる。   In this embodiment, when the video data VD is transmitted from the main controller MC to the head controller HC, the reference clock provided on the main controller MC side is modulated by the video data VD and output. By transmitting video data as a signal in which the clock component is embedded in this way, there is no need to transmit a separate clock signal, the number of signal lines can be reduced, and transmission errors caused by the slack of the clock waveform can be suppressed. it can. As a result, the transmission speed can be further increased, and it is possible to flexibly respond to the demands for higher image quality and more colors. In addition, by using the transmitting clock as a reference clock, it is possible to suppress the occurrence of problems caused by routing the high-frequency clock. In particular, by adopting the differential transmission method, it is possible to transmit data at high speed while suppressing the influence of noise.

また、この実施形態では、ラインヘッドの構成、より具体的にはラインヘッドの製造ばらつきやその装置への組み付け時のばらつき等に起因して必要となる信号処理を、ヘッド制御ブロックに集約して実施するようにしている。そして、ラインヘッドの製造段階で決まっている発光光量のばらつきやチップの取り付け位置ずれ量についてはラインヘッドに設けたEEPROMに記憶させておく一方、装置への組み付け時に生じるレジスト量やスキュー量についてはパッチセンサを備えてこれらの量を検出可能なエンジンコントローラECで管理しておき、ヘッド制御ブロックがこれらの情報を読み出して必要な補正を行っている。これにより、ラインヘッドや装置の個体差はヘッド制御ブロックのみで吸収することができ、メインコントローラ側ではこれらの個体差を管理する必要がない。   Further, in this embodiment, the signal processing required due to the configuration of the line head, more specifically, the manufacturing variation of the line head and the variation when assembling the device to the apparatus is consolidated in the head control block. I am trying to do it. The variation in the amount of emitted light determined at the manufacturing stage of the line head and the amount of displacement of the mounting position of the chip are stored in the EEPROM provided in the line head, while the amount of resist and the amount of skew generated during assembly to the apparatus are stored. A patch sensor is provided and managed by an engine controller EC that can detect these amounts, and the head control block reads out the information and performs necessary corrections. As a result, individual differences between line heads and devices can be absorbed only by the head control block, and there is no need to manage these individual differences on the main controller side.

以上説明したように、この実施形態においては、各画像形成ステーション2Y、2M、2Cおよび2Kがそれぞれ本発明の「画像形成ステーション」に相当している。また、各画像形成ステーションに設けられた感光体ドラム21、ラインヘッド29および現像部25が本発明の「感光体」、「露光手段」および「現像手段」としてそれぞれ機能している。また、転写ベルト81が本発明の「転写媒体」として機能している。   As described above, in this embodiment, each of the image forming stations 2Y, 2M, 2C, and 2K corresponds to the “image forming station” of the present invention. In addition, the photosensitive drum 21, the line head 29, and the developing unit 25 provided in each image forming station function as the “photosensitive member”, “exposure unit”, and “developing unit” of the present invention, respectively. The transfer belt 81 functions as the “transfer medium” of the present invention.

また、この実施形態では、ヘッドコントローラHCおよびメインコントローラMCが、それぞれ本発明の「点灯制御手段」および「信号処理手段」として機能している。また、この実施形態においては、ヘッド側通信モジュール300に設けられた受信ブロック320が本発明の「逆多重化処理部」として機能している。   In this embodiment, the head controller HC and the main controller MC function as “lighting control means” and “signal processing means” of the present invention, respectively. In this embodiment, the reception block 320 provided in the head side communication module 300 functions as the “demultiplexing processing unit” of the present invention.

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では、メインコントローラMCとヘッドコントローラHCとの間でやり取りするデータのデータ長を32ビットとしているが、データ長はこれに限定されるものではなく任意である。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications other than those described above can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above embodiment, the data length of data exchanged between the main controller MC and the head controller HC is 32 bits, but the data length is not limited to this and is arbitrary.

また、例えば、上記実施形態におけるメインコントローラMCとヘッドコントローラHCとの通信では、8ビットにつき2ビットの付加ビットを加えることで32ビットデータを40ビットデータに変換した上でデータ送信を行っている。しかしながら、このようなデータ変換を行うか否かは本発明においては任意であり、付加ビットを加えずにデータを送信するようにしてもよい。また、誤り訂正についても任意であり、誤り訂正を行わなかったり、他の誤り訂正方法を採用してもよい。   Further, for example, in communication between the main controller MC and the head controller HC in the above embodiment, data transmission is performed after converting 32-bit data into 40-bit data by adding 2 additional bits per 8 bits. . However, whether or not to perform such data conversion is arbitrary in the present invention, and data may be transmitted without adding additional bits. Further, error correction is also optional, and error correction may not be performed or other error correction methods may be employed.

また、上記実施形態のメインコントローラMCに設けた画像処理部100では、画像処理前の画像データを画像メモリに保存しておき、ヘッドコントローラHCから要求があったときに、各画像処理ブロックがこれを読み出して必要な処理を加えた上でビデオデータとして出力する。しかしながら、これに限定されるものではなく、例えば、外部装置から画像データを受信したときに画像処理を行って該処理後の画像データを画像メモリに保存するようにしておき、ヘッドコントローラHCから要求があったときにこれを順次読み出して送出するようにしてもよい。   Further, in the image processing unit 100 provided in the main controller MC of the above embodiment, image data before image processing is stored in the image memory, and when requested by the head controller HC, each image processing block Is output as video data after performing necessary processing. However, the present invention is not limited to this. For example, when image data is received from an external device, image processing is performed and the processed image data is stored in the image memory. These may be read out sequentially and sent out.

また、上記実施形態では、ヘッドコントローラHCからメインコントローラMCに送信するデータとして、32ビットデータを8ビットずつ4セクションに分割し、各ビットに8種類のリクエスト信号をそれぞれ割り当てるようにしているが、これに限定されるものではない。例えば、さらに他の信号をいずれかのビットに割り当てるようにしてもよい。また、上記実施形態では1つのセクションのあるビットで値1が立ったとき、当該ビットに対応するリクエスト信号が出力されたものとみなしているが、より信頼性を高めるために、例えば何セクションか連続して値1が立ったときに初めてリクエスト信号が出力されたと判断するようにしてもよい。   In the above embodiment, as data to be transmitted from the head controller HC to the main controller MC, 32-bit data is divided into 4 sections by 8 bits and 8 types of request signals are assigned to each bit. It is not limited to this. For example, another signal may be assigned to any bit. In the above embodiment, when a value of 1 is set for a bit in one section, it is considered that a request signal corresponding to the bit is output. It may be determined that the request signal is output for the first time when the value 1 is continuously raised.

また、上記実施形態におけるメインコントローラMCからヘッドコントローラHCへのビデオデータの送信には、32ビットデータを8ビットごとに分割して各トナー色に割り当てるようにしているが、例えば、予め割り当てを決めておかず、ビデオデータにトナー色を示す符号を付加して送信することによって色を区別するようにしてもよい。   Further, in the transmission of video data from the main controller MC to the head controller HC in the above embodiment, 32-bit data is divided every 8 bits and assigned to each toner color. In addition, the color may be distinguished by adding a code indicating the toner color to the video data and transmitting it.

また、上記実施形態におけるメインコントローラMCとヘッドコントローラHCとの通信は、4色分のデータをそれぞれ任意のタイミングで送出することを最大の目的として構成されているため、モノクロモード実行時には他のトナー色のために割り当てられたデータ領域は全く使用されないこととなる。そこで、より効率的にデータ送信を行うために、モノクロモードに対しては上記したカラーモードのものとは別の通信プロトコルを適用するようにしてもよい。例えば、1データフレームを当該モノクロ色に割り当てるようにしてもよい。こうすれば、同じ通信時間でより大量のデータを送信することができ、通信時間を短縮したり、より高精細化されたビデオデータを送信することが可能となる。   In addition, since the communication between the main controller MC and the head controller HC in the above embodiment is configured to send the data for four colors at arbitrary timings, other toners are executed when the monochrome mode is executed. The data area allocated for the color will not be used at all. Therefore, in order to perform data transmission more efficiently, a communication protocol different from that in the color mode described above may be applied to the monochrome mode. For example, one data frame may be assigned to the monochrome color. In this way, a larger amount of data can be transmitted in the same communication time, and the communication time can be shortened or video data with higher definition can be transmitted.

さらに、上記実施形態では、YMCK4色のトナーを使用したカラー画像形成装置に本発明が適用されているが、本発明の適用対象はこれに限定されるものではなく、色の種類や色数の異なる画像形成装置に対しても適用することができる。   Furthermore, in the above embodiment, the present invention is applied to a color image forming apparatus using YMCK four-color toner, but the application target of the present invention is not limited to this, and the types of colors and the number of colors The present invention can also be applied to different image forming apparatuses.

本発明にかかる画像形成装置の一実施形態を示す図。1 is a diagram showing an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. 図1の画像形成装置における画像形成ステーションの配置を示す図。FIG. 2 is a diagram illustrating an arrangement of image forming stations in the image forming apparatus of FIG. 1. 図1の画像形成装置の電気的構成を示す図。FIG. 2 is a diagram illustrating an electrical configuration of the image forming apparatus in FIG. 1. ラインヘッドの構造を示す図。The figure which shows the structure of a line head. メインコントローラとヘッドコントローラとの間の通信を示す図。The figure which shows the communication between a main controller and a head controller. 各色ごとの通信タイミングを示す図。The figure which shows the communication timing for every color. ヘッドコントローラから送信されるデータの内容を示す図。The figure which shows the content of the data transmitted from a head controller. リクエスト信号の例を示すタイミングチャート。The timing chart which shows the example of a request signal. 図8のパターンを符号化した結果を示す図。The figure which shows the result of having encoded the pattern of FIG. メインコントローラから送信されるデータの内容を示す図。The figure which shows the content of the data transmitted from a main controller. メインコントローラとヘッドコントローラとの接続を示す図。The figure which shows the connection of a main controller and a head controller. メインコントローラの構成を示す図。The figure which shows the structure of a main controller. 信号線上のビデオデータを模式的に示す図。The figure which shows typically the video data on a signal wire | line. ヘッドコントローラの構成を示す図。The figure which shows the structure of a head controller. ヘッド制御ブロックの構成を示す図。The figure which shows the structure of a head control block. ラインヘッドのアライメントを示す図。The figure which shows alignment of a line head. 有機EL素子を使用したラインヘッドの構成を示す図。The figure which shows the structure of the line head which uses an organic EL element. 有機EL素子によるラインヘッドに適合したヘッド制御ブロックを示す図。The figure which shows the head control block suitable for the line head by an organic EL element.

符号の説明Explanation of symbols

2Y、2M、2C、2K…画像形成ステーション(画像形成ステーション)、 21…感光体ドラム(感光体)、 25…現像部(現像手段)、 29…ラインヘッド(露光手段)、 81…転写ベルト(転写媒体)、 320…受信ブロック(逆多重化処理部)、 HC…ヘッドコントローラ(点灯制御手段)、 MC…メインコントローラ(信号処理手段)   2Y, 2M, 2C, 2K ... image forming station (image forming station), 21 ... photoconductor drum (photoconductor), 25 ... developing unit (developing unit), 29 ... line head (exposure unit), 81 ... transfer belt ( Transfer medium), 320... Receiving block (demultiplexing processing unit), HC... Head controller (lighting control means), MC. Main controller (signal processing means)

Claims (7)

所定の表面電位に帯電された感光体と、複数の発光素子が列状に配列されたラインヘッドを有し前記感光体表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像をトナーにより顕像化する現像手段とをそれぞれ有する複数の画像形成ステーションと、
ビデオデータに基づいて前記画像形成ステーションのそれぞれに設けられた前記ラインヘッドの点灯を制御する点灯制御手段と、
画像信号に信号処理を施して前記各画像形成ステーションのそれぞれに対応する前記ビデオデータを生成し、前記点灯制御手段に送信する信号処理手段と
を備え、
前記点灯制御手段は、前記信号処理手段に対して所定ビット数を1ワードとするシリアル信号を繰り返し送信する機能を有し、前記複数の画像形成ステーションごとに前記ビデオデータの送信開始を前記信号処理手段に要求する複数のリクエスト信号の各々を、前記シリアル信号の1ワード中の各ビットに割り当てることにより、前記複数のリクエスト信号を一の前記シリアル信号に多重化して前記信号処理手段に送信する一方、
前記信号処理手段は、前記点灯制御手段に対して所定ビット数を1ワードとするシリアル信号を繰り返し送信する機能を有し、前記シリアル信号の1ワードを区分した複数のセクションのそれぞれに、前記複数の画像形成ステーションに送信すべき前記ビデオデータをそれぞれ割り当てることにより、前記複数の画像形成ステーションそれぞれの前記リクエスト信号に対応する前記ビデオデータを一の前記シリアル信号に多重化して前記点灯制御手段に送信する
ことを特徴とする画像形成装置。
An exposure unit having a photosensitive member charged to a predetermined surface potential, a line head in which a plurality of light emitting elements are arranged in a line, and exposing the surface of the photosensitive member to form an electrostatic latent image; A plurality of image forming stations each having developing means for developing the latent image with toner;
Lighting control means for controlling lighting of the line heads provided in each of the image forming stations based on video data;
Signal processing means for performing signal processing on the image signal to generate the video data corresponding to each of the image forming stations, and transmitting to the lighting control means,
The lighting control unit has a function of repeatedly transmitting a serial signal having a predetermined number of bits to one word to the signal processing unit, and the signal processing starts the transmission of the video data for each of the plurality of image forming stations. By assigning each of a plurality of request signals requested to the means to each bit in one word of the serial signal, the plurality of request signals are multiplexed into one serial signal and transmitted to the signal processing means. ,
The signal processing means has a function of repeatedly transmitting a serial signal having a predetermined number of bits to one word to the lighting control means, and each of the plurality of sections into which one word of the serial signal is divided By assigning the video data to be transmitted to each of the image forming stations, the video data corresponding to the request signal of each of the plurality of image forming stations is multiplexed into one serial signal and transmitted to the lighting control means. An image forming apparatus.
前記各画像形成ステーションは、多数のドットの集合体としてトナー像を形成するように構成されており、
前記信号処理手段は、前記点灯制御手段に送信する前記シリアル信号の各セクションに1ドット分ずつのデータを割り当てる請求項に記載の画像形成装置。
Each of the image forming stations is configured to form a toner image as an aggregate of a large number of dots,
The image forming apparatus according to claim 1 , wherein the signal processing unit assigns data for each dot to each section of the serial signal transmitted to the lighting control unit.
前記各画像形成ステーションは、所定方向に移動する転写媒体の移動方向に沿って並べられ、当該画像形成ステーションで顕像化したトナー像を互いに異なる転写位置で前記転写媒体に順次転写するように構成され、
前記点灯制御手段は、前記転写位置の差異に起因して前記画像形成ステーションごとに異なるタイミングで発生される前記リクエスト信号をその都度前記シリアル信号として前記信号処理手段に送信する一方、
前記信号処理手段は、同期式時分割多重で前記ビデオデータを多重化し、前記各画像形成ステーションのそれぞれに送信すべき前記ビデオデータを、当該画像形成ステーションに対応する前記リクエスト信号に応じたタイミングでそれぞれ出力する請求項1または2に記載の画像形成装置。
The image forming stations are arranged along a moving direction of a transfer medium moving in a predetermined direction, and are configured to sequentially transfer the toner images visualized by the image forming station to the transfer medium at different transfer positions. And
The lighting control unit transmits the request signal generated at different timing for each of the image forming stations due to the difference in the transfer position to the signal processing unit as the serial signal each time,
The signal processing means multiplexes the video data by synchronous time division multiplexing, and the video data to be transmitted to each of the image forming stations is timed according to the request signal corresponding to the image forming station. in the image forming apparatus according to claim 1 or 2 outputs.
前記複数の画像形成ステーションのうち1つのみを動作させて画像を形成するモノクロ動作モードと、互いに異なる色のトナーを有する複数の前記画像形成ステーションを動作させてカラー画像を形成するカラー動作モードとを実行可能に構成され、
前記信号処理手段は、前記モノクロ動作モードおよび前記カラー動作モードのいずれを実行する場合においても同期式時分割多重で前記ビデオデータを多重化する請求項に記載の画像形成装置。
A monochrome operation mode for forming an image by operating only one of the plurality of image forming stations, and a color operation mode for forming a color image by operating the plurality of image forming stations having different color toners. Is configured to run,
The image forming apparatus according to claim 3 , wherein the signal processing unit multiplexes the video data by synchronous time division multiplexing when executing either the monochrome operation mode or the color operation mode.
前記複数の画像形成ステーションのうち1つのみを動作させて画像を形成するモノクロ動作モードと、互いに異なる色のトナーを有する複数の前記画像形成ステーションを動作させてカラー画像を形成するカラー動作モードとを実行可能に構成され、
前記信号処理手段は、前記カラー動作モードの実行時においては同期式時分割多重で前記ビデオデータを多重化する一方、前記モノクロ動作モードの実行時においては多重化を行わず当該画像形成ステーションのみに対応するビデオデータを前記シリアル信号として前記点灯制御手段に送信する請求項1ないしのいずれかに記載の画像形成装置。
A monochrome operation mode for forming an image by operating only one of the plurality of image forming stations, and a color operation mode for forming a color image by operating the plurality of image forming stations having different color toners. Is configured to run,
The signal processing means multiplexes the video data by synchronous time division multiplexing at the time of execution of the color operation mode, while not performing multiplexing at the time of execution of the monochrome operation mode. the image forming apparatus according to any one of claims 1 to send the corresponding video data to the lighting control means as said serial signal 3.
前記点灯制御手段は、前記信号処理手段から受信した前記シリアル信号を逆多重化して前記各画像形成ステーションごとの前記ビデオデータに展開する逆多重化処理部を備える請求項1ないしのいずれかに記載の画像形成装置。 It said lighting control means, to any one of claims 1 to 5 comprising a demultiplexing unit for developing the serial signal received from the signal processing unit demultiplexes the video data for each of the respective image forming stations The image forming apparatus described. 信号処理手段により画像信号に信号処理を施して、それぞれが複数の発光素子を列状に配列したラインヘッドを有する複数の画像形成ステーションのそれぞれに対応するビデオデータを生成して点灯制御手段に送信し、前記各画像形成ステーションに設けた各ラインヘッドの点灯を、前記点灯制御手段により前記ビデオデータに基づいて制御することで感光体表面に静電潜像を形成し、前記静電潜像をトナーにより顕像化することで画像を形成する画像形成方法において、
所定ビット数を1ワードとする周期的なシリアル信号の各ビットに、前記複数の画像形成ステーションごとに前記ビデオデータの送信開始を要求する複数のリクエスト信号の各々を割り当てることにより、前記複数のリクエスト信号を一の前記シリアル信号に多重化して前記点灯制御手段から前記信号処理手段に送信する一方、
前記リクエスト信号に応じて、所定ビット数を1ワードとする周期的なシリアル信号の1ワードを区分した複数のセクションのそれぞれに、前記複数の画像形成ステーションに対応する前記ビデオデータをそれぞれ割り当てることにより、前記複数の画像形成ステーションそれぞれの前記リクエスト信号に対応する前記ビデオデータを一の前記シリアル信号に多重化して前記信号処理手段から前記点灯制御手段に送信する
ことを特徴とする画像形成方法。
Signal processing is performed on the image signal by the signal processing means, and video data corresponding to each of a plurality of image forming stations each having a line head in which a plurality of light emitting elements are arranged in a row is generated and transmitted to the lighting control means. Then, lighting of each line head provided in each image forming station is controlled based on the video data by the lighting control means, thereby forming an electrostatic latent image on the surface of the photosensitive member, and In an image forming method for forming an image by visualizing with toner,
By assigning each of a plurality of request signals for requesting the start of transmission of the video data for each of the plurality of image forming stations to each bit of a periodic serial signal having a predetermined number of bits as one word, the plurality of requests While the signal is multiplexed into one serial signal and transmitted from the lighting control means to the signal processing means,
In response to the request signal, by assigning the video data corresponding to the plurality of image forming stations to each of a plurality of sections obtained by dividing one word of a periodic serial signal having a predetermined number of bits as one word. An image forming method comprising: multiplexing the video data corresponding to the request signal of each of the plurality of image forming stations into one serial signal and transmitting the multiplexed signal from the signal processing unit to the lighting control unit.
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