以下、図面を参照しながら、この発明の実施形態に係る画像形成装置及び画像作成方法について説明をする。
図1は、本発明に係る実施形態としてのカラープリンタ100の構成例を示す概念図である。図1に示すタンデム式のカラープリンタ100は、画像形成装置の一例を構成し、デジタルのカラー画像情報に基づいて複数の感光体ドラムで作像された色画像を中間転写ベルト上で重ね合わせる。色画像は所定の用紙に転写されて定着される。カラー画像情報は、例えばパーソナルコンピュータ等の外部装置から当該プリンタ100へ供給される。
カラープリンタ100は、画像処理部70、書き込み制御ユニット15Y,15M,15C,15K、大容量記憶部33Y,33M,33C,33K及び画像形成部80を有して構成される。
画像処理部70は、例えば外部装置からR色、G色、B色再現用のカラー画像情報を受信し、このカラー画像情報を色変換処理してY,M,C,BK色用の画像データDy,Dm,Dc,Dkを出力する。
画像処理部70にはY,M,C,BK色用の書き込み制御ユニット15Y〜15Kが接続されている。これらの書き込み制御ユニット15Y〜15Kは、画像書き込み用の基準信号の一例を構成する基準(擬似)インデックス信号(以下で基準Index信号という)に基づいて大容量記憶部33Y〜33Kへの画像データを書き込む。また、書き込み制御ユニット15Y〜15Kは、大容量記憶部33Y〜33Kから画像形成部80への画像データDy,Dm,Dc,Dkの読み出し制御を実行する。画像形成部80は画像形成手段の一例であり、Y,M,C,BK色用の感光体ドラム1Y,1M,1C,1K毎にドラム一周をn分割し、n分割されたブロック毎に補正後の基準Index信号を適用し、Y,M,C,BK色の色画像を形成する。
例えば、Y色用の書き込み制御ユニット15Yには大容量記憶部33Yが接続され、大容量記憶部33Yには画像処理部70から出力されるY色用の画像データDyが基準Index信号に基づいて格納される。書き込み制御ユニット15Yは、ドラム周回信号と基準Index信号を補正した後のY色用の書き込み基準(同期)信号(以下Y−IDX信号という)と読み出し側の垂直有効領域信号(以下R−VVy信号という)とに基づいて大容量記憶部33Yから画像データDyを読み出し、画像形成部80へ出力する。ここにドラム周回信号(以下TRIG信号という)とは、いずれかの1つの感光体ドラムの回転を1周分測定する毎に得られる信号をいう。
M色用の書き込み制御ユニット15Mには大容量記憶部33Mが接続され、画像処理部70から出力されるM色用の画像データDmを基準Index信号に基づいて格納する。書き込み制御ユニット15Mは、TRIG信号と基準Index信号を補正した後のM色用の書き込み基準(同期)信号(以下M−IDX信号という)と読み出し側の垂直有効領域信号(以下R−VVm信号という)とに基づいて大容量記憶部33Mから画像データDmを読み出し、画像形成部80へ出力する。
C色用の書き込み制御ユニット15Cには大容量記憶部33Cが接続され、画像処理部70から出力されるC色用の画像データDcを基準Index信号に基づいて格納する。書き込み制御ユニット15Cは、TRIG信号と基準Index信号を補正した後のC色用の書き込み基準(同期)信号(以下C−IDX信号という)と読み出し側の垂直有効領域信号(以下R−VVc信号という)とに基づいて大容量記憶部33Cから画像データDcを読み出し、画像形成部80へ出力する。
BK色用の書き込み制御ユニット15Kには大容量記憶部33Kが接続され、画像処理部70から出力されるBK色用の画像データDkを基準Index信号に基づいて格納する。書き込み制御ユニット15Kは、TRIG信号と基準Index信号を補正した後のBK色用の書き込み基準(同期)信号(以下K−IDX信号という)と読み出し側の垂直有効領域信号(以下R−VVk信号という)とに基づいて大容量記憶部33Kから画像データDkを読み出し、画像形成部80へ出力する。
画像形成部80はイエロー(Y)色用の感光体ドラム1Yを有する画像形成ユニット10Yと、マゼンタ(M)色用の感光体ドラム1Mを有する画像形成ユニット10Mと、シアン(C)色用の感光体ドラム1Cを有する画像形成ユニット10Cと、黒(K)色用の感光体ドラム1Kを有する画像形成ユニット10Kと、無終端状の中間転写ベルト6とを備えている。
画像形成部80では、当該感光体ドラム1Y,1M,1C,1K毎に作像し、各作像色用の感光体ドラム1Y〜1Kで作像処理された各色のトナー像が中間転写ベルト6上で重ね合わされて色画像を形成する。
この例で、画像形成ユニット10Yは、感光体ドラム1Yの他に、帯電器2Y、ライン状のLEDプリントヘッド(以下LPHユニット5Yという)、現像器4Y及び像形成体用のクリーニング部8Yを有して、イエロー(Y)色の画像を形成する。感光体ドラム1Yは、例えば、中間転写ベルト6の右側上部に近接して回転自在に設けられ、Y色のトナー像を形成する。
この例で、感光体ドラム1Yは、図2に示すような回転伝動機構40によって、反時計方向に回転される。感光体ドラム1Yの斜め右側下方には、帯電器2Yが設けられ、感光体ドラム1Yの表面を所定の電位に帯電する。
感光体ドラム1Yのほぼ真横には、これに対峙して、LPHユニット5Yが設けられ、事前に帯電された感光体ドラム1Yに対して、Y色用の画像データDyに基づく所定の強度を有したレーザ光を一括照射する。LPHユニット5Yには、図示しないLEDヘッドがライン状に配置されたものが使用される。画像書き込み系には、LPHユニットに代えて、図示しないポリゴンミラーによる走査露光系等を使用してもよい。感光体ドラム1YにはY色用の静電潜像が形成される。
LPHユニット5Yの上方には現像器4Yが設けられ、感光体ドラム1Yに形成されたY色用の静電潜像を現像するように動作する。現像器4Yは、図示しないY色用の現像ローラを有している。現像器4Yには、Y色用のトナー剤及びキャリアが収納されている。
Y色用の現像ローラは、内部に磁石が配置され、現像器4Y内でキャリアとY色トナー剤を攪拌して得られる2成分現像剤を感光体ドラム1Yの対向部位に回転搬送し、Y色のトナー剤により静電潜像を現像する。この感光体ドラム1Yに形成されたY色のトナー像は、1次転写ローラ7Yを動作させて中間転写ベルト6に転写される(1次転写)。感光体ドラム1Yの左側下方には、クリーニング部8Yが設けられ、前回の書き込みで感光体ドラム1Yに残留したトナー剤を除去(クリーニング)する。
この例で、画像形成ユニット10Yの下方には画像形成ユニット10Mが設けられる。画像形成ユニット10Mは、感光体ドラム1M、帯電器2M、LPHユニット5M、現像器4M及び像形成体用のクリーニング部8Mを有して、マゼンタ(M)色の画像を形成する。
画像形成ユニット10Mの下方には画像形成ユニット10Cが設けられる。画像形成ユニット10Cは、感光体ドラム1C、帯電器2C、LPHユニット5C、現像器4C及び像形成体用のクリーニング部8Cを有して、シアン(C)色の画像を形成する。
画像形成ユニット10Cの下方には画像形成ユニット10Kが設けられる。画像形成ユニット10Kは、感光体ドラム1K、帯電器2K、LPHユニット5K、現像器4K及び像形成体用のクリーニング部8Kを有して、ブラック(BK)色の画像を形成する。感光体ドラム1Y,1M,1C,1Kには有機感光体(Organic Photo Conductor;OPC)ドラムが使用される。
なお、画像形成ユニット10M〜10Kの各部材の機能については、画像形成ユニット10Yの同じ符号のものについて、YをM,C,Kに読み替えることで適用できるので、その説明を省略する。上述の1次転写ローラ7Y,7M,7C及び7Kには、使用するトナー剤と反対極性(本実施例においては正極性)の1次転写バイアス電圧が印加される。
中間転写ベルト6は、1次転写ローラ7Y,7M,7C及び7Kによって転写されたトナー像を重合してカラートナー像(カラー画像)を形成する。ここに、1次転写ローラ7Yにおける1次転写ポイントをP1とし、1次転写ローラ7Mにおける1次転写ポイントをP2とし、1次転写ローラ7Cにおける1次転写ポイントをP3とし、1次転写ローラ7Kにおける1次転写ポイントをP4とすると、タンデム方式では、Y色→M色→C色→BK色の順で感光体ドラム1Y,1M,1C,1K上の各々の画像を中間転写ベルト6に1次転写する。
この方式の場合、各作像色の1次転写ポイントから隣接する色の1次転写ポイントまでの距離分(P2−P1),(P3−P2),(P4−P3)というように感光体ドラム1Y,1M,1C,1K上に画像データDy,Dm,Dc,Dkを書き込む(露光する)タイミングをずらす。
このようなタイミングにより感光体ドラム1Y,1M,1C,1K上を介して中間転写ベルト6上に重ね合わされたカラー画像は、中間転写ベルト6が時計方向に回転することで、2次転写ローラ7Aに向けて搬送される。2次転写ローラ7Aは中間転写ベルト6の下方に位置しており、その下方には2次転写器7Bが設けられている。2次転写ローラ7Aは中間転写ベルト6に形成されたカラートナー像を2次転写器7Bと共に用紙Pに一括して転写する(2次転写)。
中間転写ベルト6の左側上方にはクリーニング部8Aが設けられ、転写後の中間転写ベルト6上に残存するトナー剤をクリーニングする。クリーニング部8Aは、中間転写ベルト6の電荷を除電する除電部(図示せず)や中間転写ベルト6に残留するトナー等を除去するパッドを有している。このクリーニング部8Aによってベルト面がクリーニングされ、除電部で除電された後の中間転写ベルト6は、次の画像形成サイクルに入る。これにより、用紙Pにカラー画像を形成できるようになる。
カラープリンタ100には画像形成部80の他に、用紙供給部20及び、定着装置17を備えている。上述の画像形成ユニット10Kの下方には、用紙供給部20が設けられ、図示しない複数の給紙トレイを有して構成される。各々の給紙トレイ内には所定のサイズの用紙Pが収容される。
用紙供給部20から画像形成ユニット10Kの下方に至る用紙搬送路には、搬送ローラ22A、22C、ループローラ22B、レジストローラ23等が設けられる。例えば、レジストローラ23は、用紙供給部20から繰り出された所定の用紙Pを2次転写ローラ7Aの手前で保持し、画像タイミングに合わせて2次転写ローラ7Aへ送り出す。2次転写ローラ7Aは、中間転写ベルト6に担持された色画像を、レジストローラ23によって用紙搬送制御される所定の用紙Pに転写する。
上述の2次転写ローラ7Aの下流側には定着装置17が設けられ、カラー画像が転写された用紙Pを定着処理する。定着装置17は、図示しない定着ローラ、加圧ローラ、加熱(IH)ヒータや、定着クリニーグ部17A等を有している。定着処理は、加熱ヒータによって加熱される定着ローラ及び加圧ローラの間に用紙Pを通過させることで、当該用紙Pが加熱・加圧される。定着後の用紙Pは、排紙ローラ24に挟持されて機外の排紙トレイ(図示せず)上に排紙される。定着クリニーグ部17Aは、前回の定着で定着ローラ等に残留したトナー剤を除去する。
図2は、画像形成部80の構成例を示す斜視図である。図2に示す画像形成部80は、感光体ドラム1Y,1M,1C,1K、中間転写ベルト6、各作像色用のLPHユニット5Y,5M,5C,5K及び回転伝動機構40を有している。Y色用のLPHユニット5Yは、感光体ドラム1Yの全幅に等しい長さを有している。このLPHユニット5Yは、基準Index信号から作成したY−IDX信号に基づいて、Y色の画像データDyを1ライン分又は数ライン分をまとめて主走査方向へ一括書き込みするように動作する。
ここに、主走査方向とは感光体ドラム1Yの回転軸に平行する方向である。感光体ドラム1Yは、副走査方向に回転する。中間転写ベルト6は一定の線速度で副走査方向に移動される。副走査方向は、感光体ドラム1Yの回転軸に対して直交する方向である。感光体ドラム1Yが副走査方向に回転し、かつ、LPHユニット5Yによる主走査方向へのライン単位の一括露光によって感光体ドラム1YにはY色用の静電潜像が形成される。
他の色用のLPHユニット5M,5C,5Kも、同様な長さを有しており、各作像色用の基準信号の一例を構成するM−IDX信号、C−IDX信号及び、K−IDX信号に基づいて、M色の画像データDm、C色の画像データDc、BK色の画像データDkを同様にしてまとめて一括に書き込む。各作像色用のY−IDX信号、M−IDX信号、C−IDX信号及び、K−IDX信号は書き込み制御ユニット15Y,15M,15C,15Kから供給される。LPHユニット5Y,5M,5C,5Kには、当該プリンタ100で取り扱われる用紙の最大幅にもよるが、LEDヘッドが1ラインに付き数千〜数万画素ドットを有するものが使用される。
この例で、画像形成部80は回転伝動機構40を備え、Y色、M色、C色用の3個の感光体ドラム1Y,1M,1Cが当該回転伝動機構40を介在させて共通のモータ30aにより所定の回転速度で駆動される。大径ギア11Y,11M,11C,11Kは、例えば、各作像色用の感光体ドラム1Y,1M,1C,1Kの径よりも大きい径を有しており、これらの感光体ドラム1Y,1M,1C,1Kに対応付けて取り付けられている。大径ギア11Yは感光体ドラム1Yに取り付けられる。他の大径ギア11M,11C,11Kも同様に取り付けられる。
大径ギア11Y,11Mにはアイドルギア12aが噛み合わされ、大径ギア11M,11Cにはアイドルギア12bが噛み合わされる。アイドルギア12aと大径ギア11Y,11Mや、アイドルギア12bと大径ギア11M,11C等は所定の歯車比を有している。
この例で、アイドルギア12bにはモータギア13cを介在してモータ30aが噛み合わされる。モータ30aはモータ軸13aを有しており、当該モータ軸13aにモータギア13cが取り付けられる。モータギア13cとアイドルギア12aとは、所定の歯車比を有している。
回転伝動機構40では、モータ30aが反時計方向に回転すると、歯車比1:βに基づいてアイドルギア12bが時計方向に回転し、このアイドルギア12bが回転することで、所定の歯車比で大径ギア11M及び大径ギア11Cが反時計方向に回転する。大径ギア11Mが回転することで、感光体ドラム1Mが反時計方向に回転する。同様にして、大径ギア11Cが回転することで、感光体ドラム1Cが反時計方向に回転する。
また、大径ギア11Mが反時計方向に回転することで、アイドルギア12aが時計方向に回転する。このアイドルギア12aの時計方向への回転に伴って、大径ギア11Yが反時計方向に回転する。大径ギア11Yが回転することで、感光体ドラム1Yが反時計方向に回転する。これにより、回転伝動機構40を介在させた共通の1個のモータ30aによりY色、M色、C色用の3個の感光体ドラム1Y,1M,1Cを駆動できるようになる。
なお、BK色用の1個の感光体ドラム1Kは、モノクロ高速モードに対応して、アイドルギアを介在することなくモータ30bで大径ギア11Kを直接駆動する。回転伝動機構40には、モータ30aの他にモータ30bが設けられる。モータ30bはモータ軸13bを有しており、当該モータ軸13bにモータギア13dが取り付けられる。モータギア13dと大径ギア11Kとは所定の歯車比を有している。
この例では、M色用の大径ギア11Mの軸部には、周期検出手段を構成するエンコーダ41が取り付けられ、例えば、M色用の感光体ドラム1Mの回転速度を検出してTRIG信号を出力する。このように、1個のモータ30aでY色、M色、C色用の3個の感光体ドラム1Y,1M,1Cを駆動し、かつ、単独のモータ30bでBK色用の感光体ドラムを直接駆動が可能な画像形成部80を構成する。
図3(A)及び(B)は、基準Index信号の周期補正例を示す動作タイムチャートである。図3(A)の横軸は、感光体ドラム1Yの1周分のドラム位置である。この例では、A→B→C区間の前半2ブロック分とK→L→A→Bの後半3ブロック分を示している。Tは、回転位置変動が無いとした場合の1ブロックを通過する回転速度を時間換算した理想的な経過時間(基準Index信号の周期)である。
図3(B)に示すIndex信号の横軸は時間tであり、図3(B)に示した回転位置が後退した状態のA→B→C区間の2ブロック分と、回転位置が前進した状態のK→L→A→B区間の3ブロック分を示している。この例で、ブロックA→B区間のポイントBはそのポイントAを基準にして、ポイントB’に後退している。また、ブロックB→C区間のポイントCはそのポイントBを基準にしてポイントC’に後退している。
ブロックK→L区間のポイントLはそのポイントKを基準にしてポイントL’に前進している。また、ブロックL→A区間のポイントAはそのポイントLを基準にしてポイントA’に後退している。ブロックA→B区間のポイントBはそのポイントA'を基準にしてポイントB’に後退している。
図3(A)に示した理想的な区間のポイントA,B,C,K,Lに対する周期Tは、例えば、A→B’区間が周期t1に変動し、B→C’区間が周期t2に変動する。また、K→L’区間が周期t11に変動し、L→A’区間が周期t12に変動し、A'→B’区間が周期t1'に変動している。
この例では、感光体ドラム1Y等の回転変動が”無い”とした場合の当該ブロックの区間のポイントと、回転変動が”有る”とした場合の当該ブロックの区間の同じ区間のブロックのポイントとの間の時間差(tn−T;位相差)を回転位置変動値Δtnとする。このとき、ポイントB−B’間の時間差はΔt1であり、ポイントC−C’の時間差はΔt2である。また、ポイントL−L’の時間差はΔt12であり、ポイントA−A’の時間差はΔt13である。
この例で図6に示すような補正Index生成部51において、区間A→B、B→C、C→D、D→E、E→F、F→G、G→H、H→I、I→J、J→K、K→L、L→Aの12ブロックに関して、その1ブロック毎に、各区間のポイントの通過時刻(期待値)からの差分、すなわち、図3(B)に示した回転位置変動値Δtnを求める。この回転位置変動値Δtnをブロック数分だけ補正Index生成部51内の図示しないメモリに格納する。回転位置変動値Δtnは回転位置変動データD1として格納する。
補正Index生成部51では、そのメモリから回転位置変動データD1(回転位置変動値Δtn)を読み出し、ブロック内のライン数Lで回転位置変動データD1が示す回転位置変動値ΔTnを割り算して、1ライン数当たりの回転位置ライン変動値H(D1/L=H)の値を算出して各ブロックに分配する。
回転位置ライン変動値Hは、例えば「2」の補数である。そして、基準Index信号の周期Tにその補数H1を加減算し、周期T±H1のY−IDX信号を生成する。Y−IDX信号には、ブロック毎に補正時間Δtn−Δtn-1が反映される。
図3Bに示すように、感光体ドラム1Yの1回転を示すポイントAでTRIG信号を入力したとき、例えばY−IDX信号と基準Index信号の時間差を示す回転位置変動値Δt13が生じる。この回転位置変動値Δt13により、感光体ドラム1Yの1回転における先端と終端が一致せずにズレが生じる。このズレをリセット(解消)するために、次の回転のA→B区間のY−IDX信号の周期を短くする。例えば、図3Bに示すA'→B'区間の周期t1'は、A→B'区間の周期t1よりも回転位置変動値Δt13だけ短く設定する。これにより、図9(B)に示したポイントB'とポイントBa'の時間差Δt13'をリセットできる。従って、TRIG信号を入力したときに生じるY−IDX信号と基準Index信号との差をゼロにできる。これにより、中間転写ベルト6上で感光体ドラム1Y〜1K色の画像を精度良く重ね合わせることができる。
図4(A)及び(B)は、感光体ドラム1Y等の回転速度ムラをキャンセルするための基準Index信号の周期補正例を示す図である。図4(A)は、補正前の感光体ドラム1Y等の回転位置変動例を示す波形図である。図4(A)に示す回転位置変動例については、図3(B)に示した回転位置変動例と同じであるので、その説明を省略する。
この例では、図4(A)に示す感光体ドラム1Y等の回転位置変動例において、A→B→C→D→E→F→Gの前半6ブロックの区間については、感光体ドラム1Y等は画像データDy、例えば、その露光量が高くて負荷が増加して通常よりも遅く回転する。このため、基準Index信号の周期Tを長く設定するように補正時間Δtn−Δtn-1で補正してY−IDX信号とする。
また、G→H→I→J→K→L→Aの後半6ブロックの区間については、反対に、感光体ドラム1Y等は画像データDyによる露光量が低くて負荷が軽減して通常よりも速く回転する。このため、基準Index信号の周期Tを短く設定するように補正時間Δtn−Δtn-1で補正してY−IDX信号とする。
図4(B)は、補正後の基準index信号の周期分布例を示す波形図である。図4(B)に示す補正後の基準index信号の周期分布例によれば、図4(A)に示した正弦波状の回転速度ムラを図4(B)に示した正弦波状の補正後の基準index信号の周期分布によってキャンセルする。この例に示す補正後の基準index信号の周期分布波形によれば、1ブロック内に100ラインが割り当てられた場合であって、補正時間Δtn−Δtn-1を100個に分割して、100ラインに付き1個の補正時間Δtn−Δtn-1/100により基準Index信号の周期を補正してY−IDX信号を得る。
図5は、感光体ドラム1Y等の1回転における先端と終端のズレをリセットする例を示す概念図である。図5に示すIndex周期加算量U1は補正データテーブルの補正量であり、上述した1ライン数当たりの回転位置ライン変動値H(D1/L=H)を2倍した値である。なお、この例ではIndex周期加算間隔U2を2ライン毎とする。
累積量U3は、Index周期加算量U1をライン毎に累積した値である。図5に示すように累積量U3は、基準Index周期を最初(Line−00)に超過してその後は基準Index周期に対して未満(例えばLine−19)となる現象を示す。この現象は、図4に示した感光体ドラム1Y等の回転速度ムラと同様の現象である。Index周期加算量更新Line数U4は、Index周期加算量U1を更新するLine数を示す。
図5に示すように、例えばY−IDX信号と基準Index信号の時間差である回転位置変動値Δt13は、感光体ドラム1Yの1回転における先端と終端のズレを示している。
この回転位置変動値Δt13は、例えば図3Aに示した2番目のA−B区間の1ブロックでリセットする。例えば、Y−IDX信号のカウント値と基準Index信号のカウント値の差分値である回転位置変動値Δt13が「+100」の場合を考えてみる。この場合、図3(A)に示したA−B区間(例えば50ライン)のY−IDX信号を「−100」だけ加算する。例えば、図5のIndex周期加算間隔U2ごとに、「−4」だけ加算する。すなわち、A−B区間の2ライン毎のY−IDX信号は、「基準Index信号」+「Index周期加算量U1」−「4」で求められる。これにより、1ブロックで回転位置変動値Δt13をリセットできる。なお、図5には、説明の理解を容易にするために、Line−00に生じた回転位置変動値Δt13が、一括してリセットされように示している。この回転位置変動値Δt13は、上述したように例えば1ブロック単位(50ライン)で分割してリセットされる。
図6は、Y色用の書き込み制御ユニット15Y及びその周辺部の構成例を示すブロック図である。この例では、Y色、M色、C色、BK色用の4個の感光体ドラム1Y,1M,1C,1Kの中のM色の感光体ドラム1M(図2参照)のTRIG信号に基づいて基準Index信号を作像色毎に補正し、画像データ読み出し時の書き出し位置調整用の垂直有効領域信号を調整する場合について説明する。もちろん、他の感光体ドラム1Y,1C,1Kのいずれか1つのTRIG信号を検出して基準Index信号を作像色毎に補正し、その書き出し位置調整用の垂直有効領域信号を調整する構成を採ってもよい。
感光体ドラム1Mの回転軸には周期検出手段の一例を構成するエンコーダ41が取り付けられ、感光体ドラム1Mの回転速度を検出してTRIG信号を出力する。TRIG信号はドラム1周(回転)につき、1回発生するパルスであり、基準Index信号に対して非同期に発生する信号である。TRIG信号は感光体ドラム1Mの偏芯等の回転位置変動ムラを反映する信号である。
エンコーダ41は、Y色用の書き込み制御ユニット15Yの他に、M色、C色、BK色用の書き込み制御ユニット15M,15C,15Kに接続され、Y色用の書き込み制御ユニット15Yの他に、TRIG信号をM色、C色、BK色用の書き込み制御ユニット15M,15C,15Kへ出力する。この例では、M色用の感光体ドラム1Mの回転速度から検出されるTRIG信号をY,C,BK色用の書き込み制御ユニット15Y,15M,15C,15Kに出力することで、一本のTRIG信号だけで感光体ドラム1Y,1M,1C,1K側から画像書き込み開始位置(書き出し位置)を調整できるようになる。
この例では、画像処理部70からY色用の書き込み制御ユニット15Yに出力される信号は、画像データDyと、書き込み用の水平有効領域信号(以下W−HV信号という)、基準Index信号、書き込み用の垂直有効領域信号(以下W−VV信号という)等の制御信号である。画像処理部70からM色用の書き込み制御ユニット15Mに出力される信号は、画像データDm及び上述の制御信号である。画像処理部70からC色用の書き込み制御ユニット15Cに出力される信号は、画像データDc及び上述の制御信号である。画像処理部70からBK色用の書き込み制御ユニット15Kに出力される信号は、画像データDk及び上述の制御信号である。画像データDy,Dm,Dc,Dkは各作像色別々のバスで構成され、上述の制御信号は各作像色共通に供給される。
Y色用の書き込み制御ユニット15Yは、補正Index生成部51、タイミング制御部52、メモリ制御部53及び書き込み制御部54を有している。この例で、メモリ制御部53のライト制御側(W)には、画像処理部70から出力される画像データDyと、書き込み用のW−HV信号、基準Index信号、書き込み用のW−VV信号等の制御信号が入力される。
補正Index生成部51は信号作成手段の一例を構成し、エンコーダ41によって検出されたTRIG信号を入力し、TRIG信号を基準にして基準Index信号を補正データテーブルの補正量と差分検出部503からの差分信号Sε2で補正する。例えば、補正Index生成部51は、図3Bに示した回転位置変動値Δt13をリセットするために、次の回転のA→B区間のY−IDX信号の周期を短くする。この例で、図3Bに示したA'→B'区間の周期t1'を、A→B'区間の周期t1よりも回転位置変動値Δt13だけ短く設定する。これにより、遅延した回転位置変動値Δt13をリセットできる。従って、TRIG信号を入力したときに生じるY−IDX信号と基準Index信号との差をゼロにできる。
補正Index生成部51は、補正後のY色画像の書き込み用の基準信号(Y−IDX信号)を作成する。補正Index生成部51は作像色毎に設けられる。上述の補正量は感光体ドラム1M等の回転位置変動ムラを補正するデータであり、予め補正データテーブルとして準備され、この補正データが参照される。
補正Index生成部51にはタイミング制御部52、メモリ制御部53及び書き込み制御部54が接続される。タイミング制御部52は、補正Index用のカウント部501、基準Index用のカウント部502、差分検出部503及びドラム間遅延量カウント部504を有する。タイミング制御部52は、補正Index生成部51によって作成されたY−IDX信号のパルス数と、基準Index信号のパルス数とを作像色毎に比較し、比較結果に基づいてY色用の画像データDyの出力タイミングを調整する。
上述のエンコーダ41からのTRIG信号は、2種類のカウント部501,502に出力される。補正Index用のカウント部501は第1のカウント部の一例を構成し、補正Index生成部51によって作成された補正後のY−IDX信号のパルス数を計数してカウント値Pyとして全色共通のW−VV信号(垂直有効領域信号)の立ち上がり時に出力する。また、このカウント部501は、補正Index生成部51によって作成された補正後のY−IDX信号のパルス数を1回転分だけ計数してカウント値P2yとして出力する。なお、このカウント部501は、補正後のY−IDX信号のパルス数を1回転分だけ計数する場合、図5に示したY−IDX信号の回転位置変動値Δt13をリセットするための補正量は除く。カウント部501は作像色毎に設けられる。
基準Index用のカウント部502は第2のカウント部の一例を構成し、基準Index信号のパルス数を計数しておき、カウント値Qyを出力する。また、このカウント部502は、基準Index信号のパルス数を1回転分だけ計数してカウント値Q2yとして出力する。カウント部502は作像色毎に設けられる。カウント部501,502は共に、TRIG信号の入力時に0クリアする。この2種類のカウント部501,502は、作像色毎に常にTRIG信号で0クリアされる。この例では、いずれのカウント部501,502もTRIG信号の立ち上がり時刻を基準にして基準Index信号のパルス数や、補正後のY−IDX信号のパルス数等をカウントして行くことになる。
カウント部501及びカウント部502には演算部の一例を構成するY色用の差分検出部503が接続され、カウント部501及びカウント部502の各々のカウント値Py,QyからY−IDX信号のパルス数と基準Index信号のパルス数との差分値ε(2の補数)を演算する。差分値εは差分検出部503内の図示しないメモリに格納され保持される。差分値εは、差分検出部503からドラム間遅延量カウント部504へ差分信号Sεとして出力される。差分検出部503は作像色毎に設けられ、この差分演算動作は作像色毎に実施され、その差分信号Sεを出力するタイミングは同時である。これにより、この差分値εに基づいて各作像色の画像データDy,Dm,Dc,Dkの読み出しタイミングを調整できるようになる。
また、差分検出部503は、カウント部501及びカウント部502の各々のカウント値P2y,Q2yからY−IDX信号のパルス数と基準Index信号のパルス数との1回転分の差分値を示す回転位置変動値Δt13を演算する。回転位置変動値Δt13は、差分検出部503から補正Index生成部51へ差分信号Sε2として出力される。
差分検出部503にはドラム間遅延量カウント部504が接続され、各作像色共通の書き込み用のW−VV信号の立ち上がり時刻からドラム間遅延量[Y]のカウントを開始する。そして、ドラム間遅延量カウント部504は、差分検出部503からの差分値εをドラム間遅延量[Y]の設定値Xyに加算する。ドラム間遅延量カウント部504は、差分値εが加味されたドラム間遅延量[Y]の設定値Xy=カウント値となったところで、Y色の画像データ読み出し時の感光体ドラム1Yにおける書き出し位置調整用の垂直有効領域信号(以下R−VVy信号という)を立ち上げる。
この例でドラム間遅延量カウント部504は、R−VVy信号をロー・レベル(以下「L」レベルという)からハイ・レベル(以下「H」レベルという)に立ち上げる。画像データDyは、R−VVy信号が「H」レベルの期間だけ読み出しが許可される。他の作像色についても同様である。
この例で、Y,M,C,BK色の順で大容量記憶部33Y,33M,33C,33Kから画像形成部80へ画像データDy,Dm,Dc,Dkを読み出す場合を前提にして、Y色用のドラム間遅延量カウント部504には設定値Xy=「4」が設定され、M色用のドラム間遅延量カウント部504には、設定値Xm=「6」が設定され、C色用のドラム間遅延量カウント部504には設定値Xy=「8」が設定され、BK色用のドラム間遅延量カウント部504には、設定値Xm=「10」が各々設定される。
このように、大容量記憶部33Yから画像形成部80へY色用の画像データDyを読み出すときも、設定値Xy=「4」を設定して、読み出し時間にマージンを持たせている。これは、差分信号Sεを考慮したドラム間遅延量[Y]の設定値Xyが必ずプラス1以上になるようにするためである。
このドラム間遅延量の設定値Xy,Xm,Xc,Xkは、各作像色の画像データDy,Dm,Dc,Dkの読み出しタイミングを調整するためである。このように出力タイミングを調整すると、Y色の感光体ドラム1Yに対するY色画像の先頭の書き出し位置(タイミング)に、他の作像色用の感光体ドラム1Y,1CによるY,C色画像の先頭の書き出し位置(タイミング)を揃えることができる。
上述の書き込み制御部54、画像処理部70及びドラム間遅延量カウント部504にはY色用のメモリ制御部53が接続される。メモリ制御部53には、大容量記憶部33Yが接続されている。メモリ制御部53は、基準Index信号、書き込み用のW−HV信号(水平有効領域信号)、書き込み用のW−VV信号(垂直有効領域信号)に基づいてY色用の画像データDyを画像処理部70から大容量記憶部33Yへ書き込む(ライトする)。画像データDyは画像形成部80でY色画像を形成するためのデータである。他のM色、C色、BK色用の画像データDm,Dc,Dkについても同様な構成を有して書き込まれる。
メモリ制御部53は、補正後のY−IDX信号、読み出し用のR−HV信号(水平有効領域信号)、読み出し用のR−VVy信号(垂直有効領域信号)に基づいてY色用の画像データDyを大容量記憶部33Yから書き込み制御部54へ読み出す(リードする)。他のM色、C色、BK色用の画像データDm,Dc,Dkについても同様な構成を有して読み出される。
上述のY色用のドラム間遅延量カウント部504は、メモリ制御部53が画像データDyを大容量記憶部33Yに書き込むまでは、基準Index信号に基づいて動作する。リード動作時には、補正後のY−IDX信号に基づいて動作し、ドラム間遅延量カウント部504は、Y色の画像データ読み出し用のR−VVy信号を出力するようになる。
同様にして、M色用のドラム間遅延量カウント部504は、そのメモリ制御部53が画像データDmを大容量記憶部33Mに書き込むまでは、基準Index信号に基づいて動作する。リード動作時には、補正後のM−IDX信号に基づいて動作し、そのドラム間遅延量カウント部504は、M色用のメモリ制御部53へM色の画像データ読み出し用のR−VVm信号を出力するようになる。
C色用のドラム間遅延量カウント部504は、そのメモリ制御部53が画像データDcを大容量記憶部33Cに書き込むまでは、基準Index信号に基づいて動作する。リード動作時には、補正後のC−IDX信号に基づいて動作し、そのドラム間遅延量カウント部504は、C色用のメモリ制御部53へC色の画像データ読み出し用のR−VVc信号を出力するようになる。
BK色用のドラム間遅延量カウント部504は、そのメモリ制御部53が画像データDkを大容量記憶部33Kに書き込むまでは、基準Index信号に基づいて動作する。リード動作時には、補正後のK−IDX信号に基づいて動作し、そのドラム間遅延量カウント部504は、BK色用のメモリ制御部53へBK色の画像データ読み出し用のR−VVk信号を出力するようになる。
このように画像データDy等の書き込み/読み出し処理で基準Index信号/Y−IDX信号を切り換えるようにしたのは、各作像色のドラム間遅延量の設定値Xy,Xm,Xc及びXkで画像データDy,Dm,Dc,Dkの読み出しタイミングを調整するためである。
図7は、図6に示した書き込み制御ユニット15Y等が補正Index信号を生成する例を示すフローチャートである。図7に示すステップST1で、図6に示した基準Index用のカウント部502は、基準Index信号のパルス数をカウントする。例えば、カウント部502は、M色用の感光体ドラム1Mの軸部に取り付けられたエンコーダ41から得られるドラム1周毎に発生するTRIG信号を入力する。カウント部502は、TRIG信号を基準にして画像処理部70からの基準Index信号のパルス数を1回転分だけ計数してカウント値Q2yとして出力してステップST2に移行する。
ステップST2で、補正Index用のカウント部501は、補正Index信号のパルス数をカウントする。例えば、カウント部501は、エンコーダ41から得られるドラム1周毎に発生するTRIG信号を入力する。カウント部501は、TRIG信号を基準にして補正Index生成部51からのY−IDX信号のパルス数を1回転分だけ計数してカウント値P2yとして出力してステップST3に移行する。
ステップST3で、差分検出部503は、基準Index信号のカウント値と補正Index信号のカウント値との差分を検出する。例えば、差分検出部503は、カウント部501及びカウント部502の各々のカウント値P2y,Q2yからY−IDX信号のパルス数と基準Index信号のパルス数との1回転分の差分値を示す回転位置変動値Δt13を検出する。差分検出部503は、回転位置変動値Δt13を差分信号Sε2として補正Index生成部51に出力してステップST4に移行する。
ステップST4で、補正Index生成部51は、差分信号Sε2、TRIG信号及び基準Index信号を入力してステップST5に移行する。
ステップST5で、補正Index生成部51は、差分信号Sε2だけリセットした補正Index信号を生成する。例えば、補正Index生成部51は、図3Bに示した差分信号Sε2を示す回転位置変動値Δt13をリセットするために、次の回転のA→B区間のY−IDX信号の周期を短くする。この例で、図3Bに示したA'→B'区間の周期t1'を、A→B'区間の周期t1よりも回転位置変動値Δt13だけ短く設定する。これにより、回転位置変動値Δt13をリセットできるので、TRIG信号を入力したときに生じるY−IDX信号と基準Index信号との差をゼロにできる。
このように、本発明に係るカラープリンタ100の書き込み制御ユニット15Y等によれば、例えばY−IDX信号の1回転分のパルス数と基準Index信号の1回転分のパルス数とを比較して差分値を求め、この差分値を次のY−IDX信号で解消する。
これにより、感光体ドラム1Y等の1回転毎に基準Index信号とY−IDX信号等との差をリセットできる。従って、中間転写ベルト6上で各感光体ドラム1Y等の画像を精度良く重ね合わせることができる。