画像形成装置及び記録タイミング信号生成方法
【課題】記録媒体の搬送速度の変動に追従して、高精度に記録タイミング信号を出力することができる画像形成装置及び記録タイミング信号生成方法を提供する。
【解決手段】記録ヘッドと記録媒体とが連続的に相対移動することにより記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、記録ヘッドと記録媒体の相対移動速度を示すパルス信号を出力するパルス信号発生部と、パルス信号の周波数より高い周波数の基準クロック信号を生成する基準クロック信号生成部と、基準クロック信号をカウントしてパルス信号の周期を求め、当該周期を変数とする所定の演算式に基づいて記録タイミング信号の基準値を算出する基準値算出部と、基準クロック信号をカウントして、当該カウント値が基準値と一致する周期で繰り返し記録タイミング信号を出力する記録タイミング信号生成部とを備えている。
【解決手段】記録ヘッドと記録媒体とが連続的に相対移動することにより記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、記録ヘッドと記録媒体の相対移動速度を示すパルス信号を出力するパルス信号発生部と、パルス信号の周波数より高い周波数の基準クロック信号を生成する基準クロック信号生成部と、基準クロック信号をカウントしてパルス信号の周期を求め、当該周期を変数とする所定の演算式に基づいて記録タイミング信号の基準値を算出する基準値算出部と、基準クロック信号をカウントして、当該カウント値が基準値と一致する周期で繰り返し記録タイミング信号を出力する記録タイミング信号生成部とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録ヘッドと印画紙等の記録媒体とを相対移動させて、記録ヘッドにより記録媒体に描画する構成を備えた画像形成装置、及び、記録ヘッドに記録タイミング信号を出力する記録タイミング信号生成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
搬送ローラや搬送ベルトにより記録媒体を副走査方向に搬送しつつ、記録媒体の幅方向に沿った主走査方向に一括して描画する記録ヘッドを備えた画像形成装置として、写真プリンタやインクジェットプリンタが知られている。
【０００３】
写真プリンタでは、副走査方向に搬送される印画紙に対して主走査方向にライン露光する液晶シャッタ方式の記録ヘッドや蛍光表示管方式の記録ヘッドが設けられ、インクジェットプリンタでは、副走査方向に搬送される記録紙に対して主走査方向にライン印字するインクヘッドを備えている。
【０００４】
何れの場合も、記録媒体の搬送速度と記録ヘッドの駆動タイミングを同期させる必要があるが、搬送ローラや搬送ベルト等の部品ばらつき等に起因してプリンタ毎に記録媒体の搬送速度が異なる場合や、搬送ローラや搬送ベルト等の駆動系の影響により記録媒体の搬送速度が変動する場合に画像が乱れる虞がある。
【０００５】
特に、高解像度画像を出力する画像形成装置では、記録媒体の搬送速度が僅かに変動しても画像に与える影響が大きい。
【０００６】
そこで、特許文献１には、高解像度の印字を行う場合にも、装置に依存する誤差を抑制して精度のよい液滴吐出タイミングを測ることができる液滴吐出型記録装置として、以下の構成を備えた液滴吐出型記録装置が提案されている。
【０００７】
即ち、記録用紙を密着保持した搬送ベルトを搬送して、当該搬送ベルトに対峙された記録ヘッドから解像度に応じた間隔で記録用紙に液滴を吐出することで印字を行う液滴吐出型記録装置において、搬送に応じて出力されるパルス信号に基づいて搬送ベルトの搬送状態を検出するパルスエンコーダと、パルスエンコーダが検出した搬送状態に基づいて搬送ベルトの搬送速度の平均値を算出する平均値算出手段と、平均値に基づいて、液滴吐出タイミングの基準となる基準クロックを生成する基準クロック生成手段と、指定される解像度に応じて前記基準クロックを分周して、解像度に応じた印字クロックを生成する印字クロック生成手段と、印字クロックにより記録ヘッドによる液滴吐出を制御する制御手段とを備えた液滴吐出型記録装置である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−２４０２５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、上述した従来技術では、基準クロック生成手段により、搬送ベルトの搬送速度の平均値に基づいて液滴吐出タイミングの基準となる基準クロックが生成され、搬送ベルトの搬送速度の平均値が搬送ベルトに形成されたスリットをエンコーダセンサで読み取られるように構成されていたため、以下の問題があった。
【００１０】
少なくとも搬送ベルトに形成されたスリットの間隔が所定の解像度の印字間隔となるように形成される必要があるが、間隔を高精度に保ってスリットを加工形成するには物理的に制限があり、高解像度に対応できるものではない。また、所定の解像度の印字間隔となるように形成することが不可能な場合もあり、そのような場合には対応できない。
【００１１】
基準クロックが搬送速度の平均値、つまり、過去の値に基づいて生成されるため、現在の搬送速度の変動に対応できず、搬送速度が変動すると画像が副走査方向に伸縮する領域が発生する。
【００１２】
同様に、スリットの間隔に対応する解像度以上の高解像度で印字する場合には、印字クロック生成手段により、指定される解像度に応じて基準クロックが分周され、解像度に応じた印字クロックが生成されるが、基準クロックが搬送ベルトの搬送速度の平均値に基づいて生成されるため、搬送速度の平均値以上の精度で基準クロックが生成できない。
【００１３】
本発明は、上述の従来欠点に鑑み、記録媒体の搬送速度の変動に追従して、高精度に記録タイミング信号を出力することができる画像形成装置及び記録タイミング信号生成方法を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上述の目的を達成するため、本発明による画像形成装置の第一の特徴構成は、特許請求の範囲の書類の請求項１に記載した通り、記録ヘッドと記録媒体とが連続的に相対移動することにより記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、記録ヘッドと記録媒体の相対移動速度を示すパルス信号を出力するパルス信号発生部と、パルス信号の周波数より高い周波数の基準クロック信号を生成する基準クロック信号生成部と、基準クロック信号をカウントしてパルス信号の周期を求め、当該周期を変数とする所定の演算式に基づいて記録タイミング信号の基準値を算出する基準値算出部と、基準クロック信号をカウントして、当該カウント値が基準値と一致する周期で繰り返し記録タイミング信号を出力する記録タイミング信号生成部とを備えている点にある。
【００１５】
記録タイミング信号生成部により、パルス信号とは関係なく生成された基準クロック信号がカウントされ、当該カウント値が基準値と一致する周期で繰り返し記録タイミング信号が出力される。当該基準値は、記録ヘッドと記録媒体の相対移動速度を示すパルス信号の周期に基づいて基準値算出部により算出される値であり、パルス信号の周期は基準クロック信号のカウント値として求められる。つまり、記録ヘッドと記録媒体の相対移動速度の変動が、基準クロック信号生成部によりカウントされる基準クロック信号のカウント値に反映されるため、相対移動速度の変動に対応して基準値が変動し、相対移動速度の変動に追従して記録タイミング信号が生成されるのである。
【００１６】
同第二の特徴構成は、同請求項２に記載した通り、上述の第一特徴構成に加えて、基準値算出部は記録タイミング信号の各周期内で基準値を更新する点にある。
【００１７】
上述の構成によれば、基準値が記録タイミング信号の各周期内で更新されるので、少なくとも記録タイミング信号の一周期毎に適切な基準値が得られるようになる。
【００１８】
同第三の特徴構成は、同請求項３に記載した通り、上述の第一特徴構成に加えて、基準値を算出するパルス信号の一周期の一部または全てが記録タイミング信号の各周期内に含まれ、基準値が記録タイミング信号の各周期内で更新される点にある。
【００１９】
上述の構成によれば、記録タイミング信号の一周期内で同時並行して発生しているパルス信号に基づいてパルス信号の周期が求められ、当該周期に基づいて基準値が更新されるので、少なくとも記録タイミング信号の一周期毎にその時点の記録ヘッドと記録媒体の相対移動速度に対応した適正な基準値が得られるようになる。
【００２０】
同第四の特徴構成は、同請求項４に記載した通り、上述の第一から第三の何れかの特徴構成に加えて、記録タイミング信号の周期がパルス信号の周期より長く設定されている点にある。
【００２１】
記録タイミング信号の周期により副走査方向の解像度が決定されるが、記録タイミング信号の周期がパルス信号の周期より長く設定されているため、記録タイミング信号の一周期内での記録ヘッドと記録媒体の相対移動速度の変動にも追従して基準値が得られるので、副走査方向の解像度の変動が高精度に抑制されるようになる。
【００２２】
同第五の特徴構成は、同請求項５に記載した通り、上述の第一から第四の何れかの特徴構成に加えて、基準値算出部はパルス信号のエッジタイミングで直近の所定周期の平均値に基づいて基準値を算出して更新する点にある。
【００２３】
基準値が直近のパルス信号の周期に基づいて更新すると、偶発的に発生したノイズの影響等を受ける場合に、却って副走査方向の解像度が変動する虞もあるが、直近の所定周期の平均値に基づいて基準値を算出することにより、偶発的に発生したノイズの影響等を鈍らせることができる。
【００２４】
同第六の特徴構成は、同請求項６に記載した通り、上述の第五の特徴構成に加えて、所定周期が記録タイミング信号の一周期に含まれるパルス信号の周期数と略等しい値に設定されている点にある。
【００２５】
記録タイミング信号の一周期に含まれるパルス信号の周期数と略等しい周期数の平均値によりパルス周期が求められるので、そのような平均値に基づいて算出される基準値は、記録タイミング信号の一周期内での記録ヘッドと記録媒体の相対移動速度が極めて正確に反映された値となる。
【００２６】
同第七の特徴構成は、同請求項７に記載した通り、上述の第二から第六の何れかの特徴構成に加えて、記録タイミング信号生成部は、基準クロック信号のカウント値が更新された基準値より大きくなると、次周期の記録タイミング信号を出力する点にある。
【００２７】
記録タイミング信号生成部は、基準クロック信号のカウント値と基準値とを比較して、両者が一致すると次の記録タイミング信号の周期が始まると判断するのであるが、偶々基準クロック信号のカウント値が基準値より小さい範囲で基準値に近い値となった時点で基準値が更新され、更新後の基準値がそのときの基準クロック信号のカウント値より小さければ、最早記録タイミング信号の周期を切り替えることができなくなる。そこで、基準クロック信号のカウント値が更新された基準値より大きくなると、強制的に次周期の記録タイミング信号を出力することにより、フェールセーフ機能を持たせることができる。
【００２８】
同第八の特徴構成は、同請求項８に記載した通り、上述の第二から第六の何れかの特徴構成に加えて、基準クロック信号のカウント値と基準値の差分が更新許容値以下のとき、基準値の更新が禁止される点にある。
【００２９】
第七の特徴構成では、基準クロック信号のカウント値が更新された基準値より大きくなると、強制的に次周期の記録タイミング信号を出力することにより、フェールセーフ機能を持たせるのであるが、第八の特徴構成では、そのような事態が発生する虞がある場合に、記録タイミング信号の終期に近づいた領域で、基準値の更新を禁止することにより、確実に次周期の記録タイミング信号が出力されるように担保される。更新許容値は、本発明が適用される画像形成装置に組み込まれる搬送ローラや搬送ベルト等、記録ヘッドと記録媒体との相対速度の想定最大変動値等に基づいて設定されればよく、例えば、現在の基準値の数％小さい値を設定することができる。
【００３０】
本発明による記録タイミング信号生成方法の第一の特徴構成は、同請求項９に記載した通り、記録ヘッドと記録媒体とが連続的に相対移動することにより記録媒体に画像を形成する画像形成装置の記録タイミング信号生成方法であって、パルス信号発生部から出力された記録ヘッドと記録媒体の相対移動速度を示すパルス信号の周期を、パルス信号より周波数が高い基準クロック信号をカウントして求めるパルス信号周期算出ステップと、当該周期を変数とする所定の演算式に基づいて記録タイミング信号の基準値を算出する基準値算出ステップと、基準クロック信号をカウントして、当該カウント値が基準値と一致する周期で繰り返し記録タイミング信号を出力する記録タイミング信号生成ステップと、からなる点にある。
【００３１】
同第十の特徴構成は、同請求項１０に記載した通り、上述の記録タイミング信号生成方法の第一の特徴構成に加えて、基準値算出ステップは、パルス信号のエッジタイミングで、記録タイミング信号の一周期に含まれるパルス信号の周期数と略等しい直近の所定周期の平均値に基づいて基準値を算出して更新する点にある。
【発明の効果】
【００３２】
以上説明した通り、本発明によれば、記録媒体の搬送速度の変動に追従して、高精度に記録タイミング信号を出力することができる画像形成装置及び記録タイミング信号生成方法を提供することができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】画像形成装置としての写真プリンタのブロック構成図
【図２】記録ヘッドとしての露光ヘッド部の構成を示す説明図
【図３】露光ヘッド部の要部の構成を示す説明図
【図４】露光制御部の構成を示す説明図
【図５】露光制御部の機能ブロック構成図
【図６】露光制御部の詳細な機能ブロック構成図
【図７】記録タイミング信号を生成するための各種の信号やカウンタの値の変遷を説明するタイミングチャート
【図８】基準値算出処理のフローチャート
【図９】記録タイミング信号生成処理のフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明による画像形成装置及び記録タイミング信号生成方法を、写真プリンタを例に説明する。
【００３５】
図１に示すように、写真プリンタ１は、写真フィルムから画像を読み取ってメモリに記憶する画像データ取込部１０と、画像データ取込部１０で取り込まれた画像データに対してデータ処理や画像編集等の所定の編集処理を行う画像データ処理部２０と、編集処理された画像データを光信号に変換して、ロール状に巻回された状態から引き出された記録媒体である印画紙３１に露光する画像露光ヘッドを含む画像露光部３０と、露光された印画紙を現像して顕像化する現像処理部４０と、現像された印画紙を画像サイズに応じた所定のサイズにカットする印画紙カット部５０と、システム全体の動作を制御するシステムコントローラ６０とを備えている。
【００３６】
画像データ取込部１０は、写真フィルム１１を読取位置に搬送するフィルム搬送部１２と、写真フィルム１１の各コマの画像を読み取る画像読取部１３とを備えている。
【００３７】
フィルム搬送部１２は、巻取ローラと、巻取ローラを回転駆動する駆動モータと、駆動モータを駆動制御するフィルム搬送制御部１２１と、フィルム１１の下部に配設された光源用のランプと、ランプの発光量を制御するランプ制御部１２２等を備え、フィルム搬送制御部１２１からの制御信号に基づき駆動モータを回転させ、巻取ローラによりフィルム１１をコマ寸法分毎に間歇的に搬送し、フィルム１１の各コマとランプとを順次対向させる。
【００３８】
画像読取部１３は、マトリクス状に配列されたＣＣＤ等からなる撮像素子１３１と、撮像素子１３１による画像の読み取りを制御する読取制御部１３２と、フィルム１１の各コマの画像を撮像素子１３１の受光面に結像させるレンズ１３３と、フィルム１１の画像をＲ、Ｇ、Ｂの３つの色成分に分離する光学フィルタ１３４と、光学フィルタ１３４の位置を移動させるフィルタ駆動モータと、フィルタ駆動モータを駆動制御するフィルタ移動制御部１３５と、撮像素子１３１で読み取った画像信号を記憶する画像データ記憶部１３６等を備えている。
【００３９】
画像読取部１３は、フィルタ移動制御部１３５からの制御信号に基づき光学フィルタ１３４を移動させ、光学フィルタ１３４及びレンズ１３３を介して撮像素子１３１の受光面に結像された画像を読取制御部１３２により読み取り、読み取った画像信号を画像データ記憶部１３６に記憶する。
【００４０】
画像データ記憶部１３６は、読取制御部１３２で読み取られたアナログ画像信号をデジタル画像データに変換するＡ／Ｄ変換器１３７と、Ａ／Ｄ変換器１３７から出力されるデジタル画像データを記憶するＲＡＭ等からなる画像メモリ１３８とを備えている。各コマの画像のＲ、Ｇ、Ｂの各色成分に対応するデジタル画像データは、それぞれ識別して画像メモリ１３８に記憶される。
【００４１】
画像データ処理部２０は、露光する画像のレイアウトや、プリントサイズ等の編集情報が記憶されたテーブルメモリ２１と、テーブルメモリ２１に記憶された編集情報に基づいて、画像メモリ１３８に記憶された画像データに対して、例えば画像データの拡大及び縮小等の所定の編集処理を施す編集処理部２２と、編集処理部２２により編集処理された画像データをＲ、Ｇ、Ｂの各色成分を識別して記憶する処理画像メモリ２３と、露光する画像の１ライン分の画像データを、各色成分を識別して一時的に記憶するラインバッファ２４等から構成されている。
【００４２】
画像露光部３０は、ラインバッファ２４から送出されたＲ、Ｇ、Ｂの各色成分に対応する１ライン分の画像データを主走査方向に一括して印画紙３１に露光する記録ヘッドとしての露光ヘッド３３と、上述した露光ヘッド３３による露光処理を制御する露光ヘッド制御部３４と、ローラに巻回されている長尺状の印画紙３１を露光ヘッド３３に搬送する印画紙搬送部３５と、印画紙３１を副走査方向に搬送して、各コマの画像が色成分毎に正確に露光されるように印画紙搬送部３５と露光ヘッド制御部３４とを同期制御する露光制御部３２と、を備えて構成されている。
【００４３】
図２及び図３に例示するように、露光ヘッド３３は、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色成分の光源としての発光ダイオード３３２Ｒ,３３２Ｇ,３３２Ｂと、印画紙３１の幅方向に沿って配設され、光信号を出力させる液晶シャッタ（LCS：Liquid Crystal Shutter）からなるシャッタアレイ３３１Ｒ,３３１Ｇ,３３１Ｂと、発光ダイオード３３２から出力される各色成分の光をシャッタアレイ３３１に送出する光ファイバを多数本束ねた光ファイバ束３３４と、シャッタアレイ３３１と印画紙３１との間に設けられ、印画紙３１に画像を結像させるセルフォックレンズアレイからなる画像結像部３３５Ｒ,３３５Ｇ,３３５Ｂとを備えている。
【００４４】
図１及び図２に示すように、印画紙搬送部３５には、収容部に収容された印画紙３１を引き出すピックアップ機構と、露光ヘッド３３の上流側及び下流側にそれぞれ配置された搬送ローラ対Ｒ１，Ｒ２と、当該搬送ローラ対Ｒ１，Ｒ２を回転駆動する搬送モータＭと、露光ヘッド３３の上流側に設けられ、印画紙３１が露光ヘッド３３まで搬送されたことを検出するペーパセンサＰＳと、露光制御部３２からの制御信号に基づいて搬送モータＭを駆動制御する印画紙搬送制御部３６と、ローラ対Ｒ２の一方の回転軸に設けられ、ローラ対Ｒ２の回転に応じて位相が９０度ずれたＡ相とＢ相の２相のパルス信号を生成して露光制御部３２に出力するエンコーダ３５１とを備えている。
【００４５】
現像処理部４０は、現像液が充填された液槽４１を備え、露光ヘッド３３で露光された印画紙３１が液槽４１内の現像液に浸漬されることにより、印画紙３１への露光により形成された潜像を顕像化させる。
【００４６】
印画紙カット部５０は、印画紙３１の上下に設けられた楔形状の上切断刃と下切断刃から構成されるカッター５１と、カッター５１を構成する上切断刃と下切断刃を上下に駆動する切断刃駆動モータと、切断刃駆動モータを駆動制御するカッター制御部５２を備えている。
【００４７】
印画紙カット部５０は、カッター制御部５２からの制御信号に基づき切断刃駆動モータを駆動して、カッター５１の上切断刃と下切断刃を上下駆動して挟みこむことにより、現像処理部４０で現像され、その後乾燥された印画紙３１を幅方向にカットする。
【００４８】
システムコントローラ６０は、ＣＰＵや制御プログラムが記憶されたＲＯＭやワーキング領域としてのＲＡＭ等のメモリを備え、当該制御プログラムに基づいて、上述した各制御部に制御指令を与え、各制御部の動作を統括制御するように構成されている。
【００４９】
システムコントローラ６０の制御下で、露光制御部３２、露光ヘッド制御部３４、印画紙搬送制御部３５等の各制御ブロックが作動することにより、印画紙３１に画像が露光され、現像され、所定サイズにカットされた後に写真プリントが排出される。
【００５０】
印画紙搬送制御部３６は、エンコーダ３５１から出力されるパルス信号の周期に基づいて印画紙３１の搬送速度をモニタして、印画紙３１が所定の搬送速度で搬送されるように搬送モータＭを制御する。つまり、エンコーダ３５１は、印画紙３１の搬送速度を示すパルス信号を出力するパルス信号発生部として構成されている。
【００５１】
露光制御部３２は、搬送ローラ対Ｒ１により搬送される印画紙３１の先端をペーパセンサＰＳにより検知すると、画像先端を規定する所定のタイミングで印画紙３１への露光を開始すべく、露光ヘッド制御部３４に記録タイミング信号を出力する。その後、印画紙の搬送量に基づいて二枚目以降の露光開始位置を求め、対応するタイミングで二枚目以降の印画紙３１への露光を開始する。
【００５２】
記録タイミング信号とは、副走査方向の露光タイミングを規定する信号で、解像度に応じて設定される周期で繰返し出力される信号である。
【００５３】
露光制御部３２は、エンコーダ３５１から出力されたパルス信号に基づいて、画紙の搬送状態と副走査方向の露光タイミングが同期するように、記録タイミング信号を生成する。
【００５４】
図４に示すように、露光制御部３２は、ＣＰＵ３２１と、ＣＰＵ３２１により実行される制御プログラムが格納されたＲＯＭ３２２と、ワーキング領域として使用されるＲＡＭ３２３と、入出力回路３２４とが内部バスで接続されたマイクロコンピュータを備えている。
【００５５】
露光制御部３２は、入出力回路３２４を介してペーパセンサＰＳから出力される印画紙３１の検出信号や、エンコーダ３５１から出力されるパルス信号を入力し、露光ヘッド３３による副走査方向の露光タイミングを規定する記録タイミング信号等を露光ヘッド制御部３４に出力する。
【００５６】
図５に示すように、露光制御部３２は、エンコーダ（パルス信号発生部）３５１から出力されるパルス信号より周波数が高い基準クロック信号を生成する基準クロック信号生成部３２６と、基準クロック信号をカウントしてエンコーダ３５１から出力されたパルス信号の周期を求め、当該周期を変数とする所定の演算式に基づいて、記録タイミング信号の周期を規定する基準値を算出する基準値算出部３２７と、基準クロック信号をカウントして、当該カウント値が基準値と一致する周期で繰り返し記録タイミング信号を入出力回路３２４を介して露光ヘッド制御部３４に出力する記録タイミング信号生成部３２７を備えている。
【００５７】
基準クロック信号生成部３２６は、マイクロコンピュータに内蔵されたクロック回路で生成されるシステムクロックを分周する分周回路で構成され、制御プログラムによって所定の分周比に設定され、パルス信号より高い周波数の基準クロック信号が出力される。尚、エンコーダ３５１から出力されるパルス信号の周波数よりも１０００倍程度高い周波数であれば、０．１％の分解能が確保できる点で好ましい。
【００５８】
基準値算出部３２５は、基準クロック信号生成部３２６から出力される基準クロック信号をカウントして、エンコーダ３５１から入力されるパルス信号の周期を基準クロック信号のカウント値として求め、当該カウント値を予め設定された線形演算式に基づいて、記録タイミング信号の周期を示す基準値を算出する。例えば、当該カウント値に予め設定された実数値を乗ずることにより記録タイミング信号の周期を算出する。
【００５９】
図６には、記録タイミング信号生成部３２７による記録タイミング信号の生成アルゴリズムを説明するための機能ブロックが例示され、図７には、記録タイミング信号が生成されるタイミングチャートが示されている。
【００６０】
以下、図６及び図７に基づいて、露光制御部３２で実行される記録タイミング信号の生成方法を説明する。
【００６１】
記録タイミング信号生成部３２７は、基準クロック信号をカウントする記録タイミング信号周期カウンタ３２７ａと、記録タイミング信号周期カウンタ３２７ａでカウントされたカウント値を記憶する基準クロックカウント値レジスタ３２７ｂと、基準値算出部３２５で算出された基準値を記憶する基準値レジスタ３２７ｃ、及び当該基準値の半分の値を記憶する半基準値レジスタ３２７eを備えている。
【００６２】
さらに、記録タイミング信号生成部３２７は、基準クロックカウント値レジスタ３２７ｂと基準値レジスタ３２７ｃに記憶された値を比較する基準値比較部３２７ｆと、基準クロックカウント値レジスタ３２７ｂと半基準値レジスタ３２７ｅに記憶された値を比較する半基準値比較部３２７ｇと、基準値比較部３２７ｆ及び半基準値比較部３２７ｇによる比較結果に基づいて、記録タイミング信号のハイレベル及びローレベルを切り替えて出力する記録タイミング信号出力部３２７ｈとを備えている。
【００６３】
図７に示すように、基準値算出部３２５により、エンコーダ３５１から出力されるＡ相及びＢ相の二相のパルス信号の各エッジを起点に、繰返し基準クロック信号がカウントされ、各相の１／４周期（以下、「遷移周期」と記す。）がパルス信号周期カウント値として求められる。
【００６４】
つまり、エンコーダ（パルス信号発生部）３５１から出力された記録ヘッド３３と印画紙３１の相対移動速度を示すパルス信号の周期を、パルス信号の周波数より高い周波数の基準クロック信号をカウントして求めるパルス信号周期算出ステップが実行される。
【００６５】
基準値算出部３２５により、パルス信号のエッジタイミングで直近の所定周期（この例では４遷移周期）の平均値に基づいて基準値が算出され、算出された基準値に基準値レジスタ３２７ｃの値が更新される。このとき、同時に基準値に１／２乗じた値で半基準値レジスタ３２７ｅの値も更新される。
【００６６】
基準値は、記録タイミング信号の周期を規定する値で、４遷移周期の平均値である１遷移周期に所定の実数値（この例では３．６倍）を乗ずることにより算出される。
【００６７】
即ち、当該周期を変数とする所定の演算式に基づいて記録タイミング信号の基準値を算出する基準値算出ステップが実行される。
【００６８】
一方、基準値算出部３２５による基準クロック信号のカウントと並行して、記録タイミング信号生成部３２７では、記録タイミング信号周期カウンタ３２７ａによって、基準クロック信号がカウントされ、その値が基準クロックカウント値レジスタ３２７ｂに順次更新記憶される。
【００６９】
半基準値比較部３２７ｇにより、基準クロックカウント値レジスタ３２７ｂの値と半基準値レジスタ３２７ｅの値が比較され、両者が一致すると記録タイミング信号出力部３２７ｈに判定信号が出力され、そのタイミングで記録タイミング信号出力部３２７ｈからローレベルの記録タイミング信号が出力される。
【００７０】
さらに、基準値比較部３２７ｆにより、基準クロックカウント値レジスタ３２７ｂの値と基準値レジスタ３２７ｃの値が比較され、両者が一致すると記録タイミング信号出力部３２７ｈに判定信号が出力され、そのタイミングで記録タイミング信号出力部３２７ｈからハイレベルの記録タイミング信号が出力される。
【００７１】
つまり、基準クロック信号をカウントして、当該カウント値が基準値と一致する周期で繰り返し記録タイミング信号を出力する記録タイミング信号生成ステップが実行される。
【００７２】
上述の例では、基準値算出ステップにより、パルス信号のエッジタイミングで、記録タイミング信号の一周期に含まれるパルス信号の周期数と略等しい直近の所定周期の平均値に基づいて基準値が算出され、基準値レジスタ３２７ｃ及び半基準値レジスタ３２７ｅの値が更新される。この場合では、平均値が算出される所定周期が４遷移周期に設定されているが３遷移周期であってもよい。
【００７３】
つまり、記録ヘッドと印画紙の相対移動速度の変動が、基準クロック信号生成部によりカウントされる基準クロック信号のカウント値に反映され、相対移動速度の変動に対応して基準値が変動し、相対移動速度の変動に追従して記録タイミング信号が生成されるため、副走査方向の解像度の変動が回避されるようになる。
【００７４】
例えば、副走査方向の解像度が６４０ＤＰＩ（約２５．２本／ｍｍ）、印画紙の搬送速度が１０ｍｍ／ｓｅｃ．に設定される場合、記録タイミング信号の周波数は約２５２Ｈｚ（周期は約４ｍｓｅｃ．）となり、エンコーダ３５１から出力されるパルス信号の遷移周波数を９０７．２Ｈｚ（遷移周期は約１．１ｍｓｅｃ．）に設定すると、記録タイミング信号の周波数がパルス信号の遷移周波数の１／０．２８倍（記録タイミング信号の周期はパルス信号の遷移周期の約３．６倍）で算出される。この場合に、基準クロック信号の周波数を９０７．２ｋＨｚに設定すると、０．１％の分解能が確保できる。
【００７５】
従って、副走査方向の解像度を切り替える場合には、パルス信号の遷移周期に乗ずる実数値を変更すればよく、３２０ＤＰＩに切り替える場合には、記録タイミング信号の周期はパルス信号の遷移周期の約７．２倍で算出され、１２８０ＤＰＩに切り替える場合には、記録タイミング信号の周期はパルス信号の遷移周期の約１．８倍で算出される。
【００７６】
尚、上述の例では、記録タイミング信号を立ち下げるタイミングを、基準クロック信号のカウント値が基準値の１／２の値と等しくなった時点に設定しているが、記録タイミング信号を立ち下げるタイミングはこのような値に制限されるものではなく、少なくとも記録タイミング信号の立ち上がりが露光ヘッド制御部３４で認識された後、次周期の記録タイミング信号の立ち上がりタイミングまでの間のいつの時点で立ち下げてもよい。
【００７７】
また、記録タイミング信号の周期とパルス信号の周期との関係も、上述の値に制限されるものではなく、適用するシステムに応じて適宜設定すればよい。
【００７８】
上述した例のように、基準値算出部３２５により記録タイミング信号の各周期内で基準値が更新されるようにパルス信号の周期を設定すれば、少なくとも記録タイミング信号の一周期毎に適切な基準値が得られるようになる点で好ましい。
【００７９】
しかし、本願発明はこのような構成に限るものではなく、基準値算出部３２５により記録タイミング信号の複数周期に１回でも基準値が更新されるようにパルス信号の周期を設定するものであってもよい。相対移動速度の変動は、記録タイミング信号の複数周期に及ぶ場合には、少なくとも数周期前の相対移動速度の変動の影響を反映させることができるからである。
【００８０】
基準値を算出するパルス信号の一周期の一部または全てが記録タイミング信号の各周期内に含まれ、基準値が記録タイミング信号の各周期内で更新されるように構成すれば、記録タイミング信号の一周期内で同時並行して発生しているパルス信号に基づいてパルス信号の周期が求められ、当該周期に基づいて基準値が更新されるので、少なくとも記録タイミング信号の一周期毎にその時点の記録ヘッドと記録媒体の相対移動速度に対応した適正な基準値が得られるようになる点で優れている。
【００８１】
また、それらに加えて、記録タイミング信号の周期がパルス信号の周期より長く設定されていることが好ましい。記録タイミング信号の周期により副走査方向の解像度が決定されるが、記録タイミング信号の周期がパルス信号の周期より長く設定されているため、記録タイミング信号の一周期内での記録ヘッドと記録媒体の相対移動速度の変動にも追従して基準値が得られるので、副走査方向の解像度の変動が高精度に抑制されるようになるからである。
【００８２】
また、上述したように、基準値算出部３２５により、パルス信号のエッジタイミングで直近の所定周期の平均値に基づいて基準値が算出され、更新されるように構成することが好ましい。
【００８３】
基準値が直近のパルス信号の周期に基づいて更新されると、偶発的に発生したノイズの影響等を受ける場合に、却って副走査方向の解像度が変動する虞もあるが、直近の所定周期の平均値に基づいて基準値を算出することにより、偶発的に発生したノイズの影響等を鈍らせることができるからである。
【００８４】
さらに、パルス信号の所定周期が記録タイミング信号の一周期に含まれるパルス信号の周期数と略等しい値に設定されていることが好ましい。
【００８５】
記録タイミング信号の一周期に含まれるパルス信号の周期数と略等しい周期数の平均値によりパルス周期が求められるので、そのような平均値に基づいて算出される基準値は、記録タイミング信号の一周期内での記録ヘッドと記録媒体の相対移動速度が極めて正確に反映された値となるからである。
【００８６】
上述した何れの構成であっても、記録タイミング信号生成部３２７は、基準クロック信号のカウント値が更新された基準値より大きくなると、次周期の記録タイミング信号を出力するように構成することが好ましい。
【００８７】
上述したように、記録タイミング信号生成部３２７は、基準クロック信号のカウント値と基準値とを比較して、両者が一致すると次の記録タイミング信号の周期が始まると判断するのであるが、偶々基準クロック信号のカウント値が基準値より小さい範囲で基準値に近い値となった時点で基準値が更新され、更新後の基準値がそのときの基準クロック信号のカウント値より小さければ、最早記録タイミング信号の周期を切り替えることができなくなる。
【００８８】
そこで、基準クロック信号のカウント値が更新された基準値より大きくなると、強制的に次周期の記録タイミング信号を出力することにより、フェールセーフ機能を持たせることができるのである。
【００８９】
逆に、このような事態が発生することを回避するために、基準クロック信号のカウント値と基準値の差分が更新許容値以下のとき、つまり、記録タイミング信号の終期に近づいた領域で、基準値の更新が禁止されるように構成してもよい。
【００９０】
更新許容値として、例えば、直近に算出された基準値の５％の値に設定することができる。記録タイミング信号の１周期が経過する直前であるか否かを、基準クロック信号のカウント値から基準値の９５％の値を減じた値で判断し、正であれば更新を禁止し、負であれば更新を許容するのである。尚、直近に算出された基準値を判断対象とせずに、現在の基準値を判断対象としてもよい。直近に算出された基準値と現在の基準値が大きく異なるような場合に備えて、現在の記録タイミング信号の周期の判断基準である現在の基準値を採用した方が信頼性が向上する。
【００９１】
基準値の更新を禁止することにより、確実に次周期の記録タイミング信号が出力されるように担保される。更新許容値は、本発明が適用される画像形成装置に組み込まれる搬送ローラや搬送ベルト等、記録ヘッドと記録媒体との相対速度の想定最大変動値等に基づいて適宜設定されればよく、例えば、現在の基準値の数％程度の小さな値を設定することができる。
【００９２】
図８には、基準値算出部３２５による基準値算出処理の一例が示されている。当該処理は、露光制御部３２に備えたマイクロコンピュータにより実行される例で、基準クロック信号の立上りエッジでＣＰＵに内部割込みが発生し、当該内部割込み処理で基準値が算出される例である。
【００９３】
割込みが発生すると、エンコーダのパルス信号の周期をカウントするためのパルス信号周期カウンタをカウントアップし（ＳＡ１）、パルス信号のエッジが検知されると（ＳＡ２）、ＲＡＭにパルス信号周期カウンタの値を格納し（ＳＡ３）、ＲＡＭに格納されている過去所定周期分のパルス信号周期カウンタの値の平均値を算出する（ＳＡ４）。パルス信号のエッジが検知されなければ（ＳＡ２）、割込み処理を終了する。
【００９４】
次に、算出した平均値に予め設定された実数値を乗じて、記録タイミング信号の基準値を算出し（ＳＡ５）、基準値の９５％の値と、現在カウントされている記録タイミング信号の周期を検知するための記録タイミング信号周期カウンタの値を比較し、基準値の９５％の値より記録タイミング信号カウンタの値が小さければ（ＳＡ６）、ＲＡＭに区画されている基準値格納領域に今回算出した基準値を格納して更新するとともに、その１／２の値を記録タイミング信号を立ち下げるタイミングを規定する半基準値格納領域に格納して（ＳＡ７）、基準クロックカウンタをリセットして（ＳＡ８）、割込み処理を終了する。
【００９５】
前回算出した基準値の９５％の値より記録タイミング信号カウンタの値が大きいか等しければ（ＳＡ６）、基準値及び半基準値の更新を行なわずに、基準クロックカウンタをリセットして（ＳＡ８）、割込み処理を終了する。
【００９６】
ステップＳＡ６の処理は、基準クロック信号のカウント値（記録タイミング信号周期カウンタの値）と基準値の差分が更新許容値以下のとき、基準値の更新を禁止するための判定処理である。当該処理は、基準値を更新した時点で更新した基準値より記録タイミング信号周期カウンタのカウント値が大きくなる場合に、記録タイミング信号を立ち上げることができなくなるという事態を回避するために、１周期の終期に基準値の更新を禁止する処理である。そのような場合には、前回の基準値が採用されることになる。
【００９７】
図９には、記録タイミング信号生成部３２７による記録タイミング信号生成処理の一例が示されている。当該処理も、露光制御部３２に備えたマイクロコンピュータにより実行される例で、基準クロック信号の立上りエッジでＣＰＵに内部割込みが発生し、当該内部割込み処理で基準値が算出される例である。
【００９８】
割込みが発生すると、記録タイミング信号の周期をカウントするための記録タイミング信号周期カウンタの値がリセットされていれば（ＳＢ１）、記録タイミング信号をハイレベルにセットする（ＳＢ２）。
【００９９】
次に、記録タイミング信号周期カウンタをカウントアップし（ＳＢ３）、当該記録タイミング信号周期カウンタのカウント値と、ステップＳＡ７で更新された半基準値とを比較し、カウント値が半基準値以上であれば（ＳＢ４）、記録タイミング信号をローレベルに切り替え（ＳＢ５）、ステップＳＢ６の処理を実行する。カウント値が半基準値未満であれば（ＳＢ４）、記録タイミング信号はそのままのレベルを維持し、ステップＳＢ６の処理を実行する。
【０１００】
ステップＳＢ６では、当該記録タイミング信号周期カウンタのカウント値と、ステップＳＡ７で更新された基準値とを比較する。カウント値が基準値以上であれば（ＳＢ６）、記録タイミング信号をハイレベルに切り替え（ＳＢ７）、当該記録タイミング信号周期カウンタをリセットして（ＳＢ８）、割込み処理を終了する。また、カウント値が基準値未満であれば（ＳＢ６）、そのまま割込み処理を終了する。
【０１０１】
ステップＳＢ６の処理で、記録タイミング信号周期カウンタのカウント値と基準値とが一致する場合のみならず記録タイミング信号周期カウンタのカウント値が基準値を超えた場合にも、記録タイミング信号をハイレベルに切り替えるのは、基準値が更新された時点で更新された基準値より記録タイミング信号周期カウンタのカウント値が大きくなる場合のフェールセーフである。
【０１０２】
以上、割込み処理で、パルス信周期カウンタ及び記録タイミング信号周期カウンタの値をカウントアップする例を説明したが、エンコーダのパルス信号の周期を求める手法として、マイクロコンピュータのフリーランタイマを基準クロック信号の周期またはそれより速い周期でカウントアップするように設定し、パルス信号のエッジを検知したときのフリーランタイマの値をＲＡＳＭに格納し、前回のフリーランタイマの値との差分を演算することにより、基準クロック信号のカウント値を得てエンコーダのパルス信号の周期を求めるように構成してもよい。
【０１０３】
このようにして生成された記録タイミング信号が露光ヘッド制御部３４に入力されると、露光ヘッド制御部３４は、記録タイミング信号の立上りエッジに同期して、主走査方向の画像データに基づいてシャッタアレイ３３１Ｒ,３３１Ｇ,３３１Ｂを駆動して、各色１ライン単位で印画紙を露光する。
【０１０４】
以下、別実施形態を説明する。
上述した実施形態では、パルス信号を生成するエンコーダとして、Ａ相、Ｂ相の二相のパルス信号を出力するエンコーダを用いた場合を例に説明したが、単相のパルス信号を生成するエンコーダを用いてもよい。何れの場合であっても、記録タイミング信号の１周期を規定する基準値は、パルス信号の任意の周期の実数倍で求められる。例えば、パルス信号の１／４周期に相当する基準クロック数の３．６倍、パルス信号の１周期に相当する基準クロック数の０．９倍等、適宜設定することができる。
【０１０５】
上述した実施形態では、露光ヘッド３３の下流側に配置された搬送ローラ対Ｒ２の一方の回転軸にエンコーダ３５１を取り付けた場合を説明したが、ローラ対が駆動ローラと従動ローラで構成される場合には、駆動側のローラの軸に取り付けることが好ましい。
【０１０６】
また、露光ヘッド３３の下流側に配置された搬送ローラ対Ｒ２にエンコーダ３５１を取り付けると、印画紙の先端部が搬送ローラ対Ｒ２に到達するまでの間、正確に印画紙の搬送をモニタできない虞がある。その場合には、露光ヘッド３３の上流側に配置された搬送ローラ対Ｒ１にエンコーダ３５１を取り付ければよい。また、両方のローラ対Ｒ１，Ｒ２にそれぞれエンコーダ３５１を取り付けて、それぞれのパルス信号の周期に基づいて、一方のエンコーダの異常を他方のエンコーダで検知するように構成し、正常なエンコーダのパルス信号を基準値算出のためのパルス信号に採用する切替回路を備えてもよい。
【０１０７】
上述した実施形態では、搬送用のローラの回転を検知するようにローラの回転軸にエンコーダを組み込んだ例を説明したが、記録媒体を搬送ベルトで搬送するような構成が採用される場合には、搬送ベルトの周上の一端縁に一定間隔でスリットを形成し、該スリットの移動を検知するフォトインタラプタで構成されるエンコーダを採用することも可能である。
【０１０８】
上述した実施形態では、記録ヘッドとして、液晶シャッタ方式の露光ヘッド３３を備えた写真プリンタ１を例に本発明を説明したが、本発明はライン露光方式の記録ヘッドを用いた写真プリンタであれば、蛍光表示管方式の露光ヘッドを備えた写真プリンタにも適用可能である。
【０１０９】
尚、上述した実施形態では、画像読取部１３としてフィルムに撮影されたコマ画像を読み取る光学系を備えた構成を説明したが、画像読取部１３に、可搬性のメディアに記憶されたデジタルカメラによる撮影画像を読み取るメディアドライブを備えるものであってもよい。
【０１１０】
さらに、本発明は、写真プリンタ以外の画像形成装置にも適用可能であり、記録媒体の幅方向に同時に印字するライン印字ヘッドを備えたインクジェットプリンタにも適用可能である。
【０１１１】
そして、本発明が適用される画像形成装置は、記録ヘッドに対して記録媒体が搬送装置によって副走査方向に搬送される画像形成装置に限られるものではなく、記録媒体に対して記録ヘッドが副走査方向に走査される構成を備えた画像形成装置にも適用可能である。つまり、記録ヘッドと記録媒体とが連続的に相対移動することにより記録媒体に画像を形成する画像形成装置に適用されるものである。
【０１１２】
尚、上述した実施形態は、本発明の一例に過ぎず、本発明の作用効果を奏する範囲において各ブロックの具体的構成、例えば、基準クロック信号の周波数、エンコーダのパルス信号周期、記録タイミング信号の周期等、及びそれらの信号処理ブロックの構成は、適宜変更設計できることはいうまでもない。
【符号の説明】
【０１１３】
１：画像形成装置（写真プリンタ）
３０：画像露光部
３１：記録媒体（印画紙）
３２：露光制御部
３３：記録ヘッド（露光ヘッド部）
３４：露光ヘッド制御部
３５：印画紙搬送部
３６：印画紙搬送制御部
６０：システムコントローラ
３２３：ＲＡＭ
３２５：基準値算出部
３２６：基準クロック信号生成部
３２７：記録タイミング信号生成部
３３１,３３２１,３３１Ｇ,３３１Ｂ：シャッタアレイ
３３２, ３３２Ｒ,３３２Ｇ,３３２Ｂ：発光ダイオード
３３５Ｒ,３３５Ｇ,３３５Ｂ：画像結像部
３５１：パルス信号発生部（エンコーダ）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録ヘッドと印画紙等の記録媒体とを相対移動させて、記録ヘッドにより記録媒体に描画する構成を備えた画像形成装置、及び、記録ヘッドに記録タイミング信号を出力する記録タイミング信号生成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
搬送ローラや搬送ベルトにより記録媒体を副走査方向に搬送しつつ、記録媒体の幅方向に沿った主走査方向に一括して描画する記録ヘッドを備えた画像形成装置として、写真プリンタやインクジェットプリンタが知られている。
【０００３】
写真プリンタでは、副走査方向に搬送される印画紙に対して主走査方向にライン露光する液晶シャッタ方式の記録ヘッドや蛍光表示管方式の記録ヘッドが設けられ、インクジェットプリンタでは、副走査方向に搬送される記録紙に対して主走査方向にライン印字するインクヘッドを備えている。
【０００４】
何れの場合も、記録媒体の搬送速度と記録ヘッドの駆動タイミングを同期させる必要があるが、搬送ローラや搬送ベルト等の部品ばらつき等に起因してプリンタ毎に記録媒体の搬送速度が異なる場合や、搬送ローラや搬送ベルト等の駆動系の影響により記録媒体の搬送速度が変動する場合に画像が乱れる虞がある。
【０００５】
特に、高解像度画像を出力する画像形成装置では、記録媒体の搬送速度が僅かに変動しても画像に与える影響が大きい。
【０００６】
そこで、特許文献１には、高解像度の印字を行う場合にも、装置に依存する誤差を抑制して精度のよい液滴吐出タイミングを測ることができる液滴吐出型記録装置として、以下の構成を備えた液滴吐出型記録装置が提案されている。
【０００７】
即ち、記録用紙を密着保持した搬送ベルトを搬送して、当該搬送ベルトに対峙された記録ヘッドから解像度に応じた間隔で記録用紙に液滴を吐出することで印字を行う液滴吐出型記録装置において、搬送に応じて出力されるパルス信号に基づいて搬送ベルトの搬送状態を検出するパルスエンコーダと、パルスエンコーダが検出した搬送状態に基づいて搬送ベルトの搬送速度の平均値を算出する平均値算出手段と、平均値に基づいて、液滴吐出タイミングの基準となる基準クロックを生成する基準クロック生成手段と、指定される解像度に応じて前記基準クロックを分周して、解像度に応じた印字クロックを生成する印字クロック生成手段と、印字クロックにより記録ヘッドによる液滴吐出を制御する制御手段とを備えた液滴吐出型記録装置である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−２４０２５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、上述した従来技術では、基準クロック生成手段により、搬送ベルトの搬送速度の平均値に基づいて液滴吐出タイミングの基準となる基準クロックが生成され、搬送ベルトの搬送速度の平均値が搬送ベルトに形成されたスリットをエンコーダセンサで読み取られるように構成されていたため、以下の問題があった。
【００１０】
少なくとも搬送ベルトに形成されたスリットの間隔が所定の解像度の印字間隔となるように形成される必要があるが、間隔を高精度に保ってスリットを加工形成するには物理的に制限があり、高解像度に対応できるものではない。また、所定の解像度の印字間隔となるように形成することが不可能な場合もあり、そのような場合には対応できない。
【００１１】
基準クロックが搬送速度の平均値、つまり、過去の値に基づいて生成されるため、現在の搬送速度の変動に対応できず、搬送速度が変動すると画像が副走査方向に伸縮する領域が発生する。
【００１２】
同様に、スリットの間隔に対応する解像度以上の高解像度で印字する場合には、印字クロック生成手段により、指定される解像度に応じて基準クロックが分周され、解像度に応じた印字クロックが生成されるが、基準クロックが搬送ベルトの搬送速度の平均値に基づいて生成されるため、搬送速度の平均値以上の精度で基準クロックが生成できない。
【００１３】
本発明は、上述の従来欠点に鑑み、記録媒体の搬送速度の変動に追従して、高精度に記録タイミング信号を出力することができる画像形成装置及び記録タイミング信号生成方法を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上述の目的を達成するため、本発明による画像形成装置の第一の特徴構成は、特許請求の範囲の書類の請求項１に記載した通り、記録ヘッドと記録媒体とが連続的に相対移動することにより記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、記録ヘッドと記録媒体の相対移動速度を示すパルス信号を出力するパルス信号発生部と、パルス信号の周波数より高い周波数の基準クロック信号を生成する基準クロック信号生成部と、基準クロック信号をカウントしてパルス信号の周期を求め、当該周期を変数とする所定の演算式に基づいて記録タイミング信号の基準値を算出する基準値算出部と、基準クロック信号をカウントして、当該カウント値が基準値と一致する周期で繰り返し記録タイミング信号を出力する記録タイミング信号生成部とを備えている点にある。
【００１５】
記録タイミング信号生成部により、パルス信号とは関係なく生成された基準クロック信号がカウントされ、当該カウント値が基準値と一致する周期で繰り返し記録タイミング信号が出力される。当該基準値は、記録ヘッドと記録媒体の相対移動速度を示すパルス信号の周期に基づいて基準値算出部により算出される値であり、パルス信号の周期は基準クロック信号のカウント値として求められる。つまり、記録ヘッドと記録媒体の相対移動速度の変動が、基準クロック信号生成部によりカウントされる基準クロック信号のカウント値に反映されるため、相対移動速度の変動に対応して基準値が変動し、相対移動速度の変動に追従して記録タイミング信号が生成されるのである。
【００１６】
同第二の特徴構成は、同請求項２に記載した通り、上述の第一特徴構成に加えて、基準値算出部は記録タイミング信号の各周期内で基準値を更新する点にある。
【００１７】
上述の構成によれば、基準値が記録タイミング信号の各周期内で更新されるので、少なくとも記録タイミング信号の一周期毎に適切な基準値が得られるようになる。
【００１８】
同第三の特徴構成は、同請求項３に記載した通り、上述の第一特徴構成に加えて、基準値を算出するパルス信号の一周期の一部または全てが記録タイミング信号の各周期内に含まれ、基準値が記録タイミング信号の各周期内で更新される点にある。
【００１９】
上述の構成によれば、記録タイミング信号の一周期内で同時並行して発生しているパルス信号に基づいてパルス信号の周期が求められ、当該周期に基づいて基準値が更新されるので、少なくとも記録タイミング信号の一周期毎にその時点の記録ヘッドと記録媒体の相対移動速度に対応した適正な基準値が得られるようになる。
【００２０】
同第四の特徴構成は、同請求項４に記載した通り、上述の第一から第三の何れかの特徴構成に加えて、記録タイミング信号の周期がパルス信号の周期より長く設定されている点にある。
【００２１】
記録タイミング信号の周期により副走査方向の解像度が決定されるが、記録タイミング信号の周期がパルス信号の周期より長く設定されているため、記録タイミング信号の一周期内での記録ヘッドと記録媒体の相対移動速度の変動にも追従して基準値が得られるので、副走査方向の解像度の変動が高精度に抑制されるようになる。
【００２２】
同第五の特徴構成は、同請求項５に記載した通り、上述の第一から第四の何れかの特徴構成に加えて、基準値算出部はパルス信号のエッジタイミングで直近の所定周期の平均値に基づいて基準値を算出して更新する点にある。
【００２３】
基準値が直近のパルス信号の周期に基づいて更新すると、偶発的に発生したノイズの影響等を受ける場合に、却って副走査方向の解像度が変動する虞もあるが、直近の所定周期の平均値に基づいて基準値を算出することにより、偶発的に発生したノイズの影響等を鈍らせることができる。
【００２４】
同第六の特徴構成は、同請求項６に記載した通り、上述の第五の特徴構成に加えて、所定周期が記録タイミング信号の一周期に含まれるパルス信号の周期数と略等しい値に設定されている点にある。
【００２５】
記録タイミング信号の一周期に含まれるパルス信号の周期数と略等しい周期数の平均値によりパルス周期が求められるので、そのような平均値に基づいて算出される基準値は、記録タイミング信号の一周期内での記録ヘッドと記録媒体の相対移動速度が極めて正確に反映された値となる。
【００２６】
同第七の特徴構成は、同請求項７に記載した通り、上述の第二から第六の何れかの特徴構成に加えて、記録タイミング信号生成部は、基準クロック信号のカウント値が更新された基準値より大きくなると、次周期の記録タイミング信号を出力する点にある。
【００２７】
記録タイミング信号生成部は、基準クロック信号のカウント値と基準値とを比較して、両者が一致すると次の記録タイミング信号の周期が始まると判断するのであるが、偶々基準クロック信号のカウント値が基準値より小さい範囲で基準値に近い値となった時点で基準値が更新され、更新後の基準値がそのときの基準クロック信号のカウント値より小さければ、最早記録タイミング信号の周期を切り替えることができなくなる。そこで、基準クロック信号のカウント値が更新された基準値より大きくなると、強制的に次周期の記録タイミング信号を出力することにより、フェールセーフ機能を持たせることができる。
【００２８】
同第八の特徴構成は、同請求項８に記載した通り、上述の第二から第六の何れかの特徴構成に加えて、基準クロック信号のカウント値と基準値の差分が更新許容値以下のとき、基準値の更新が禁止される点にある。
【００２９】
第七の特徴構成では、基準クロック信号のカウント値が更新された基準値より大きくなると、強制的に次周期の記録タイミング信号を出力することにより、フェールセーフ機能を持たせるのであるが、第八の特徴構成では、そのような事態が発生する虞がある場合に、記録タイミング信号の終期に近づいた領域で、基準値の更新を禁止することにより、確実に次周期の記録タイミング信号が出力されるように担保される。更新許容値は、本発明が適用される画像形成装置に組み込まれる搬送ローラや搬送ベルト等、記録ヘッドと記録媒体との相対速度の想定最大変動値等に基づいて設定されればよく、例えば、現在の基準値の数％小さい値を設定することができる。
【００３０】
本発明による記録タイミング信号生成方法の第一の特徴構成は、同請求項９に記載した通り、記録ヘッドと記録媒体とが連続的に相対移動することにより記録媒体に画像を形成する画像形成装置の記録タイミング信号生成方法であって、パルス信号発生部から出力された記録ヘッドと記録媒体の相対移動速度を示すパルス信号の周期を、パルス信号より周波数が高い基準クロック信号をカウントして求めるパルス信号周期算出ステップと、当該周期を変数とする所定の演算式に基づいて記録タイミング信号の基準値を算出する基準値算出ステップと、基準クロック信号をカウントして、当該カウント値が基準値と一致する周期で繰り返し記録タイミング信号を出力する記録タイミング信号生成ステップと、からなる点にある。
【００３１】
同第十の特徴構成は、同請求項１０に記載した通り、上述の記録タイミング信号生成方法の第一の特徴構成に加えて、基準値算出ステップは、パルス信号のエッジタイミングで、記録タイミング信号の一周期に含まれるパルス信号の周期数と略等しい直近の所定周期の平均値に基づいて基準値を算出して更新する点にある。
【発明の効果】
【００３２】
以上説明した通り、本発明によれば、記録媒体の搬送速度の変動に追従して、高精度に記録タイミング信号を出力することができる画像形成装置及び記録タイミング信号生成方法を提供することができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】画像形成装置としての写真プリンタのブロック構成図
【図２】記録ヘッドとしての露光ヘッド部の構成を示す説明図
【図３】露光ヘッド部の要部の構成を示す説明図
【図４】露光制御部の構成を示す説明図
【図５】露光制御部の機能ブロック構成図
【図６】露光制御部の詳細な機能ブロック構成図
【図７】記録タイミング信号を生成するための各種の信号やカウンタの値の変遷を説明するタイミングチャート
【図８】基準値算出処理のフローチャート
【図９】記録タイミング信号生成処理のフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明による画像形成装置及び記録タイミング信号生成方法を、写真プリンタを例に説明する。
【００３５】
図１に示すように、写真プリンタ１は、写真フィルムから画像を読み取ってメモリに記憶する画像データ取込部１０と、画像データ取込部１０で取り込まれた画像データに対してデータ処理や画像編集等の所定の編集処理を行う画像データ処理部２０と、編集処理された画像データを光信号に変換して、ロール状に巻回された状態から引き出された記録媒体である印画紙３１に露光する画像露光ヘッドを含む画像露光部３０と、露光された印画紙を現像して顕像化する現像処理部４０と、現像された印画紙を画像サイズに応じた所定のサイズにカットする印画紙カット部５０と、システム全体の動作を制御するシステムコントローラ６０とを備えている。
【００３６】
画像データ取込部１０は、写真フィルム１１を読取位置に搬送するフィルム搬送部１２と、写真フィルム１１の各コマの画像を読み取る画像読取部１３とを備えている。
【００３７】
フィルム搬送部１２は、巻取ローラと、巻取ローラを回転駆動する駆動モータと、駆動モータを駆動制御するフィルム搬送制御部１２１と、フィルム１１の下部に配設された光源用のランプと、ランプの発光量を制御するランプ制御部１２２等を備え、フィルム搬送制御部１２１からの制御信号に基づき駆動モータを回転させ、巻取ローラによりフィルム１１をコマ寸法分毎に間歇的に搬送し、フィルム１１の各コマとランプとを順次対向させる。
【００３８】
画像読取部１３は、マトリクス状に配列されたＣＣＤ等からなる撮像素子１３１と、撮像素子１３１による画像の読み取りを制御する読取制御部１３２と、フィルム１１の各コマの画像を撮像素子１３１の受光面に結像させるレンズ１３３と、フィルム１１の画像をＲ、Ｇ、Ｂの３つの色成分に分離する光学フィルタ１３４と、光学フィルタ１３４の位置を移動させるフィルタ駆動モータと、フィルタ駆動モータを駆動制御するフィルタ移動制御部１３５と、撮像素子１３１で読み取った画像信号を記憶する画像データ記憶部１３６等を備えている。
【００３９】
画像読取部１３は、フィルタ移動制御部１３５からの制御信号に基づき光学フィルタ１３４を移動させ、光学フィルタ１３４及びレンズ１３３を介して撮像素子１３１の受光面に結像された画像を読取制御部１３２により読み取り、読み取った画像信号を画像データ記憶部１３６に記憶する。
【００４０】
画像データ記憶部１３６は、読取制御部１３２で読み取られたアナログ画像信号をデジタル画像データに変換するＡ／Ｄ変換器１３７と、Ａ／Ｄ変換器１３７から出力されるデジタル画像データを記憶するＲＡＭ等からなる画像メモリ１３８とを備えている。各コマの画像のＲ、Ｇ、Ｂの各色成分に対応するデジタル画像データは、それぞれ識別して画像メモリ１３８に記憶される。
【００４１】
画像データ処理部２０は、露光する画像のレイアウトや、プリントサイズ等の編集情報が記憶されたテーブルメモリ２１と、テーブルメモリ２１に記憶された編集情報に基づいて、画像メモリ１３８に記憶された画像データに対して、例えば画像データの拡大及び縮小等の所定の編集処理を施す編集処理部２２と、編集処理部２２により編集処理された画像データをＲ、Ｇ、Ｂの各色成分を識別して記憶する処理画像メモリ２３と、露光する画像の１ライン分の画像データを、各色成分を識別して一時的に記憶するラインバッファ２４等から構成されている。
【００４２】
画像露光部３０は、ラインバッファ２４から送出されたＲ、Ｇ、Ｂの各色成分に対応する１ライン分の画像データを主走査方向に一括して印画紙３１に露光する記録ヘッドとしての露光ヘッド３３と、上述した露光ヘッド３３による露光処理を制御する露光ヘッド制御部３４と、ローラに巻回されている長尺状の印画紙３１を露光ヘッド３３に搬送する印画紙搬送部３５と、印画紙３１を副走査方向に搬送して、各コマの画像が色成分毎に正確に露光されるように印画紙搬送部３５と露光ヘッド制御部３４とを同期制御する露光制御部３２と、を備えて構成されている。
【００４３】
図２及び図３に例示するように、露光ヘッド３３は、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色成分の光源としての発光ダイオード３３２Ｒ,３３２Ｇ,３３２Ｂと、印画紙３１の幅方向に沿って配設され、光信号を出力させる液晶シャッタ（LCS：Liquid Crystal Shutter）からなるシャッタアレイ３３１Ｒ,３３１Ｇ,３３１Ｂと、発光ダイオード３３２から出力される各色成分の光をシャッタアレイ３３１に送出する光ファイバを多数本束ねた光ファイバ束３３４と、シャッタアレイ３３１と印画紙３１との間に設けられ、印画紙３１に画像を結像させるセルフォックレンズアレイからなる画像結像部３３５Ｒ,３３５Ｇ,３３５Ｂとを備えている。
【００４４】
図１及び図２に示すように、印画紙搬送部３５には、収容部に収容された印画紙３１を引き出すピックアップ機構と、露光ヘッド３３の上流側及び下流側にそれぞれ配置された搬送ローラ対Ｒ１，Ｒ２と、当該搬送ローラ対Ｒ１，Ｒ２を回転駆動する搬送モータＭと、露光ヘッド３３の上流側に設けられ、印画紙３１が露光ヘッド３３まで搬送されたことを検出するペーパセンサＰＳと、露光制御部３２からの制御信号に基づいて搬送モータＭを駆動制御する印画紙搬送制御部３６と、ローラ対Ｒ２の一方の回転軸に設けられ、ローラ対Ｒ２の回転に応じて位相が９０度ずれたＡ相とＢ相の２相のパルス信号を生成して露光制御部３２に出力するエンコーダ３５１とを備えている。
【００４５】
現像処理部４０は、現像液が充填された液槽４１を備え、露光ヘッド３３で露光された印画紙３１が液槽４１内の現像液に浸漬されることにより、印画紙３１への露光により形成された潜像を顕像化させる。
【００４６】
印画紙カット部５０は、印画紙３１の上下に設けられた楔形状の上切断刃と下切断刃から構成されるカッター５１と、カッター５１を構成する上切断刃と下切断刃を上下に駆動する切断刃駆動モータと、切断刃駆動モータを駆動制御するカッター制御部５２を備えている。
【００４７】
印画紙カット部５０は、カッター制御部５２からの制御信号に基づき切断刃駆動モータを駆動して、カッター５１の上切断刃と下切断刃を上下駆動して挟みこむことにより、現像処理部４０で現像され、その後乾燥された印画紙３１を幅方向にカットする。
【００４８】
システムコントローラ６０は、ＣＰＵや制御プログラムが記憶されたＲＯＭやワーキング領域としてのＲＡＭ等のメモリを備え、当該制御プログラムに基づいて、上述した各制御部に制御指令を与え、各制御部の動作を統括制御するように構成されている。
【００４９】
システムコントローラ６０の制御下で、露光制御部３２、露光ヘッド制御部３４、印画紙搬送制御部３５等の各制御ブロックが作動することにより、印画紙３１に画像が露光され、現像され、所定サイズにカットされた後に写真プリントが排出される。
【００５０】
印画紙搬送制御部３６は、エンコーダ３５１から出力されるパルス信号の周期に基づいて印画紙３１の搬送速度をモニタして、印画紙３１が所定の搬送速度で搬送されるように搬送モータＭを制御する。つまり、エンコーダ３５１は、印画紙３１の搬送速度を示すパルス信号を出力するパルス信号発生部として構成されている。
【００５１】
露光制御部３２は、搬送ローラ対Ｒ１により搬送される印画紙３１の先端をペーパセンサＰＳにより検知すると、画像先端を規定する所定のタイミングで印画紙３１への露光を開始すべく、露光ヘッド制御部３４に記録タイミング信号を出力する。その後、印画紙の搬送量に基づいて二枚目以降の露光開始位置を求め、対応するタイミングで二枚目以降の印画紙３１への露光を開始する。
【００５２】
記録タイミング信号とは、副走査方向の露光タイミングを規定する信号で、解像度に応じて設定される周期で繰返し出力される信号である。
【００５３】
露光制御部３２は、エンコーダ３５１から出力されたパルス信号に基づいて、画紙の搬送状態と副走査方向の露光タイミングが同期するように、記録タイミング信号を生成する。
【００５４】
図４に示すように、露光制御部３２は、ＣＰＵ３２１と、ＣＰＵ３２１により実行される制御プログラムが格納されたＲＯＭ３２２と、ワーキング領域として使用されるＲＡＭ３２３と、入出力回路３２４とが内部バスで接続されたマイクロコンピュータを備えている。
【００５５】
露光制御部３２は、入出力回路３２４を介してペーパセンサＰＳから出力される印画紙３１の検出信号や、エンコーダ３５１から出力されるパルス信号を入力し、露光ヘッド３３による副走査方向の露光タイミングを規定する記録タイミング信号等を露光ヘッド制御部３４に出力する。
【００５６】
図５に示すように、露光制御部３２は、エンコーダ（パルス信号発生部）３５１から出力されるパルス信号より周波数が高い基準クロック信号を生成する基準クロック信号生成部３２６と、基準クロック信号をカウントしてエンコーダ３５１から出力されたパルス信号の周期を求め、当該周期を変数とする所定の演算式に基づいて、記録タイミング信号の周期を規定する基準値を算出する基準値算出部３２７と、基準クロック信号をカウントして、当該カウント値が基準値と一致する周期で繰り返し記録タイミング信号を入出力回路３２４を介して露光ヘッド制御部３４に出力する記録タイミング信号生成部３２７を備えている。
【００５７】
基準クロック信号生成部３２６は、マイクロコンピュータに内蔵されたクロック回路で生成されるシステムクロックを分周する分周回路で構成され、制御プログラムによって所定の分周比に設定され、パルス信号より高い周波数の基準クロック信号が出力される。尚、エンコーダ３５１から出力されるパルス信号の周波数よりも１０００倍程度高い周波数であれば、０．１％の分解能が確保できる点で好ましい。
【００５８】
基準値算出部３２５は、基準クロック信号生成部３２６から出力される基準クロック信号をカウントして、エンコーダ３５１から入力されるパルス信号の周期を基準クロック信号のカウント値として求め、当該カウント値を予め設定された線形演算式に基づいて、記録タイミング信号の周期を示す基準値を算出する。例えば、当該カウント値に予め設定された実数値を乗ずることにより記録タイミング信号の周期を算出する。
【００５９】
図６には、記録タイミング信号生成部３２７による記録タイミング信号の生成アルゴリズムを説明するための機能ブロックが例示され、図７には、記録タイミング信号が生成されるタイミングチャートが示されている。
【００６０】
以下、図６及び図７に基づいて、露光制御部３２で実行される記録タイミング信号の生成方法を説明する。
【００６１】
記録タイミング信号生成部３２７は、基準クロック信号をカウントする記録タイミング信号周期カウンタ３２７ａと、記録タイミング信号周期カウンタ３２７ａでカウントされたカウント値を記憶する基準クロックカウント値レジスタ３２７ｂと、基準値算出部３２５で算出された基準値を記憶する基準値レジスタ３２７ｃ、及び当該基準値の半分の値を記憶する半基準値レジスタ３２７eを備えている。
【００６２】
さらに、記録タイミング信号生成部３２７は、基準クロックカウント値レジスタ３２７ｂと基準値レジスタ３２７ｃに記憶された値を比較する基準値比較部３２７ｆと、基準クロックカウント値レジスタ３２７ｂと半基準値レジスタ３２７ｅに記憶された値を比較する半基準値比較部３２７ｇと、基準値比較部３２７ｆ及び半基準値比較部３２７ｇによる比較結果に基づいて、記録タイミング信号のハイレベル及びローレベルを切り替えて出力する記録タイミング信号出力部３２７ｈとを備えている。
【００６３】
図７に示すように、基準値算出部３２５により、エンコーダ３５１から出力されるＡ相及びＢ相の二相のパルス信号の各エッジを起点に、繰返し基準クロック信号がカウントされ、各相の１／４周期（以下、「遷移周期」と記す。）がパルス信号周期カウント値として求められる。
【００６４】
つまり、エンコーダ（パルス信号発生部）３５１から出力された記録ヘッド３３と印画紙３１の相対移動速度を示すパルス信号の周期を、パルス信号の周波数より高い周波数の基準クロック信号をカウントして求めるパルス信号周期算出ステップが実行される。
【００６５】
基準値算出部３２５により、パルス信号のエッジタイミングで直近の所定周期（この例では４遷移周期）の平均値に基づいて基準値が算出され、算出された基準値に基準値レジスタ３２７ｃの値が更新される。このとき、同時に基準値に１／２乗じた値で半基準値レジスタ３２７ｅの値も更新される。
【００６６】
基準値は、記録タイミング信号の周期を規定する値で、４遷移周期の平均値である１遷移周期に所定の実数値（この例では３．６倍）を乗ずることにより算出される。
【００６７】
即ち、当該周期を変数とする所定の演算式に基づいて記録タイミング信号の基準値を算出する基準値算出ステップが実行される。
【００６８】
一方、基準値算出部３２５による基準クロック信号のカウントと並行して、記録タイミング信号生成部３２７では、記録タイミング信号周期カウンタ３２７ａによって、基準クロック信号がカウントされ、その値が基準クロックカウント値レジスタ３２７ｂに順次更新記憶される。
【００６９】
半基準値比較部３２７ｇにより、基準クロックカウント値レジスタ３２７ｂの値と半基準値レジスタ３２７ｅの値が比較され、両者が一致すると記録タイミング信号出力部３２７ｈに判定信号が出力され、そのタイミングで記録タイミング信号出力部３２７ｈからローレベルの記録タイミング信号が出力される。
【００７０】
さらに、基準値比較部３２７ｆにより、基準クロックカウント値レジスタ３２７ｂの値と基準値レジスタ３２７ｃの値が比較され、両者が一致すると記録タイミング信号出力部３２７ｈに判定信号が出力され、そのタイミングで記録タイミング信号出力部３２７ｈからハイレベルの記録タイミング信号が出力される。
【００７１】
つまり、基準クロック信号をカウントして、当該カウント値が基準値と一致する周期で繰り返し記録タイミング信号を出力する記録タイミング信号生成ステップが実行される。
【００７２】
上述の例では、基準値算出ステップにより、パルス信号のエッジタイミングで、記録タイミング信号の一周期に含まれるパルス信号の周期数と略等しい直近の所定周期の平均値に基づいて基準値が算出され、基準値レジスタ３２７ｃ及び半基準値レジスタ３２７ｅの値が更新される。この場合では、平均値が算出される所定周期が４遷移周期に設定されているが３遷移周期であってもよい。
【００７３】
つまり、記録ヘッドと印画紙の相対移動速度の変動が、基準クロック信号生成部によりカウントされる基準クロック信号のカウント値に反映され、相対移動速度の変動に対応して基準値が変動し、相対移動速度の変動に追従して記録タイミング信号が生成されるため、副走査方向の解像度の変動が回避されるようになる。
【００７４】
例えば、副走査方向の解像度が６４０ＤＰＩ（約２５．２本／ｍｍ）、印画紙の搬送速度が１０ｍｍ／ｓｅｃ．に設定される場合、記録タイミング信号の周波数は約２５２Ｈｚ（周期は約４ｍｓｅｃ．）となり、エンコーダ３５１から出力されるパルス信号の遷移周波数を９０７．２Ｈｚ（遷移周期は約１．１ｍｓｅｃ．）に設定すると、記録タイミング信号の周波数がパルス信号の遷移周波数の１／０．２８倍（記録タイミング信号の周期はパルス信号の遷移周期の約３．６倍）で算出される。この場合に、基準クロック信号の周波数を９０７．２ｋＨｚに設定すると、０．１％の分解能が確保できる。
【００７５】
従って、副走査方向の解像度を切り替える場合には、パルス信号の遷移周期に乗ずる実数値を変更すればよく、３２０ＤＰＩに切り替える場合には、記録タイミング信号の周期はパルス信号の遷移周期の約７．２倍で算出され、１２８０ＤＰＩに切り替える場合には、記録タイミング信号の周期はパルス信号の遷移周期の約１．８倍で算出される。
【００７６】
尚、上述の例では、記録タイミング信号を立ち下げるタイミングを、基準クロック信号のカウント値が基準値の１／２の値と等しくなった時点に設定しているが、記録タイミング信号を立ち下げるタイミングはこのような値に制限されるものではなく、少なくとも記録タイミング信号の立ち上がりが露光ヘッド制御部３４で認識された後、次周期の記録タイミング信号の立ち上がりタイミングまでの間のいつの時点で立ち下げてもよい。
【００７７】
また、記録タイミング信号の周期とパルス信号の周期との関係も、上述の値に制限されるものではなく、適用するシステムに応じて適宜設定すればよい。
【００７８】
上述した例のように、基準値算出部３２５により記録タイミング信号の各周期内で基準値が更新されるようにパルス信号の周期を設定すれば、少なくとも記録タイミング信号の一周期毎に適切な基準値が得られるようになる点で好ましい。
【００７９】
しかし、本願発明はこのような構成に限るものではなく、基準値算出部３２５により記録タイミング信号の複数周期に１回でも基準値が更新されるようにパルス信号の周期を設定するものであってもよい。相対移動速度の変動は、記録タイミング信号の複数周期に及ぶ場合には、少なくとも数周期前の相対移動速度の変動の影響を反映させることができるからである。
【００８０】
基準値を算出するパルス信号の一周期の一部または全てが記録タイミング信号の各周期内に含まれ、基準値が記録タイミング信号の各周期内で更新されるように構成すれば、記録タイミング信号の一周期内で同時並行して発生しているパルス信号に基づいてパルス信号の周期が求められ、当該周期に基づいて基準値が更新されるので、少なくとも記録タイミング信号の一周期毎にその時点の記録ヘッドと記録媒体の相対移動速度に対応した適正な基準値が得られるようになる点で優れている。
【００８１】
また、それらに加えて、記録タイミング信号の周期がパルス信号の周期より長く設定されていることが好ましい。記録タイミング信号の周期により副走査方向の解像度が決定されるが、記録タイミング信号の周期がパルス信号の周期より長く設定されているため、記録タイミング信号の一周期内での記録ヘッドと記録媒体の相対移動速度の変動にも追従して基準値が得られるので、副走査方向の解像度の変動が高精度に抑制されるようになるからである。
【００８２】
また、上述したように、基準値算出部３２５により、パルス信号のエッジタイミングで直近の所定周期の平均値に基づいて基準値が算出され、更新されるように構成することが好ましい。
【００８３】
基準値が直近のパルス信号の周期に基づいて更新されると、偶発的に発生したノイズの影響等を受ける場合に、却って副走査方向の解像度が変動する虞もあるが、直近の所定周期の平均値に基づいて基準値を算出することにより、偶発的に発生したノイズの影響等を鈍らせることができるからである。
【００８４】
さらに、パルス信号の所定周期が記録タイミング信号の一周期に含まれるパルス信号の周期数と略等しい値に設定されていることが好ましい。
【００８５】
記録タイミング信号の一周期に含まれるパルス信号の周期数と略等しい周期数の平均値によりパルス周期が求められるので、そのような平均値に基づいて算出される基準値は、記録タイミング信号の一周期内での記録ヘッドと記録媒体の相対移動速度が極めて正確に反映された値となるからである。
【００８６】
上述した何れの構成であっても、記録タイミング信号生成部３２７は、基準クロック信号のカウント値が更新された基準値より大きくなると、次周期の記録タイミング信号を出力するように構成することが好ましい。
【００８７】
上述したように、記録タイミング信号生成部３２７は、基準クロック信号のカウント値と基準値とを比較して、両者が一致すると次の記録タイミング信号の周期が始まると判断するのであるが、偶々基準クロック信号のカウント値が基準値より小さい範囲で基準値に近い値となった時点で基準値が更新され、更新後の基準値がそのときの基準クロック信号のカウント値より小さければ、最早記録タイミング信号の周期を切り替えることができなくなる。
【００８８】
そこで、基準クロック信号のカウント値が更新された基準値より大きくなると、強制的に次周期の記録タイミング信号を出力することにより、フェールセーフ機能を持たせることができるのである。
【００８９】
逆に、このような事態が発生することを回避するために、基準クロック信号のカウント値と基準値の差分が更新許容値以下のとき、つまり、記録タイミング信号の終期に近づいた領域で、基準値の更新が禁止されるように構成してもよい。
【００９０】
更新許容値として、例えば、直近に算出された基準値の５％の値に設定することができる。記録タイミング信号の１周期が経過する直前であるか否かを、基準クロック信号のカウント値から基準値の９５％の値を減じた値で判断し、正であれば更新を禁止し、負であれば更新を許容するのである。尚、直近に算出された基準値を判断対象とせずに、現在の基準値を判断対象としてもよい。直近に算出された基準値と現在の基準値が大きく異なるような場合に備えて、現在の記録タイミング信号の周期の判断基準である現在の基準値を採用した方が信頼性が向上する。
【００９１】
基準値の更新を禁止することにより、確実に次周期の記録タイミング信号が出力されるように担保される。更新許容値は、本発明が適用される画像形成装置に組み込まれる搬送ローラや搬送ベルト等、記録ヘッドと記録媒体との相対速度の想定最大変動値等に基づいて適宜設定されればよく、例えば、現在の基準値の数％程度の小さな値を設定することができる。
【００９２】
図８には、基準値算出部３２５による基準値算出処理の一例が示されている。当該処理は、露光制御部３２に備えたマイクロコンピュータにより実行される例で、基準クロック信号の立上りエッジでＣＰＵに内部割込みが発生し、当該内部割込み処理で基準値が算出される例である。
【００９３】
割込みが発生すると、エンコーダのパルス信号の周期をカウントするためのパルス信号周期カウンタをカウントアップし（ＳＡ１）、パルス信号のエッジが検知されると（ＳＡ２）、ＲＡＭにパルス信号周期カウンタの値を格納し（ＳＡ３）、ＲＡＭに格納されている過去所定周期分のパルス信号周期カウンタの値の平均値を算出する（ＳＡ４）。パルス信号のエッジが検知されなければ（ＳＡ２）、割込み処理を終了する。
【００９４】
次に、算出した平均値に予め設定された実数値を乗じて、記録タイミング信号の基準値を算出し（ＳＡ５）、基準値の９５％の値と、現在カウントされている記録タイミング信号の周期を検知するための記録タイミング信号周期カウンタの値を比較し、基準値の９５％の値より記録タイミング信号カウンタの値が小さければ（ＳＡ６）、ＲＡＭに区画されている基準値格納領域に今回算出した基準値を格納して更新するとともに、その１／２の値を記録タイミング信号を立ち下げるタイミングを規定する半基準値格納領域に格納して（ＳＡ７）、基準クロックカウンタをリセットして（ＳＡ８）、割込み処理を終了する。
【００９５】
前回算出した基準値の９５％の値より記録タイミング信号カウンタの値が大きいか等しければ（ＳＡ６）、基準値及び半基準値の更新を行なわずに、基準クロックカウンタをリセットして（ＳＡ８）、割込み処理を終了する。
【００９６】
ステップＳＡ６の処理は、基準クロック信号のカウント値（記録タイミング信号周期カウンタの値）と基準値の差分が更新許容値以下のとき、基準値の更新を禁止するための判定処理である。当該処理は、基準値を更新した時点で更新した基準値より記録タイミング信号周期カウンタのカウント値が大きくなる場合に、記録タイミング信号を立ち上げることができなくなるという事態を回避するために、１周期の終期に基準値の更新を禁止する処理である。そのような場合には、前回の基準値が採用されることになる。
【００９７】
図９には、記録タイミング信号生成部３２７による記録タイミング信号生成処理の一例が示されている。当該処理も、露光制御部３２に備えたマイクロコンピュータにより実行される例で、基準クロック信号の立上りエッジでＣＰＵに内部割込みが発生し、当該内部割込み処理で基準値が算出される例である。
【００９８】
割込みが発生すると、記録タイミング信号の周期をカウントするための記録タイミング信号周期カウンタの値がリセットされていれば（ＳＢ１）、記録タイミング信号をハイレベルにセットする（ＳＢ２）。
【００９９】
次に、記録タイミング信号周期カウンタをカウントアップし（ＳＢ３）、当該記録タイミング信号周期カウンタのカウント値と、ステップＳＡ７で更新された半基準値とを比較し、カウント値が半基準値以上であれば（ＳＢ４）、記録タイミング信号をローレベルに切り替え（ＳＢ５）、ステップＳＢ６の処理を実行する。カウント値が半基準値未満であれば（ＳＢ４）、記録タイミング信号はそのままのレベルを維持し、ステップＳＢ６の処理を実行する。
【０１００】
ステップＳＢ６では、当該記録タイミング信号周期カウンタのカウント値と、ステップＳＡ７で更新された基準値とを比較する。カウント値が基準値以上であれば（ＳＢ６）、記録タイミング信号をハイレベルに切り替え（ＳＢ７）、当該記録タイミング信号周期カウンタをリセットして（ＳＢ８）、割込み処理を終了する。また、カウント値が基準値未満であれば（ＳＢ６）、そのまま割込み処理を終了する。
【０１０１】
ステップＳＢ６の処理で、記録タイミング信号周期カウンタのカウント値と基準値とが一致する場合のみならず記録タイミング信号周期カウンタのカウント値が基準値を超えた場合にも、記録タイミング信号をハイレベルに切り替えるのは、基準値が更新された時点で更新された基準値より記録タイミング信号周期カウンタのカウント値が大きくなる場合のフェールセーフである。
【０１０２】
以上、割込み処理で、パルス信周期カウンタ及び記録タイミング信号周期カウンタの値をカウントアップする例を説明したが、エンコーダのパルス信号の周期を求める手法として、マイクロコンピュータのフリーランタイマを基準クロック信号の周期またはそれより速い周期でカウントアップするように設定し、パルス信号のエッジを検知したときのフリーランタイマの値をＲＡＳＭに格納し、前回のフリーランタイマの値との差分を演算することにより、基準クロック信号のカウント値を得てエンコーダのパルス信号の周期を求めるように構成してもよい。
【０１０３】
このようにして生成された記録タイミング信号が露光ヘッド制御部３４に入力されると、露光ヘッド制御部３４は、記録タイミング信号の立上りエッジに同期して、主走査方向の画像データに基づいてシャッタアレイ３３１Ｒ,３３１Ｇ,３３１Ｂを駆動して、各色１ライン単位で印画紙を露光する。
【０１０４】
以下、別実施形態を説明する。
上述した実施形態では、パルス信号を生成するエンコーダとして、Ａ相、Ｂ相の二相のパルス信号を出力するエンコーダを用いた場合を例に説明したが、単相のパルス信号を生成するエンコーダを用いてもよい。何れの場合であっても、記録タイミング信号の１周期を規定する基準値は、パルス信号の任意の周期の実数倍で求められる。例えば、パルス信号の１／４周期に相当する基準クロック数の３．６倍、パルス信号の１周期に相当する基準クロック数の０．９倍等、適宜設定することができる。
【０１０５】
上述した実施形態では、露光ヘッド３３の下流側に配置された搬送ローラ対Ｒ２の一方の回転軸にエンコーダ３５１を取り付けた場合を説明したが、ローラ対が駆動ローラと従動ローラで構成される場合には、駆動側のローラの軸に取り付けることが好ましい。
【０１０６】
また、露光ヘッド３３の下流側に配置された搬送ローラ対Ｒ２にエンコーダ３５１を取り付けると、印画紙の先端部が搬送ローラ対Ｒ２に到達するまでの間、正確に印画紙の搬送をモニタできない虞がある。その場合には、露光ヘッド３３の上流側に配置された搬送ローラ対Ｒ１にエンコーダ３５１を取り付ければよい。また、両方のローラ対Ｒ１，Ｒ２にそれぞれエンコーダ３５１を取り付けて、それぞれのパルス信号の周期に基づいて、一方のエンコーダの異常を他方のエンコーダで検知するように構成し、正常なエンコーダのパルス信号を基準値算出のためのパルス信号に採用する切替回路を備えてもよい。
【０１０７】
上述した実施形態では、搬送用のローラの回転を検知するようにローラの回転軸にエンコーダを組み込んだ例を説明したが、記録媒体を搬送ベルトで搬送するような構成が採用される場合には、搬送ベルトの周上の一端縁に一定間隔でスリットを形成し、該スリットの移動を検知するフォトインタラプタで構成されるエンコーダを採用することも可能である。
【０１０８】
上述した実施形態では、記録ヘッドとして、液晶シャッタ方式の露光ヘッド３３を備えた写真プリンタ１を例に本発明を説明したが、本発明はライン露光方式の記録ヘッドを用いた写真プリンタであれば、蛍光表示管方式の露光ヘッドを備えた写真プリンタにも適用可能である。
【０１０９】
尚、上述した実施形態では、画像読取部１３としてフィルムに撮影されたコマ画像を読み取る光学系を備えた構成を説明したが、画像読取部１３に、可搬性のメディアに記憶されたデジタルカメラによる撮影画像を読み取るメディアドライブを備えるものであってもよい。
【０１１０】
さらに、本発明は、写真プリンタ以外の画像形成装置にも適用可能であり、記録媒体の幅方向に同時に印字するライン印字ヘッドを備えたインクジェットプリンタにも適用可能である。
【０１１１】
そして、本発明が適用される画像形成装置は、記録ヘッドに対して記録媒体が搬送装置によって副走査方向に搬送される画像形成装置に限られるものではなく、記録媒体に対して記録ヘッドが副走査方向に走査される構成を備えた画像形成装置にも適用可能である。つまり、記録ヘッドと記録媒体とが連続的に相対移動することにより記録媒体に画像を形成する画像形成装置に適用されるものである。
【０１１２】
尚、上述した実施形態は、本発明の一例に過ぎず、本発明の作用効果を奏する範囲において各ブロックの具体的構成、例えば、基準クロック信号の周波数、エンコーダのパルス信号周期、記録タイミング信号の周期等、及びそれらの信号処理ブロックの構成は、適宜変更設計できることはいうまでもない。
【符号の説明】
【０１１３】
１：画像形成装置（写真プリンタ）
３０：画像露光部
３１：記録媒体（印画紙）
３２：露光制御部
３３：記録ヘッド（露光ヘッド部）
３４：露光ヘッド制御部
３５：印画紙搬送部
３６：印画紙搬送制御部
６０：システムコントローラ
３２３：ＲＡＭ
３２５：基準値算出部
３２６：基準クロック信号生成部
３２７：記録タイミング信号生成部
３３１,３３２１,３３１Ｇ,３３１Ｂ：シャッタアレイ
３３２, ３３２Ｒ,３３２Ｇ,３３２Ｂ：発光ダイオード
３３５Ｒ,３３５Ｇ,３３５Ｂ：画像結像部
３５１：パルス信号発生部（エンコーダ）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録ヘッドと記録媒体とが連続的に相対移動することにより記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
記録ヘッドと記録媒体の相対移動速度を示すパルス信号を出力するパルス信号発生部と、
パルス信号の周波数より高い周波数の基準クロック信号を生成する基準クロック信号生成部と、
基準クロック信号をカウントしてパルス信号の周期を求め、当該周期を変数とする所定の演算式に基づいて、記録タイミング信号の基準値を算出する基準値算出部と、
基準クロック信号をカウントして、当該カウント値が基準値と一致する周期で繰り返し記録タイミング信号を出力する記録タイミング信号生成部とを備えている画像形成装置。
【請求項２】
基準値算出部は記録タイミング信号の各周期内で基準値を更新する請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
基準値を算出するパルス信号の一周期の一部または全てが記録タイミング信号の各周期内に含まれ、基準値が記録タイミング信号の各周期内で更新される請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
記録タイミング信号の周期がパルス信号の周期より長く設定されている請求項１から３の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
基準値算出部はパルス信号のエッジタイミングで直近の所定周期の平均値に基づいて基準値を算出して更新する請求項１から４の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
所定周期が記録タイミング信号の一周期に含まれるパルス信号の周期数と略等しい値に設定されている請求項５記載の画像形成装置。
【請求項７】
記録タイミング信号生成部は、基準クロック信号のカウント値が更新された基準値より大きくなると、次周期の記録タイミング信号を出力する請求項２から６の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
基準クロック信号のカウント値と基準値の差分が更新許容値以下のとき、基準値の更新が禁止される請求項２から６の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項９】
記録ヘッドと記録媒体とが連続的に相対移動することにより記録媒体に画像を形成する画像形成装置の記録タイミング信号生成方法であって、
パルス信号発生部から出力された記録ヘッドと記録媒体の相対移動速度を示すパルス信号の周期を、パルス信号より周波数が高い基準クロック信号をカウントして求めるパルス信号周期算出ステップと、
当該周期を変数とする所定の演算式に基づいて記録タイミング信号の基準値を算出する基準値算出ステップと、
基準クロック信号をカウントして、当該カウント値が基準値と一致する周期で繰り返し記録タイミング信号を出力する記録タイミング信号生成ステップと、
からなる記録タイミング信号生成方法。
【請求項１０】
基準値算出ステップは、パルス信号のエッジタイミングで、記録タイミング信号の一周期に含まれるパルス信号の周期数と略等しい直近の所定周期の平均値に基づいて基準値を算出して更新する請求項９記載の記録タイミング信号生成方法。
【請求項１】
記録ヘッドと記録媒体とが連続的に相対移動することにより記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
記録ヘッドと記録媒体の相対移動速度を示すパルス信号を出力するパルス信号発生部と、
パルス信号の周波数より高い周波数の基準クロック信号を生成する基準クロック信号生成部と、
基準クロック信号をカウントしてパルス信号の周期を求め、当該周期を変数とする所定の演算式に基づいて、記録タイミング信号の基準値を算出する基準値算出部と、
基準クロック信号をカウントして、当該カウント値が基準値と一致する周期で繰り返し記録タイミング信号を出力する記録タイミング信号生成部とを備えている画像形成装置。
【請求項２】
基準値算出部は記録タイミング信号の各周期内で基準値を更新する請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
基準値を算出するパルス信号の一周期の一部または全てが記録タイミング信号の各周期内に含まれ、基準値が記録タイミング信号の各周期内で更新される請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
記録タイミング信号の周期がパルス信号の周期より長く設定されている請求項１から３の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
基準値算出部はパルス信号のエッジタイミングで直近の所定周期の平均値に基づいて基準値を算出して更新する請求項１から４の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
所定周期が記録タイミング信号の一周期に含まれるパルス信号の周期数と略等しい値に設定されている請求項５記載の画像形成装置。
【請求項７】
記録タイミング信号生成部は、基準クロック信号のカウント値が更新された基準値より大きくなると、次周期の記録タイミング信号を出力する請求項２から６の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
基準クロック信号のカウント値と基準値の差分が更新許容値以下のとき、基準値の更新が禁止される請求項２から６の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項９】
記録ヘッドと記録媒体とが連続的に相対移動することにより記録媒体に画像を形成する画像形成装置の記録タイミング信号生成方法であって、
パルス信号発生部から出力された記録ヘッドと記録媒体の相対移動速度を示すパルス信号の周期を、パルス信号より周波数が高い基準クロック信号をカウントして求めるパルス信号周期算出ステップと、
当該周期を変数とする所定の演算式に基づいて記録タイミング信号の基準値を算出する基準値算出ステップと、
基準クロック信号をカウントして、当該カウント値が基準値と一致する周期で繰り返し記録タイミング信号を出力する記録タイミング信号生成ステップと、
からなる記録タイミング信号生成方法。
【請求項１０】
基準値算出ステップは、パルス信号のエッジタイミングで、記録タイミング信号の一周期に含まれるパルス信号の周期数と略等しい直近の所定周期の平均値に基づいて基準値を算出して更新する請求項９記載の記録タイミング信号生成方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−１８４４５９（Ｐ２０１０−１８４４５９Ａ）
【公開日】平成２２年８月２６日（２０１０．８．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−３０９１７（Ｐ２００９−３０９１７）
【出願日】平成２１年２月１３日（２００９．２．１３）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．セルフォック
【出願人】（０００１３５３１３）ノーリツ鋼機株式会社 (1,824)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月２６日（２０１０．８．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月１３日（２００９．２．１３）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．セルフォック
【出願人】（０００１３５３１３）ノーリツ鋼機株式会社 (1,824)
【Ｆターム（参考）】
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