トップ :: B 処理操作 運輸 :: B41 印刷;線画機;タイプライタ−;スタンプ




【発明の名称】 画像記録装置及びその画像補正方法
【発明者】 【氏名】篠塚 伸
【住所又は居所】埼玉県狭山市上広瀬591番地の7 コニカ株式会社内

【要約】 【課題】分周比や逓倍比の可変による補正のように補正単位の限界に関わることなく、高精度な補正を行うことを可能にする画像記録装置及びその画像補正方法を提供する。

【解決手段】予め、記録材料の各位置に応じた補正値を補正部12の格納部12bに格納しておく。そして、画像記録が開始された際には、エンコーダ信号周期カウンタ11によってエンコーダ信号PUの周期を測定し、補正部12によって、その測定値(カウント値)に周期誤差を補正する補正値を加えて、これをFIFOメモリ13に格納する。さらに、PLL基準信号生成部15によって、この補正値の加えられたカウント値を基にPLL基準信号RJを生成し、PLL回路16によって、このPLL基準信号RJを所定の逓倍数にて逓倍することで読出しクロック信号RKを生成する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】 主走査及び副走査により画像描画を行う画像記録装置において、前記主走査方向の走査位置を検出する走査位置検出手段と、前記走査位置検出手段からの出力に補正を加えて、新たな走査位置検出信号を生成する走査位置検出信号生成手段と、前記新たな走査位置検出信号から画素クロックを生成する画素クロック生成手段とを有することを特徴とする画像記録装置。
【請求項2】 前記走査位置検出信号生成手段は、前記走査位置検出手段からの出力により、その走査位置の変位量を検出する検出手段と、前記検出手段により検出される走査位置の変位量に所定の補正値を加える補正手段と、前記補正手段により所定の補正値が加えられる前、若しくは、加えられた後の走査位置の変位量を保持する保持手段と、前記保持手段に保持された走査位置の変位量を読み出し、前記補正手段により所定の補正値が加えられた後の走査位置の変位量に基づいて新たな走査位置検出信号を生成する生成手段とから構成されることを特徴とする請求項1記載の画像記録装置。
【請求項3】 前記補正手段は、前記補正値を任意に設定する設定手段と、前記補正値を記憶する記憶手段と、前記補正値を該記憶手段から読み出し、これを前記検出手段により検出された走査位置の変位量に加算する演算手段とから構成されることを特徴とする請求項2記載の画像記録装置。
【請求項4】 前記設定手段は、前記補正値を前記主走査方向の走査位置に応じて設定する手段であることを特徴とする請求項3記載の画像記録装置。
【請求項5】 前記走査位置検出手段は、エンコーダであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像記録装置。
【請求項6】 前記検出手段は、信号の周期を計測するカウンタであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像記録装置。
【請求項7】 前記保持手段は、前記カウンタによるカウント値、若しくは、これに所定の補正値を加えたものを順次保持するFIFOメモリであることを特徴とする請求項2又は請求項6に記載の画像記録装置。
【請求項8】 前記生成手段は、前記FIFOメモリに保持された前記カウンタによるカウント値、若しくは、これに所定の補正値を加えたものを読み出し、前記補正手段により所定の補正値が加えられた後のカウント値に基づいて新たなエンコーダ出力信号を生成する手段であることを特徴とする請求項2又は請求項7に記載の画像記録装置。
【請求項9】 前記画素クロック生成手段は、前記生成手段により生成された新たなエンコーダ出力信号を逓倍するPLL回路であることを特徴とする請求項1又は請求項8に記載の画像記録装置。
【請求項10】 主走査及び副走査により画像描画を行う画像記録装置における画像補正方法であって、前記主走査方向の走査位置を検出するステップと、前記主走査方向の走査位置からその変位量を算出するステップと、前記走査位置の変位量に所定の補正値を加えて新たな走査位置情報を生成するステップと、前記新たな走査位置情報から画素クロックを生成するステップとを含み構成されることを特徴とする画像補正方法。
【請求項11】 前記走査位置の変位量に所定の補正値を加えて新たな走査位置情報を生成するステップは、前記走査位置の変位量に所定の補正値を加えるステップと、前記補正値を加えられた走査位置の変位量に基づいて、新たな走査位置情報信号を生成するステップとから構成されることを特徴とする請求項10記載の画像補正方法。
【請求項12】 前記補正値は、前記主走査方向の走査位置に応じて決定されることを特徴とする請求項10又は請求項11に記載の画像補正方法。
【請求項13】 前記主走査方向の走査位置は、エンコーダからの出力信号によって検出することを特徴とする請求項10又は請求項12に記載の画像補正方法。
【請求項14】 前記走査位置の変位量は、前記エンコーダからの出力信号の周期をカウントすることで得られるカウント値であることを特徴とする請求項10乃至請求項12の何れか一項に記載の画像補正方法。
【請求項15】 前記新たな走査位置情報信号は、前記カウント値に所定の補正値を加えた値に基づいて生成される新たなエンコーダ出力信号であることを特徴とする請求項11又は請求項14に記載の画像補正方法。
【請求項16】 前記画素クロックは、前記新たなエンコーダ出力信号をPLL回路にて逓倍することで生成されることを特徴とする請求項10又は請求項15に記載の画像補正方法。
【発明の詳細な説明】【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、カラープルーフ作成装置、ファクシミリ及び複写機等の主走査及び副走査により画像描画を行う画像記録装置及びその画像補正方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図9に、従来の画像記録装置の一構成を表すブロック図を示す。当該画像記録装置は、ドラム81上に出力用の記録材料Pを巻き付けて固定し、ドラム81を回転させつつ、露光ヘッド83から記録材料P上に光ビームを照射して、網点画像84を露光するものである。
【0003】この画像記録装置における露光制御は、以下のようにして行われる。入力画像データIMAは、書込みクロック回路85からの信号で制御されながら、ドラム81の数周(数ライン)分に対応するラインメモリユニット86にストアされる。ついで、画素クロック信号RCLの1パルス毎に1画素分の画像データが順次読み出され、出力画像データOUTとして網点発生回路87に送られる。出力画像データOUTは網点発生回路87で網点信号DOTに変換され、その網点信号DOTに従って露光ヘッド83より光ビームを出力する。
【0004】ここで、画素クロック信号RCLは、ドラム81の回転軸に取り付けたエンコーダ88から出力する信号、即ち、エンコーダ信号により形成されるものであって、ドラム81の回転に同期している。具体的には、エンコーダ88から発せられ、ドラム81の角度位置と対応するエンコーダ信号(例えば、ドラム81の1回転につき2000パルス)PUをPLL(フェイズ・ロックド・ループ)回路89にて逓倍し、そのパルス信号を前記画素クロック信号RCLとして用いる。
【0005】従って、この画像記録装置においては、ドラム81に巻き付けられた記録材料Pへ画像を記録するタイミングとなる画素クロック信号RCLが、ドラム81の回転に同期して発生するエンコーダ信号PUにより形成されるため、例えば、画像記録中にドラム81の回転速度が変動した場合であっても、記録材料Pには歪みのない画像を記録することができる。
【0006】しかしながら、前記ドラム81の回転軸とエンコーダ88自身の回転軸には少なからず芯ズレがあり、またエンコーダ88のスリット間隔も厳密には不均一(フォトインタラプタを用いた場合)であり、さらにドラム81自体も偏心している場合があるため、画素クロック信号RCLをドラム81の回転軸に取り付けられたエンコーダ88からの信号に同期させていても、前述の機械的な誤差要因により、記録材料P上に露光された画像84に周期的な歪み(ドラム81の回転方向の位置によって決まった歪み)が生じる。
【0007】係る歪みは、通常の画像では特に問題にならないが、高精細の画像では許容できない線の歪みとなる。特にカラー製版に用いられる多色同時露光の場合は、ドラム81の回転方向に1つの原画を色分解した少なくとも2色の版(例えば、Y版とM版)が形成されるため、ドラム81の角度位置に対してエンコーダ信号PUに歪みが生じれば、重ね刷りのときに色ズレが生じるという重大な問題がある。
【0008】そこで、このような問題を解決するべく、例えば、特開平5−207250号公報には、前述の機械的な誤差要因による歪みを補正するための技術が開示されている。この公開公報に開示された技術では、エンコーダの出力信号に基づいて画素クロックを発生するPLL回路として、発生周波数の可変なものが適用されている。具体的には、分周比が可変な分周器を有するPLL回路が適用されている。そして、エンコーダ出力に基づいて検出されるドラムの回転位置に応じて異なる分周比が設定され、これによりドラムの回転位置毎に画素クロックの周波数が可変であるように構成されている。この構成により、ドラムの回転位置に応じて画素の描画時間が可変され、その結果、機械的な誤差要因による影響を排除して、感光材料上には、歪みの無い画像を記録することができるようになっている。
【0009】また、この他にも、エンコーダの出力信号に基づいて画素クロックを発生するPLL回路として、逓倍数の可変なものが適用されるものがある。当該画像記録装置においては、エンコーダ出力に基づいて検出されるドラムの回転位置に応じて異なる逓倍比が設定され、これによりドラムの回転位置毎に画素クロックの周波数が可変であるように構成される。この構成により、ドラムの回転位置に応じて画素の描画時間が可変され、その結果、機械的な誤差要因による影響を排除して、感光材料上には、歪みの無い画像を記録することができるようになっている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このようにPLL回路の分周比や逓倍比を可変することにより画素クロックを可変する場合には、補正の分解能を上げるために分周比や逓倍比を大きくする必要が生じる。ところが、画素クロック補正の分解能を上げるために分周比や逓倍比を大きくすると、PLL回路のドラム回転変動への追従性は低下するため、分周比や逓倍比を大きくするにも限度があった。即ち、これらの現実の回路上における上限が補正単位の限界となっていた。
【0011】本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、エンコーダ信号の周期を測定して、その測定値を基に、前記エンコーダ信号の周期誤差を補正した新たな出力信号を生成し、この出力信号を基に画素クロック信号を生成することで、分周比や逓倍比の可変による補正における補正単位の限界に関わることなく高精度な補正を行うことを可能にする画像記録装置及びその画像補正方法を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するために、請求項1記載の発明は、主走査及び副走査により画像描画を行う画像記録装置において、前記主走査方向の走査位置を検出する走査位置検出手段と、前記走査位置検出手段からの出力に補正を加えて、新たな走査位置検出信号を生成する走査位置検出信号生成手段と、前記新たな走査位置検出信号から画素クロックを生成する画素クロック生成手段とを有することを特徴とする。
【0013】上記課題を解決するために、請求項2記載の発明は、前記走査位置検出信号生成手段は、前記走査位置検出手段からの出力により、その走査位置の変位量を検出する検出手段と、前記検出手段により検出される走査位置の変位量に所定の補正値を加える補正手段と、前記補正手段により所定の補正値が加えられる前、若しくは、加えられた後の走査位置の変位量を保持する保持手段と、前記保持手段に保持された走査位置の変位量を読み出し、前記補正手段により所定の補正値が加えられた後の走査位置の変位量に基づいて新たな走査位置検出信号を生成する生成手段とから構成されることを特徴とする。
【0014】上記課題を解決するために、請求項3記載の発明は、前記補正手段は、前記補正値を任意に設定する設定手段と、前記補正値を記憶する記憶手段と、前記補正値を該記憶手段から読み出し、これを前記検出手段により検出された走査位置の変位量に加算する演算手段とから構成されることを特徴とする。
【0015】上記課題を解決するために、請求項4記載の発明は、前記設定手段は、前記補正値を前記主走査方向の走査位置に応じて設定する手段であることを特徴とする。
【0016】上記課題を解決するために、請求項5記載の発明は、前記走査位置検出手段は、エンコーダであることを特徴とする。
【0017】上記課題を解決するために、請求項6記載の発明は、前記検出手段は、信号の周期を計測するカウンタであることを特徴とする。
【0018】上記課題を解決するために、請求項7記載の発明は、前記保持手段は、前記カウンタによるカウント値、若しくは、これに所定の補正値を加えたものを順次保持するFIFOメモリであることを特徴とする。
【0019】上記課題を解決するために、請求項8記載の発明は、前記生成手段は、前記FIFOメモリに保持された前記カウンタによるカウント値、若しくは、これに所定の補正値を加えたものを読み出し、前記補正手段により所定の補正値が加えられた後のカウント値に基づいて新たなエンコーダ出力信号を生成する手段であることを特徴とする。
【0020】上記課題を解決するために、請求項9記載の発明は、前記画素クロック生成手段は、前記生成手段により生成された新たなエンコーダ出力信号を逓倍するPLL回路であることを特徴とする。
【0021】上記課題を解決するために、請求項10記載の発明は、主走査及び副走査により画像描画を行う画像記録装置における画像補正方法であって、前記主走査方向の走査位置を検出するステップと、前記主走査方向の走査位置からその変位量を算出するステップと、前記走査位置の変位量に所定の補正値を加えて新たな走査位置情報を生成するステップと、前記新たな走査位置情報から画素クロックを生成するステップとを含み構成されることを特徴とする。
【0022】上記課題を解決するために、請求項11記載の発明は、前記走査位置の変位量に所定の補正値を加えて新たな走査位置情報を生成するステップは、前記走査位置の変位量に所定の補正値を加えるステップと、前記補正値を加えられた走査位置の変位量に基づいて、新たな走査位置情報信号を生成するステップとから構成されることを特徴とする。
【0023】上記課題を解決するために、請求項12記載の発明は、前記補正値は、前記主走査方向の走査位置に応じて決定されることを特徴とする。
【0024】上記課題を解決するために、請求項13記載の発明は、前記主走査方向の走査位置は、エンコーダからの出力信号によって検出することを特徴とする。
【0025】上記課題を解決するために、請求項14記載の発明は、前記走査位置の変位量は、前記エンコーダからの出力信号の周期をカウントすることで得られるカウント値であることを特徴とする。
【0026】上記課題を解決するために、請求項15記載の発明は、前記新たな走査位置情報信号は、前記カウント値に所定の補正値を加えた値に基づいて生成される新たなエンコーダ出力信号であることを特徴とする。
【0027】上記課題を解決するために、請求項16記載の発明は、前記画素クロックは、前記新たなエンコーダ出力信号をPLL回路にて逓倍することで生成されることを特徴とする。
【0028】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る画像記録装置及びその画像補正方法の一実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。尚、本発明に係る画像記録装置及びその画像補正方法は、カラープルーフ作成装置、ファクシミリ及び複写機等の主走査及び副走査により画像描画を行う画像記録装置に対して適応可能なものであるが、以下においては、カラープルーフ作成装置を例に採り説明を行うことにする。
【0029】[画像記録装置の構成]図1に、本実施形態における画像記録装置、即ち、カラープルーフ作成装置の概略構成を表すブロック図を示す。
【0030】当該カラープルーフ作成装置は、ドラム1上に記録材料Pを保持した状態で、これを回転させて、さらに、露光ヘッド3をドラム1の回転方向と直交する方向に移動させつつ、該露光ヘッド3より記録材料P上に光ビームを照射することで、記録材料P上に所望の網点画像を露光するものである。尚、此処にいうドラム1の回転方向は、所謂、主走査方向であり、これと直交する露光ヘッド3の移動方向は、副走査方向である。
【0031】同図における50は、網点発生回路7等を制御する中央処理装置(CPU)である。このCPU50は、入力ポート(I/O)52及びドライバ53、54、55を介して、さらにドラム1及びその周辺装置を制御している。また、51は、CPU50のためのメモリであり、56は、後述する補正値等を入力するための入力キーとなっている。
【0032】ドラム1の周辺部について説明する。57は、ドラム1を主走査方向に回転駆動させるためのモータであり、58は、記録材料Pをドラム1上に保持するための吸引ブロアである。また、59は、記録材料Pをドラム1に当接させるための給紙装置であり、当該給紙装置59は、例えば、偏心カム60を駆動モータ61により回転させることで底板62を移動させて、これに支持される記録材料Pをドラム1に当接させるようになっている。さらに、ドラム1の回転軸には、所定角度回転毎に1パルスを発生するエンコーダ8が取り付けられ、このエンコーダ8からは、ドラム1の1回転につき、例えば2000パルスを発生するエンコーダ信号PUと、ドラム1の1回転につき1パルス発生する原点パルス信号STとが出力される。
【0033】露光ヘッド3の周辺部について説明する。40は、露光ヘッド3を副走査方向に駆動させるためのモータであり、当該モータ40がボールネジ41を回転駆動させることで、これに嵌合されるナット42と共に露光ヘッド3を定速移動させるようになっている。
【0034】読出しクロック信号発生回路10は、エンコーダ8より送信されるエンコーダ信号PU及び原点パルス信号STに基づいて、記録材料Pに画像を記録するタイミングとなる画素クロック信号(以下、読出しクロック信号と称する)RKを生成して、この読出しクロック信号RKをラインメモリユニット6及び網点発生回路7へ送信する。
【0035】一方、入力画像データIMAの1ライン分のデータは、書込みクロック回路17からの信号に同期して、ドラム1の数周(数ライン)分に対応するラインメモリユニット6にストアされる。次いで、読出しクロック信号RKの1パルス毎に1画素分の画像データが順次読み出され、出力画像データOUTとして網点発生回路7に送信される。出力画像データOUTは、網点発生回路7で網点信号DOTに変換され、その網点信号DOTに従って露光ヘッド3より光ビームが出力される。
【0036】図2に、読出しクロック信号発生回路10の全体構成を表すブロック図を示す。同図における11は、エンコーダ8からのエンコーダ信号PUの周期を計測するエンコーダ信号周期カウンタである。12は、このカウント値に所定の補正値を加える補正部であって、補正値を格納する格納部12bと、該格納部12bより補正値を読み出し、カウント値に所定の補正値を加える演算部12aとから構成されている。13は、エンコーダ信号PUのカウント値に補正値を加えたカウント値をストアするFIFOメモリであって、目的の補正精度に応じた段数を有するFIFOメモリによって構成される。14は、エンコーダ信号周期カウンタ11から送信されるカウント値とFIFOメモリ13にストアされるカウント値の何れかを選択して、これを後述するPLL基準信号生成部15に送信するセレクタであって、具体的には、FIFOメモリ13に所定数のカウント値がストアされるまでは、エンコーダ信号周期カウンタ11から送信されるカウント値を選択して、これをPLL基準信号生成部15に送信し、それ以降は、即ち、FIFOメモリ13から所定数のカウント値がストアされた旨の補正開始信号SSが送信されてから(この補正開始信号SSが途絶えるまで)は、FIFOメモリ13にストアされるカウント値を選択して、これをPLL基準信号生成部15に送信する。因みに、補正開始信号SSは、FIFOメモリ13に原点パルス信号STが送信された時点でクリアされるようになっている。15は、セレクタ14を介して送信されるカウント値に基づいて周期補正を行った新たなエンコーダ出力信号、即ち、PLL基準信号RJを生成するPLL基準信号生成部である。16は、PLL基準信号生成部15によって生成されたPLL基準信号RJを所定の逓倍数にて逓倍することで読出しクロック信号RKを生成するPLL回路である。
【0037】このような構成により、当該画像記録装置においては、ドラム1に巻き付けられた記録材料Pに対して画像を記録するタイミングとなる読出しクロック信号RKが、ドラム1の回転に同期して発生するエンコーダ信号PUを基に生成されるために、画像記録中にドラム1の回転速度が変動した場合であっても、記録材料Pには歪みのない画像を記録することができるようになっている。さらに、後述する画像補正を行うことで、分周比や逓倍比の可変による補正のような補正単位の限界に関わることなく、高精度な補正を行うことができるようになっている。
【0038】[画像補正方法]次に、以上に説明した画像記録装置、即ち、カラープルーフ作成装置における画像補正方法について説明する。
【0039】(事前準備)まず、読出しクロック信号発生回路10の補正部12における補正値を決定するために、当該カラープルーフ作成装置より、ドラム1上の位置と記録材料P上の画像歪みとの関係を表すテストパターンを出力する。このテストパターンとは、具体的には、図3及び図5に示すようなものである。
【0040】例えば、図3に示すテストパターンは、予め設定された所定間隔にて複数の格子Aが描画されるものであって、当該テストパターンにおいては、記録材料Pを複数の格子Aによって、主走査方向(図における縦方向)に関して複数の領域に分割することができるので、各格子Aの主走査方向に関する間隔、即ち、縦辺A1の長さを測定して、設定値との誤差を算出して、これを基に補正部12における補正値、即ち、格納部12bに格納する補正値を決定することで、主走査方向に関して、各格子Aの間隔毎に適切な画像補正を行うことが可能となる。尚、簡易的な補正を行う場合には、例えば、同図に示すように、複数の格子Aを束ねてこれを一領域とし、この領域、即ち、領域R1〜R4毎にその補正値を決定しても良い。因みに、これら領域R1〜R4は、図4に示すように、ドラム1を主走査方向に関して4等分するものとなっている。尚、描画する格子Aの数や大きさ等はこれに限らず、目的とする補正の単位、或いは、記録材料Pの大きさ等に応じて任意に設定できるものとする。これにより、例えば、描画する格子Aの数を可変させることで、同一の感光材料に対してその補正単位を可変させることが可能となる。また、描画する格子Aの数は一定として、その大きさを可変させることで、異サイズの感光材料に対しても同一の補正単位で補正を行うことが可能となる。
【0041】尚、当該テストパターンにおいては、記録材料Pを複数の格子Aによって、副走査方向(図における横方向)に関しても複数の領域に分割することができるので、例えば、各格子Aの副走査方向に関する間隔、即ち、横辺A2の長さを測定して、設定値との誤差を算出して、これを基にモータ40の回転数を各領域に対応して制御することで、副走査方向に関しても、各格子Aの間隔毎に適切な画像補正を行うことが可能となる。
【0042】一方、図5に示すテストパターンは、予め設定された所定濃度にて複数のブロックBが描画されるものであって、当該テストパターンにおいては、記録材料Pを複数のブロックBによって、主走査方向(図における縦方向)に関して複数の領域に分割することができるので、それぞれのブロックBに関して、その濃度を測定して、設定値との誤差を算出して、その算出結果を基に、補正部12における補正値、即ち、格納部12bに格納する補正値を決定することで、主走査方向に関して、各ブロックB毎に適切な画像補正を行うことが可能となる。尚、簡易的な補正を行う場合には、例えば、図5に示すように、主走査方向(或いは、副走査方向)に関して、複数のブロックBを束ねてこれを一領域とし、この領域、即ち、領域R1〜R4毎にその補正値を決定することにしても良い。因みに、これら領域R1〜R4は、図4に準用して示すように、ドラム1を主走査方向に関して4分割(但し、不均等)するものとなっている。尚、描画するブロックBの数や大きさ等はこれに限らず、目的とする補正の単位、或いは、記録材料Pの大きさ等に応じて任意に設定できるものとする。これにより、例えば、描画するブロックBの数を可変させることで、同一の感光材料に対して補正単位を可変させることが可能となる。また、描画するブロックBの数は一定として、その大きさを可変させることで、異サイズの感光材料に対しても同一の補正単位で補正を行うことも可能となる。
【0043】尚、当該テストパターンにおいては、記録材料Pを複数のブロックBによって、副走査方向(図における横方向)に関しても複数の領域に分割することができるので、例えば、各ブロックBの副走査方向に関する間隔、即ち、横辺B2の長さを測定して、設定値との誤差を算出して、これを基にモータ40の回転数を各領域に対応して制御することで、副走査方向に関しても、各ブロックBの間隔毎に適切な画像補正を行うことが可能となる。
【0044】ここで、これらのテストパターンを用いて行われる、最も簡易的な画像補正の1例について説明する。本例は、具体的には、記録材料P上に記録される画像の大きさをドラム1の回転方向、即ち、主走査方向に関して一様に伸縮する場合に行われる補正のことである。
【0045】例えば、図3に示すテストパターンを出力した場合において、格子Aの縦辺A1がR1〜R4の何れの領域においても一様に設定値より1%程度大きかったとする(因みに、このような症状は、ドラム1の径が規定値よりも若干大きい場合等に生じる。)。このような場合には、補正部12における補正値、即ち、格納部12bに格納する補正値は、R1〜R4の何れの領域に関しても一様に、後述するエンコーダ信号周期カウンタ11によってカウントされるエンコーダ信号PUのカウント値の約1%に相当する値に決定する。即ち、補正後のエンコーダ信号PUのカウント値を一様に約1%減とする。この結果、後述するPLL基準信号生成部15により生成される新たなエンコーダ信号、即ち、PLL基準信号RJの周期は約1%減となり、一方、PLL回路16により所定の逓倍数にて逓倍され生成される読出しクロック信号RKの周波数は約1%増しとなるため、記録材料P上に描画される画素間隔は約1%圧縮される。従って、これに伴い画像の大きさも約1%圧縮され、画像は所定の大きさで出力されることになる。尚、これらの処理に関する詳細については、後述することとする。
【0046】このように、図3に示すテストパターンを出力して画像補正を行う場合には、各格子Aの大きさと設定値との誤差から、これに対応する補正値を一義的に導き出すことができる。しかしながら、図5に示すテストパターンにおいては、各ブロックBの濃度と設定値との誤差から、これに対応する補正値を一義的に導き出すことは当然に不可能であるため、当該テストパターンを出力して画像補正を行う場合には、例えば、或る程度の経験則に基づいて補正値を決定するか、或いは、これらの対応関係を表す関係表等を予め用意して、これに従って補正値を決定する等の必要がある。
【0047】このようにして、決定された補正値は、入力キー56からの入力よって、これに対応するドラム1の主走査及び副走査方向における位置情報、即ち、ドラム1の主走査及び副走査方向における各位置に対応するエンコーダ8からのエンコーダ信号PU及び原点パルス信号STのパルス数情報と共に、補正部12の格納部12bに格納される。
【0048】(画像記録の開始)このように、予めドラム1の主走査及び副走査方向における各位置に対応した補正値の設定が行われた上で、画像記録は開始される。以下、読出しクロック信号発生回路10における処理の流れについて、まず、図6に示すフローチャートを参照しつつ説明する。
【0049】給紙装置59から記録材料Pが供給され、これがドラム1の所定位置に保持されるとドラム1は高速回転を開始する。そして、このドラム1の回転状態が安定してから露光ヘッド3により画像露光が開始される。この際、エンコーダ8からドラム1の角度位置に対応するエンコーダ信号(例えば、ドラム1の1回転につき2000パルス)PUが発せられ、このエンコーダ信号PUの各パルスの周期がエンコーダ信号周期カウンタ11によって計測される(ステップ1)。尚、当該エンコーダ信号周期カウンタ11は、極微細(メガヘルツ単位)な動作クロックにて駆動するカウンタであって、エンコーダ信号PUの各パルスの周期をその動作クロックにてカウントすることで、そのカウント値により、エンコーダ信号PUの各パルスの周期を表すものとなっている。
【0050】エンコーダ信号周期カウンタ11によってカウントされたカウント値は、後述するFIFOメモリ13において所定パルス数分のカウント値がストアされるまでは(ステップ2、No)、補正が行われることなく、セレクタ14を介してPLL基準信号生成部15へ送信される(ステップ3)。
【0051】同時に、エンコーダ信号周期カウンタ11によってカウントされたカウント値は、補正部12の演算部12aにおいて、所定の補正値が加えられた後、FIFOメモリ13にストアされる(ステップ4)。但し、この補正値は、前述したように、ドラム1の主走査及び副走査方向における位置情報、即ち、ドラム1の主走査及び副走査方向における各位置に対応するエンコーダ信号PU及び原点パルス信号STのパルス数情報と共に格納部12bに格納されており、演算部12aは、エンコーダ8から送信されるエンコーダ信号PU及び原点パルス信号STの延べパルス数に応じて、これに対応する補正値を格納部12bから読み出し、これを前記カウント値に加えるようになっている。
【0052】PLL基準信号生成部15においては、ステップ3のカウント値に基づいて新たなエンコーダ出力信号、即ち、PLL基準信号RJを生成して、これをPLL回路16に送信する(ステップ5)。
【0053】PLL回路16においては、このPLL基準信号RJを所定の逓倍数にて逓倍することで読出しクロック信号RKを生成して、これをラインメモリユニット6に送信する(ステップ6)。以降、FIFOメモリ13に所定パルス数分のエンコーダ信号のカウント値がストアされるまで、ステップ1〜ステップ6の工程を繰り返す。
【0054】FIFOメモリ13に所定パルス数分のエンコーダ信号のカウント値がストアされると(ステップ2、Yes)、当該FIFOメモリ13よりセレクタ14に対して補正開始信号SSが送信され、以降、エンコーダ信号周期カウンタ11によってカウントされたカウント値は、補正部12の演算部12aにおいて、所定の補正値が加えられた後、FIFOメモリ13にストアされると共に(ステップ7)、セレクタ14によって、FIFOメモリ13にストアされた前記カウント値が順次読み出され、このカウント値がPLL基準信号生成部15に送信される(ステップ8)。
【0055】PLL基準信号生成部15は、セレクタ14から送信されるカウント値に基づいて周期が補正された新たなエンコーダ出力信号、即ち、PLL基準信号を生成して、これをPLL回路16に送信する(ステップ9)。但し、このステップ9において生成されたPLL基準信号RJは、前記ステップ5において生成されたPLL基準信号RJと連続するものになっている。
【0056】PLL回路16においては、このPLL基準信号RJを所定の逓倍数にて逓倍することで読出しクロック信号RKを生成して、これをラインメモリユニット6へ送信する(ステップ10)。
【0057】以上に説明したステップ1からステップ10までの処理の流れは、主走査方向の1走査毎に、即ち、ドラム1の1回転毎に繰り返されることになる。具体的には、ドラム1の1回転毎に、エンコーダ8からFIFOメモリ13に原点パルス信号STが発生られることから、原点パルス信号STが送信される毎に、エンコーダ信号PU、補正開始信号SS、FIFOメモリ13の各段に格納されるカウント値、及び、PLL基準信号RJのリセットが行われ、再度、前述した処理が繰り返される。
【0058】以上に説明した処理の流れを、図7及び図8に示すタイミングチャートを参照しつつ説明する。尚、以下においては、FIFOメモリ13は、少なくとも3段のFIFOメモリによって構成されるものとなっている。
【0059】記録材量Pを所定位置に保持したドラム1の回転状態が安定して、画像露光が開始されると、図7に示すように、エンコーダ8からはドラム1の角度位置に対応するエンコーダ信号(例えば、ドラム1の1回転につき2000パルス)PUが発せられ、このエンコーダ信号PUの各パルスの周期がエンコーダ信号周期カウンタ11によって計測される。尚、前述のように、当該エンコーダ信号周期カウンタ11は、メガヘルツ単位の極微細な動作クロックにて駆動するカウンタであり、エンコーダ信号PUの各パルスの周期をその動作クロックにてカウントして、そのカウント値C1〜C7…によって、エンコーダ信号PUの各パルスの周期を表すものとなっている。
【0060】このエンコーダ信号周期カウンタ11によってカウントされたカウント値(エンコーダ信号PUの各パルスの周期に関するカウント値)は、FIFOメモリ13において所定パルス数分、本例においては、3パルス分のカウント値(C1〜C3)がストアされるまでは、補正が行われることなく、セレクタ14を介して、PLL基準信号生成部15に送信される。
【0061】同時に、エンコーダ信号周期カウンタ11によってカウントされたカウント値(C1〜C2)は、補正部12の演算部12aにおいて、所定の補正値が加えられた後、FIFOメモリ13にストアされる。但し、この補正値は、前述したように、ドラム1の主走査及び副走査方向における位置情報、即ち、ドラム1の主走査及び副走査方向における各位置に対応するエンコーダ信号PU及び原点パルス信号STのパルス数情報と共に格納部12bに格納されており、演算部12aは、エンコーダ8から送信されるエンコーダ信号PU及び原点パルス信号STの延べパルス数に応じて、これに対応する補正値を格納部12bから読み出し、これを前記カウント値に加えるようになっている。
【0062】PLL基準信号生成部15においては、ステップ3のカウント値(C1〜C2)に基づいて新たなエンコーダ出力信号、即ち、PLL基準信号RJを生成して、これをPLL回路16に送信する。
【0063】PLL回路16においては、このPLL基準信号RJを所定の逓倍数にて逓倍することで読出しクロック信号RKを生成して、これをラインメモリユニット6に送信する。以降、FIFOメモリ13に所定パルス数分のエンコーダ信号のカウント値がストアされるまで、以上の工程を繰り返す。
【0064】そして、FIFOメモリ13に所定パルス数分、本例においては、3パルス分のカウント値(C1+補正値〜C3+補正値)がストアされると、当該FIFOメモリ13よりセレクタ14に対して補正開始信号SSが送信され、以降、エンコーダ信号周期カウンタ11によってカウントされたカウント値(C4〜C7…)は、補正部12の演算部12aにおいて、所定の補正値が加えられた後、FIFOメモリ13にストアされると共に、セレクタ14によって、FIFOメモリ13に補正値と共にストアされた前記カウント値(C1+補正値〜C3+補正値…)が順次読み出され、このカウント値(C1+補正値〜C3+補正値…)がPLL基準信号生成部15に送信される。
【0065】PLL基準信号生成部15は、セレクタ14から送信されるカウント値(C1+補正値〜C3+補正値…)に基づいて周期が補正された新たなエンコーダ出力信号、即ち、PLL基準信号を生成して、これをPLL回路16に送信する。但し、このカウント値(C1+補正値〜C3+補正値…)に基づき補正されたPLL基準信号RJは、前記カウント値(C1〜C2)に基づき生成されたPLL基準信号RJと(同図におけるポイントXにて)連続するものとなっている。
【0066】PLL回路16においては、このPLL基準信号RJを所定の逓倍数にて逓倍することで読出しクロック信号RKを生成して、これをラインメモリユニット6へ送信する。
【0067】以上に説明した処理の流れは、主走査方向の1走査毎に、即ち、ドラム1の1回転毎に繰り返されることになる。具体的には、図8に示すように、エンコーダ8からFIFOメモリ13に原点パルス信号STが送信される毎に、エンコーダ信号PU、補正開始信号SS、FIFOメモリ13の各段に格納されるカウント値、及び、PLL基準信号RJのリセットが行われ、再度、前述した処理が繰り返される。
【0068】尚、エンコーダ信号周期カウンタ11によってカウントされたカウント値を、FIFOメモリ13において所定パルス数分、本例においては、3パルス分(C1〜C3)ストアされるまでは、補正を行うことなく、そのままPLL基準信号生成部15に送信する理由は以下に説明する通りである。
【0069】即ち、エンコーダ8からエンコーダ信号PUが発せられてから、これに対応する読出しクロック信号RKが生成されるまでには、少なからずタイムラグが生じ、そのままこれを実行すると、このタイムラグにより画像露光が開始されるタイミングが著しく遅れることになるため、このタイムラグ間においては、補正を行わず、即座にエンコーダ信号PUの周期にそのまま対応する読出しクロック信号RKを生成することで、画像露光が開始されるタイミングの遅れを極力抑えるものとする。このような処理を行うことで、本例、即ち、図7及び図8においては、エンコーダ信号PUが送信されてからPLL基準信号RJの生成が開始されるまでのタイムラグが、エンコーダ信号PUの1パルスの周期分のみに抑えられている。
【0070】以上に説明したように、本実施形態における画像記録装置においては、ドラム1に巻き付けられた記録材料Pに対して画像を記録するタイミングとなる読出しクロック信号RKが、ドラム1の回転に同期して発生するエンコーダ信号PUを基に生成されるために、例えば、画像記録中にドラム1の回転速度が変動した場合であっても、記録材料Pには歪みのない画像を記録することができる。
【0071】さらに、本実施形態における画像記録装置及びその画像補正方法においては、予めテストパターンを出力して、このテストパターンに基づいて、記録材料Pの主走査方向に関して、エンコーダ信号PUの1パルス毎に、或いは、所定パルス毎に補正値を設定しておくことで、エンコーダ信号PUのパルス単位での画像補正を行うことが可能になるため、高精度の補正を行うことができる。しかも、エンコーダ信号PUの周期を計測するエンコーダ信号周期カウンタ11の動作クロック周波数とエンコーダ信号PUの周波数との比が補正単位に関わっており、この動作クロックの周波数はメガヘルツ単位と高周波数になっていることから、分周比や逓倍比の可変による補正のような補正単位の限界に関わることなく、高精度な補正を行うことができる。
【0072】さらに、本実施形態における画像記録装置及びその画像補正方法においては、エンコーダ信号PUに対して直接補正を行うために、読出しクロック信号RKを生成する部分(PLL回路16)に関しては、従来のPLL回路をそのまま使用することができる。さらに、例えば、ドラム1の1回転当りのエンコーダ信号PUのパルス数が2000であって、画像補正の調整幅が画像全体の1%程度であるような比較的、厳しい条件である場合であっても、FIFOメモリ13の必要とする段数は20段程度で済むことから、回路規模の増加を抑えることができる。
【0073】尚、本発明に係る画像記録装置及びその画像補正方法は、本実施形態として記載されるものに限定されるわけではなく、例えば、主走査及び副走査位置の検出方法(本実施形態においては、エンコーダ8からのエンコーダ信号PU及び原点パルス信号STの延べパルス数により検出)及びこれに対応する補正値の決定方法(本実施形態においては、テストチャートとして描画される格子Aの間隔と設定値との誤差、或いは、ブロックBの濃度の設定値との誤差から補正値を決定)、エンコーダ信号に対するこの補正値の演算処理方法(本実施形態においては、エンコーダ信号PUの各パルスに関して、その周期のカウント値に補正値を加算)等は、他の方法を採るものであっても良い。
【0074】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明に係る画像記録装置及び画像補正方法によれば、予めテストパターンを出力して、このテストパターンに基づいて、記録材料の主走査方向に関して、エンコーダ信号の1パルス毎に、或いは、所定パルス毎に補正値を設定しておくことで、エンコーダ信号のパルス単位での補正を行うことが可能になるため、高精度の補正を行うことができる。しかも、エンコーダ信号の周期を計測するエンコーダ信号周期カウンタの動作クロック周波数とエンコーダ信号の周波数との比が補正単位に直接関わっており、この動作クロックの周波数はメガヘルツ単位と高周波数になっていることから、分周比や逓倍比の可変による補正のような補正単位の限界に関わることなく高精度な補正を行うことができる。
【0075】また、本発明に係る画像記録装置及びその画像補正方法によれば、エンコーダ信号に対して直接補正を行うために、読出しクロック信号を生成する部分に関しては、従来のPLL回路をそのまま使用することができる。また、例えば、ドラムの1回転当りのエンコーダ信号のパルス数が2000であって、画像補正の調整幅が画像全体の1%程度であるような比較的、条件の厳しい場合であっても、FIFOメモリの必要とする段数は20段程度で済むことから、回路規模の増加を抑えることができる。
【出願人】 【識別番号】000001270
【氏名又は名称】コニカミノルタホールディングス株式会社
【住所又は居所】東京都千代田区丸の内一丁目6番1号
【出願日】 平成14年5月24日(2002.5.24)
【代理人】 【識別番号】100081411
【弁理士】
【氏名又は名称】三澤 正義
【公開番号】 特開2003−341167(P2003−341167A)
【公開日】 平成15年12月3日(2003.12.3)
【出願番号】 特願2002−150881(P2002−150881)