(57)【要約】【課題】複数の画像形成ステーションを稼動させて画像を形成する複数動作モードと、該複数の画像形成ステーションのうち１つの単独動作用画像形成ステーションを稼動させて画像を形成する単独動作モードとを選択的に実行する画像形成装置およびその方法において、通信線のデータ伝送能力を有効に活用して、高速かつ効率よく伝送する。【解決手段】カラーモードでは、時分割多重された８ビットデータチャネルのそれぞれにＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ色それぞれのビデオデータを割り当てる（図（ａ））。Ｋ色のみを使用するモノクロモードでは、Ｋ色以外のデータチャネルにヌルデータを挿入する（図（ｂ））のに代えて、Ｙ、Ｍ、Ｃ色に対応するデータチャネルにもＫ色データを割り当てる（図（ｃ））。【選択図】図１３
2008207492.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データに対応して画像を形成する複数の画像形成ステーションと、
前記複数の画像形成ステーションのそれぞれに与えるべき前記画像データを生成し出力するデータ生成手段と、
前記画像データ生成手段から出力された前記画像データを受信し、前記各画像形成ステーションに分配するデータ分配手段と、
前記複数の画像形成ステーションのそれぞれに対応して設けられた複数のデータチャネルに前記画像データを割り当てて、前記データ生成手段から前記データ分配手段へ前記画像データを伝送する通信手段と、
前記複数の画像形成ステーションを稼動させて画像を形成する複数動作モードと、前記複数の画像形成ステーションのうち１つの単独動作用画像形成ステーションを稼動させて画像を形成する単独動作モードとを選択的に実行する制御手段と
を備え、
前記通信手段は、前記複数動作モードが実行されるときには、前記複数のデータチャネルのそれぞれに、当該データチャネルに対応する前記各画像形成ステーションに与えるべき前記画像データを割り当てて伝送する一方、前記単独動作モードが実行されるときには、前記複数のデータチャネルのうち２つ以上に前記単独動作用画像形成ステーションに与えるべき前記画像データを割り当てて伝送する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記通信手段は、前記単独動作モードが実行されるときには前記複数のデータチャネルの全てに前記単独動作用画像形成ステーションに与えるべき前記画像データを割り当てて伝送する請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記データ分配手段は、前記単独動作モードが実行されるときには、前記通信手段により伝送された前記画像データを全て前記単独動作用画像形成ステーションに与える請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記通信手段は、前記各データチャネルに割り当てられた前記画像データを、時分割多重により共通の信号線を介して伝送する請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記通信手段より伝送される前記画像データのデータ構造は、１つのデータフレームを前記画像形成ステーションの数に分割したタイムスロットのそれぞれに、画像を構成する画素の１つに対応する画像データを割り当てたものである請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
所定の方向に周回移動する中間転写体をさらに備え、
前記各画像形成ステーションは、互いに異なるトナー色でトナー像を形成し互いに異なる転写位置で該トナー像をそれぞれ前記中間転写体に転写するように構成されており、
前記複数動作モードでは、前記各画像形成ステーションにより形成された各色のトナー像を前記中間転写体上で重ね合わせてフルカラー画像を形成する請求項１ないし５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記各画像形成ステーションに対応する前記転写位置のうち最も近接する２つの転写位置間の前記中間転写体表面に沿った距離が、形成可能な最も長い画像の前記中間転写体表面に沿った長さよりも短い請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
画像データに対応して画像を形成する複数の画像形成ステーションを稼動させて画像を形成する複数動作モードと、前記複数の画像形成ステーションのうち１つの単独動作用画像形成ステーションを稼動させて画像を形成する単独動作モードとを選択的に実行し、しかも、
前記複数動作モードでは、データ生成手段により前記複数の画像形成ステーションのそれぞれに与えるべき前記画像データを生成し、前記複数の画像形成ステーションのそれぞれに対応する複数のデータチャネルを設けた通信手段の各データチャネルに前記画像データを割り当てて前記データ生成手段からデータ分配手段へ前記画像データを伝送し、前記データ分配手段により前記各画像形成ステーションへ前記画像データを分配する一方、
前記単独動作モードでは、前記データ生成手段により前記単独動作用画像形成ステーションに与えるべき前記画像データを生成し、前記単独動作用画像形成ステーションに与えるべき前記画像データを前記複数のデータチャネルのうち２つ以上に割り当てて前記データ分配手段へ伝送する
ことを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数の画像形成ステーションを稼動させて画像を形成する複数動作モードと、該複数の画像形成ステーションのうち１つの単独動作用画像形成ステーションを稼動させて画像を形成する単独動作モードとを選択的に実行する画像形成装置およびその方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複数の画像形成ステーションを備えた画像形成装置においては、例えばホストコンピュータなどの外部装置から与えられた画像データが各画像形成ステーションに与えられ、これを受けた各画像形成ステーションが画像データに対応する画像を形成する。例えば、特許文献１に記載の画像形成装置は、互いにトナー色の異なる４個の画像形成ユニットが所定の方向に周回移動する搬送ベルトに対向配置されたいわゆるタンデム方式の画像形成装置である。この装置では、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）から与えられた画像データがトナー色ごとのビデオデータに分離されて画像メモリに記憶され、トナー色別に設けられた転送回路を介して各画像形成ステーションに転送される。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２４９５４９号公報（図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
タンデム方式の画像形成装置では、各画像形成ステーションによる画像形成が、位置の違いに応じた少しずつの時間差を伴って併行的に進行する。そのため、各画像形成ステーションへの画像データの供給も併行して行う必要がある。上記した特許文献１に記載の画像形成装置においても、各トナー色ごとに転送回路が設けられて、画像データはそれぞれ独立した信号線によって各画像形成ステーションへ送られている。
【０００５】
しかしながら、このようなデータ伝送は非効率的である。というのは、各画像形成ステーションのそれぞれに対応して転送回路および通信線などの通信手段を用意する必要があり、しかも、複数の画像形成ステーションのうち１つのみを稼動させて画像を形成する際には、他の画像形成ステーションに対応する通信手段の機能が全く利用されない状態となってしまうからである。
【０００６】
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、複数の画像形成ステーションを稼動させて画像を形成する複数動作モードと、該複数の画像形成ステーションのうち１つの単独動作用画像形成ステーションを稼動させて画像を形成する単独動作モードとを選択的に実行する画像形成装置およびその方法において、通信線のデータ伝送能力を有効に活用して、高速かつ効率よく伝送することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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、画像データに対応して画像を形成する複数の画像形成ステーションと、前記複数の画像形成ステーションのそれぞれに与えるべき前記画像データを生成し出力するデータ生成手段と、前記画像データ生成手段から出力された前記画像データを受信し、前記各画像形成ステーションに分配するデータ分配手段と、前記複数の画像形成ステーションのそれぞれに対応して設けられた複数のデータチャネルに前記画像データを割り当てて、前記データ生成手段から前記データ分配手段へ前記画像データを伝送する通信手段と、前記複数の画像形成ステーションを稼動させて画像を形成する複数動作モードと、前記複数の画像形成ステーションのうち１つの単独動作用画像形成ステーションを稼動させて画像を形成する単独動作モードとを選択的に実行する制御手段とを備え、前記通信手段は、前記複数動作モードが実行されるときには、前記複数のデータチャネルのそれぞれに、当該データチャネルに対応する前記各画像形成ステーションに与えるべき前記画像データを割り当てて伝送する一方、前記単独動作モードが実行されるときには、前記複数のデータチャネルのうち２つ以上に前記単独動作用画像形成ステーションに与えるべき前記画像データを割り当てて伝送することを特徴としている。
【０００８】
このように構成された発明では、単独動作モードでは使用されない画像形成ステーションに対応するデータチャネルにも単独動作用画像形成ステーションに与えるべき画像データを割り当てて伝送することにより、画像データを高速かつ効率よく伝送することができる。そのため、データ生成手段からデータ分配手段への画像データの伝送をより短時間で行うことが可能となる。したがって、この発明では、データ伝送に起因する高周波ノイズを抑えたり消費電力の削減を図ることができる。
【０００９】
例えば、前記通信手段は、前記単独動作モードが実行されるときには前記複数のデータチャネルの全てに前記単独動作用画像形成ステーションに与えるべき前記画像データを割り当てて伝送するようにしてもよい。こうすることで、画像データの伝送に要する時間は最短となり、上記効果を最大とすることができる。
【００１０】
また、前記データ分配手段は、前記単独動作モードが実行されるときには、前記通信手段により伝送された前記画像データを全て前記単独動作用画像形成ステーションに与えるようにしてもよい。こうすることで、単独動作用画像形成ステーションでは形成すべき画像に対応する画像データを全て受信して、必要な画像を形成することができる。
【００１１】
また、前記通信手段は、前記各データチャネルに割り当てられた前記画像データを、時分割多重により共通の信号線を介して伝送するようにしてもよい。こうすることで、信号線およびそれを駆動するための構成を削減することができ、装置構成を大幅に簡素化して装置の低コスト化、小型化を図ることができる。
【００１２】
例えば、前記通信手段より伝送される前記画像データのデータ構造は、１つのデータフレームを前記画像形成ステーションの数に分割したタイムスロットのそれぞれに、画像を構成する画素の１つに対応する画像データを割り当てたものとすることができる。このようにすれば、各タイムスロットに割り当てられたデータが複数の画像形成ステーションに対応するものであるか同一の画像形成ステーションに対応するものであるかの差はあるものの、複数動作モードと単独動作モードとの間で見かけ上のデータ構造を同等とすることができる。そのため、通信を実現するための構成を簡単にすることができる。
【００１３】
また、この発明は、所定の方向に周回移動する中間転写体をさらに備えるとともに、前記各画像形成ステーションは、互いに異なるトナー色でトナー像を形成し互いに異なる転写位置で該トナー像をそれぞれ前記中間転写体に転写するように構成されて、前記複数動作モードでは、前記各画像形成ステーションにより形成された各色のトナー像を前記中間転写体上で重ね合わせてフルカラー画像を形成する画像形成装置に対して好適に適用することができる。このようなフルカラー画像を形成可能な画像形成装置では、ユーザの要求に応じてこれらフルカラー色のうち単一のトナー色（代表的にはブラック色）によりモノクロ画像を形成することも多いので、モノクロ画像形成時のデータ伝送を効率よく行える本発明のメリットが大きい。
【００１４】
特に、前記各画像形成ステーションに対応する前記転写位置のうち最も近接する２つの転写位置間の前記中間転写体表面に沿った距離が、当該装置において形成可能な最も長い画像の前記中間転写体表面に沿った長さよりも短い画像形成装置においてその効果が顕著である。このような構成の画像形成装置では、少なくとも２つの画像形成ステーションの間で画像形成のための稼動期間が重複することがあるため、同じ時期に２つ以上の画像形成ステーションへ画像データを伝送しなければならない時がある。したがって、各画像形成ステーションへデータ伝送するためのデータチャネルをそれぞれ個別に設ける必要がある。このような構成の装置では、単独動作モードにおいて単独動作用画像形成ステーションに対応するデータチャネル以外のデータチャネルを利用して画像データを伝送することにより、データ伝送を効率よく行うことができる。
【００１５】
また、この発明にかかる画像形成方法は、上記目的を達成するため、画像データに対応して画像を形成する複数の画像形成ステーションを稼動させて画像を形成する複数動作モードと、前記複数の画像形成ステーションのうち１つの単独動作用画像形成ステーションを稼動させて画像を形成する単独動作モードとを選択的に実行し、しかも、前記複数動作モードでは、データ生成手段により前記複数の画像形成ステーションのそれぞれに与えるべき前記画像データを生成し、前記複数の画像形成ステーションのそれぞれに対応する複数のデータチャネルを設けた通信手段の各データチャネルに前記画像データを割り当てて前記データ生成手段からデータ分配手段へ前記画像データを伝送し、前記データ分配手段により前記各画像形成ステーションへ前記画像データを分配する一方、前記単独動作モードでは、前記データ生成手段により前記単独動作用画像形成ステーションに与えるべき前記画像データを生成し、前記単独動作用画像形成ステーションに与えるべき前記画像データを前記複数のデータチャネルのうち２つ以上に割り当てて前記データ分配手段へ伝送することを特徴としている。
【００１６】
このように構成された発明では、上記した画像形成装置にかかる発明と同様に、画像データを高速かつ効率よく伝送することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
給紙ユニット７は、シート状の記録材（以下、単に「シート」という）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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
図５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。
【００４０】
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。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。
【００４１】
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。
【００４２】
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垂直同期信号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。
【００４３】
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。
【００４４】
図６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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
図７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。
【００４９】
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、垂直同期信号Ｖsyncをタイミング基準として、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。
【００５０】
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。
【００５１】
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、転写ベルト８１の移動方向Ｄ81における画像の長さが転写位置間の距離のうち最も短いものよりも長い場合、１つの画像形成ステーションでの画像形成が終了するよりも早く他の画像形成ステーションでの画像形成が開始されるので、２つ以上の画像形成ステーションの動作が併行的に実行されることとなる。このような構成の装置では、図７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。
【００５２】
そこで、この実施形態では、後に説明するように、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。
【００５３】
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。
【００５４】
図８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。
【００５５】
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、４色分が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。
【００５６】
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バッファ２１１が設けられている。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。
【００５７】
図９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。
【００５８】
図８に戻って、メイン側通信モジュール２００の説明を続ける。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が、これに限定されるものではない。
【００５９】
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。
【００６０】
次に、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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
図１０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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
図１１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。
【００６７】
図１０に戻って、ヘッド側通信モジュール３００の説明を続ける。このように各色のリクエスト信号を多重化した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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
次に、以上のように構成された装置において、メインコントローラＭＣとヘッドコントローラＨＣとの間におけるデータ通信についてさらに詳しく説明する。
【００７１】
図１２はこの実施形態のデータ通信におけるデータ構造を示す図である。より詳しくは、図１２（ａ）はヘッドコントローラＨＣからメインコントローラＭＣへ送られるデータの構造を示す図である。また、図１２（ｂ）はメインコントローラＭＣからヘッドコントローラＨＣへ送られるデータの構造を示す図である。
【００７２】
ヘッドコントローラＨＣからメインコントローラＭＣへ送られるデータは、４色分の垂直リクエスト信号ＶＲＥＱおよび水平リクエスト信号ＨＲＥＱの計８種類から成る。これらの信号は、図１２（ａ）に示すように、８ビットを１データフレームとするシリアルデータにビット多重で時分割多重化されている。
【００７３】
一方、メインコントローラＭＣからヘッドコントローラＨＣへ送られるデータは各色のビデオデータである。各色のビデオデータは１ドット当たり８ビットで表されており、図１２（ｂ）に示すように、８ビットを１データチャネルとし４データチャネル（計３２ビット）を１データフレームとするシリアルデータにワード多重で時分割多重化されている。すなわち、この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へのデータ伝送は、１データフレームを画像形成ステーションの数と同じ４つのタイムスロットに分割し、各タイムスロットに各色のビデオデータを１ドット分ずつ割り当てることによって実現されている。
【００７４】
図１３はメインコントローラから送出されるビデオデータ列を示す図である。上記したように、各色のビデオデータは１ドット分に相当する８ビットを１データチャネルとして多重化されており、カラーモード実行時には、図１３（ａ）に示すように、Ｙ、Ｍ、ＣおよびＫそれぞれのトナー色に対応するデータチャネルには、それぞれ１ドット分ずつのデータが割り当てられて伝送される。
【００７５】
一方、モノクロモード実行時には、伝送すべきビデオデータはブラック色に対応するもののみである。この場合、カラーモードの場合と同様にしてデータ伝送を行うと、図１３（ｂ）に示すように、Ｋトナー色に対応するデータチャネルにはドット単位の画像データＫ1，Ｋ2，…が割り当てられる一方、Ｙ、ＭおよびＣトナー色に対応するデータチャネルにはいずれもヌルデータ（００ｈ）が充当されることとなる。このような伝送方式は、本来１フレーム当たり３２ビットのデータ伝送能力を持つ通信線で１フレーム当たり８ビットのみのデータしか伝送できていないことになり、通信機能を有効に活用しているとは言えない。そこで、この実施形態では、図１３（ｃ）に示すように、本来Ｙ、ＭおよびＣトナー色用に設けられたデータチャネルにもＫトナー色の画像データＫ1，Ｋ2，…を割り当てることによって、通信機能を有効に活用するようにしている。
【００７６】
図１４はデータ伝送時間の比較を示す図である。より詳しくは、１ライン当たりＮドットのＫ色ビデオデータを伝送する場合のデータ伝送時間の違いを示す図である。まず、図１３（ｂ）に示すように、データのないＹ、ＭおよびＣトナー色用のデータチャネルにヌルデータを充当して伝送する場合について考える。この場合、１データフレーム当たり１ドットずつのＫ色ビデオデータが割り当てられるため、図１４（ａ）に示すように、Ｎドット分のデータを伝送するにはＮフレーム分のデータ送出が必要であり、そのためには時間Ｔ1を要する。
【００７７】
これに対して、図１３（ｃ）に示すようにＹ、ＭおよびＣ色用のデータチャネルにもＫ色ビデオデータを割り当てる場合、図１４（ｂ）に示すように、１データフレーム当たり４ドット分のデータを伝送することができるため、Ｎドット分のデータを伝送するためには概ねＮ／４フレームのデータ送出を行うだけで済み、所要時間Ｔ2も上記時間Ｔ1の約１／４とすることが可能である。逆に、データ伝送時間を同等とすれば、より多くのデータを伝送することができることになる。例えば、水平リクエスト信号ＨＲＥＱの発生周期が同じであれば、４ライン分のビデオデータを伝送することも可能である。
【００７８】
このようにすることで、単位時間当たりのデータ伝送量を多くしデータ伝送に要する時間を短縮することができる。これにより、１ライン分のビデオデータ送出後、次のデータを送出開始するまでの時間Ｔ3を大きく取ることが可能となる。図１４（ａ）に示すように、通信線上にほぼ常時データが伝送される場合と比べ、図１４（ｂ）に示すようにデータが間欠的に伝送される場合においては、通信線から放射される高周波ノイズを低く抑えることが可能である。また、データを出力しない期間が予めわかっているので、この間各回路の動作を停止させることにより電力消費が抑えられる。
【００７９】
また、ここではヘッドコントローラＨＣからの１ラインごとのデータ要求信号である水平リクエスト信号ＨＲＥＱの発生周期を同じとして説明したが、１ライン分のデータ伝送に要する時間が大きく短縮されることから、水平リクエスト信号ＨＲＥＱの発生周期を短縮することも可能である。このようにすると、１ページ分のビデオデータを伝送するための所要時間が大きく短縮され上記効果はさらに大きくなる。ただし、この場合には、より短い周期でビデオデータが送られてくることとなるため、ヘッドコントローラＨＣには受信したデータを一時的に蓄えるバッファメモリを設ける必要が生じる。
【００８０】
次に、上記のようなデータ伝送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。カラーモードとモノクロモードとの間におけるこのようなデータ伝送方式の使い分けは、例えばメイン側通信モジュール２００に設けたバッファ２１１（図８）およびヘッド側通信モジュール３００に設けたディストリビュータ３２５を以下のように構成することによって実現することができる。
【００８１】
図１５はメイン側通信モジュールのバッファ２１１の構成を示す図である。各画像処理ブロック１０３Ｙ、１０３Ｍ、１０３Ｃおよび１０３Ｋからそれぞれ出力された８ビットビデオデータＶＤ−Ｙ、ＶＤ−Ｍ、ＶＤ−ＣおよびＶＤ−Ｋは、それぞれＦＩＦＯバッファ２１１１、２１１２、２１１３および２１１４に入力され蓄積される。各ＦＩＦＯバッファ２１１１〜２１１４は、それぞれに対応する水平リクエスト信号ＨＲＥＱ−Ｙ等の入力をトリガとして蓄積したデータの出力を開始する。また、各ＦＩＦＯバッファ２１１１〜２１１４は、図示を省略するシフトクロック発生回路から出力されるシフトクロックＳＣＬＫ１に同期して１ドット分ずつビデオデータを出力する。
【００８２】
各ＦＩＦＯバッファ２１１１〜２１１４から出力された８ビットビデオデータはセレクタスイッチ群２１１６に入力される。カラーモードが実行されるときには、これらのＦＩＦＯバッファ２１１１〜２１１４からの出力が選択されてラッチ回路２１１７に与えられる。ラッチ回路２１１７は、これら４チャネル分の８ビットデータを、シフトクロックＳＣＬＫ１に同期した３２ビットパラレルデータとして出力する。この３２ビット出力データが８ｂ／１０ｂエンコーダ２１２（図８）に入力される。これにより、メイン側通信モジュール２００から送出されるデータ列は、Ｙ、Ｍ、ＣおよびＫのそれぞれに対応して設けられたデータチャネルにそれぞれ当該トナー色のビデオデータが割り当てられた構造を有するものとなる。
【００８３】
また、Ｋトナー色に対応するＦＩＦＯバッファ２１１４の出力は４チャネルデマルチプレクサ２１１５にも入力されている。デマルチプレクサ２１１５は、シフトクロックＳＣＬＫ１に応じてデータの出力先を順番に切り替えながら、入力されたＫ色のビデオデータをＹ、Ｍ、ＣおよびＫ色に対応する４つのチャネルに振り分ける。
【００８４】
そして、モノクロモードが実行されるときには、セレクタスイッチ群２１１６はこのデマルチプレクサ２１１５からの出力を選択してラッチ回路２１１７に入力する。こうすることにより、Ｋトナー色に対応する８ビットビデオデータの４ドット分が３２ビットデータに変換されて８ｂ／１０ｂエンコーダ２１２に入力されることになる。その結果、メイン側通信モジュール２００から送出されるデータ列は、カラーモードにおいてはＹ、Ｍ、ＣおよびＫのそれぞれに対応するデータが割り当てられる各データチャネルにいずれもＫ色のビデオデータが割り当てられたものとなる。そして、各データチャネルに割り当てられるデータの並びは、１ライン内のドットの配列を時系列順に並べ替えたものとなる。
【００８５】
図１６はヘッド側通信モジュールのディストリビュータの構成を示す図である。ヘッド側通信モジュール３００で受信され復調された３２ビットデータは、ディストリビュータ３２５に設けられたデータスプリッタ３２５１に入力される。データスプリッタ３２５１は３２ビットデータをＭＳＢから順に８ビットずつ４チャネルのデータに分割し出力する。図９に示すように、この３２ビットデータにはＭＳＢ側から順にＹ、Ｍ、ＣおよびＫ色のビデオデータが割り当てられているので、こうして８ビットずつに分割することでとなー色ごとのデータに分割される。
【００８６】
こうして分割された各８ビットのデータはセレクタスイッチ群３２５３に入力されている。そして、カラーモードが実行されるときには、このセレクタスイッチ群３２５３により上記したデータスプリッタ３２５１の出力が選択されてＦＩＦＯバッファ３２５４〜３２５７に入力される。これにより、ＦＩＦＯバッファ３２５４〜３２５７からは各トナー色に対応するビデオデータＶＤ−Ｙ等が出力される。
【００８７】
また、データスプリッタ３２５１により分割されたデータのうちＫ色に対応するデータは４チャネルマルチプレクサ３２５２にも入力されている。マルチプレクサ３２５２は図示を省略するシフトクロック発生回路から出力されるシフトクロックＳＣＬＫ２に応じて４つの入力を順番に選択して出力する。これにより、パラレル入力される４つの入力データが時系列に沿って順番に出力される。
【００８８】
そして、モノクロモードが実行されるときには、セレクタスイッチ群３２５３はこのマルチプレクサ３２５２からの出力を選択してＦＩＦＯバッファのうちＫ色に対応するＦＩＦＯバッファ３２５７に入力する。また、他のトナー色に対応するＦＩＦＯバッファ３２５４〜３２５６についてはデータを与えない。こうすることで、ドットの配列に応じて時系列順に並べられたＫ色のビデオデータが順次Ｋ色のヘッド制御ブロック４１０Ｋ（図１０）に与えられることとなる。
【００８９】
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」として機能している。また、画像処理部１００が本発明の「データ生成手段」として機能する一方、ヘッド側通信モジュール３００が本発明の「データ分配手段」として機能している。また、両者の間のデータ伝送を司るメイン側通信モジュール２００、ヘッド側通信モジュール３００およびこれらを相互に接続する通信ケーブル７００が一体として本発明の「通信手段」として機能している。また、この実施形態では、転写ベルト８１が本発明の「中間転写体」として機能している。
【００９０】
また、この実施形態においては、エンジンコントローラＥＣが本発明の「制御手段」として機能しており、本実施形態における「カラーモード」および「モノクロモード」が本発明の「複数動作モード」および「単独動作モード」に相当している。そして、ブラック用画像形成ステーション２Ｋが本発明の「単独動作用画像形成ステーション」として機能している。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
さらに、上記実施形態では、ＹＭＣＫ４色のトナーを使用したタンデム方式の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、回転自在の現像ロータリーに複数の現像器を装着したロータリー現像方式の画像形成装置や、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。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明にかかる画像形成装置の一実施形態を示す図。
【図２】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。
【図３】図１の画像形成装置の電気的構成を示す図。
【図４】ラインヘッドの構造を示す図。
【図５】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。
【図６】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。
【図７】各色ごとの通信タイミングを示す図。
【図８】メインコントローラの構成を示す図。
【図９】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。
【図１０】ヘッドコントローラの構成を示す図。
【図１１】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。
【図１２】この実施形態のデータ通信におけるデータ構造を示す図。
【図１３】メインコントローラから送出されるビデオデータ列を示す図。
【図１４】データ伝送時間の比較を示す図。
【図１５】メイン側通信モジュールのバッファの構成を示す図。
【図１６】ヘッド側通信モジュールのディストリビュータの構成を示す図。
【符号の説明】
【００９５】
２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ…画像形成ステーション、  ２Ｋ…画像形成ステーション（画像形成ステーション、単独動作用画像形成ステーション）、  ８１…転写ベルト（中間転写体）、  １００…画像処理部（データ生成手段）、  ２００…メイン側通信モジュール（通信手段）、３００…ヘッド側通信モジュール（データ分配手段、通信手段）、  ７００…通信ケーブル（通信手段）、  ＥＣ…エンジンコントローラ（制御手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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