(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブラック（Ｂ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、及びシアン（Ｃ）のトナー画像を形成するための現像ユニットが設けられている複数の画像形成部を記録媒体の搬送路に沿って配列し、前記搬送路によって搬送される記録媒体に複数のトナー画像を重ね合わせて印刷するカラー画像印刷装置において、
前記記録媒体への印刷指令がカラー画像か、或いはモノクロ画像かを判断する画像判別手段と、
前記記録媒体の搬送速度を、前記画像判別手段での判断に応じて切り替えて設定する速度設定手段と、
前記画像判別手段での判断に応じて、前記各画像形成部に対してそれぞれ異なる色の画像データ、或いはモノクロの画像データのいずれか一方、又は両方を供給するデータ制御手段と
を備え、モノクロ画像を形成するとき、
前記データ制御手段からは、前記複数の画像形成部のうち、ブラック（Ｂ）のトナー画像を形成するための現像ユニットが設けられた画像形成部には、１ラインおきの画像データが供給され、イエロー（Ｙ）のトナー画像を形成するための現像ユニットが設けられた画像形成部、マゼンタ（Ｍ）のトナー画像を形成するための現像ユニットが設けられた画像形成部、及びシアン（Ｃ）のトナー画像を形成するための現像ユニットが設けられた画像形成部に対しては残りの１ラインおきの画像データが供給されるとともに、前記速度設定手段において前記印刷指令がモノクロ画像形成の場合の搬送速度をカラー画像形成の場合の搬送速度の２倍に設定することを特徴とするカラー画像印刷装置。
【請求項２】
前記画像形成部は、露光部を有し、
前記露光部はＬＥＤヘッドであることを特徴とする請求項１記載のカラー画像印刷装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、カラープリンタ装置、カラー複写機、カラーファクシミリ装置等に使用されるものであって、記録媒体の搬送路に沿って複数の画像形成部を配列して、搬送される記録媒体に複数のトナー画像を重ね合わせて印刷する、所謂タンデム方式のカラー画像印刷装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、カラープリンタ装置、カラー複写機、カラーファクシミリ装置等に使用されるカラー画像印刷装置（カラープリンタ）には、いわゆるタンデム方式のものをはじめとして、中間転写体方式、一括多重現像方式、或いは転写ドラム方式などが知られている。タンデム方式のカラー画像印刷装置は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）の４色のトナー画像をそれぞれの画像形成部の感光体ドラムなどに同時に形成し、ベルト等の搬送部により搬送された記録紙上に各色のトナー画像を重ねて転写するものであって、この種の装置のうちでは、４色のカラー画像を１回の通紙で高速に印刷できることが最大の特徴点である。
【０００３】
図２は、タンデム型カラープリンタにおける画像データ処理回路の構成を示すブロック図である。
【０００４】
ここで、画像データ処理回路（プリンタコントローラ、以下では、単にコントローラ１００という。）には、パソコンなどの上位装置２００から、画像データ２０１がＲＧＢデータとして送信される。コントローラ１００は、メインコントローラとしての制御機構部（ＣＵ）１１０とエンジンコントローラとしてのプリンタユニット（ＰＵ）１２０とから構成されている。
【０００５】
コントローラ１００のＣＵ１１０では、インタフェース（Ｉ／Ｆ）回路１１１を介して受信されたＲＧＢデータが受信バッファメモリ１１２に格納される。受信バッファメモリ１１２にはデータ変換回路１１３が接続されており、このデータ変換回路１１３ではＲＧＢデータをＹＭＣＫデータに変換している。ここで変換されたＹＭＣＫデータは、受信バッファメモリ１１４に格納される。受信バッファメモリ１１４は、圧縮回路１１５を介してラスタバッファメモリ１１６と接続されていて、受信バッファメモリ１１４内のＹＭＣＫデータは、圧縮回路１１５で圧縮されつつラスタバッファメモリ１１６内に頁単位の印字データとして展開される。このように展開されたＹＭＣＫデータは、伸張回路１１７によって伸張されＰＵ１２０側に送られる。
【０００６】
コントローラ１００のＣＵ１１０側からＰＵ１２０側に対して出力されたＹＭＣＫデータは、実際に印字用紙に印字するためのビデオデータとしてＹＭＣＫの各色印刷制御ユニット１２２〜１２５に供給される。すなわち、このＹＭＣＫデータは、ＰＵ１２０内でビデオバッファメモリ１２１に格納され、そこから所定のタイミングでそれぞれのプリンタ機構部に対して転送され、記録紙の動きに同期する印字データとして出力される。
【０００７】
上記タンデム型のカラープリンタでは、印刷制御ユニット１２２〜１２５により各色のプリンタ機構部における露光、現像、転写、定着プロセスが独立して制御され、一枚の記録紙に同時に４色のトナー画像を形成することができる。この場合に、ＰＵ１２０側から各色の印刷制御ユニット１２２〜１２５に同時並行的に印字データが供給され、各色のプリンタ機構部が４色の印字データに基づいて直列的に動作する。このため、記録紙の搬送速度はＣＵ１１０におけるビデオデータの処理速度のみによって決定され、４回の転写を順次に行なう他の中間転写体方式、一括多重現像方式、或いは転写ドラム方式などと比較すると、カラーの印刷速度が２倍以上速くできるという利点があった。また、ひとつの印刷制御ユニットのみを動作させて、１色のトナー画像を形成することで、モノクロ印刷もできる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述のようにタンデム型のカラープリンタは、他のカラー電子写真プリンタの方式と較べて、高速なカラー印刷が可能であるという利点を有している。しかし、他のカラー電子写真プリンタの方式では、モノクロの印刷速度をカラーの印刷速度と較べた場合に、前者は後者の略４倍に設定できるため、タンデム型のカラープリンタでモノクロ印刷を行なう場合、他のカラー電子写真プリンタの印刷速度と較べて劣ることになる。
【０００９】
すなわち、タンデム型のカラープリンタにおけるモノクロ印刷では、上位装置２００からモノクロの画像データの印刷が指令された場合に、印刷制御ユニット１２２〜１２５のうちの一つしか印刷に関与しない。にもかかわらず、記録紙が４つの画像形成部をカラー印刷の場合と同じ速度で通過することになるので、モノクロ印刷でもカラー印刷と同じ印刷時間を要するという問題があった。
【００１０】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、モノクロ印刷など単色の印刷時の用紙搬送速度をカラー印刷の場合より高速に設定することが可能なタンデム型のカラー画像印刷装置を提供することである。
【００１１】
また、カラー画像の画質を簡単に向上できるタンデム型のカラー画像印刷装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るカラー画像印刷装置は、ブラック（Ｂ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、及びシアン（Ｃ）のトナー画像を形成するための現像ユニットが設けられている複数の画像形成部を記録媒体の搬送路に沿って配列し、前記搬送路によって搬送される記録媒体に複数のトナー画像を重ね合わせて印刷するカラー画像印刷装置において、
前記記録媒体への印刷指令がカラー画像か、或いはモノクロ画像かを判断する画像判別手段と、前記記録媒体の搬送速度を、前記画像判別手段での判断に応じて切り替えて設定する速度設定手段と、前記画像判別手段での判断に応じて、前記各画像形成部に対してそれぞれ異なる色の画像データ、或いはモノクロの画像データのいずれか一方、又は両方を供給するデータ制御手段とを備え、モノクロ画像を形成するとき、前記データ制御手段からは、前記複数の画像形成部のうち、ブラック（Ｂ）のトナー画像を形成するための現像ユニットが設けられた画像形成部には、１ラインおきの画像データが供給され、イエロー（Ｙ）のトナー画像を形成するための現像ユニットが設けられた画像形成部、マゼンタ（Ｍ）のトナー画像を形成するための現像ユニットが設けられた画像形成部、及びシアン（Ｃ）のトナー画像を形成するための現像ユニットが設けられた画像形成部に対しては残りの１ラインおきの画像データが供給されるとともに、前記速度設定手段において前記印刷指令がモノクロ画像形成の場合の搬送速度をカラー画像形成の場合の搬送速度の２倍に設定することを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。
【００１９】
実施の形態１．
この実施の形態１は、４色のトナー画像を重ね合わせて印刷するタンデム型のカラープリンタであって、単色の印刷、例えばブラックのみの印刷（以下、モノクロ印刷という。）を行なう場合に、ブラック以外の３つの画像形成部においても、ブラックのトナー画像を形成するための現像ユニットを配置して、４つの画像形成部でモノクロの印刷動作を分担させるものである。
【００２０】
最初に、タンデム型のカラープリンタの構成について説明する。
【００２１】
図１は、カラー印刷時のタンデム型ＬＥＤプリンタの構成を示す図である。図１において、カラー画像印刷装置１は、４組の画像形成部２Ｂ、２Ｙ、２Ｍ、２Ｃが記録媒体の搬送路に沿って挿入側から排出側（図の右側から左側）に順に並ベられている。各画像形成部のうち、２Ｂはブラックのトナー画像を記録媒体に転写するためのプリント機構、２Ｙはイエローのトナー画像を記録媒体に転写するためのプリント機構、２Ｍはマゼンタのトナー画像を記録媒体に転写するためのプリント機構、２Ｃはシアンのトナー画像を記録媒体に転写するためのプリント機構を構成するものである。
【００２２】
４組の画像形成部２Ｂ、２Ｙ、２Ｍ、２Ｃは、ＬＥＤヘッド３Ｂ、３Ｙ、３Ｍ、３Ｃでそれぞれの画像データにしたがって感光体ドラム６Β、６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ上の感光体を露光し、転写ローラ４Ｂ、４Ｙ、４Ｍ、４Ｃでトナー画像を記録媒体に転写するものである。いずれの画像形成部２Ｂ、２Ｙ、２Ｍ、２Ｃも、それぞれ矢印ａ方向に回転する感光体ドラム６、各感光体表面を一様に帯電させる帯電ローラ（一次帯電用ローラ、以下ではＣΗローラという。）７、現像ユニット９、及び各感光体ドラム６の表面に残留するトナーを削り落とすためのクリーニングユニット１５から構成される。
【００２３】
この実施の形態１では、現像ユニット９Ｂ、９Ｙ、９Ｍ、９Ｃがそれぞれ各画像形成部２Ｂ、２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ内に脱着自在に取り付けられている点に特徴がある。なお、各画像形成部２Ｂ、２Ｙ、２Ｍ、２Ｃは図示しないモータにより個々に駆動される。
【００２４】
ここで、画像形成部２Ｂ、２Ｙ、２Ｍ、２Ｃにおける現像プロセスについて説明する。図３は、プリント機構の露光装置、及び現像器の構成を示す図である。また、図４（Ａ）（Ｂ）は、それぞれ露光プロセスにおけるドラム表面電位、及び現像部の電位を示す図である。
【００２５】
図３において、感光体ドラム６に対して帯電ローラ７、ＬＥＤヘッド３、現像ユニット９が配置され、現像ユニット９内にはトナーが充填されるとともに、現像ローラ（以下、ＤΒローラという。）２７ａとトナー供給ローラ（以下、ＳＢローラという。）２７ｂが設けられている。ここで、図示しない現像・転写プロセス用モータの回転により感光体ドラム６が回転すると、帯電ローラ７に図示しない高圧電源からマイナス電圧が印加され、感光体ドラム６の表面には一定電圧に帯電した一次帯電部（約−７００Ｖ）が形成される。帯電された感光体ドラム６に対してＬΕＤヘッド３からの光を照射して、印刷が行われる位置のみを露光することによって、ドラム表面電位のうち露光部の帯電電位のみが−４５０〜−５５０Ｖに低下して潜像部が形成される。
【００２６】
つぎに、図４（Ａ）により現像ユニットにおける現像プロセス電圧について説明する。同図（Ａ）には、横軸に記録媒体の印刷範囲（位置）を示し、縦軸にドラム表面電位を示している。
【００２７】
感光体ドラム６では、一次帯電部が約−７００Ｖであって、露光部が−４５０〜−５５０Ｖになる。一方、現像ユニット９では、現像用高圧電源と接続されたＤΒローラ２７ａと、トナー供給用高圧電源と接続されたＳＢローラ２７ｂに、各々−３００Ｖ，−４５０Ｖの電圧が印加されている。ＳＢローラ２７ｂには、トナーを適量現像ブレードに搬送させるためにスポンジローラが用いられる。現像ユニット９内のトナー粒子はマイナスに帯電する性質のものである。
【００２８】
図４（Ｂ）は、横軸に記録媒体の印刷範囲（位置）を示し、縦軸にＤＢローラ及びそこから感光体ドラムに移動するトナーの電位を示している。ここに示すように、現像側電位として現像バイアスが−３００Ｖに印加されることにより、トナーがＳＢローラ２７ｂからＤΒローラ２７ａの方向に供給され、さらにＤＢローラ２７ａのまわりに付着して感光体ドラム６上の潜像に対する現像用トナーとなる。ここで、トナー粒子の帯電量は約−５０〜−１００Ｖであって、ＤＢローラ２７ａ上のトナー電位は−４００Ｖ〜−３５０Ｖとなる。
【００２９】
このように感光体ドラム６の潜像部の電位は、図４（Ａ）に示すように、約−４５０Ｖ〜−５５０Ｖであって、潜像の存在しない範囲（印刷しない範囲）は−７００Ｖのままである。したがって、ＬＥＤヘッド３からの光が照射された感光体ドラム６部分には、ＤＢローラ２７ａ上のトナーが感光体ドラム６の潜像位置に引き寄せられるように移動し、感光体ドラム６上に付着して可視画像として現像される。ＬＥＤヘッド３からの光が照射されなかった感光体ドラム６部分では、表面電位が−７００Ｖであって、トナー電位約−３５０Ｖ〜−４００Ｖとの間に−２００Ｖ以上の電位差があるため、ＤＢローラ２７ａからのトナーの移動は起こらず、画像は現像されない。
【００３０】
つぎに、ＬＥＤヘッドの構成について説明する。図５は、例えばイエローの画像データに基づいて露光動作を行なうＬＥＤヘッド３Ｙの駆動回路を示すブロック図である。
【００３１】
図５に示すように、実印刷データ信号ＤＡＴＡはクロック信号ＣＬＫと共にＬＥＤヘッド３に入力される。例えば３００ＤＰＩの密度で配列されたＬＥＤヘッド３Ｙを備えたプリンタにおいては、実印刷データ信号ＤＡＴＡは２５６０ドット分のビットデータとして、シフトレジスタＳＲ１、ＳＲ２、…（ＳＲ2560）に順次シフトされて入力する。次に、ラッチ信号ＬＯＡＤがＬＥＤヘッド３Ｙに入力されると、ビットデータはシフトレジスタＳＲ１、ＳＲ２、…、（ＳＲ2560）から各ラッチＬΤ１、ＬＴ２、…、（ＬＴ2560）に出力され、そこでラッチされる。続いて、印刷駆動信号（ストローブ信号）ＳＴＢがＬＥＤヘッド３Ｙに入力されるタイミングで、発光素子ＬＤ１、ＬＤ２、…、（ＬＤ2560）のうち実印刷データ信号ＤＡＴＡがハイレベルの値として供給されたビットデータに対応するものだけが点灯される。なお、Ｇ１、Ｇ２、…、（Ｇ2560）はゲー卜、Ｔｒ１、Ｔｒ２、…、（Τｒ2560）はスイッチ素子、ｒ１、ｒ２、…、（ｒ2560）は保護抵抗、ＶＤは電源である。
【００３２】
つぎに、上記構成のＬＥＤヘッドの露光機能について説明する。上述したＬΕＤヘッド３ＹはＬＥＤアレイ、このＬΕＤアレイを駆動するドライブＩＣを搭載した基板、およびＬＥＤアレイの光を集光するセルフォックレンズアレイ等からなり、後述するインタフェース部から入力されるカラー画象信号のうちイエロー画像信号に対応してＬＥＤアレイを発光させ、感光体ドラム６Ｙの表面を露光し、そこに静電潜像を形成する。この静電潜像が形成された感光体ドラム６Ｙに、イエローのトナーが静電気力によって現像ユニット９Ｙで付着され、トナー画像が形成される。また、感光体ドラム６Ｙと転写ローラ４Ｙの間には後述する搬送ベルト２０が移動可能に配設されている。
【００３３】
同様に、ＬＥＤヘッド３Ｍにはカラー画像信号のうちマゼンタ画像信号が入力され、ＬＥＤヘッド３Ｃにはカラー画像信号のうちシアン画像信号が入力され、ＬＥＤヘッド３Ｂにはカラー画像信号のうちブラック画像信号が入力され、各色のトナー画像が形成される。なお、クリーニングユニット１５Ｙでは、感光体ドラム６Ｙの表面に残留するトナーを削り落とし、図示しないスクリューシャフトによって印刷機構外部に配置された図示しない廃トナー容器へ排出している。
【００３４】
図１にもどって、搬送ベルト２０は高抵抗の半導電性プラスチックフィルムからなり、継目なしのエンドレスベルトとして形成されていて、駆動ローラ３０、従動ローラ３１に巻掛けられている。搬送ベルト２０の抵抗値は、記録媒体Ｓが搬送ベルト２０に静電吸着でき、かつこの記録媒体Ｓが搬送ベルト２０から離されたときに搬送ベルト２０に残存する静電気が自然除電できるような範囲にあるものとする。駆動ローラ３０は図示しないモータに接続され、このモータにより駆動ローラ３０を矢印Ｃ方向に回転する。搬送ベルト２０の上面部は、各画像形成部２Ｂ、２Ｙ、２Ｍ、２Ｃの各感光体ドラム６Ｂ，６Ｙ，６Ｍ，６Ｃと、対応する転写ローラ４Ｂ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃとの間に掛け渡されて、感光体ドラム６と転写ローラ４がいずれも搬送ベルト２０と接触している。
【００３５】
駆動ローラ３０側には、搬送ベルト２０を間に挟んでクリーニングブレード３３が押し付けられている。このクリーニングブレード３３は可撓性のゴム、又はプラスチック材等から構成される。クリーニングブレード３３の先端が搬送ベルト２０に圧接されていて、搬送ベルト２０の表面上に付着している残留トナーを廃トナータンク３４に削り落すようになっている。
【００３６】
ここで、記録媒体の給紙機構について説明する。
【００３７】
図１のカラー画像印刷装置１では、筐体内右下部分に給紙機構が設けられている。この給紙機構は用紙収容カセット４０、ホッピング機構４７、及びレジストローラ５１，５２から構成されている。用紙収容カセット４０は記録媒体収容箱４１、押し上げ板４２、及び押圧手段４３からなる。弁別手段４４、ばね４５、及び給紙ローラ４６からなるホッピング機構４７は、記録媒体収容箱４１の媒体取出し口に設けられている。このホッピング機構４７により記録媒体Ｓがガイド４８、４９に案内されて、搬送ローラ５０に相対する第１のレジストローラ５１と第２のレジストローラ５２に達するようになっている。なお、第１のレジストローラ５１と第２のレジストローラ５２は、いずれも搬送ローラ５０に圧接されている。
【００３８】
５３は媒体ガイド、５４は吸着ローラである。吸着ローラ５４は、従動ローラ３１に圧接されていて、ホッピング機構４７によってレジストローラ５１，５２から媒体ガイド５３に送られてきた記録媒体Ｓを、さらに帯電して搬送ベルト２０の上面に静電吸着させるものである。このため、吸着ローラ５４は、高抵抗の半導電性ゴム材で構成されている。この吸着ローラ５４と最初の画像形成部２Ｂとの間には、記録媒体Ｓの先端を検出するフォトセンサ５５が設けてある。
【００３９】
つぎに、上述した給紙機構による記録媒体Ｓの給紙動作について、簡単に説明する。
【００４０】
記録媒体収容箱４１に収納されている記録媒体Ｓは、押し上げ板４２を介して押圧手段４３により給紙ローラ４６に圧接されており、また、この給紙ローラ４６に対して弁別手段４４がばね４５によって圧接されている。この弁別手段４４により、記録媒体Ｓは記録媒体収容箱４１から１枚づつ選択されて取り出される。この状熊で、給紙ローラ４６を図示しないモータにより矢印ｆ方向に回転すれば、給紙ローラ４６と弁別手段４４に挟まっている記録媒体Ｓは、ガイド４８、４９に案内されて搬送ローラ５０と第１のレジストローラ５１との間に達する。さらに、搬送ローラ５０を図示しないモータにより矢印ｇ方向に回転させると、記録媒体Ｓは第２のレジストローラ５２から媒体ガイド５３に案内されて、吸着ローラ５４と搬送ベルト２０との間に達する。搬送ベルト２０は駆動ローラ３０と従動ローラ３１に巻掛けられている
５６は手差トレイであって、操作者は記録媒体Ｓをこの手差トレイ５６とガイド５７に沿って手差しで挿入することができる。５８は、手差しされた記録媒体Ｓを検出するフォトセンサである。手差しされた記録媒体Ｓは、搬送ローラ５０と第２のレジストローラ５２によって、吸着ローラ５４と搬送ベルト２０との間に導かれる。
【００４１】
吸着ローラ５４が圧接された従動ローラ３１はアースに接地されていて、吸着ローラ５４との電位差により記録媒体Ｓを搬送ベルト２０に静電気的に吸着できるようになっている。記録媒体Ｓは、吸着ローラ５４によって搬送ベルト２０に吸着されると、駆動ローラ３０の回転速度に応じた速度で、図１の右から左に搬送されながらトナー画像が転写される。この搬送ベルト２０の駆動ローラ３０側の上面には、所定の距離だけ離間して除電器６０が設けられている。この除電器６０は、搬送ベルト２０に吸着されて送られてきた記録媒体Ｓを除電し、その吸着状態を解除し、搬送ベルト２０から分離しやすくするものである。除電器６０の左方には、記録媒体Ｓの後端を検出するフォトセンサ６１が設けてある。
【００４２】
さらに、除電器６０の左方には、用紙ガイド６２および定着器６３が設けられている。定着器６３は、搬送ベルト２０により搬送された記録媒体Ｓを加熱することによって、そこに転写されたトナー画像を定着するものである。この定着器６３は、トナーを加熱するためのヒートローラ６４と、ヒートローラ６４と接触した状態で回転しながら記録媒体Ｓを加圧する加圧ローラ６５を有する。定着器６３の上方にはフェルトにより構成されたクリーニングパッド６６が配置され、ヒートローラ６４の表面に付着したトナーをクリーニングしている。定着器６３の左方は排出口になっており、その外側には排出スタッカ６７が設けられている。排出スタッカ６７には印刷済みの記録媒体Ｓが排出される。
【００４３】
次に、上記構成のタンデム型のカラープリンタの動作を制御する制御回路について説明する。
【００４４】
図６は、プリンタ制御回路の構成を示すブロック図である。なお、図において、符号Ｙ、Μ、Ｃ、Ｂはイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像を形成するための印刷機構部に対応している。
【００４５】
７０は制御回路であって、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ，ＲＡＭ，タイマー、ＩＯポート等からなり、図１に示すカラー画像印刷装置１全体の動作を制御する。制御回路７０には、各画像形成部２Ｂ、２Ｙ、２Ｍ、２Ｃの導電性スポンジローラからなるＳＢローラ２７ｂに電力を供給するＳＰバイアス電源７１、各画像形成部のＤＢローラ２７ａに電力を供給するＤＢバイアス電源７２、各画像形成部２Ｂ、２Ｙ、２Ｍ、２Ｃの帯電ローラ７に電力を供給する帯電用電源７３、各画像形成部２Ｂ、２Ｙ、２Ｍ、２Ｃの転写ローラ４を帯電させる電力を供給する転写用電源７４、がそれぞれ接続されている。これらの各電源７１〜７４の出力は、図示しないイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各印刷機構部と接続されており、各色毎にオンオフ制御される。
【００４６】
また、制御回路７０には、吸着ローラ５４へ帯電用電力を供給する吸着帯電電源７５、除電器６０へ除電用の高圧電力を供給する除電電源７６が接続されている。以上の各電源７５，７６は、制御回路７０の指示によりオンオフ制御される。
【００４７】
制御回路７０には、さらに印刷制御回路７７を介して各画像形成部２Ｂ、２Ｙ、２Ｍ、２ＣのＬＥＤヘッド３Ｂ、３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ及び画像メモリ７８が接続されている。この印刷制御回路７７は、それぞれ対応する印刷データ及び制御データの転送を制御するものである。画像メモリ７８は、図２で説明したビデオバッファメモリ１２１に相当するものであって、インタフェース回路７９を介して上位装置より送られてきた画像データが格納される。すなわち、ＬＥＤヘッド３Ｂ、３Ｙ、３Ｍ、３Ｃに供給された印刷データの転送及びＬＥＤの露光時間を制御して、感光体ドラム６表面に静電潜像を形成する制御を行う。インタフェース回路７９は、図２のＣＵ１１０に相当するものであって、例えばホストコンビュータ等の上位装置から送信されてきた画像データを色別に分解して、イエローの画像データ、マゼンタの画像データ、シアンの画像データ、ブラックの画像データそれぞれ別々に格納する。
【００４８】
定着器制御回路８０は、定着器６３内のヒートローラ６４を一定の温度に保つように、ヒートローラ６４内の図示しないヒータを駆動する。モータ駆動回路８１には、各画像形成部２Ｂ、２Ｙ、２Ｍ、２Ｃそれぞれに対応する転写ローラを駆動するモータ８２、８３，８４，８５、搬送ベルト２０を駆動するモータ８６、給紙ローラ４６と搬送ローラ５０を駆動するモータ８７、定着器６３を駆動するモータ８８、現像ユニット２を感光体ドラム６に対して接離させるモータ８９などが接続されている。各モータ８２〜８９は図示しないギア、あるいはベルトなどにより対応する被駆動手段と連結されている。
【００４９】
センサドライバレシーバ９０は、図１に示すフォトセンサ５５、５８、６１を駆動するとともに、それらが出力する信号波形を受信するものであって、制御回路７０と接続されている。
【００５０】
以下では、図１乃至図６に示すタンデム型のカラープリンタの動作について説明する。
【００５１】
まず、図示しない電源がオンされると、図６の制御回路７０はモータ駆動回路８１を介して所定の初期設定動作を実行する。その後、定着器モータ８８を駆動してヒートローラ６４を回転させて、クリーニングパッド６６によりヒートローラ６４の表面をクリーニングする。それと同時に、定着器６３内のヒートローラ６４が所定温度になるまで、定着器制御回路８０を駆動してウォーミングアップを行なうことによって、カラープリンタは印刷モードになる。印刷モードでは、定着器制御回路８０により、ヒートローラ６４が常に一定温度に保たれるように制御している。電源が一旦オンとなった後でも、一定時間印刷動作がない場合には、装置の消費電力を低下させる目的で、一時的にヒートローラ６４への電源供給を断つスリープモードに切換えられる。その場合には、上述したウォームアップ動作を再び実行して、印刷モードに復帰する。
【００５２】
次に制御回路７０は、ヒートローラ６４が所定温度になると、モータ駆動回路８１を介してモータ８７を駆動して駆動ローラ３０を回転して、搬送ベルト２０を矢印ｅ方向に移動させる。これにより、搬送ベルト２０表面上に付着している残留トナーやゴミが、クリーニングブレード３３によって廃トナータンク３４へ削り落される。ここでは搬送ベルト２０の１周分の長さより少し長く送られた時点でモータ８７を停止して、クリーニング動作を終了する。なお、各印刷機構部Ｂ，Ｙ，Ｍ，Ｃでは、このクリーニング動作中にモータ８２，８３，８４，８５を回転させるとともに、制御部７０から現像バイアス電源７２、帯電用電源７３、ＳＰバイアス電源７１の各色の電源をオンにして、それぞれの帯電ローラ７、ＤＢローラ２７ａ、ＳＢローラ２７ｂ等に所定の電圧を印加する。こうして感光体ドラム６の表面上に残っているトナーも、クリーニングブレード１５により削り落とされ、クリーニング動作が完了する。
【００５３】
以上のようにしてカラー画像印刷装置１の初期動作が終了すると、インタフェース回路７９を介して外部の上位装置から送られて来る画像データを待つ。このような初期動作は、装置１のカバー（図示せず）が開閉されたときにも同様に行われる。ここでカバーとは、記録媒体Ｓや画像形成部２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｂを筐体外部にとりだすために開閉自在に設けられたものであって、記録媒体Ｓのジャムを解除するために、或いは画像形成部２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ、２Ｂの交換時等に開閉される。
【００５４】
いま、上位装置であるホストコンピュータから画像データがインタフェース回路７９に送られてくると、制御回路７０からインタフェース回路７９および各画像メモリ７８に所定の指示を出す。この指示は、インタフェース回路７９に対しては受信した画像データ信号を色別に分解する指示であり、各画像メモリ７８に対しては色別の画像データを色別の記憶領域に記憶させる指示である。画像メモリ７８では、すでに説明したように、それぞれ記録媒体Ｓ上に印刷すべき各色の画像データが１ページ分ずつ記憶される。
【００５５】
図７及び図８は、プリンタ側のＣＵ部を構成する画像データ処理回路を示すブロック図である。ここで、図２の各ブロックと対応する部分については、同一の符号を付けている。
【００５６】
図７において、Ｉ／Ｆ制御回路１１１は上位装置２００と接続され、記録媒体への印刷指令、画像データが入力される。Ｉ／Ｆ制御回路１１１では、これらの入力信号に基づいて、画像の種類がカラー画像か、或いは単色画像かを判別するための色指定信号、格納終了信号など印刷指令内のコマンド（図では細線で示す。）及びＲＧＢのデータ（図では太線で示す。）をそれぞれ出力する。受信バッファ１１２は、ＲＧＢのデータ及び関連するコマンドを格納するものであって、各色毎のデータ格納領域１１２ａとコマンド入力領域１１２ｂとに分割されている。
【００５７】
Ｉ／Ｆ制御回路１１１は、上位装置２００から送信されたコマンド及びデータを解析して色指定信号を形成し、図８に示すデータ制御回路１１８に対して出力するとともに、受信バッファ１１２のアドレスを切り替えながら、送信されたコマンド及びデータを、それぞれコマンド入力領域１１２ｂ、及びデータ格納領域１１２ａのＲバッファ、Ｇバッファ、Ｂバッファに順次格納していく。Ｉ／Ｆ制御回路１１１は、さらに上位装置２００から１頁分の画像データを受信して、受信バッファ１１２に格納し終わったとき、データ変換回路１１３に対して格納終了信号を出力する。
【００５８】
データ変換回路１１３は、Ｉ／Ｆ制御回路１１１から格納終了信号を受信して、ＲＧＢのデータをＹＭＣＫのデータに変換するものである。すなわち、データ変換回路１１３では受信バッファ１１２から１ライン毎にＲＧＢデータを受け取って変換処理を行い、後段に接続された受信バッファ１１４に変換されたＹＭＣＫデータを格納する。受信バッファ１１４は、受信バッファ１１２と同じように、色毎に分割されているデータ格納領域１１４ａと、コマンド入力領域１１４ｂとから構成されている。データ変換回路１１３では、受信バッファ１１２からＲＧＢデータを読み出すに際して、各色に対するスタートアドレスが予め決められており、また、受信バッファ１１４に対して変換されたＹＭＣＫデータを各色毎のデータ格納領域１１４ａのアドレスを切り替えながら、例えばＫ１，Ｃ１，Ｍ１，Ｙ１ラインデータのように１ライン毎に格納していく。
【００５９】
データ変換回路１１３において、１頁分のＲＧＢデータがＹＭＣＫデータに変換され、例えばｍラインのＹＭＣＫデータが受信バッファ１１４に格納されると、圧縮回路１１５に対して変換終了信号が出力される。圧縮回路１１５では、データ変換回路１１３から変換終了信号を受信すると圧縮処理が開始される。この圧縮処理では、まずブラック画像の１ライン目（Ｋ１ラインデータ）から最終ラインｍ（Ｋｍラインデータ）までが圧縮され、次に、イエロー画像の１ライン目（Ｙ１ラインデータ）から最終ライン（Ｙｍラインデータ）まで、次に、マゼンタ画像の１ライン目（Ｍ１ラインデータ）から最終ライン（Ｍｍラインデータ）まで、次に、シアン画像の１ライン目（Ｃ１ラインデータ）から最終ライン（Ｃｍラインデータ）まで、順次に処理される。圧縮回路１１５では、１ラインのデータの圧縮が完了する毎にデータ制御回路１１８に圧縮データを出力するようにしている。
【００６０】
このような色別に順次に圧縮処理を行なう方法以外に、例えば１ライン毎に各色同時に処理するやり方もある。ここでは、図８に示す次段のデータ制御回路１１８からラスタバッファ１１６へＹＭＣＫデータを格納する手順を考慮し、色別にデータ処理を行なっている。この色別の処理では、１つの色のデータを対応するバッファに格納する間は、メモリ上のアドレスを連続アドレスとして処理できる利点がある。
【００６１】
データ制御回路１１８は、図８に示すようにデータ書込制御回路２１とセレクタ２２〜２６とから構成されている。また、ラスタバッファ１１６は４色分のラスタバッファ１１６Ｋ，１１６Ｙ，１１６Ｍ，１１６Ｃから構成されている。
【００６２】
データ書込制御回路２１には圧縮回路１１５から圧縮データＤと書込制御信号ＣＳ１〜ＣＳ４が入力され、またＩ／Ｆ制御回路１１１から色指定信号等も入力されている。このデータ書込制御回路２１では、４色の圧縮データＤをそれぞれ所定のラスタバッファ１１６Ｋ，１１６Ｃ，１１６Ｍ，１１６Ｙに格納するために、データＤの選択やアドレスＡの切り替えが指示されるほか、切り替え信号Ｓ１，Ｓ２、書込制御信号ＣＳ１〜ＣＳ４、及びアドレスラッチ、データラッチ信号が出力される。各セレクタ２２〜２６では、色指定信号に応じて黒データのみのデータ選択、或いはカラーデータの選択が行なわれ、データ制御回路１１８からラスタバッファ１１６へ出力されるデータ内容を、次に説明するように切り替えるものである。
【００６３】
セレクタ２２では、切り替え信号Ｓ１が“Η”レベルとなると、入力されているデータＤが出力端子Ａ側から出力され、切り替え信号Ｓ１が“Ｌ”レベルとなると、データＤが出力端子Ｂ側から出力されるように選択される。また、セレクタ２３〜２６では、切り替え信号Ｓ２が“Η”レベルとなると、Ｂ側に入力されているデータが出力Ｄとなり、切り替え信号Ｓ２が“Ｌ”レベルとなると、Ａ側に入力されているデータが出力Ｄとなるように選択される。
【００６４】
データ制御回路１１８のデータ書込制御回路２１では、Ｉ／Ｆ制御回路１１１から入力された色指定信号に基づいてブラック印刷と判断された場合、切り替え信号Ｓ２を“Η“レベルとして、セレクタ２３〜２６のＢ側に入力されているデータを出力Ｄとする。また、色指定信号によりカラー印刷と判断された場合は、データ書込制御回路２１では切り替え信号Ｓ２を“Ｌ”レベルとすることにより、セレクタ２３〜２６のＡ側に入力されているデータが出力Ｄとなるように選択している。
【００６５】
以上のように構成される画像データ処理回路では、色指定信号に基づいてブラックのみによる単色画像の印刷指令であるか、カラー画像の印刷指令であるかを判断して、プリンタ機構部に対して記録媒体の搬送速度を切り替えるように指令している。そして、単色画像の印刷、例えばモノクロ印刷を行なう場合は、図１に示すブラック以外の３つの画像形成部において、予め現像ユニット９Ｙ、９Ｍ、９Ｃに代えてブラックのトナー画像を形成するための現像ユニット９Ｂを配置して、上述した画像データ処理回路により、以下のようにプリンタ機構部を制御することによって、モノクロの印刷動作を４つの画像形成部に分担させるようにしている。
【００６６】
図９は、上述したデータ制御回路１１８からの画像データを、それぞれ所定のラスタバッファ１１６Ｋ，１１６Ｙ，１１６Ｍ，１１６Ｃに格納するタイミングを示す図である。同図（ａ）はアドレスＡ、同図（ｂ）は画像データＤ、同図（ｃ）、（ｄ）は切り替え信号Ｓ１，Ｓ２、同図（ｅ）はアドレスラッチ、同図（ｆ）はデータラッチ、同図（ｇ）〜（ｊ）は書込制御信号ＣＳ１〜ＣＳ４を示している。
【００６７】
最初に、カラー印刷が指定されたときの印刷制御動作について説明する。
【００６８】
データ制御回路１１８では、色指定信号によりカラー画像の印刷指令であると判断されれば、切り替え信号Ｓ２が図９（ｄ）に破線で示すように“Ｌ”レベルを維持して、直接にデータ書込制御回路２１からセレクタ２３〜２６のＡ側の入力端子に入力されたデータＤを各ラスタバッファ１１６に読み出す。その結果、書込制御信号ＣＳ４〜ＣＳ１に同期してＫ１ラインデータ、Ｙ１ラインデータ、Ｍ１ラインデータ、Ｃ１ラインデータがそれぞれラスタバッファ１１６Ｋ，１１６Ｙ，１１６Ｍ，１１６Ｃに格納される。１頁分の４色の圧縮データがｎライン分のラインデータとして、それぞれのラスタバッファ１１６のラインデータ格納領域に格納し終わると、伸張回路１１７により伸張処理された画像データが図２に示すＣＵ１１０からＰＵ１２０へ転送され、印字が開始される。ＰＵ１２０側では、各印刷機構部と同期を取りながらラスタバッファ１１６から１ライン毎に読み出された圧縮データが伸張回路１１７で伸張され、ビデオバッファメモリにビデオデータとして格納される。
【００６９】
次に、モノクロ印刷が指定されたときの印刷制御動作について、同じく図９を用いて説明する。
【００７０】
最初、データ書込制御回路２１では、切り替え信号Ｓ１，Ｓ２ともに“Ｈ”レベルに設定されている。すると、セレクタ２２の入力端子Ｄに入力した信号は端子Ａ側から出力される。また、セレクタ２３〜２６では、その入力端子Ｂ側に入力したデータが端子Ｄから出力される。ここで、圧縮回路１１５からデータ書込制御回路２１に１ライン目のブラックの印刷データであるＫ１データが入力されると、データ書込制御回路２１では所定のタイミングでアドレスＡ、及び書込制御信号ＣＳ４とともにＫ１データを出力して、Ｋ１データはセレクタ２２、及び２３を経て、Ｋラスタバッファ１１６Ｋの対応するラインデータ格納領域に格納される。このとき、残りの３つのラスタバッファ１１６Ｃ，１１６Ｍ，１１６Ｙへのデータ出力はない。
【００７１】
次に、圧縮回路１１５からデータ書込制御回路２１に、２ライン目のブラックの印刷データであるＫ２データが、図９のＹ１データとして入力される。このタイミングで、切り替え信号Ｓ１が“Ｌ”レベルに切換わっているので、セレクタ２２では入力端子Ｄに入力したデータが端子Ｂから出力される。その後、書込制御信号ＣＳ３〜ＣＳ１が供給される間は、切り替え信号Ｓ１が“Ｌ”レベルに保持され、セレクタ２２の出力端子Ｂがセレクタ２４〜２６の入力端子Ｂと接続されているから、Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４データがそれぞれ各セレクタ２４〜２６の出力端子Ｄからラスタバッファ１１６Ｙ,１１６Ｍ,１１６Ｃに入力される。このようにして、図９のＹ１データ、Ｍ１データ、Ｃ１データに代えて、２〜４ライン目のブラックの印刷データであるＫ２，Ｋ３，Ｋ４データがデータ制御回路１１８に供給されることによって、データ書込制御回路２１からは所定のタイミングでアドレスＡ、データＤ、書込制御信号ＣＳ４〜ＣＳ１が出力され、２ライン目のＫ２データから４ライン目のＫ４データまでが、それぞれＹ、Ｍ、Ｃの１ライン目のデータ格納領域に格納される。
【００７２】
上記処理が１頁分、即ち第ｎラインまで繰り返し行われ、ｎライン分のＫデータがＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙの各々のラスタバッファ１１６Ｋ，１１６Ｙ,１１６Ｍ,１１６Ｃに１／４ずつ分割して格納される。１頁分の圧縮データを各々のラスタバッファ１１６Ｋ，１１６Ｙ,１１６Ｍ,１１６Ｃに格納し終わると、ＣＵ側からＰＵ側へのデータ転送が開始される。すなわち、ＰＵ側では各印刷機構部と同期を取りながらラスタバッファから１ライン毎に圧縮データが読み出され、伸張回路１１７によって伸張して、ビデオバッファメモリ１２１にモノクロ画像データが格納される。
【００７３】
つぎに、各印刷制御部に入力されたカラー又はモノクロ画像データに基づいて、給紙機構４０から取り出された記録媒体Ｓに印刷する動作を、図１及び図６により簡単に説明する。
【００７４】
まず、制御回路７０では色指定信号によって受信したデータがカラー画像かモノクロ画像かを判別する。以下では、最初にカラー画像を受信した場合について説明する。受信したデータがカラー画像であると判別した際には、各画像形成部２Ｙ，２Ｍ，２Ｃの現像ユニット９Ｙ，９Ｍ，９Ｃがそのまま使用される。
【００７５】
制御回路７０はモータ駆動回路８１に指令してモータ８６を駆動し、給紙ローラ４６を回転させる。この給紙ローラ４６の回転によって、用紙収納箱４１の記録媒体Ｓが１枚だけガイド４８、４９へ送られる。このときモータ駆動回路８１はモータ駆動時間を制御して、記録媒体Ｓの先端が搬送ローラ５０と第１のレジストローラ５１との間に到達する距離より若干長い距離を記録媒体Ｓが搬送される時間だけモータ８６を駆動する。これによって、記録媒体Ｓは先端が搬送ローラ５０と第１のレジストローラ５１との間に押し当てられて若干たわんだ状態になり、このたわみを利用して記録媒体Ｓのスキュー（搬送路方向に対する歪み）が修正される。
【００７６】
次に、制御回路７０は、モータ駆動回路８１を介してモータ８２〜８８を駆動し、各画像形成部２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ、２Ｂ内の感光体ドラム６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｂ、帯電ローラ７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Β、各現像ユニット２内の現像ローラ、スポンジローラ、転写口ーラ４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｂ、駆動ローラ３０、搬送ローラ５０および定着器６３のヒートローラ６４をそれぞれ回転させる。これと同時に、制御回路７０からそれぞれ帯電用電源７３、現像バイアス電源７２、ＳΡバイアス電源７１をオンにして、各画像形成部２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ、２Ｂの帯電ローラ７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｂ、ＤＢローラ２７ａ、ＳＢローラ２７ｂに電圧を供給する。以上により、各画像形成部２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ、２Ｂの感光体ドラム６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Βの表面は、それぞれ帯電ローラ７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｂによって均一に帯電され、ＤＢローラ２７ａ、ＳＢローラ２７ｂも図４に示す所定の高電圧に帯電される。
【００７７】
また、搬送ローラ５０を矢印ｇ方向に回転することにより、記録媒体Ｓは、第１のレジストローラ５１と第２のレジストローラ５２によって媒体ガイド５３まで案内されて搬送される。その結果、記録媒体Ｓの先端は吸着ローラ５４と搬送ベルト２０との間に達するので、この時点で、制御回路７０から吸着帯電電源７５をオンにして吸着ローラ５４に電圧を供給することにより、記録媒体Ｓの先端が吸着ローラ５４と従動ローラ３１間の静電力により搬送ベルト２０に吸着される。
【００７８】
さらに、搬送ローラ５０を矢印ｇ方向に回転すると、記録媒体Ｓは搬送ベルト２０に吸引され、それと一体となって矢印ｅ方向に搬送される。そして、記録媒体Ｓの先端がフォトインタラプタ５５によって検知されると、その検知信号がセンサレシーバドライバ９０を介して制御回路７０に供給される。なお、記録媒体Ｓの後端が給紙ローラ４６を通過したとき、制御回路７０はで弁別手段４４からの検知信号を受けてモータ駆動回路８１に対してモータ８６を停止するように指令する。
【００７９】
搬送ローラ５０が回転を開始してから一定時間が経過したとき、制御回路７０は画像データを記憶している画像メモリ７８に指令を出して、この画像メモリ７８から１ライン分のブラックの画像データを印刷制御回路７７へ送信する。印刷制御回路７７では、制御回路７０からの指令により１ライン分のブラックの画像データをＬＥＤヘッド３Ｂに対して送信可能な信号形式に変換して、ＬＥＤヘッド３Ｂへ送信する。このＬＥＤヘッド３Ｂでは、送られてきた画像データに対応するＬＥＤを点灯させ、帯電した感光体ドラム６Ｂの表面に画像データに応じた１ライン分の静電潜像を形成する。画像形成部２Ｂ内には、ブラックトナーが蓄えられており、感光体ドラム６Ｂ表面の静電潜像にＤＢローラ２７ａから帯電したブラックのトナーが付着される。そして、感光体ドラム６Ｂが回転を続け、ブラックのトナーにより次々に静電潜像は現像される。
【００８０】
その後、記録媒体Ｓの先端が感光体ドラム６Ｂと転写ローラ４Ｂの間の到達すると、制御回路７０から転写用電源７３がオンされ、感光体ドラム６Ｂ表面のトナー画像が記録媒体Ｓ上に転写ローラ４Ｂにより電気的に転写される。トナー画像は感光体ドラム６Ｂの回転により次々に記録媒体Ｓ上に転写され、１ページ分のブラック画像が記録媒体Ｓに転写される。以上により、画像形成部２Ｂによる記録媒体Ｓへのブラック画像の転写が終了する。画像形成部２Ｂの転写用電源７４は、記録媒体Ｓの後端が感光体ドラム６Ｂと転写ローラ４Ｂの間を通過してから一定時間後にオフとなる。
【００８１】
記録媒体Ｓは搬送ベルト２０とともに引き続き移動して、画像形成部２Ｂから画像形成部２Ｙに搬送され、画像形成部２Ｙではイエローのトナー画像の印刷動作が行われる。すなわち、制御回路７０は画像データを記憶している画像メモリ７８に指令を出して、この画像メモリ７８から１ライン分のイエローの画像データを印刷制御回路７７へ送信する。印刷制御回路７７では、制御回路７０からの指令により１ライン分のイエローの画像データをＬＥＤヘッド３Ｙに対して送信可能な信号形式に変換して、ＬＥＤヘッド３Ｙへ送信する。このＬＥＤヘッド３Ｙでは、送られてきた画像データに対応するＬＥＤを点灯させ、帯電した感光体ドラム６Ｙの表面に画像データに応じた１ライン分の静電潜像を形成する。このようにして、１ライン毎に画像メモリ７８から送られてくるイエローの画像データは、次々に感光体ドラム６Ｙの表面に静電潜像を形成して、副走査方向の長さ分だけイエローの画像データが潜像化されると露光が終了する。以下のイエロートナーの転写動作は、上述したブラックトナーの場合と同じであり、その説明を省略する。
【００８２】
さらに、記録媒体Ｓは画像形成部２Ｙから画像形成部２Ｍに搬送され、画像形成部２Ｍによるマゼンタのトナー画像の転写が行われる。マゼンタのトナー画像の転写が終了すると、記録媒体Ｓは画像形成部２Ｃでシアンのトナー画像の転写が行われる。以上のようにして、各色のトナー画像が記録媒体Ｓ上に重ねて転写される。
【００８３】
その後、記録媒体Ｓは搬送ベルト２０により除電器６０へ送られ、ここで制御回路７０は除電電源７６をオンし、記録媒体Ｓを除電する。記録媒体Ｓは、除電により搬送ベルト２０から離れ易くなって、駆動ローラ３０の上部で搬送ベルト２０から離れて用紙ガイド６２により定着器６３へ案内される。記録媒体Ｓが除電器６０から離れた時点で、制御回路７０は除電電源７６をオフする。
【００８４】
定着器６３では、既に定着可能な温度に達しているヒートローラ６４と、これに圧接する加圧ローラ６５により、トナー画像が記録媒体Ｓに定着される。定着が終了すると、記録媒体Ｓは排出スタッカ６７へ排出される。制御回路７０においては、フォトインタラプタ６１が記録媒体Ｓの後端を検出することにより、この排出を検知できる。記録媒体Ｓの排出が終了し、次の記録媒体の搬送がなければ、制御回路７０はモータ駆動回路８１を介してモータ８７及びモータ８８を停止する。更に、帯電用電源７３、ＳＰバイアス電源７１、ＤＢバイアス電源７２もオフにする。
【００８５】
以上のようにして、給紙機構４０から繰り出された記録媒体Ｓに、カラー画像を記録することができる。なお、手差トレイ５６から挿入された記録媒体Ｓにも、同様にしてカラー画像データを記録することが出来る。
【００８６】
すなわち、操作者が記録媒体Ｓを手差トレイ５６にセットすると、制御回路７０では、センサレシーバドライバ９０に接続されたフォトセンサ５８によって記録媒体Ｓを検知して、モータ駆動回路８１を介してモータ８２，８３，８４，８５，８５が駆動される。これにより、搬送ローラ５０、各色の画像形成部２の感光体ドラム６、帯電ローラ７、ＤＢローラ２７ａ、ＳＰローラ２７ｂ、転写ローラ４、駆動ローラ３０および定着器６３のヒートローラ６４がそれぞれ回転する。これと同時に、制御回路７０は吸着帯電電源７５をオンにして吸着ローラ５４に電圧を供給する。搬送ローラ５０は矢印ｇ方向に回転するから、挿入された記録媒体Ｓは第２のレジストローラ５２によって媒体ガイド５３に案内されて搬送され、記録媒体Ｓの先端が吸着ローラ５４と搬送ベルト２０との間に達する。この時点で、記録媒体Ｓの先端は吸着ローラ５４と従動ローラ３１との間の静電力により搬送ベルト２０に吸着される。さらに、搬送ローラ５０が矢印ｇ方向に回転すると、記録媒体Ｓは搬送ベルト２０に吸着されながら矢印ｅ方向に搬送される。その後の記録動作については、前述したもの同じであるので省略する。
【００８７】
次に、印刷するデータがブラックのみの場合について説明する。印刷指令が例えばブラックのみの画像、すなわちモノクロ印刷であれば、オペレータは予め各画像形成部２Ｙ，２Ｍ，２Ｃの現像ユニット９Ｙ，９Ｍ，９Ｃをブラックのトナー画像を形成するものに交換しておく。
【００８８】
図１０には、ビデオバッファから各ＬＥＤヘッドへのデータ転送タイミングを示す。４つの印刷機構部は搬送ベルトに対して併設されているため、用紙搬送に対して各印刷機構部におけるＬＥＤの駆動タイミングが異なる。図１０に示すように各印刷機構部の間では、記録媒体の印字位置にｎラインの差があり、記録媒体Ｓが同図（ｄ）に示す位置に到達した時、画像形成部２Ｃにより１ライン目の画像データが印刷され、同時に画像形成部２Ｂでは３ｎ＋１ライン目の画像データが印刷される。
【００８９】
これら４つの印刷機構部を構成する各画像形成部２Ｂ,２Ｙ，２Ｍ，２Ｃには、カラー画像の印刷動作と同じ速度で画像データが供給されているが、それぞれの画像形成部に供給される画像データの量は１／４となる。例えば画像形成部２Ｂでは、印字用紙の１，５,…,１＋４ｉラインを印刷するためのブラックの印刷データが供給されたＬＥＤヘッド３Ｂによってラスタ方向に４行おきに露光すればよい。したがって、データ転送能力を従来のままにして記録媒体Ｓの搬送速度だけを４倍に設定することによって、それぞれの画像形成部で１／４ずつの印刷を分担させて、カラー画像の印刷に比較して４倍の印刷速度を実現できる。
【００９０】
図１１は、記録媒体となる印字用紙への印刷方式の一例を説明するための模式図である。各印刷機構部における副走査方向の印字幅をｗとし、副走査方向の印字密度をカラー画像の印刷と同じ６００ＤＰＩとする。ブラックの画像形成部２Ｂでは、第１行、第５行…の印字データＫ１、Ｋ５…に基づいて印字用紙に（４×ｗ）の間隔でブラック画像が印刷され、イエローの画像形成部２Ｙでは、第２行、第６行…の印字データＫ２、Ｋ６…に基づいて、印字用紙の２ライン目から同じく（４×ｗ）の間隔でブラック画像が印刷され、マゼンタの画像形成部２Ｍでは、第３行、第７行…の印字データＫ３、Ｋ７…に基づいて、印字用紙の３ライン目から同じく（４×ｗ）の間隔でブラック画像が印刷され、シアンの画像形成部２Ｃでは、第４行、第８行…の印字データＫ４、Ｋ８…に基づいて、印字用紙の３ライン目から同じく（４×ｗ）の間隔でブラック画像が印刷される。したがって、ブラックの画像データを４分割してラスタバッファ１１６に格納し、それらを従来通りの速度でビデオバッファに供給すれば、４倍の速度で搬送される記録媒体の上に印字密度を低下させることなく１枚のモノクロ画像を印刷することができる。
【００９１】
以上、詳述したように、印刷機構部を制御して印刷速度をカラー印刷の場合の４倍に設定することによって、単色での画像形成の際にカラー印刷の４倍の速度で記録媒体、例えば記録紙を搬送して、プリンタユニット側で４倍の速度で印刷処理が可能となる。言い換えれば、従来のものと比較して、１枚の記録媒体に対するブラックの画像印刷時間を１／４に短縮することができる。
【００９２】
なお、他のイエロー、マゼンタ、シアンなどの単色画像を印刷する場合でも、上述したブラックの場合と同様の印刷速度を実現できる。
【００９３】
実施の形態２．
この実施の形態２の発明は、実施の形態１と同様に４つの画像形成部でモノクロの印刷動作を分担させてモノクロの印刷動作を行なうものであるが、実施の形態１の場合とは異なり、印刷指令がモノクロであるときに、各画像形成部の現像ユニット９Ｙ、９Ｍ、９Ｃを自動的にブラックのものに代えるようにして、現像ユニットの交換の手間を省くようにしたものである。
【００９４】
図１２は、実施の形態２における印字用紙への印刷方式を説明するための模式図である。従来のモノクロ印刷では、各行Ｋ１，Ｋ２，…の印刷が全てブラックのトナー画像を形成するための画像形成部Ｂによって実行されていたのに対して、１行おきに３色混合の画像を印刷することで、印刷速度を高くしている。すなわち、イエロー、マゼンタ、シアンの３色が重ね合わせられると、減法混色作用によってブラック画像が形成できることを利用して、３つの画像形成部Ｙ，Ｍ，Ｃにはそれぞれ、例えば偶数行毎に同じブラックの画像データを供給して、減法混色によるブラック画像を一行おきに形成し、奇数行の画像は画像形成部Ｂによって印刷するものである。これによって、カラー印刷の２倍の速度で印刷用紙を各画像形成部に送り、それぞれブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、及びシアン（Ｃ）のトナー画像を形成するようにした場合でも、プリンタユニット側では２倍の速度で印刷処理を実行できる。その他の構成は、実施の形態１のものと同じであり、以下では異なる点について説明する。
【００９５】
図１３〜図１７には、各ＬＥＤヘッドへのデータ転送タイミングを示す。図１３において、Ｉ１は１ライン目からｎライン目までのラインスキャンの期間であって、図１４に拡大して示している。同じく、図１３のＩ２〜Ｉ４は、ｎ＋１〜２ｎライン、２ｎ＋１〜３ｎライン、３ｎ＋１〜４ｎラインまでのラインスキャンの期間であって、それぞれ図１５〜図１７に拡大して示している。
【００９６】
図１３に示すように、上位装置からプリンタユニット（ＰＵ）側にプリント命令（ＰＲＩＮＴ−Ｎ）が送られ、ＰＵ側からコントロールユニット（ＣＵ）側に印刷準備完了信号（ＰＲＤＹ−Ｐ）が供給されると、ＣＵ側ではデータ転送動作が開始される。ここで、ＦＳＹＮＣ−Ｎは各画像形成部に対する第Ｎ頁目の頁同期信号であって、ＰＵ側からＣＵ側にブラックの画像形成部Ｂに対する第Ｎ頁目の頁同期信号であるＦＳＹＮＣＫ−Ｎが供給されると、ブラックの印字ビットデータＷＤＡＴＡがＰＵ側に伝送される。
【００９７】
図１４では、ブラックの画像形成部Ｂに対する頁同期信号ＦＳＹＮＣＫ−Ｎだけが“Ｌ”であって、残りの画像形成部Ｙ，Ｍ，Ｃに対する頁同期信号ＦＳＹＮＣＹ−Ｎ、ＦＳＹＮＣＭ−Ｎ、ＦＳＹＮＣＣ−Ｎが“Ｈ”の場合に伝送される、１ライン目からｎライン目までの転送データを示している。ＬＳＹＮＣＫはライン同期信号、ＷＣＬＫはデータ転送クロック、ＳＴＢ１〜４はＬＥＤヘッドを駆動するための駆動信号である。
【００９８】
１ライン目のデータ転送タイミングでは、図８に示すＫラスタバッファ１１６Ｋの１ライン目から、印字用紙の第１ラインに対する印刷データＫ１が転送され、残りのＹ、Ｍ、Ｃのラスタバッファからはヌルデータが転送され、それぞれのＬＥＤへッド内に印刷データとしてラッチされる。２ライン目のデータ転送タイミングではすべてのラスタバッファからヌルデータが転送され、その次の３ライン目では、Ｋラスタバッファ１１６Ｋの２ライン目から印字用紙の第３ラインに対する印刷データＫ３がＬＥＤへッド３Ｂにラッチされるが、他のＬＥＤヘッド３Ｙ，３Ｍ，３Ｃにはヌルデータが転送される。
【００９９】
なお、２ライン目のデータ転送のタイミングで、駆動信号ＳＴＢ１〜４によりＬＥＤヘッド３Ｂが駆動される。駆動信号を４分割して、駆動信号ＳＴＢ１〜４によりＬＥＤヘッドを駆動している理由は、駆動電源の容量による制限があるためである。
【０１００】
図１５には、ｎ＋１ライン目から２ｎライン目までのデータ転送のタイミングを示している。ここで印刷用紙がｎライン分だけ搬送された後、ブラックとともにイエローの画像形成部Ｙに対する頁同期信号ＦＳＹＮＣＹ−Ｎが“Ｌ”になる。
【０１０１】
（ｎ＋１）ライン目のデータ転送タイミングでは、Ｋラスタバッファ１１６Ｋの１ライン目から印字用紙の第（ｎ＋１）ラインに対する印刷データＫn+1が転送され、他のラスタバッファからはヌルデータが転送され、それぞれのＬＥＤヘッド内でラッチされる。（ｎ＋２）ライン目のデータ転送タイミングでは、Ｙラスタバッファ１１６Ｙの１ライン目から印字用紙の第２ラインに対する印刷データＹ２（＝Ｋ２）が転送され、他のラスタバッファからはヌルデータが転送される。また、このデータ転送タイミング以降は、ＳＴＢ信号によりブラック及びイエローのＬＥＤヘッド３Ｂ，３Ｙが駆動される。さらに、（ｎ＋３）ライン目では、Ｋラスタバッファ１１６Ｋの２ライン目から印字用紙の第（ｎ＋３）ラインに対する印刷データＫn+3がＬＥＤへッド３Ｂに転送され、Ｙ，Ｍ，Ｃのラスタバッファからはいずれもヌルデータが転送される。
【０１０２】
図１６には、（２ｎ＋１）ライン目から３ｎライン目までのデータ転送のタイミングを示している。印刷用紙がさらにｎライン分だけ搬送されたとき、ブラック、イエローとともにマゼンタの画像形成部Ｍに対する頁同期信号ＦＳＹＮＣＭ−Ｎも“Ｌ”になる。
【０１０３】
（２ｎ＋１）ライン目のデータ転送タイミングでは、Ｋラスタバッファ１１６Ｋの１ライン目から印字用紙の第（２ｎ＋１）ラインに対する印刷データＫ2n+1が転送され、他のラスタバッファからはヌルデータが転送され、それぞれのＬＥＤヘッド内でラッチされる。（２ｎ＋２）ライン目のデータ転送タイミングでは、Ｙラスタバッファ１１６ＹとＭラスタバッファ１１６Ｍの各１ライン目からそれぞれ印字用紙の第（ｎ＋２）ラインに対する印刷データＹn+2（＝Ｋn+2）と、印字用紙の第２ラインに対する印刷データＭ２（＝Ｋ２）がＬＥＤヘッド３Ｙ，３Ｍに転送され、ＬＥＤヘッド３Ｋ、３Ｃにはヌルデータが転送される。また、このデータ転送タイミング以降には、ＳＴＢ信号によりブラック、イエロー、及びマゼンタのＬＥＤヘッド３Ｂ，３Ｙ，３Ｍが駆動される。さらに、（２ｎ＋３）ライン目では、Ｋラスタバッファ１１６Ｋの２ライン目から印字用紙の第（２ｎ＋３）ラインに対する印刷データＫ2n+3がＬＥＤヘッド３Ｂに転送され、他のラスタバッファからはいずれもヌルデータが転送される。
【０１０４】
図１７には、（３ｎ＋１）ライン目から４ｎライン目までのデータ転送のタイミングを示している。印刷用紙がさらにｎライン分だけ搬送されたとき、すべての画像形成部Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃに対する頁同期信号が“Ｌ”になる。
【０１０５】
（３ｎ＋１）ライン目のデータ転送タイミングでは、Ｋラスタバッファ１１６Ｋの１ライン目から印字用紙の第（３ｎ＋１）ラインに対する印刷データＫ3n+1が転送され、他のラスタバッファからはヌルデータが転送され、それぞれのＬＥＤヘッド内でラッチされる。（３ｎ＋２）ライン目の転送タイミングでは、Ｙラスタバッファ１１６ＹとＭラスタバッファ１１６ＭとＣラスタバッファ１１６Ｃの各１ライン目から、それぞれ印字用紙の第（２ｎ＋２）ラインに対する印刷データＹ2n+2（＝Ｋ2n+2）と、印字用紙の第（ｎ＋２）ラインに対する印刷データＭn+2（＝Ｋn+2）と、印字用紙の第２ラインに対する印刷データＣ２（＝Ｋ２）がＬＥＤヘッド３Ｙ，３Ｍ，３Ｃに転送され、ＬＥＤヘッド３Ｋにはヌルデータが転送される。また、このデータ転送タイミングでは、ＳＴＢ信号により各色のＬＥＤヘッドがすべて駆動される。さらに、（３ｎ＋３）ライン目のデータ転送タイミングでは、Ｋラスタバッファ１１６Ｋの２ライン目から印字用紙の第（３ｎ＋３）ラインに対する印刷データＫ3n+3がＬＥＤヘッド３Ｂに転送され、Ｙ、Ｍ、Ｃのラスタバッファからはいずれもヌルデータが転送される。
【０１０６】
このような手順により４つの画像形成部の各ＬＥＤヘッドに対して、ブラックの印字データの転送が行われると、ブラックの画像形成部Ｂでは奇数ラインの印刷だけが行われ、残りの３色の画像形成部Ｙ，Ｍ，Ｃでは減法混色作用によって偶数ラインの印刷だけが行われることになる。したがって、印刷機構部を制御してカラー印刷の場合に較べて２倍の印刷速度に設定することにより、一枚の記録媒体に対するブラックの画像印刷時間を１／２に短縮できる。
【０１０７】
実施の形態３．
この実施の形態３のカラー画像印刷装置は、記録媒体の搬送路に沿って配列された４つの画像形成部のうち、予めブラック以外の３つの画像形成部には、イエロー、マゼンタ、シアンの各色の現像ユニットとともに、それぞれブラックのトナー画像を形成するための現像ユニットが配置され、印刷指令がカラー画像の場合と、モノクロ画像の場合とで、これら２つの現像ユニットを切り替えて使用するように構成したものである。
【０１０８】
図１８は、実施の形態３のカラー画像印刷装置を示す図である。以下では、実施の形態１について説明した図１に示す装置と異なる部分についてのみ説明し、対応する部分には同一の符号を付けて、それらの説明を省略する。
【０１０９】
図において、画像形成部２Ｃ，２Ｍ，２Ｙは、それぞれ現像ユニット９Ｙ、９Ｍ、９Ｃとともに更にブラックの現像ユニット９Ｂを備えたものであって、これら画像形成部２Ｃ，２Ｍ，２Ｙの各々一組の現像ユニットが後述する制御回路の指示により感光体ドラム６に接触して現像動作するか、あるいは離脱して現像動作しないように選択可能な構造となっている。図１８に示すように、画像形成部２Ｃ，２Ｍ，２Ｙにおいてブラックの現像ユニット９Ｂが感光体ドラム６から離脱した状態であれば、従来の装置と同様のカラー印刷が行なえる。
【０１１０】
まず、制御回路７０は受信したデータがカラー画像かモノクロ画像かを判別する。以下では、最初にカラー画像を受信した場合について説明する。
【０１１１】
制御回路７０では、受信したデータがカラー画像であると判別した際には、モータ駆動回路８１を介してモータ８９を駆動して、各画像形成部２Ｙ，２Ｍ，２Ｃの現像ユニットのうちから現像ユニット９Ｙ，９Ｍ，９Ｃを感光体ドラム６Ｙ，６Ｍ，６Ｃに接触させるとともに、モノクロトナー用の現像ユニット９Ｂ１，９Ｂ２，９Ｂ３を各感光体ドラム６Ｙ，６Ｍ，６Ｃから離脱させる。なお、現像ユニット９Ｂは感光体ドラム６Ｂと常時接触した状態にある。
【０１１２】
次に、印刷するデータが黒のみの場合について説明する。
【０１１３】
図１９は、実施の形態３に係る、モノクロ印刷モード時のタンデム型ＬＥＤプリンタにおける現像ユニットの状態を示す図である。現像ユニット９Ｙ，９Ｍ，９Ｃが感光体ドラム６Ｙ，６Ｍ，６Ｃから離れた状態にあり、現像ユニット９Ｂ，９Ｂ１，９Ｂ２，９Ｂ３がそれぞれ感光体ドラム６Ｂ，６Ｙ，６Ｍ，６Ｃと接触した状態になっている。
【０１１４】
制御回路７０は受信したデータがモノクロ画像であると判別した際には、モータ駆動回路８１を介してモータ８９を駆動し、各画像形成部の現像ユニットのうち、モノクロトナー用の現像ユニット９Ｂ，９Ｂ１，９Ｂ２，９Ｂ３を感光体ドラム６に接触させるとともに、カラートナー用の現像ユニット９Ｙ，９Ｍ，９Ｃを感光体ドラム６から離脱させる。この状態において各画像形成部に搬送された記録媒体Ｓに対する印刷動作が行われる。
【０１１５】
印刷動作全般は、カラー印刷の場合と同様であるため省略するが、紙送り動作と画像形成動作がカラー印刷より４倍だけ速い速度で実行される点で異なる。また、実施の形態１の場合と同様に、各ＬＥＤヘッド３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｂへの印刷信号が４ライン毎に分割して供給される点でも異なる。すなわち、モノクロ画像の印刷データが各々のＬＥＤヘッド３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｂに対して４行おきに供給され、感光体ドラム上ではラスタ方向に４行おきの露光動作が行われる。これにより、実施の形態１の場合と同様に印刷速度を４倍に設定することが可能となる。
【０１１６】
以上のように、実施の形態３の装置によれば、制御回路７０内に記録媒体への印刷指令がカラー画像か、或いはモノクロ画像かを判断する画像判別手段を備え、モノクロ印刷時には、各画像形成部に設けた複数の現像ユニットのうち、モノクロ印刷用の現像ユニットを選択して使用するとともに、記録媒体の搬送速度および画像形成部の動作速度を高く設定したので、カラー画像の印刷に比較してモノクロ画像の印刷を高速化できるという効果が得られる。
【０１１７】
また、実施の形態１と比較した場合に、現像ユニットをオペレータが手作業にて交換する必要がなくなり、簡単にモノクロ画像の印刷速度を早めることができるので、印刷指令がページ毎にカラー画像とモノクロ画像との混在するものであるような場合においても、トータルの印刷時間を容易に短くすることができる。
【０１１８】
実施の形態４．
この実施の形態４では、実施の形態３のカラー画像印刷装置と同様に、各画像形成部にそれぞれ２つずつの現像ユニットが配置されている点に特徴があり、これにより互いに同一色であって濃度のみ異なるトナー画像を同時に形成して、印刷されるカラー画像の画質向上を図ったものである。
【０１１９】
図２０は、実施の形態４に係るタンデム型ＬＥＤプリンタの構成を示す図、図２１は、ＬＥＤヘッドにおける各発光素子の配列構造を示す斜視図、図２２は、ＬＥＤヘッドの駆動回路の構成を示すブロック図である。
【０１２０】
ここでは、実施の形態３において説明した図１８のものと異なる構成、及び動作についてのみ説明する。
【０１２１】
図２０に示すように、各画像形成部２Ｂ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃにはそれぞれ２つずつの現像ユニット９Ｂと９Ｂ−１，９Ｙと９Ｂ−２，９Ｍと９Ｂ−３，９Ｃと９Ｂ−４が配置されている。画像形成部２Ｂの現像ユニット９Ｂと９Ｂ−１は、互いに濃度のみ異なるブラックのトナー画像を形成するものである。また、現像ユニット９Ｙと９Ｂ−２も、互いに濃度のみ異なるイエローのトナー画像を形成するものである。また、現像ユニット９Ｍと９Ｂ−３も互いに濃度のみ異なるマゼンタのトナー画像を形成するものである。さらに、現像ユニット９Ｃと９Ｂ−４も互いに濃度のみ異なるシアンのトナー画像を形成するものである。このうち、それぞれ感光体ドラム６Ｂ，６Ｙ，６Ｍ，６Ｃの回転方向上流側に配置された現像ユニット９Ｂ−１〜９Ｂ−４には、他方の下流側に配置された現像ユニット９Ｂ，９Ｙ，９Ｍ，９Ｃより淡色のトナーが格納されている。
【０１２２】
これら複数の現像ユニットは、同時に感光体ドラム６Ｂ，６Ｙ，６Ｍ，６Ｃに当接可能に構成され、感光体ドラム６Ｂ，６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ上に形成された各々の静電潜像を同時に現像可能となっている。また、これらの現像ユニットには各々に異なる現像バイアスが印加されており、感光体ドラムの回転方向の上流側に位置する現像ユニットの現像バイアスの方が、下流側のものより絶対値で低く設定されている。すなわち、例えば画像形成部２Ｂでは、現像ユニット９Ｂ−１の方が現像ユニット９Ｙより現像バイアスが絶対値で小さくなっている。これらについては、後に詳述する。
【０１２３】
また、露光に使用されるＬＥＤヘッド３は、図２１に示すように、発光量の異なる大小の発光素子ＬＤとＳＤとが副走査方向に近接して、走査方向にはそれぞれ２５６０個ずつ配置されている。これらの発光素子ＬＤとＳＤとは、各々のＬＥＤヘッド３に入力されるデータに応じて、いずれか一方の発光素子が点灯されるように選択制御されるものである。図では、３００ＤＰＩのＬＥＤヘッドを示している。すなわち、各発光素子群の２５６０個の素子配列ピッチを、ＬＥＤヘッドの解像度が３００ＤＰＩとなるように配列し、各発光素子内の発光強度の異なる発光素子を副走査方向と直角方向に並べて配列したものである。
【０１２４】
図２２に示すＬＥＤヘッドの駆動回路において、ＬＳＲ１，ＳＳＲ１，…はシフトレジスタであって、２列の発光素子群に対応して、クロック信号ＣＬＫに同期して入力された濃色データＤ１，淡色データＤ２をそれぞれ保持する、２５６０段の２組のシフトレジスタ群で構成される。ＬＴ１−１，ＬＴ１−２，…はラッチ信号ＬＯＡＤによってデータをラッチするラッチ回路であって、各発光素子群にそれぞれ供給される濃色データＤ１と淡色データＤ２をラッチする、２群のラッチ回路から構成される。Ｇ１−１，Ｇ１−２，…はゲート回路であって、ストローブ信号ＳＴＢにより開閉制御される。ＤＲ１−１，ＤＲ１−２，…はドライバ電源ＶＤと接続された発光素子駆動ドライバであって、各発光素子群毎に２つのドライバで構成される。
【０１２５】
ＬＤ１，ＳＤ１，…は発光素子であって、各発光素子群毎に発光強度の異なる２種類の発光素子によって構成される。このうち、発光素子ＬＤ１，ＬＤ２，…が発光強度の大きな素子であり、ＳＤ１，ＳＤ２，…が発光強度の小さな素子である。図に示すように、上述した構成のＬＥＤヘッドでは、２組の発光素子群はドライバ回路を共通にして駆動することが可能である。
【０１２６】
つぎに、上記構成のカラー画像印刷装置の動作について説明する。
【０１２７】
図２３は、画像形成部における画像形成プロセスを示す説明図、図２４は、現像ユニットのバイアスと現像方向を表す図、図２５は、ＬＥＤヘッドの駆動タイミングを示すタイムチャートである。
【０１２８】
図２３において、３は図２１に示すＬＥＤヘッド、４は転写ローラ、６は感光体ドラムである。感光体ドラム６の周囲には、クリーニングユニット１５、帯電ローラ７、現像ユニット９Ａ、９Ｂを備えた画像形成部２が配置されている。感光体ドラム６は、記録媒体Ｓを転写ローラ４との間で挟んで、１ライン毎に画像を転写するものであって、いま、３００ＤＰＩの印字密度で印刷が行なわれるとすると、ＬＥＤヘッド３は、図２５（ａ）に示すように、記録媒体Ｓが１／３００インチ搬送される間隔で発生するライン同期信号ＬＳＹＮＣのタイミングで駆動され、感光体ドラム６を照射している。
【０１２９】
ＬＥＤヘッド３には、実施の形態１の場合と同様に、図６に示す印刷制御回路７７から実印刷データが供給されるが、図２１において説明したように、ここでは、ＬＥＤヘッドの駆動回路から濃色データＤ１と、淡色データＤ２が実印刷データとして供給されている。図２５（ｂ）、（ｃ）に示すように、これらデータＤ１、Ｄ２がクロック信号ＣＬΚとともにＬＥＤヘッド３に入力すると、濃色、淡色、及び「０」の２ビットの入力信号としてシフトレジスタＬＳＲ，ＳＳＲに転送される。シフトレジスタＬＳＲ，ＳＳＲ内の２ビットの入力信号は、実印刷データＤ１（濃色）が「１」であれば、発光強度大の信号出力となり、実印刷データＤ２（淡色）が「１」であれば、発光強度小の信号出力となり、「０」の際には出力されない。
【０１３０】
以降、同様の動作が２５６０回繰り返され、シフトレジスタＬＳＲ１，ＳＳＲ１，…，ＬＳＲ２５６０，ＳＳＲ２５６０までデータがシフトされる。次に、図２５（ｄ）に示すラッチ信号ＬＯＡＤが入力され、すべてのシフトレジスタのデータがラッチＬＴ１−１，ＬＴ１−２，…にラッチされる。その後、ストローブ信号ＳＴＢが入力された時点で、発光素子ＬＤ１，ＳＤ１，…のうち選択された素子だけがゲート回路Ｇ１−１，Ｇ１−２，…を介してドライバＤＲ１−１，ＤＲ１−２，…により点灯される。
【０１３１】
図２５（ｅ）にはＬＥＤヘッドの駆動エネルギーを示している。駆動エネルギー量は駆動時間に比例するものであり、各ラインの駆動エネルギー量は同等になるように設定されている。したがって、ＬＥＤヘッドは常に等しい発光エネルギーで駆動されるから、ドット単位で画像の濃淡を表現するには
しかし、この実施の形態４では、各ラインの各ドット位置ごとに、濃色データＤ１が供給されたか、淡色データＤ２が供給されたかに応じて、その発光エネルギーは図２５（ｆ）に示すＬ、又はＳに変化させている。
【０１３２】
以上のように、ひとつのドット位置に発光強度の異なる発光素子を組み合わせて配置したＬＥＤヘッド３では、各発光素子を選択的に発光させることで、各ドット位置における露光強度を走査方向位置に応じて変えることができる。したがって、図２４（Ａ）に示すように感光体ドラム６上の同一印字ラインであって、異なったドット位置で、異なる電位（露光が小さいところでは、−５５０Ｖ、露光が大きいところでは−３５０Ｖ）による潜像化された画像を形成できる。
【０１３３】
露光された感光体ドラム６が回転して、最初に現像ユニット９Ａにより現像され、さらに感光体ドラム６が回転すると、同一ドット位置が次の現像ユニット９Ｂの位置に移動する。図２４（Ｂ）に示すように、現像ユニット９Ａ，９Ｂには各々異なった現像バイアスが印加されているので、各現像ユニット９Ａ，９Ｂにて現像される感光体ドラム６のトナー画像は、その潜像電位に応じて濃淡いずれかのトナー画像として選択的に現像される。
【０１３４】
図２４（Ｂ）は、トナー電位（−５０〜−１００Ｖ）に対して、濃色トナーによる現像ユニット９Ａの現像バイアス（−２５０〜−３００Ｖ）、及び淡色トナーによる現像ユニット９Ｂの現像バイアス（−４５０〜−５００Ｖ）を示している。現像ユニット９Ａのトナー電位を通常のトナー電位（−３５０〜−４００Ｖ、図４参照）より（絶対値で）小さい電位とするために、濃色トナーの現像バイアスを−２００Ｖに低く設定している。したがって、感光体ドラム６上には、ＬＥＤヘッド３から大きなエネルギーを受け取って、発光強度の大きな発光素子で照射された部分（露光大の部分）のみ現像可能となり、発光強度の小さな発光素子で照射された部分（露光小の部分）は現像されない。こうして、その潜像電圧（絶対値）が低い感光体ドラム６のドット位置には濃色のトナーが引き寄せられ、潜像電圧が高いドット位置は現像されない。
【０１３５】
次に、感光体ドラム６が回転して現像ユニット９Ｂに到達するが、この現像ユニット９Ｂの現像バイアスは現像ユニット９Ａよりも高い電位（−４００Ｖ）に設定してあるので、潜像電圧が高いドット位置が現像ユニット９Ｂで現像される、すなわち淡色トナーが感光体ドラム６の表面電界により引き寄せられるのは、潜像電圧の高い（ＬＥＤにて小さいエネルギーで照射された、すなわち発光強度小の発光素子で照射された）ドット位置となる。ここでは、すでに現像ユニット９Ａで現像された感光体ドラム部分の潜像電位は−３５０Ｖと低い。しかし、感光体ドラム６上のその位置には、すでに現像された濃色トナーが存在するために電位的にマイナス方向に上昇していて、現像器９Ｂによってはあまり現像はなされない。以上のように、２つの現像器９Ａ，９Ｂにて順次、感光体ドラム６上に現像された濃淡トナーは、転写ローラ４に対応する転写位置まで回転してから記録媒体Ｓ上に転写される。
【０１３６】
以上では、ひとつの画像形成部２での動作についてのみ説明したが、４つの画像形成部２Ｂ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃでそれぞれ同様な動作が行われることによって、記録媒体上に順次、画像を転写することができる。そして、各画像形成部２Ｂ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃの現像ユニット９Ａ，９Ｂに各々濃度の異なるトナーが充填され、現像ユニット９Ａ，９Ｂの両方を選択して印刷すれば、発光強度の大きな露光部分には濃い画像として、発光強度の小さな露光部分は淡い画像として印刷できる。
【０１３７】
以上詳細に説明したように、本発明によれば各発光素子群ごとに発光エネルギーを変えて露光し、この発光強度の大小により異なる濃度のトナーを現像するようにしたので、従来の印刷速度と同じ速度で、印刷品位の高い階調印刷が可能になる。
【０１３８】
さらに、感光体ドラム上の潜像電位を切り替えることによって選択的に濃淡の画像を現像するようにしたので、記録媒体が電子写真プリンタにおける写真プロセスを一回通過するだけで、濃度を変化させたカラー画像の印刷ができる。
【０１３９】
上述した実施の形態４では、一例としてイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各々の濃淡トナーによる印刷について説明したが、各々８つの現像ユニットに異なる色のトナーを充填することで８色のカラー印刷も可能である。また、記録媒体上に８種類の異なる濃度のトナー画像による印刷も可能である。さらに、それぞれの画像形成部に実装する現像ユニットを２本以上に増やせば、さらに多色の印刷も可能である。
【０１４０】
【発明の効果】
この発明は、以上に説明したように構成されているので、以下に示すような効果を奏する。即ち、複数の画像形成部の各ＬＥＤヘッドに対して、ブラックの印字データを転送して、ブラックの画像形成部では奇数ラインの印刷だけが行われ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、及びシアン（Ｃ）の画像形成部では減法混色作用によって偶数ラインの印刷だけを行うことで、カラー印刷の場合に較べて２倍の印刷速度でモノクロ印刷ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施の形態１に係る、カラー印刷時のタンデム型ＬＥＤプリンタの構成を示す図である。
【図２】  タンデム型カラープリンタにおける画像データ処理回路の構成を示すブロック図である。
【図３】  プリント機構の露光装置、及び現像器の構成を示す図である。
【図４】  現像ユニットにおける現像プロセスを説明する図である。
【図５】  ＬＥＤヘッドの駆動回路を示すブロック図である。
【図６】  プリンタ制御回路の構成を示すブロック図である。
【図７】  プリンタ側のコントロールユニット部を構成する画像データ処理回路を示すブロック図である。
【図８】  プリンタ側のコントロールユニット部を構成する画像データ処理回路を示すブロック図である。
【図９】  画像データ処理回路における画像データの転送、格納のタイミングを示す図である。
【図１０】  各ＬＥＤヘッドへのデータ転送タイミングを示す図である。
【図１１】  記録媒体への印刷方式の一例を説明するための模式図である。
【図１２】  実施の形態２に係るカラー画像印刷装置における印字用紙への印刷方式を説明するための模式図である。
【図１３】  各ＬＥＤヘッドへのデータ転送タイミングを示す図である。
【図１４】  図１３のラインスキャン期間Ｉ１を拡大して示すデータ転送タイミング図である。
【図１５】  図１３のラインスキャン期間Ｉ２を拡大して示すデータ転送タイミング図である。
【図１６】  図１３のラインスキャン期間Ｉ３を拡大して示すデータ転送タイミング図である。
【図１７】  図１３のラインスキャン期間Ｉ４を拡大して示すデータ転送タイミング図である。
【図１８】  実施の形態３に係る、カラー印刷モード時のタンデム型ＬＥＤプリンタにおける現像ユニットの状態を示す図である。
【図１９】  実施の形態３に係る、モノクロ印刷モード時のタンデム型ＬＥＤプリンタにおける現像ユニットの状態を示す図である。
【図２０】  実施の形態４に係るタンデム型ＬＥＤプリンタの構成を示す図である。
【図２１】  ＬＥＤヘッドにおける各発光素子の配列構造を示す斜視図である。
【図２２】  ＬＥＤヘッドの駆動回路の構成を示すブロック図である。
【図２３】  画像形成部における画像形成プロセスを示す説明図である。
【図２４】  現像ユニットのバイアスと現像方向を表す図である。
【図２５】  ＬＥＤヘッドの駆動タイミングを示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１  カラー画像印刷装置、  ２，２Ｂ、２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ  画像形成部、  ３Ｂ、３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ  ＬＥＤヘッド、  ４Ｂ、４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ  転写ローラ、  ６Β、６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ  感光体ドラム、  ７Ｂ、７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ  帯電ローラ（ＣΗローラ）、  ９Ｂ、９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ  現像ユニット、  １５Ｂ、１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ  クリーニングユニット、  ２０  搬送ベルト、  ３０駆動ローラ、  ３１  従動ローラ、  Ｓ  記録媒体、  ３３  クリーニングブレード、  ３４  廃トナータンク、  ４０  用紙収容カセット、  ４７  ホッピング機構、  ５１，５２  レジストローラ、  ５３  媒体ガイド、  ５４  吸着ローラ、  ５６  手差トレイ、  ５７，６２  ガイド、  ５８，６１  フォトセンサ、  ６０  除電器、  ６３  定着器、  ６４  ヒートローラ、  ６５  加圧ローラ、  ６６  クリーニングパッド、  ６７  排出スタッカ、  ７０  制御回路、  ７１  ＳＰバイアス電源、  ７２  ＤＢバイアス電源、  ７３  帯電用電源、  ７５  吸着帯電電源、  ７６  除電電源、  ７７  印刷制御回路、  ７８画像メモリ、  ７９  インタフェース回路、  ８０  定着器制御回路、  ８１モータ駆動回路、  ８２〜８９  モータ、  ９０  センサドライバレシーバ。
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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