CN101013287A

CN101013287A - 自动配准图像形成装置

Info

Publication number: CN101013287A
Application number: CNA2007100069134A
Authority: CN
Inventors: 桑原善宏
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2006-01-30
Filing date: 2007-01-30
Publication date: 2007-08-08
Also published as: US7605836B2; US20070177002A1; JP2007199634A

Abstract

一种图像形成装置，通过以旋转偏转器扫描光束在光电导元件上形成潜像，并在纸张上形成可视图像而不用在纸张输送路径中暂时停止纸张。该图像形成装置包括：在给出图像形成指令时驱动旋转偏转器的马达；确定驱动旋转偏转器的马达是否达到稳态的旋转状态确定设备；当旋转状态确定设备确定马达达到稳态时开始输送纸张(从纸张输送路径的起始位置)的进纸控制设备。检测纸张通过纸张输送路径上的预定位置的通过时间的检测设备。基于通过时间开始在光电导元件上形成潜像的潜像形成控制设备。

Description

自动配准图像形成装置

技术领域

本发明涉及诸如打印机、复印机等的电子照相图像形成装置，特别是涉及能够在传输过程中同步纸张，而不会在纸张输送中暂时停止纸张的图像形成装置。

背景技术

诸如电子照相图像形成装置的光扫描类型图像形成装置在LBP(激光束打印机)、传真机之类中由于其高速度和高分辨率性能已广泛使用。这种电子照相图像形成装置通常包括旋转光电导鼓和光电导鼓周边的各种部件，诸如用于对光电导鼓的光敏表面进行充电的充电器，用于对带有电荷的光敏表面进行曝光并形成潜像的曝光部分，用于提供色粉并使得潜像变为调色图像的显像部分，以及用于将调色图像转印到纸张上的转印部分。

在图像形成装置中，多边形镜持续地旋转并在主扫描方向扫描从半导体激光器发出的激光束以在光电导元件的表面上进行曝光。用于驱动多边形镜的多边形马达通常处于待机状态，并随着图像形成开始而开始旋转。输送纸张并将其停止在恰好在转印位置之前的预定位置。接着，例如，在过了预定时间之后，通过配准离合器重新开始进纸。即，纸张为了等待稳态旋转和与图像形成同步的目的而重新启动。然而，由于通常并不总是检测达到稳态旋转，预定时间有时候趋向于比所需要的更长，从而导致第一张纸的较慢打印。

日本专利申请第5-2298号试图在使用图像形成装置的配准离合器中采用检测设备来检测多边形马达是否达到稳态旋转，并在检测到稳态旋转时重新开始进纸。此外，很多低价格机器为了减少成本的目的通常不包括配准离合器。

在这种传统图像形成装置中，实际上可以避免这种低打印输出，但是由于额外采用了配准离合器而成本较高。此外，低价格机器由于忽略了图像和处于转印位置的纸张之间的同步而通常会引起转印纸张上的图像偏离。

发明内容

从而，本发明的一个目的是改进这种现有技术并提供一种新型并且独创的自动配准图像形成装置，通过以旋转偏转器扫描光束在光电导元件上形成潜像，并在纸张上形成可视图像而不用在纸张输送路径中暂时停止纸张。这种新型并且独创的自动配准图像形成装置包括在给出图像形成指令时驱动旋转偏转器的马达，确定驱动旋转偏转器的马达是否达到稳态的旋转状态确定设备，以及当旋转状态确定设备确定马达达到稳态时开始输送纸张(从纸张输送路径的起始位置)的进纸控制设备。检测纸张通过纸张输送路径上的预定位置的通过时间的检测设备。基于通过时间开始在光电导元件上形成潜像的潜像形成控制设备。

在另一个实施例中，当接收到表示马达处于稳态状况的稳态信号时，旋转状态确定设备确定马达达到稳态。

在还有另一个实施例中，进纸控制设备在预定时间开始输送纸张(从纸张输送路径的起始位置)，从而马达可以在(纸张到达)纸张输送路径上的预定位置达到稳态，所述进纸控制设备基于按图像形成指令而旋转的马达可以达到稳态所需的时间，计算该预定时间。

在还有另一个实施例中，预定时间在马达旋转开始时开始，并基于马达可靠地变为稳态状况的时间和纸张从纸张起始位置达到预定位置所需的时间之间的差异来计算该预定时间。

在还有另一个实施例中，在检测了通过时间之后，潜像形成装置从过了预定时间之后开始形成潜像。

附图说明

通过结合附图参考下列详细描述，将更完整的认识并更好地理解本发明及其伴随的优点，其中：

图1示意性地示例说明了根据本发明一个实施例的示例激光打印机的构件；

图2为说明根据本发明一个实施例的激光打印机的示例控制器的结构的框图；

图3为说明根据本发明一个实施例的激光打印机的控制系统的示例主部分的结构的框图；

图4示例说明了根据本发明一个实施例，在激光打印机的控制中使用的示例数值；

图5为示例说明根据本发明一个实施例的激光打印机的示例主部分的流程图；

图6为示例说明根据本发明一个实施例的激光打印机的主部分的示例操作定时的时序图；

图7为示例说明根据本发明另一个实施例的激光打印机的主部分的示例操作的流程图；

图8为示例说明根据本发明另一个实施例的激光打印机的主部分的示例操作定时的时序图。

具体实施方式

现在参考附图，其中相同的引用号码在多个图示中指定相同或对应的部件，特别地在图1中，描述了激光打印机(LBP)的示例内部构造作为本发明的一个实施例。

在激光打印机中，进纸辊12从位于上方和下方两格进纸盒10a和10b中的一个(进纸盒10a)上的纸叠11a进给纸张P。纸张P通过配准传感器11没有停顿地与潜像形成同步。接着，纸张P由一对配准辊136输送到光电导鼓15附近的转印(transfer)位置。充电器16对光电导鼓15的表面进行充电(charge)，光电导鼓15由主马达在箭头所示的方向旋转。对表面充电并接着由从光写入单元26发出并调制的激光束光点扫描，从而在光电导鼓15的表面形成潜像。接着由显像单元17为潜像提供色粉并可视化。

调色图像由转印充电器18转印到该对配准辊13输送的纸张P上。将具有调色图像的纸张P从光电导鼓15分离并由传送带进给到固色单元20。接着，纸张P由压力辊20a压力接触到固色辊20b上，从而调色图像由压力和预先增加的热量固色。离开固色单元20的纸张P接着由出纸辊21推出到配置在打印机的侧面的推出托盘上。清洁单元23去除并收集光电鼓15上剩余的色粉。安装了打印机引擎的控制系统和控制器之类的打印电路板24配置在打印机的上部。

现在，参考图2说明控制器1的示例结构。如图所示，控制器1包括CPU101，用于外部地提供字体数据或程序的IC卡102，作为用于存储从操作面板110等发送的模式表示内容的非易失性存储器的NVRAM 103，程序使用ROM 104，用于存储字体的图案数据的字体使用ROM 105，RAM 106，用于与打印机引擎2进行指令，状态，以及打印数据之类的通信的引擎接口107，用于与操作面板110进行指令以及状态等的通信的面板接口109，主机接口111，以及用于与磁盘装置114进行指令，状态，以及数据等的通信的磁盘接口113。

CPU 101根据存储在程序使用ROM 104中的程序，来自操作面板110的模式指令，以及来自主机装置112等的指令常规地控制控制器。RAM 106作为CPU 101的工作存储器，存储输入数据的缓存存储器，存储打印数据的页面缓存，以及下载字体使用的存储器等来使用。操作面板110通知用户当前打印机状态并执行模式指令和类似的动作。主机接口111包括中央接口(Centro interface)或RS232C，并与主机装置112通信。磁盘装置114包括软盘装置或硬盘驱动器装置，并存储各种数据，诸如字体数据，程序，打印数据等。

现在，参考图3描述配置在打印机引擎2中的示例多边形马达控制系统。如图所示，打印引擎2包括ROM 3，计数器4，以及作为具有PM(多边形马达)驱动器5工作的PM旋转控制部件6。还包括：具有未示出的多边形镜的旋转偏转器8，通过轴杆9直接连接到多边形镜7并由其驱动；进纸离合器27，用于将从主马达14传送的驱动力传送到进纸辊12上；以及离合器驱动器28，用于从引擎CPU 31接收信号并驱动进纸离合器27等。

现在，描述示出了操作控制中使用的各种值的表格。DPI信号包括由引擎接口107的引擎CPU 31使用的两比特代码来为PM旋转控制部分6表示像素密度，并表示像素密度(DPI)。多边形马达7的旋转次数(rpm)对应于像素密度。CPU 31在打印开始之前根据主机装置112表示的像素密度输出DPI信号到PM旋转控制部件6的ROM 3。ROM 3接收DPI信号的输入作为地址，并将存储在对应地址中的频率划分率输出并设置到计数器4中。

计数器4对独立地输入到其中的时钟(CLK)的数量进行计数，并且每当计数值达到已经设置的频率划分率的预定值的时候将计数值清零。计数器4同时开始计数和将脉冲信号输出到PM驱动器5。从而，PM驱动器5将驱动脉冲与脉冲信号同步地输出到多边形马达7，从而同步地旋转多边形马达7。从而，多边形马达7以对应于从如图4所示的各像素密度中指定的像素密度的旋转次数旋转。通过以该旋转次数旋转的旋转偏转器8扫描根据图像数据调制的激光束，从而在光电导鼓15上形成预定的潜像。此外，当以指定的图像密度完成了诸如一个或多个页面的图像读取的一系列工作的时候，激光打印机进入待机状态。

图4示出了像素密度，马达旋转次数之间的示例关系，并且在与像素密度无关而使用相同的输送速度的条件下描述了马达变为稳态的时间。如图所示，随着像素密度增加，需要增加马达每分钟的旋转次数。从而，马达达到稳态所需的时间相应地增加了。

现在，描述几个实施例。如上所述，CPU 31实现权力要求的旋转状况确定装置，进纸控制设备，以及潜像形成控制设备。配准传感器11作为权利要求的检测设备工作。

现在，参考图5，描述根据本发明的一个实施例的示例操作的步骤。开始的时候，控制器1中的CPU 101在步骤S1中从主机装置112接收包括像素密度的打印指令。接着，CPU 101在步骤S2中发出包括像素密度的马达旋转请求到引擎CPU 31。作为响应，引擎CPU 31在步骤S3中使得主马达14和多边形马达7开始旋转。计数器4以上述方式以根据像素密度的频率输出脉冲信号到多边形马达7。步骤S4中，控制器1在从主机装置112接收到打印数据时将打印数据扩展为图像数据(例如位图扩展)。当完成了扩展到图像数据，CPU 101在步骤S5中发送进纸请求到引擎CPU 31。

接着，在步骤S6中，引擎CPU 31等待多边形马达7的旋转的稳态状况，并且在从多边形马达7接收到表示稳态状况的信号时确定旋转达到稳态状况。在步骤S7中，引擎CPU 31通过打开进纸离合器27旋转进纸辊12，从而开始进纸操作。多边形马达7包括步进马达。商业可用的步进马达通常包括表示稳态状况的线。在该实施例中，由于通过使用稳态信号表示线来执行是否达到稳态旋转的判断，可以并不昂贵地执行稳态旋转的检测。此外，监控多边形马达7是否达到稳态旋转而不是监控主马达14的原因是，采用步进马达的多边形马达7需要较长的时间来达到稳态。

当纸张的前侧边缘通过该对配准辊13时，配准传感器11检测通过时间。在步骤S8中，引擎CPU 31在通过时间之后过了时间“e”之后表示光写入单元26开始对光电导鼓15的表面的曝光(写入)。以这种方式，可以可靠地获得纸张对于光电导鼓上的图像的定位。通过以通过时间之后的延迟“e”开始曝光，即，不是通过在检测之后立即执行曝光，可以改变配准传感器11的位置来在预定范围内自由地调整转印纸张上的写起始位置。

现在，参考图6说明执行第一打印时的示例时序。如图所示，时序从打印指令接收开始到曝光(即，光电鼓上的图像写入)。如图所示，“a”表示从主机装置112接收到打印指令到控制器1完成将打印图像扩展为图像数据的时间。“b”表示从多边形马达7开始旋转到它达到稳态旋转(输出稳态信号)的时间，“c”表示纸张从进纸起始位置到达配准辊对的时间，而“e”表示纸张从配准辊移动到转印位置的时间和光电导部件表面从曝光位置移动到转印位置的时间之间的差异。

从而，根据该实施例，即使没有配准离合器的低价格机器也可以执行纸张与要转印的光电导元件表面上形成的图像之间的同步。此外，由于同步的纸张和图像以恒定的速度前进，它们之间不会发生偏差。此外，由于以恒定的速度执行主扫描(即，曝光扫描)，图像不会扭曲。

现在，参考图7，描述第二实施例的示例步骤。开始的时候，控制器1中的CPU 101在步骤S11中从主机装置112接收包括像素密度的打印指令。接着，CPU 101在步骤S12中发出包括像素密度的马达旋转请求到引擎CPU31。引擎CPU 31在步骤S13中使得主马达14和多边形马达7旋转。如上所述，计数器4以根据像素密度的频率输出脉冲信号到多边形马达7。

步骤S14中，控制器1至少将从主机装置112接收的打印数据扩展为图像数据(例如位图扩展)。当完成了这种扩展，控制器1中的CPU 101在步骤S15中发送进纸请求到引擎CPU 31。当多边形马达7等开始旋转之后过了时间“d”(参考图8)之后，引擎CPU 31打开进纸离合器27并旋转进纸辊12。从而，在步骤S16中开始进纸操作。这种时间“d”表示时间b2(参考图8)和时间“c”(参考图8)之间的差异，时间b2是通过在考虑不均匀性和多边形马达7的时间退化的影响的情况下，将室内透明度(room alpha)加到马达达到稳态所需的时间上来计算的，而时间“c”为纸张从进纸起始位置到达配准辊对所需的时间。这种时间“d”是预先存储在存储器中的。

以这种方式，在步骤S17中，当纸张的前侧边缘通过配准辊13时多边形马达可靠地达到稳态状况。此外，在步骤S18中，由配准传感器11检测前侧边缘通过该对配准辊13时的通过时间，并且引擎CPU 31在通过时间之后过了时间“e”之后开始带有电荷的光电导鼓15的表面的曝光。从而，可以可靠地获得纸张和光电导鼓上的图像之间的定位。

根据该实施例，在多边形马达开始旋转之后过了比达到稳态的时间短的时间“d”之后开始进纸，可以在保持相同的优点的情况下将第一打印时间最小化。此外，由于可以略去检测多边形马达是否达到稳态的检测设备，成本更为节约。

在上述教导下可以进行本发明的各种变型和改动。因此，可以理解在所附的权利要求的范围之内可以以除了这里特定描述的之外的方式实现本发明。

Claims

1.一种图像形成装置，其通过以旋转偏转器扫描光束在光电导元件上形成潜像，并在纸张上形成可视图像而不用在纸张输送路径中暂时停止纸张，所述图像形成装置包括：

马达，用于在接收到图像形成指令时驱动旋转偏转器；

旋转状态确定设备，用于确定驱动旋转偏转器的马达是否达到稳态；

进纸控制设备，用于当旋转状态确定设备确定马达达到稳态时从纸张输送路径的起始位置开始输送纸张；

检测设备，用于检测纸张通过纸张输送路径上的预定位置的通过时间；以及

潜像形成控制设备，用于基于该通过时间开始在光电导元件上形成潜像。

2.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中

当接收到表示马达处于稳态状况的稳态信号时，所述旋转状态确定设备确定马达达到稳态。

3.一种图像形成装置，其通过以旋转偏转器扫描光束在光电导元件上形成潜像，并在纸张上形成可视图像而不用在纸张输送路径中暂时停止纸张，所述图像形成装置包括：

马达，用于在接收到图像形成指令时驱动旋转偏转器；

检测设备，用于检测纸张通过纸张输送路径上的预定位置的通过时间；

进纸控制设备，用于在旋转偏转器开始旋转之后经过预定时间时从纸张输送路径的起始位置开始输送纸张，从而马达可以在纸张到达纸张输送路径上的预定位置时达到稳态，所述进纸控制设备基于按图像形成指令而旋转的马达可以达到稳态所需的时间计算该预定时间；以及

4.根据权利要求3所述的图像形成装置，其中

所述预定时间从马达旋转开始时开始，并基于马达可靠地变为稳态状况的时间和纸张从纸张起始位置达到预定位置所需的时间之间的差异来计算该预定时间。

5.根据权利要求1到3中任一项所述的图像形成装置，其中

在检测到所述通过时间之后经过预定时间时，所述潜像形成装置开始形成潜像。