JP2005173470A - 画像形成装置および画像形成装置における制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 配線遅延による生じる画像書き込み開始タイミングへの影響を防止する画像形成装置を提供する。
【解決手段】 複数の書込制御部（４３Ｍ〜４３Ｋ）が、記録媒体の給紙タイミングから生成されるシステム動作開始信号を起点に、画像信号処理部（４１）へ画像信号の転送要求を行うまでの遅延タイミングを制御する複数のカウンタ（４５）を有し、主走査同期信号を検出する同期検知センサ（３１−１、２）から生成される同期検知信号を各色の書込制御部（４３Ｍ〜４３Ｋ）のみに入力し、書込制御部（４３Ｍ〜４３Ｋ）にて同期検知信号をデジタル処理し、主走査方向の基準信号として使用する。
【選択図】 図５

Description

本発明は、複数の可視像を重ねて形成することが可能な中間転写体を有するプリンタ、複写機、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置および画像形成装置における制御方法に関するものである。

近年のカラー画像形成装置は複数色の画像を形成するために、複数の画像形成部を備えた構成となっている。例えば、中間転写ベルトと称される搬送ベルトに沿って感光体等の可視画像形成部が各色毎に並べられ、中間転写ベルトの同一位置に各色の画像を重ね合わせて重ね画像を形成し、該形成した重ね画像を転写装置にて中間転写ベルトの転写紙上に転写するタンデム型のカラー画像形成装置がある。このタンデム型のカラー画像形成装置に具備する中間転写ベルトは無端形状からなり、複数のローラに掛け渡されて所定の張力により配置されている。また、この中間転写ベルトはローラを回転させる駆動手段により所定の方向に一定速度で搬送させることになる。

しかしながら、タンデム型の画像形成装置は、各色のレーザビームを感光体ドラムに照射し、中間転写ベルト上に一次転写する副走査方向の位置により、レジストセンサを起点とするシステム動作開始信号発生時から潜像形成時までのタイミングが、各色毎に異なることになる。これは、書込光学ユニットが中間転写ベルトに対して照射する各色のレーザビームの照射位置が異なるためである。この問題を解消すべく、転写紙位置を検出するレジストセンサの検出信号を基に生成されるシステム動作開始信号を起点に静電潜像形成動作開始までのタイミングで副走査レジストを調整している。

なお、本発明より先に出願された技術文献として、転写紙を検知してから実際に画像書き込み信号を出力するまでの出力タイミングを制御することで、複数の像担持体上に形成された各色像を転写紙に順次重ね合わせて転写する際に色ずれの無い正確な画像を出力でき生産性の向上も図れることが可能となる画像形成装置がある（例えば、特許文献１参照）。また、レジストセンサが記録紙を検知したタイミングを基準として画像書き出しタイミングを決定し、光書き込み部に画像書き出しタイミング信号を出力制御することで、各色の画像が±１ライン分ずれ、精度良く副走査方向の位置調整を行うことが困難である課題を解決した画像形成装置がある（例えば、特許文献２参照）。このように、転写紙位置をレジストセンサ等により検出し、制御部において検出タイミングを起点に画像書き込み開始タイミングを制御し、画像形成部の同期検知センサから生成される主走査同期信号をカウントして画像書き込み開始タイミングを決定している。なお、主走査同期信号（上記特許文献１ではＤＥＴＰと記載）は、光学センサ等の出力信号でありアナログ信号である。
特開平９−２３６９６３号公報 特開平９−２２０８２５号公報

しかしながら、上記特許文献１、２は共に、制御部において画像形成部の同期検知センサから生成される主走査同期信号をカウントして画像書き込み開始タイミングを決定していることから、同期検知センサから制御部までの配線により、画像書き込み開始タイミングの制御に影響を与えることになる。例えば、上記特許文献１では画像データ処理部と、ＦＳＹＮＣ（画像書き出しタイミング信号）出力タイミング計測部と、ＤＥＴＰタイミング差計測部と、に主走査同期信号が同期検知センサから接続されているが、各色の同期検知センサから各処理部や、計測部までの配線レイアウトが各色毎に大きく異なった場合に、各制御部に入力されるＤＥＴＰ（主走査同期信号）タイミングが遅延し、画像書き込み開始タイミングの制御に大きく影響することになる。

また、上記特許文献１、２は共に、各色の書き込み光学系を独立に有しており、各色毎にポリゴンミラー、同期検知センサ等を具備している。この場合、各色の書き込み光学系を構成するレンズ、ミラー等の光学部品やポリゴンミラー、同期検知センサなどの構成部品のバラツキにより同期検知センサや感光体ドラム面上に照射するレーザビームに対するレーザビームの光量やレーザビーム径等の特性バラツキを発生させる虞がある。また、各色毎に部品を配置するので、単色モノクロの画像形成装置に比べて部品点数がカラー色（通常は、黒、マゼンタ、シアン、イエローの４色）の分だけ増大することになる。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、配線遅延による生じる画像書き込み開始タイミングへの影響を防止する画像形成装置および画像形成装置における制御方法を提供することを目的とするものである。

かかる目的を達成するために、本発明は以下の特徴を有することとする。

本発明にかかる画像形成装置は、各色に対応する複数の光源と、光源から放射された光束を偏向走査する１つの光偏向器と、光偏向器により偏向走査された複数の光束から静電潜像を形成する書き込み光学系と、書き込み光学系から照射された光束により可視像を形成する像担持体と、像担持体に対向配置され各色の可視像を順次転写する中間転写体と、中間転写体に形成された可視像を記録媒体上に一括転写する転写装置と、各色毎に光源を制御する複数の書込制御部と、書込制御部に対して画像信号を入力する画像信号処理部と、を有し、書込制御部は、記録媒体の給紙タイミングから生成されるシステム動作開始信号を起点に、画像信号処理部へ画像信号の転送要求を行うまでの遅延タイミングを制御する複数のカウンタを有することを特徴とするものである。

また、本発明にかかる画像形成装置は、書込制御部は、システム動作開始信号を起点に、書込制御部から画像信号処理部へ画像信号の転送要求を行うまでの遅延タイミングを管理するカウンタを、主走査方向の動作基準信号である同期検知信号を基にタイミング管理された主走査同期信号にて制御する手段を有することを特徴とするものである。

また、本発明にかかる画像形成装置は、書込制御部は、システム動作開始信号を起点に、書込制御部から画像信号処理部へ画像信号の転送要求を行うまでの遅延タイミングを管理するカウンタを、光源として用いるレーザダイオードのビーム数に応じて切り替える手段を有することを特徴とするものである。

また、本発明にかかる画像形成装置は、書込制御部は、記録媒体毎にシステム動作開始信号を起点に、書込制御部から画像信号処理部へ画像信号の転送要求を行うまでの遅延タイミングを制御するカウンタを切り替える手段を有することを特徴とするものである。

また、本発明にかかる画像形成装置は、書込制御部は、記録媒体毎にシステム動作開始信号を起点に、書込制御部から画像信号処理部へ画像信号の転送要求を行うまでの遅延タイミングを制御する複数のカウンタを周回させて順々に切り替えさせる手段を有することを特徴とするものである。

また、本発明にかかる制御方法は、各色に対応する複数の光源と、光源から放射された光束を偏向走査する１つの光偏向器と、光偏向器により偏向走査された複数の光束から静電潜像を形成する書き込み光学系と、書き込み光学系から照射された光束により可視像を形成する像担持体と、像担持体に対向配置され各色の可視像を順次転写する中間転写体と、中間転写体に形成された可視像を記録媒体上に一括転写する転写装置と、各色毎に光源を制御する複数の書込制御部と、書込制御部に対して画像信号を入力する画像信号処理部と、を有する画像形成装置における制御方法であって、書込制御部が、記録媒体の給紙タイミングから生成されるシステム動作開始信号を起点に、書込制御部から画像信号処理部へ画像信号の転送要求を行うまでの遅延タイミングを制御する複数のカウンタを制御する工程を行うことを特徴とするものである。

また、本発明にかかる制御方法は、書込制御部が、システム動作開始信号を起点に、書込制御部から画像信号処理部へ画像信号の転送要求を行うまでの遅延タイミングを管理するカウンタを、主走査方向の動作基準信号である同期検知信号を基にタイミング管理された主走査同期信号にて制御する工程を行うことを特徴とするものである。

また、本発明にかかる制御方法は、書込制御部が、システム動作開始信号を起点に、書込制御部から画像信号処理部へ画像信号の転送要求を行うまでの遅延タイミングを管理するカウンタを、光源として用いるレーザダイオードのビーム数に応じて切り替える工程を行うことを特徴とするものである。

また、本発明にかかる制御方法は、書込制御部が、記録媒体毎にシステム動作開始信号を起点に、書込制御部から画像信号処理部へ画像信号の転送要求を行うまでの遅延タイミングを制御するカウンタを切り替える工程を行うことを特徴とするものである。

また、本発明にかかる制御方法は、書込制御部が、記録媒体毎にシステム動作開始信号を起点に、書込制御部から画像信号処理部へ画像信号の転送要求を行うまでの遅延タイミングを制御する複数のカウンタを周回させて順々に切り替えさせる工程を行うことを特徴とするものである。

本発明にかかる画像形成装置および制御方法は、複数の書込制御部が、記録媒体の給紙タイミングから生成されるシステム動作開始信号を起点に、画像信号処理部へ画像信号の転送要求を行うまでの遅延タイミングを制御する複数のカウンタを有することで、画像信号の転送タイミングをシステムに合わせたタイミングに自由に調整することが可能となる。

本発明にかかる画像形成装置は、複数の書込制御部（４３Ｍ〜４３Ｋ）が、記録媒体の給紙タイミングから生成されるシステム動作開始信号を起点に、画像信号処理部（４１）へ画像信号の転送要求を行うまでの遅延タイミングを制御する複数のカウンタ（４５）を有し、主走査同期信号を検出する同期検知センサ（３１−１、２）から生成される同期検知信号を各色の書込制御部（４３Ｍ〜４３Ｋ）のみに入力し、書込制御部（４３Ｍ〜４３Ｋ）にて同期検知信号をデジタル処理し、主走査方向の基準信号として使用することで、配線遅延による影響を解消することが可能となる。また、書込制御部（４３Ｍ〜４３Ｋ）にレジストセンサ検出信号から生成されるシステム動作開始信号を入力することで、各色のレーザビーム照射位置から換算される遅延量を、システム動作開始信号を起点に制御し、画像処理部（４１）へ画像信号を転送要求するタイミングを調整することが可能となる。

以下、添付図面を参照しながら、本発明にかかる画像形成装置について説明する。
まず、図１を参照しながら、本発明の画像形成装置に搭載される書き込み光学ユニットの概略構成について説明する。

図１に示す書き込み光学ユニットは、レーザダイオードを光源として使用し、感光体ドラム面上にレーザビームを照射させ、複数の色を重ねて形成することが可能となる中間転写ベルトを有するカラー画像形成装置に適用されるものである。

図１に示す書き込みユニットは、レーザダイオードを装着したレーザユニット（２６Ｍ〜２６Ｋ）と、シリンドリカルレンズ（２７Ｍ〜２７Ｋ）と、反射ミラー（２８−１、２８−２）と、回転多面鏡であるポリゴンミラー（２０）と、ｆθレンズ（２１−１、２１−２）と、第１ミラー（２２Ｍ〜２２Ｋ）と、で構成されている。カラー画像形成装置の書き込み光学ユニットは、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）の４色の画像を形成することになる。

従来の画像形成装置では４色の画像を、４つの独立した書き込み光学ユニットにて形成していたが、本発明の画像形成装置では１つの書き込み光学ユニットにて４色の画像を形成することになる。

なお、上記構成からなる書き込みユニットは、まず、各色のレーザユニット（２６Ｍ〜２６Ｋ）に実装したレーザダイオードから出射したレーザビームがシリンドリカルレンズ（２７Ｍ〜２７Ｋ）に入射することになる。シリンドリカルレンズ（２７Ｍ〜２７Ｋ）は副走査方向に定まった屈折率を有しており、レーザユニット（２６Ｍ〜２６Ｋ）から出射された平行性ビームを副走査方向に集光し、回転多面鏡であるポリゴンミラー（２０）に入射させる。ポリゴンミラー（２０）はモータにより高速回転し入射されたレーザビームを主走査方向に偏向させる。本発明の書き込み光学ユニットでは、ポリゴンミラー（２０）を光学ユニットの中央に配置し、１つのポリゴンミラー（２０）にて４色のレーザビームを主走査方向に偏向させる構成となっている。ポリゴンミラー（２０）を中心に左右対称にレーザユニット（２６）と、シリンドリカルレンズ（２７）と、反射ミラー（２８）と、ｆθレンズ（２１）と、第１ミラー（２２）と、の構成部品を配置し、左右に各２色のレーザビームの光路をレイアウトすることで、１つのポリゴンミラー（２０）にて４色のレーザビームを偏向させることを実現していることになる。なお、図１ではポリゴンミラー（２０）の左側にブラック（Ｋ）とイエロー（Ｙ）を、右側にシアン（Ｃ）とマゼンタ（Ｍ）の光路をレイアウトしている。なお、図１に示す書き込みユニットは、ポリゴンミラー（２０）にて偏向されたレーザビームは第１ミラー（２２Ｍ〜２２Ｋ）に反射させることになる。

次に、図２を参照しながら、図１に示す書き込み光学ユニットが感光体ドラム上に光を照射するまでの処理動作について説明する。なお、図２に示す書き込み光学ユニットは、図１に示す書き込み光学ユニットであり、ポリゴンミラー（２０）、ｆθレンズ（２１）、第１ミラー（２２）、ＷＴＬレンズ（２３）、第２ミラー（２４）、第３ミラー（２５）と、が示唆されている。

まず、第１ミラー（２２Ｍ〜２２Ｋ）に入射したレーザビームはＷＴＬ（２３Ｍ〜２３Ｋ）に入射した後、第２ミラー（２４Ｋ〜２４Ｍ）へ入射することになる。なお、ＷＴＬ（２３Ｋ〜２３Ｍ）は、ポリゴンミラー（２０）の面倒れ補正をするものである。そして、第２ミラー（２４Ｍ〜２４Ｋ）で反射したレーザビームを第３ミラー（２５Ｍ〜２５Ｋ）で反射し書き込み光学ユニットから出射して感光体ドラム上に結像することになる。

次に、図３を参照しながら、図１に示す書き込み光学ユニットにおいて照射したレーザビームを検出する際の処理動作について説明する。なお、図３に示す書き込み光学ユニットは、図１に示す書き込み光学ユニットであり、ポリゴンミラー（２０）、ｆθレンズ（２１）、第２ミラー（２４）と、同期検知反射ミラー（２９）と、同期検知レンズ（３０）と、同期検知センサ（３１）と、が示唆されている。

図３に示す書き込み光学ユニットは、ポリゴンミラー（２０）を中心に左右対称に光学部品を配置し、左右に各２色ずつ光路をレイアウトしている。第２ミラー（２４Ｍ〜２４Ｋ）で主走査の特定位置にて反射したレーザビームは、同期検知反射ミラー（２９Ｍ〜２９Ｋ）にて反射し同期検知レンズ（３０−１、３０−２）にて集光し、同期検知センサ（３１−１、３１−２）へ入射することになる。なお、同期検知レンズ（３０−１、３０−２）は入射したレーザビームを同期検知センサ（３１−１、３１−２）に集光させるために配置されているものである。なお、同期検知センサ（３１）は左右に各１つずつ配置されており、１つの同期検知センサにて２色のレーザビームタイミングを検出できる構成となっている。すなわち、図３に示す書き込み光学ユニットは、シアン（Ｃ）とマゼンタ（Ｍ）との主走査基準位置を第１の同期検知センサ（３１−１）にて検出し、ブラック（Ｋ）とイエロー（Ｙ）との主走査基準位置を第２の同期検知センサ（３１−２）にて検出することになる。なお、主走査方向の書き出し基準位置を検出するライン同期検知信号検出部は図３の同期検知センサ（３１）である。

次に、図４を参照しながら、図１から図３に示唆される書き込み光学ユニットを搭載した画像形成装置について説明する。

図４に示す画像形成装置は、図１から図３に示唆されている書き込み光学ユニット（１）と、感光体ドラム（２）と、中間転写ベルト（３）と、中間転写ローラ（４）と、現像装置（５）と、中間転写ベルトクリーニング装置（６）と、転写装置（７）と、給紙レジストセンサ（８）と、定着装置（９）と、排紙装置（１０）と、を有して構成されている。

本実施例における画像形成装置は、画像形成装置の具備するスタートスイッチ（図示せず）を押下したり、印刷ジョブスタート信号を有効にしたりした際に、書き込み光学ユニット（１）からタイミング制御されたレーザビームが出射され、感光体ドラム（２）面上に露光することになる。そして、感光体ドラム（２）面上に露光されたレーザビーム位置により各色の現像装置（５）にて、対応した各々の感光体ドラム（２）を回転させ感光体ドラム（２）上にブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）の単色画像を形成することになる。また、本実施例における画像形成装置は、上記の処理動作と平行して中間転写ベルト（３）を回転駆動させることになり、中間転写ベルト（３）を掛け回して所定の張力にて配置する３つの中間転写ローラ（４）の１つを駆動ローラとして回転駆動し、他の２つの中間転写ローラ（４）を従動ローラとして中間転写ベルト（３）をＢ方向へ搬送することになる。そして、感光体ドラム（２）の現像動作と中間転写ベルト（３）の搬送動作とを制御し、感光体ドラム（２）上に形成された単色画像を中間転写ベルト（３）上に順次転写して中間転写ベルト（３）上に合成カラー画像を形成することになる。

一方、ジョブスタート信号を有効にすると、給紙装置（図示せず）から転写紙を１枚ずつ分離し転写紙を給紙搬送させ、レジストセンサ（８）に転写紙を突き当てて、転写紙を一旦停止させることになる。そして、中間転写ベルト（３）上の合成カラー画像にタイミングを合わせて給紙レジストセンサ（８）付近に位置するレジストローラを回転させ中間転写ベルト（３）と転写装置（７）との間に転写紙（Ｓ）を送り込み、転写装置（７）にて転写紙（Ｓ）に合成カラー画像を転写することになる。次に、合成カラー画像を転写した後の転写紙（Ｓ）はそのまま定着装置（９）に搬送され、熱と圧力とを加えて転写画像を転写紙に定着し、排紙装置（１０）に取りつけられた排紙ローラにより排出されて排紙トレイ上にスタックされることになる。

次に、図５を参照しながら、本発明にかかる画像形成装置の制御動作について説明する。なお、図５には、画像形成装置の制御ブロックが示唆されており、図５に示す画像形成装置は、スキャナ部・プリンタドライバ部（４０）と、画像処理部（４１）と、エンジン制御部（ＣＰＵ）（４２）と、書込制御部（４３）と、書き込み光学ユニット（１）と、レジストセンサ（８）と、を有して構成されている。

なお、書込制御部（４３）は、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）、の各色のカラー画像を形成するように各色毎に設けられており（４３Ｍ〜４３Ｋ）、各色の書込制御部（４３Ｍ〜４３Ｋ）は、同期信号制御部（４４）と、遅延ライン制御部（４５）と、書込画像展開部（４６）と、ＬＤドライバ（４７）と、を有して構成されている。

また、書き込み光学ユニット（１）は、書込制御部（４３Ｍ、４３Ｃ）に信号を出力する同期検知センサ（３１−１）と、書込制御部（４３Ｙ、４３Ｋ）に信号を出力する同期検知センサ（３１−２）と、各色毎のレーザユニット（ＬＤユニット）（２６Ｍ〜２６Ｋ）と、を有して構成されている。

本発明にかかる画像形成装置は、画像形成装置全体の制御を行うエンジン制御部（ＣＰＵ）（４２）にて各制御部の動作モードを設定することになる。また、エンジン制御部（ＣＰＵ）（４２）は、書込制御部（４３Ｍ〜４３Ｋ）に対しても各種設定を行い、４色の中から、基準となる色を設定することになる。本実施例の画像形成装置は、図５に示す配置を想定しており、最初に作像開始するマゼンタ（Ｍ）を基準色とする。

まず、レジストセンサ（８）にて転写紙位置を検出したタイミングにてエンジン制御部（４２）からシステム動作開始信号：ＳＴＴＲＩＧ＿Ｎを各色の書込制御部（４３Ｍ〜４３Ｋ）に出力することになる。各色の書込制御部（４３Ｍ〜４３Ｋ）では自らが基準色か従属色かを判断し、基準色の場合には、システム動作開始信号：ＳＴＴＲＩＧ＿Ｎをラッチし、各色のライン管理された特定タイミングにて書込制御部動作開始信号：ＳＴＯＵＴ＿Ｎを出力することになる。

図５ではマゼンタ（Ｍ）を基準色として書込制御部（４３Ｍ）にてシステム動作開始信号：ＳＴＴＲＩＧ＿Ｎをラッチし、他の３色の書込制御部（４３Ｃ〜４３Ｋ）に対して書込制御部動作開始信号：ＳＴＯＵＴ＿Ｎを出力することになる。そして、各色の書込制御部（４３Ｃ〜４３Ｋ）では書込制御部動作開始信号：ＳＴＯＵＴ＿Ｎを基準に遅延カウンタを選択し、カウンタ動作を開始する。まず、遅延ライン制御部（４５Ｃ〜４５Ｋ）の具備する遅延カウンタ：ｍｆｃｏｕｎｔ０〜３では書込制御部動作開始信号：ＳＴＯＵＴ＿Ｎをトリガにライン同期信号：ｌｃｌｒｅをカウントする。なお、ｌｃｌｒｅは、書き込み光学ユニット（１）に取りつけられた同期検知センサ（３１−１、３１−２）にて検出される同期検知信号：ＤＥＴＰ＿Ｎを基準に、書込制御部（４３Ｍ〜４３Ｋ）内の同期信号制御部（４４Ｍ〜４４Ｋ）にてタイミング管理されたポリゴンミラー１面に１パルス生成するためのラインクリア信号を示唆するものである。このように、遅延ライン制御部（４５Ｍ〜４５Ｋ）の具備する遅延カウンタ：ｍｆｃｏｕｎｔ０〜３にてライン同期信号：ｌｃｌｒｅをカウントし、副走査方向への遅延ライン数を管理することになる。

なお、エンジン制御部（４２）は、中間転写ベルト（３）上に各色が静電潜像する副走査方向位置を算出し、基準色マゼンタ（Ｍ）からシアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の作像する遅延タイミングを算出し、該算出された結果に転写紙位置と転写装置との位置関係から算出される搬送遅延時間を加え、遅延時間を副走査ライン数に置き換える。そして、各色の作像遅延時間を遅延副走査ライン数に置き換えた情報をエンジン制御部（４２）から各色の書込制御部（４３Ｍ〜４３Ｋ）の具備する遅延ライン制御部（４５Ｍ〜４５Ｋ）の副走査遅延ラインレジスタ：ｍｆｄｌｙ＿ｒに設定することになる。

遅延ライン制御部（４５Ｃ〜４５Ｋ）は、書込制御部動作開始信号：ＳＴＯＵＴ＿Ｎにて選択された動作中の遅延カウンタ値が、上記の処理により遅延ライン制御部（４５Ｃ〜４５Ｋ）に設定された副走査遅延ラインレジスタ値と等しくなったタイミングで各色の画像転送要求信号：ＭＦＳＹＮＣ＿Ｎを画像処理部（４１）へ出力することになる。なお、画像処理部（４１）では、スキャナ部・プリンタドライバ部（４０）から展開された入力画像データに基づき各種の画像処理を施した画像データを蓄積している。そして、画像処理部（４１）は、各色の書込制御部（４３Ｍ〜４３Ｋ）の具備する遅延ライン制御部（４５Ｍ〜４５Ｋ）から入力された画像転送要求信号：ＭＦＳＹＮＣ＿Ｎを基準に、画像処理部（４１）内に蓄積された画像データを画像信号：ＩＰＤＡＴＡ＿Ｎとして各色の書込制御部（４３Ｍ〜４３Ｋ）に出力することになる。そして、各色の書込制御部（４３Ｍ〜４３Ｋ）内の書込画像展開部（４６Ｍ〜４６Ｋ）にてライン同期信号：ｌｃｌｒｅを基準に画像信号：ＩＰＤＡＴＡ＿Ｎを主走査と副走査との２次元画像に展開し、ＬＤドライバ部（４７Ｍ〜４７Ｋ）へ供給することになる。ＬＤドライバ部（４７Ｍ〜４７Ｋ）では入力された２次元画像信号に基づいてＬＤユニット（３２Ｍ〜３２Ｋ）に実装したレーザダイオードを駆動することになる。

なお、図６には本実施例で用いられるカラー画像形成装置のジョブスタート制御タイミングチャートが示唆されている。まず、図５に示すエンジン制御部（４２）からレジストセンサ出力タイミングによりシステム動作開始信号：ＳＴＴＲＩＧ＿Ｎを書込制御部（４３Ｍ〜４３Ｋ）に出力することになる。そして、基準色のマゼンタ書込制御部（４３Ｍ）にて全色の同期検知信号：ＤＥＴＰ＿Ｎとライン同期信号：ｌｃｌｒｅとが生成されないタイミングで書込制御部動作開始信号：ＳＴＯＵＴ＿Ｎを出力することになる。本実施例ではマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の順序で作像するため、各色の副走査遅延ラインレジスタ値は、ｍｆｄｌｙ＿ｒ（Ｍ）＜ｍｆｄｌｙ＿ｒ（Ｃ）＜ｍｆｄｌｙ＿ｒ（Ｙ）＜ｍｆｄｌｙ＿ｒ（Ｋ）の大小関係に設定されることになる。各色の書込制御部（４３Ｃ〜４３Ｋ）は、書込制御部動作開始信号：ＳＴＯＵＴ＿Ｎが入力されると各色の書込制御部（４３Ｃ〜４３Ｋ）の具備する遅延ライン制御部（４５Ｃ〜４５Ｋ）にて複数の遅延制御用カウンタ：ｍｆｃｏｕｎｔ０〜３の中から遅延カウンタを選択することになる。なお、本実施例では、ｍｆｃｏｕｎｔ０が選択された場合について説明する。

遅延ライン制御部（４５Ｃ〜４５Ｋ）に書込制御部動作開始信号：ＳＴＯＵＴ＿Ｎが入力された時に、ｍｆｃｏｕｎｔ０が遅延カウンタとして選択されると、遅延ライン制御部（４５Ｃ〜４５Ｋ）は、ｍｆｃｏｕｎｔ０のカウント値を０にリセットする。そして、カウンタをリセットした後、対応した色のライン同期信号：ｌｃｌｒｅをカウンタ用クロックとしてポリゴンミラー１面毎にカウンタをインクリメントする。そして、遅延ライン制御部（４５Ｃ〜４５Ｋ）は、ｍｆｃｏｕｎｔ０カウンタ値が各色のｍｆｄｌｙ＿ｒ設定値と一致したタイミングで画像転送要求信号：ＭＦＳＹＮＣ＿Ｎを出力し、画像処理部（４１）に対して画像信号転送要求を行うことになる。

なお、転写紙サイズや紙搬送パスが変更された場合には、図５に示すレジストセンサ（８）から各色の画像形成開始までのタイミングを変更しなければならない。本実施例では、同期検知センサ出力信号をエンジン制御部（４２）まで配線することなく、各色の書込制御部（４３Ｍ〜４３Ｋ）のみに入力し、各色の画像信号を転送するための要求信号出力タイミングをレジストセンサ（８）からのシステム動作開始信号を基準に制御し、各色の書込制御部（４３Ｍ〜４３Ｋ）のレジスタ設定値を変更することにより容易に調整することができることになる。

このように、本実施例における画像形成装置は、主走査同期信号を検出する同期検知センサから生成される同期検知信号を各色の書込制御部のみに入力し、書込制御部にて同期検知信号をデジタル処理し、主走査方向の基準信号として使用することで、各種制御部と同期検知センサとの位置関係を気にすること無く、同期検知センサと各色の書込制御部との配置のみ均等にすれば配線遅延による影響を解消することが可能となる。また、書込制御部にレジストセンサ検出信号から生成されるシステム動作開始信号を入力することで、各色のレーザビーム照射位置から換算される遅延量を、システム動作開始信号を起点に制御し、画像処理部へ画像信号を転送要求するタイミングを調整することが可能となる。また、複数の書き込み光学ユニットを有すること無く、１台のポリゴンミラーを中心に各色の書込光学部品を左右対象に相対配置することで、１組の書き込み光学系にて２色の画像を形成するレーザビームを走査させることが可能となる。また、１つのポリゴンミラーを用いて４色分のレーザビームを走査させるため、全色のポリゴンミラーの回転ムラは均一となり、ポリゴンミラーの特性バラツキを解消することが可能となり部品点数を削減できることになる。なお、レンズ、ミラー等の光学部品も１色分まで削減することはできないが、従来の１／２の２色分に削減することができることになる。

また、画像形成装置に搭載する書き込み光学ユニットがポリゴンミラーを中心に左右対象に構成部品を配置することで、書込制御部と同期検知センサとの配置も左右対象となる。これにより、同期検知センサから書込制御部までの配線長を各色同長にレイアウト可能となり配線長遅延による各色同期検知信号の遅延時間量を同一にできることになる。また、書込制御部は各色毎に別途存在するが、同一の制御回路を搭載しているので同期検知センサの検出信号からタイミング管理された主走査同期信号を生成する際に各色同一の遅延時間にて主走査同期信号を生成でき、該生成された主走査同期信号を基にシステム動作開始信号から画像処理部へ画像信号を転送要求するタイミングを生成できることになる。また、書込制御部では画像信号の転送タイミングを決定するだけでなく、画像処理部から転送された画像信号を転写紙上の２次元画像に展開する機能を有している。この機能にも主走査同期信号を基準に主走査方向と副走査方向とに展開するので、各色毎の主走査同期信号の遅延量を同一にすることにより色ズレを低減した高精度なカラー画像を出力することができることになる。

なお、図６に、ブラック（Ｋ）の遅延ライン制御部の動作例が示唆されている。まず、書込制御部動作開始信号：ＳＴＯＵＴ＿Ｎが遅延ライン制御部（４５Ｋ）に入力された際に、遅延ライン制御部（４５Ｋ）は、ｍｆｃｏｕｎｔ０（Ｋ）を０にリセットする。なお、ブラック（Ｋ）のレーザユニット（３２Ｋ）が１つのレーザダイオードで構成されたシングルビーム光学系の場合（図６に示す１ＬＤ光学系の場合）には、ブラック（Ｋ）のライン同期信号：ｌｃｌｒｅ（Ｋ）が遅延ライン制御部（４５Ｋ）に入力される毎に、遅延ライン制御部（４５Ｋ）は、ｍｆｃｏｕｎｔ０（Ｋ）を＋１ずつインクリメントすることになる。副走査遅延ラインレジスタ：ｍｆｄｌｙ＿ｒ（Ｋ）を６ｈに設定することで、図６に示すように、ｍｆｃｏｕｎｔ０（Ｋ）＝０６ｈに到達したタイミングで画像転送要求信号：ＭＦＳＹＮＣ＿Ｎ（Ｋ）を出力することになる。

一方、レーザユニットが２つのレーザダイオードで構成された２ビームのマルチビーム光学系の場合（図６に示す２ＬＤ光学系の場合）は、ｌｃｌｒｅ（Ｋ）が遅延ライン制御部（４５Ｋ）に入力される毎に、遅延ライン制御部（４５Ｋ）は、ｍｆｃｏｕｎｔ０（Ｋ）を＋２ずつインクリメントし、ｍｆｄｌｙ＿ｒ（Ｋ）＝０Ｃｈと一致するまで動作し、画像転送要求信号：ＭＦＳＹＮＣ＿Ｎ（Ｋ）を出力する。遅延ライン制御部（４５Ｋ）は、画像転送要求信号：ＭＦＳＹＮＣ＿Ｎ（Ｋ）を出力した後は、ｍｆｃｏｕｎｔ０（Ｋ）はインクリメント動作を終了し、ＦＦ００ｈに貼り付き待機状態に移行する。なお、本実施例では、レーザユニット（３２）を構成するレーザダイオード個数が１個と２個との場合について説明したが、３個以上のマルチビーム光学系の場合でも同様にレーザダイオードの個数に応じてカウンタインクリメント数を切り替えることで上記と同様に達成することが可能となる。

このように、本発明にかかる画像形成装置は、シングルビーム光学系だけでなく複数のレーザダイオードを用いたマルチビーム光学系にも対応することが可能となる。各色の画像形成に用いるレーザダイオード数が変更されるシステムでは、システム動作開始信号を起点に画像処理部へ画像信号を転送要求する遅延タイミングを制御する遅延カウンタのインクリメント数を主走査同期信号１回（ポリゴン１面走査）に対してレーザダイオード個数分に変更することで、副走査への画像形成ライン数と遅延タイミングの遅延ライン数とを等しく制御することができることになる。すなわち、レーザダイオードが１個の場合には遅延カウンタのインクリメント数を＋１に、２個の場合には＋２に変更することで容易に対応することが可能となる。

また、図７、図８には、本発明で用いられるカラー画像形成装置において複数ページの画像形成動作を行ったタイミングチャートが示唆されている。複数ページの動作では、各ページの転写紙位置をレジストセンサ（８）にて検知したタイミングでエンジン制御部（４２）からシステム動作開始信号：ＳＴＴＲＩＧ＿Ｎを各色の書込制御部（４３Ｍ〜４３Ｋ）に出力する。そして、エンジン制御部（４２）から出力されたシステム動作開始信号：ＳＴＴＲＩＧ＿Ｎより基準色の書込制御部（図５ではマゼンタ（Ｍ））が書込制御部動作開始信号：ＳＴＯＵＴ＿Ｎを生成し、各色の書込制御部（４３Ｃ〜４３Ｋ）へ出力する。書込制御部動作開始信号：ＳＴＯＵＴ＿Ｎが入力された後は、上述した処理動作により遅延カウンタを選択し、副走査遅延ライン数を管理することになる。

なお、遅延カウンタは各色、複数本有しており、書込制御部動作開始信号：ＳＴＯＵＴ＿Ｎが入力される毎に遅延カウンタを切り替えることになる。図７で示唆されている副走査方向に長い転写紙（例：Ａ３縦サイズ）の場合は、１ページ目のマゼンタ（Ｍ）の画像信号を転送要求（画像転送要求信号：ＭＦＳＹＮＣ＿Ｎ（Ｍ）の出力）を開始した後、４色目のブラック（Ｋ）が画像信号を転送要求（画像転送要求信号：ＭＦＳＹＮＣ＿Ｎ（Ｋ）の出力）を開始するまでにマゼンタ（Ｍ）の画像転送が終了していないため、２ページ目も１ページ目と同じ遅延カウンタ：ｍｆｃｏｕｎｔ０にて副走査遅延ライン数を管理することができる。しかしながら、図８に示唆するように、副走査方向に短い転写紙（例：ハガキ縦サイズ）の場合は、１ページ目のマゼンタ（Ｍ）の画像信号を転送要求した後に、２色目のシアン（Ｃ）が画像信号の転送要求を開始するまでに１ページ目のマゼンタ（Ｍ）の画像転送は終了していることになる。

また、４色目のブラック（Ｋ）が１ページ目の画像信号を転送要求するまでにマゼンタ（Ｍ）は１ページ目を終了し待機状態になってしまう。そこで、副走査方向への遅延ライン制御用のカウンタを複数有し、ジョブの転写紙毎に遅延カウンタを切り替えることで１色目のマゼンタ（Ｍ）が画像転送を終了した後に、最後の４色目のブラック（Ｋ）が画像信号の転送を開始するまでの間に、別ページのジョブのシステム動作開始信号を受けることができることになる。これにより、待機状態を削減し、複数ページ間のジョブを効率良く処理できることになる。また、図８では４色目のブラック（Ｋ）が１ページ目の画像信号の転送要求を開始するまでに、１色目のマゼンタ（Ｍ）は３ページ目の画像信号の転送を開始して、ブラック（Ｋ）にとっては３ページ分の画像転送を待機させている。本実施例では遅延カウンタを４本（ｍｆｃｏｕｎｔ０〜３）有していることから、更に、副走査方向に短いハガキ横サイズ等の転写紙では４ページ分の画像転送を待機させることができることになる。なお、４ページ以上の転写紙枚数のジョブに対しては、ｍｆｃｏｕｎｔ０〜ｍｆｃｏｕｎｔ３をトグル切り替えすることで大量のカラー画像を形成することができることになる。

このように、システム動作開始信号を起点に書込制御部から画像処理部へ画像信号を転送要求するまでの遅延タイミングを管理する複数のカウンタをシステム動作開始信号の入力毎、すなわち、ジョブ転写紙毎に切り替えて使用することで、複数ジョブが入力された際に各色の静電潜像作成タイミングを調整し、最初の画像形成色が静電潜像を形成開始した後に、最後の画像形成色が静電潜像を形成開始するまでの間に、複数ジョブを待機させ、画像形成の生産性を向上させることができる。

また、システム動作開始信号から各色の画像信号を画像処理部から書込制御部へ転送する要求信号出力タイミングを管理する複数のカウンタを有し、ジョブ転写紙毎に複数のカウンタを切り替え、更に、複数のカウンタを周回させて順々に切り替えて使用することで、ジョブ全体の転写紙枚数が大量の要求に対しても容易に画像形成を実現することができることになる。

なお、上述する実施例は、本発明の好適な実施例であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更実施が可能である。

本発明にかかる画像形成装置は、レーザプリンタ、複写機、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置に適用可能となる。

本発明にかかる画像形成装置の具備する書き込み光学ユニットの構成を示す第１の概念図であり、書き込み光学ユニットを上面から見た際の図である。 本発明にかかる画像形成装置の具備する書き込み光学ユニットの構成を示す第２の概念図であり、書き込み光学ユニットを横から見た際の図である。 本発明にかかる画像形成装置の具備する書き込み光学ユニットの構成を示す第３の概念図であり、書き込み光学ユニットを上面から見た際の図である。 本発明にかかる画像形成装置の概略構成を示す図である。 本発明にかかる画像形成装置の制御動作を示すブロック図である。 本発明にかかる画像形成装置のジョブスタートの制御タイミングチャートを示唆する図である。 本発明にかかる画像形成装置において複数ページの画像形成動作をした際のタイミングチャートを示唆する第１の図であり、副走査方向に長い転写紙（例：Ａ３縦サイズ）の場合を示唆する図である。 本発明にかかる画像形成装置において複数ページの画像形成動作をした際のタイミングチャートを示唆する第２の図であり、副走査方向に短い転写紙（例：ハガキ縦サイズ）の場合を示唆する図である。

符号の説明

１ 書き込み光学ユニット
２Ｍ〜２Ｋ 感光体ドラム
３ 中間転写ベルト
４ 中間転写ローラ
５Ｍ〜５Ｋ 現像装置
６ 中間転写ベルトクリーニング装置
７ 転写装置
８ 給紙レジストセンサ
９ 定着装置
１０ 排紙装置
２０ ポリゴンミラー
２１−１、２ ｆθレンズ
２２Ｍ〜２２Ｋ 第１ミラー
２３Ｍ〜２３Ｋ ＷＴＬレンズ
２４Ｍ〜２４Ｋ 第２ミラー
２５Ｍ〜２５Ｋ 第３ミラー
２６Ｍ〜２６Ｋ レーザユニット
２７Ｍ〜２７Ｋ シリンドリカルレンズ
２８−１、２ 反射ミラー
２９Ｍ〜２９Ｋ 同期検知反射ミラー
３０−１、２ 同期検知レンズ
３１−１、２ 同期検知センサ
４０ スキャナ部・プリンタドライバ部
４１ 画像処理部
４２ エンジン制御部（ＣＰＵ）
４３Ｍ〜４３Ｋ 書込制御部
４４Ｍ〜４４Ｋ 同期信号制御部
４５Ｍ〜４５Ｋ 遅延ライン制御部
４６Ｍ〜４６Ｋ 書込画像展開部
４７Ｍ〜４７Ｋ ＬＤドライバ
Ｓ 転写紙

Claims (10)

1. 各色に対応する複数の光源と、前記光源から放射された光束を偏向走査する１つの光偏向器と、前記光偏向器により偏向走査された複数の光束から静電潜像を形成する書き込み光学系と、前記書き込み光学系から照射された光束により可視像を形成する像担持体と、前記像担持体に対向配置され各色の可視像を順次転写する中間転写体と、前記中間転写体に形成された可視像を記録媒体上に一括転写する転写装置と、前記各色毎に前記光源を制御する複数の書込制御部と、前記書込制御部に対して画像信号を入力する画像信号処理部と、を有し、
   前記書込制御部は、前記記録媒体の給紙タイミングから生成されるシステム動作開始信号を起点に、前記画像信号処理部へ画像信号の転送要求を行うまでの遅延タイミングを制御する複数のカウンタを有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記書込制御部は、前記システム動作開始信号を起点に、前記書込制御部から前記画像信号処理部へ画像信号の転送要求を行うまでの遅延タイミングを管理するカウンタを、主走査方向の動作基準信号である同期検知信号を基にタイミング管理された主走査同期信号にて制御する手段を有することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記書込制御部は、前記システム動作開始信号を起点に、前記書込制御部から前記画像信号処理部へ画像信号の転送要求を行うまでの遅延タイミングを管理するカウンタを、前記光源として用いるレーザダイオードのビーム数に応じて切り替える手段を有することを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
4. 前記書込制御部は、前記記録媒体毎にシステム動作開始信号を起点に、前記書込制御部から前記画像信号処理部へ画像信号の転送要求を行うまでの遅延タイミングを制御するカウンタを切り替える手段を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記書込制御部は、前記記録媒体毎にシステム動作開始信号を起点に、前記書込制御部から前記画像信号処理部へ画像信号の転送要求を行うまでの遅延タイミングを制御する複数のカウンタを周回させて順々に切り替えさせる手段を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 各色に対応する複数の光源と、前記光源から放射された光束を偏向走査する１つの光偏向器と、前記光偏向器により偏向走査された複数の光束から静電潜像を形成する書き込み光学系と、前記書き込み光学系から照射された光束により可視像を形成する像担持体と、前記像担持体に対向配置され各色の可視像を順次転写する中間転写体と、前記中間転写体に形成された可視像を記録媒体上に一括転写する転写装置と、前記各色毎に前記光源を制御する複数の書込制御部と、前記書込制御部に対して画像信号を入力する画像信号処理部と、を有する画像形成装置における制御方法であって、
   前記書込制御部が、前記記録媒体の給紙タイミングから生成されるシステム動作開始信号を起点に、前記書込制御部から前記画像信号処理部へ画像信号の転送要求を行うまでの遅延タイミングを制御する複数のカウンタを制御する工程を行うことを特徴とする制御方法。
7. 前記書込制御部が、前記システム動作開始信号を起点に、前記書込制御部から前記画像信号処理部へ画像信号の転送要求を行うまでの遅延タイミングを管理するカウンタを、主走査方向の動作基準信号である同期検知信号を基にタイミング管理された主走査同期信号にて制御する工程を行うことを特徴とする請求項６記載の制御方法。
8. 前記書込制御部が、前記システム動作開始信号を起点に、前記書込制御部から前記画像信号処理部へ画像信号の転送要求を行うまでの遅延タイミングを管理するカウンタを、前記光源として用いるレーザダイオードのビーム数に応じて切り替える工程を行うことを特徴とする請求項６または７記載の制御方法。
9. 前記書込制御部が、前記記録媒体毎にシステム動作開始信号を起点に、前記書込制御部から前記画像信号処理部へ画像信号の転送要求を行うまでの遅延タイミングを制御するカウンタを切り替える工程を行うことを特徴とする請求項６から８のいずれか１項に記載の制御方法。
10. 前記書込制御部が、前記記録媒体毎にシステム動作開始信号を起点に、前記書込制御部から前記画像信号処理部へ画像信号の転送要求を行うまでの遅延タイミングを制御する複数のカウンタを周回させて順々に切り替えさせる工程を行うことを特徴とする請求項６から９のいずれか１項に記載の制御方法。

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