JP2005320124A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 画像の品質の低下を阻止することである。
【解決手段】 本発明は、複数のライン像が並列して構成される画像をシートに形成する画像形成装置のシート搬送方法である。画像形成装置が、所定の像形成位置でシートに対して主走査方向に伸びる複数のライン像を形成する像形成装置と、像形成装置が１つのライン像を形成する毎に、副走査方向にシートがライン像の幅と略同一長さだけ移動する所定の送り速度でシートを送るシート送り手段と、所定の画像形成位置にシートを供給するシート供給手段とを含む。画像形成中、シート供給手段を所定の送り速度と同一またはそれ以上の速度でシートを所定の像形成位置に供給し続けるように制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成装置に関するものであり、特に、画像形成装置のシート搬送方法に関する。

多くの画像形成装置は、紙や画像形成可能な材料から構成されるシートを移動させながら該シート上に画像を形成する。主走査方向に伸びるライン状の像（以下、「ライン像」と称する）が形成された後、副走査方向に規定の長さ（ライン像の幅）だけシートが送られ、これらが繰り返されることにより、副走査方向に並列したライン像から構成される画像が形成される（画像には、感光材料に形成された潜像も含まれる。）。

これらの画像形成装置には、長尺状のシートに画像を形成できるものがあり、例えば、特許文献１のものがある。これは、長尺状の感光材料に潜像を形成する画像形成装置であり、露光位置に対して上流側と下流側の長尺状の感光材料の部分を撓ませてループを形成することにより、該露光位置の上流側や下流側に配置された感光材料搬送手段からの引張りによって露光位置の感光材料の部分が露光中にずれることを防止している。ループの程度（ループ量）は、センサによって監視されている。
特開２００３−８４３７４公報

しかしながら、上記の画像形成装置は、一定の範囲のループ量を確保するために、感光材料供給手段を断続的に駆動させている。すなわち、ループ量が一定の範囲以上になると、感光材料搬送手段は停止して感光材料の搬送を中断し、一方、ループ量が一定の範囲内以下になると駆動してループ量を増加させる。この感光材料搬送手段が停止状態から駆動状態（または駆動状態から停止状態）に移行するときに振動が発生し、露光位置の感光材料の部分が露光中にずれることがある。これにより、露光によって形成されたライン潜像が重なる又は複数のライン潜像間に未露光部分が生じ、その結果、最終的に出力される画像の品質が低下する。

そこで、本発明は、長尺状のシートを撓ませてループを形成してシート搬送手段からの引張りによって像形成位置のシートの部分が像形成中にずれることを防止するとともに、シート搬送手段が停止状態から駆動状態（または駆動状態から停止状態）に移行するときに発生する振動をなくし、最終的に出力される画像の品質の低下を防ぐことを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明は、複数のライン像が並列して構成される画像をシートに形成する画像形成装置のシート搬送方法であって、上記画像形成装置が、所定の像形成位置で上記シートに対して主走査方向に伸びる上記複数のライン像を形成する像形成装置と、上記像形成装置が１つの上記ライン像を形成する毎に、副走査方向に上記シートが上記ライン像の幅と略同一長さだけ移動する所定の送り速度で上記シートを送るシート送り手段と、上記シート送り手段に上記シートを供給するシート供給手段とを含み、上記画像形成中、上記シート供給手段を上記所定の送り速度と同一またはそれ以上の速度で上記シートを上記シート送り手段に供給し続けるように制御することを特徴とする。

これにより、像形成中、シートのループ量が増加し続けることになり、シート供給手段からの引張りによって像形成位置のシートの部分が像形成中にずれることを防止されるともに、常にシート供給手段が駆動しているため、該シート供給手段が停止状態から駆動状態（または駆動状態から停止状態）が移行するときに発生する振動がなくなる。

また、本発明のシート搬送方法は、上記シート送り手段と上記シート供給手段が、上記シートを狭持する一対の円筒体と、上記円筒体を回転駆動させるパルスモータと、上記パルスモータにパルス信号を入力するパルスモータ制御装置とから構成されており、上記像形成中、上記パルスモータが１/２以下のステップ角でステップ駆動するように上記パルスモータ制御装置を制御することを特徴とする。

これにより、パルスモータが、１/２以下のステップ角でステップ駆動することにより、円筒体を介してシートが安定して正確にライン像の幅だけ副走査方向に送られる。

さらに、本発明は、上記ライン像がライン潜像であり、上記シートが感光材料であり、上記所定の像形成位置が所定の露光位置であり、上記像形成装置がレーザ走査装置である潜像形成にも使用できるシート搬送方法である。

上記のシート搬送方法を実行できる画像形成装置は、複数のライン像が並列して構成される画像をシートに形成する画像形成装置であって、所定の像形成位置で上記シートに対して主走査方向に伸びる上記複数のライン像を形成する像形成装置と、上記像形成装置が１つの上記ライン像を形成する毎に、副走査方向に上記シートが上記ライン像の幅と略同一長さだけ移動する所定の送り速度で上記シートを送るシート送り手段と、上記シート送り手段に上記シートを供給するシート供給手段と、上記画像形成中、上記シート供給手段を上記所定の送り速度と同一またはそれ以上の速度で上記シートを上記シート送り手段に供給し続けるように制御するシート供給制御手段とを含むことを特徴とする。

本発明によれば、本発明は、長尺状のシートを撓ませてループを形成することにより、シート供給手段からの引張りによって像形成位置のシートの部分が像形成中にずれることを防止するとともに、シート供給手段が停止状態から駆動状態（または駆動状態から停止状態）に移行するときに発生する振動をなくして、最終的に出力される画像の品質の低下を防ぐことができる。

本形態の画像形成装置は、一般的に、デジタルフォトプリンタと言われるものであり、まず、画像データ作成処理として、画像が形成されたシートやフィルムからの反射光（フィルムの場合は投影光）をＣＣＤ等で光電的に読み取り、画像データを作成する。次に、露光処理として、画像データから露光条件を算出し、該露光条件に基づいて出力調整されたレーザをシート状の感光材料上に主走査方向に走査露光して複数のライン状の潜像（ライン潜像）を形成するとともに、１つのライン潜像が形成される毎に該感光材料を副走査方向（主走査方向と直交する方向）に送ることにより、該ライン潜像を並列して構成される二次元的な潜像を感光材料に形成する。続いて、現像処理として、潜像が形成された感光材料が現像処理、定着処理、洗浄処理、乾燥処理と順に処理されて最終的な画像が形成される。本発明は、特に、露光処理に関するものである。

図１は、露光中の本発明に係る画像形成装置１０の露光機構１２と該露光機構１２に長尺状の感光材料１４を供給するシート供給手段である感光材料供給機構１６とを概略的に示している。露光機構１２は、所定の露光位置１８で感光材料１４上にライン潜像を形成する像形成手段であるレーザ走査装置２０と、露光位置１２を挟んで配置されており、感光材料１４を狭持して副走査方向（矢印２２方向）に送るシート送り手段である円筒体のニップローラ対２４、２６とを有する。

感光材料供給機構１６は、長尺状の感光材料１４を巻いた状態で保持する感光材料保持カートリッジ２８と、感光材料保持カートリッジ２８と露光位置１８の間に配置されており、感光材料１４を狭持して矢印２２方向に供給する円筒体の供給ローラ対３０、３２、３４、３６、３８とを有する。

また、長尺状の感光材料１４を切断するカッタ装置４０と、ループ４２が作成される空間であるループ作成部４４とを有する。さらに、長尺状の感光材料１４を所定の経路で供給するために、感光材料１４を案内するガイドローラ４６やガイド板（図示せず）を有する。

レーザ走査装置２０は、よく知られたものであり、図示されてはいないが、概略、レーザ装置と、レーザ装置からのレーザ光を反射してレーザ光４８を感光材料１４に投射するポリゴンミラーとから構成されている。ポリゴンミラーが矢印２２方向に伸びる回転軸を中心にして回転することにより、主走査方向（感光材料１４の表面において、矢印２２方向と直行する方向）にレーザ光４８を走査する。

ニップローラ対２４、２６は、パルスモータ（図示せず）によって回転されている。パルスモータは、パルスモータ制御装置（図示せず）からパルス信号が入力され、所定のステップ角でステップ駆動する。パルスモータは、レーザ走査装置２０が感光材料１４の表面に投射されている間中は、すなわち、露光中は、マイクロステップ駆動する。それ以外は、フルステップまたはハーフステップで駆動する。ここで、マイクロステップ、フルステップ、ハーフステップとは、パルスモータのステップ角に関することであり、ハーフステップ駆動とは、１パルス信号に対応するステップ角がフルステップ駆動におけるステップ角の１/２である駆動を言い、マイクロステップ駆動とは、フルステップ駆動のステップ角の１/２以下のステップ角で駆動することを言う。本形態で使用されるパルスモータのマイクロステップ駆動におけるステップ角は、フルステップ駆動におけるステップ角の１/４である。パルスモータがマイクロステップで駆動することにより、露光中、感光材料が安定して正確にライン潜像の幅だけ副走査方向に送られる。以下、ニップローラ対を回転させるパルスモータを、送り用パルスモータと称する。

供給ローラ対３２、３４、３６、３８もまた、パルスモータによって回転され、同様にパルスモータ制御装置（図示せず）に制御される。供給ローラ対３２、３４、３６、３８を回転させるパルスモータは、露光中はマイクロステップ駆動し、それ以外はフルステップまたはハーフステップで駆動する。以下、供給ローラ対を回転させるパルスモータを、供給用パルスモータと称する。

ニップローラ対２４に最も近い供給ローラ対３０は、それぞれの供給ローラが感光材料１４から離れることにより、狭持している感光材料１４を開放することができるように構成されている。露光中、供給ローラ対３０は、感光材料１４を開放している。

ここで、ニップローラ対２４、２６と供給ローラ対３２、３４、３６、３８の長尺状の感光材料を搬送する速度について説明する。ニップローラ対２４、２６の感光材料１４の搬送速度（以下、「送り速度」と称する。）は、送り用パルスモータの回転速度と、ニップローラの回転軸から外周端までの距離によって決定される。一方、供給ローラ対３２、３４、３６、３８の感光材料１４の搬送速度（以下、「供給速度」と称する。）も同様に、供給用パルスモータの回転速度と、供給ローラの回転軸から外周端までの距離によって決定される。これらのローラ対は大きさが異なり、同一の送り速度または同一の供給速度で感光材料を搬送するために、送り用パルスモータや供給用パルスモータは異なる回転速度で回転されている。

また、ニップローラ対の送り速度は、レーザ走査装置２０のレーザ走査周期によっても決定される。具体的には、レーザ走査装置２０が感光材料１４上にレーザ光４８を一度走査してから再び走査するまでに、レーザ光４８が形成したライン潜像の幅だけ感光材料１４を矢印１４方向に送ることができる送り速度に決定される。そのため、露光時、ニップローラ対２４、２６の送り速度の値は所定の一定値である。以下、これを露光時送り速度と称する。

露光時において、供給ローラ対３２、３４、３６、３８の供給速度は、ニップローラ対２４、２６の送り速度と同一、好ましくは大きい速度で回転するように設定されている。これにより、露光時、ループ作成部４４で感光材料１４のループ４２が連続的に増大し、供給ローラ対３２、３４、３６、３８、ガイドローラ４６、案内板（図示せず）からの引張りによって露光位置１８の感光材料１４の部分がずれることが防止される。以下、このような速度を露光時供給速度と称する。

感光材料保持カートリッジ２４は、画像形成装置１０から着脱可能であり、長尺状の感光材料１４回転可能な芯軸５０に巻回して該感光材料１４を保持している。

カッタ装置４０は、所望の画像を形成するのに必要な面積量（具体的には、副走査方向の長さ）の感光材料１４が該カッタ装置４０から移動した後、該感光材料１４を切断する。この必要な副走査方向の長さは、供給ローラ対３２、３４、３６、３８の供給速度と供給継続時間との積から計算することができる。

ループ作成部４４では、単位時間当たり、ニップローラ対２４の送り速度と供給ローラ対３２の供給速度との差だけループ４２が増大している。また、露光開始前（ニップローラ対２４，２６が回転し始める前）から小さいループ４２が形成されている。これは、カッタ装置４０によって感光材料１４が切断されるとき、該感光材料１４がカッタ装置４０に引張られ、これにより、露光位置１８の感光材料１４の部分がずれるのを防止するためである。

以下、本発明の画像形成装置１０の露光処理における制御を説明する。

図２は、露光開始前の状態を示した画像形成装置１０の概略図である。このとき、感光材料１４の先端５２は、カッタ装置４０に位置する。この状態において、画像形成装置１０のシート供給制御部（図せず）から露光開始の信号が供給ローラ対３０、３２、３４、３６、３８を回転させるパルスモータ（図示せず）を制御するパルスモータ制御装置（図示せず）に入力される。パルスモータ制御装置は、パルス信号を供給用パルスモータに出力し、パルスモータをフルステップまたはハーフステップ駆動させる。

パルスモータが駆動することにより、供給ローラ対３０、３２、３４、３６、３８が回転し、感光材料１４が感光材料保持カートリッジ２８から引き出される。このとき、パルスモータは、感光材料１４の供給速度が露光時供給速度より高速になるように供給ローラ対３０、３２、３４、３６、３８を回転させる。

感光材料１４の先端５２がニップローラ対２４に到達すると、供給ローラ対３２、３４、３６、３８の供給速度が露光時供給速度に切り替わり、パルスモータがハーフステップに切り替わる。感光材料１４の先端５２のニップローラ対２４への到達は、例えば、ニップル対２４と供給ローラ対３０との間に設けられたセンサによって検出できる。略同時に供給ローラ対３０を回転しているパルスモータの駆動が停止し、それぞれの供給ローラが感光材料１４から離れる。

ニップローラ対２４、２６が回転していないために、また、供給ローラ対３２、３４、３６、３８が回転しているために、図３に示すように、ループ作成部４４に感光材料１４の小さいループ４２が形成される。小さいループ４２のループ量は、供給ローラ対３２、３４、３６、３８の露光時供給速度と供給継続時間との積から算出される。

ある程度のループ４２が形成されると、次に、ニップローラ対２４、２６が露光時送り速度でマイクロステップ駆動するパルスモータによって回転され始めると略同時に、供給ローラ対３２、３４、３６、３８が露光時供給速度でマイクロステップ駆動するパルスモータによって回転される。感光材料１４の先端５２が露光位置１８に向かって送られ、感光材料１４の潜像が形成される部分が露光位置１８に到着すると、レーザ走査装置２０がレーザ光４８を走査し始める。以後、図１に示すように、露光処理が継続される。

所望の画像を形成するのに必要な副走査方向の長さの感光材料１４が該カッタ装置４０を通過したとき、カッタ装置４０が感光材料１４を切断し、供給ローラ対３６、３８のパルスモータが駆動を停止する。切断されて形成された感光材料１４の後端がニップローラ対２６を通過して露光処理が完了し、ニップローラ対２４、２６と供給ローラ対３２、３４のパルスモータが停止する。供給ローラ対３０が、感光材料１４を狭持できる位置に戻って図３に示す状態に戻り、新たな画像を形成するときまで待機する。

本発明の本質は、露光中、感光材料を露光時送り速度と同一またはそれ以上の露光時供給速度で露光位置に送り続ける感光材料搬送方法であり、そのために必要な構成および制御方法は上記の形態以外に考えられるのは明らかである。また、実施の形態では、長尺状の感光材料が、図中、下側から上側に搬送されているが、これは、実際の画像形成装置において重力反対方向に感光材料を搬送することと限定しているわけでない。

上記の実施の形態では、デジタルフォトプリンタの露光処理に関連して本発明を説明しているが、他の長尺状のシートに画像を形成する画像形成装置においても本発明は実施可能である。例えば、帯電されたトナーを潜像が形成された感光体を介して紙に転写するレーザプリンタや、染料や顔料で構成されるインクを紙に噴射するプリンタなど、シートを移動させながら該シート上に画像を形成する画像形成装置にも実施可能である。

像形成中の本発明に係る画像形成装置の露光機構と供給機構とを概略的に示す図である。 像形成前の本発明に係る画像形成装置の露光機構と供給機構とを概略的に示す図である。 像形成直前の本発明に係る画像形成装置の露光機構と供給機構とを概略的に示す図である。

符号の説明

１０ 画像形成装置、 １２ 露光機構、 １４ 感光材料、 １６ 感光材料供給機構、 １８ 露光位置、 ２０ レーザ走査装置、 ２２ 矢印方向、 ２４ ニップローラ対、 ２６ ニップローラ対、 ２８ 感光材料保持カートリッジ、 ３０ 供給ローラ対、 ３２ 供給ローラ対、 ３４ 供給ローラ対、 ３６ 供給ローラ対、 ３８ 供給ローラ対、 ４０ カッタ装置、 ４２ ループ、 ４４ ループ作成部、 ４６ ガイドローラ、 ４８ レーザ光、 ５０ 芯軸、 ５２ 先端

Claims (4)

1. 複数のライン像が並列して構成される画像をシートに形成する画像形成装置のシート搬送方法であって、
   上記画像形成装置が、
   所定の像形成位置で上記シートに対して主走査方向に伸びる上記複数のライン像を形成する像形成装置と、
   上記像形成装置が１つの上記ライン像を形成する毎に、副走査方向に上記シートが上記ライン像の幅と略同一長さだけ移動する所定の送り速度で上記シートを送るシート送り手段と、
   上記シート送り手段に上記シートを供給するシート供給手段とを含み、
   上記画像形成中、上記シート供給手段を上記所定の送り速度と同一またはそれ以上の速度で上記シートを上記シート送り手段に供給し続けるように制御することを特徴とするシート搬送方法。
2. 上記シート送り手段と上記シート供給手段が、
   上記シートを狭持する一対の円筒体と、
   上記円筒体を回転駆動させるパルスモータと、
   上記パルスモータにパルス信号を入力するパルスモータ制御装置とから構成され、
   上記像形成中、上記パルスモータが１/２以下のステップ角でステップ駆動するように上記パルスモータ制御装置を制御することを特徴とする請求項１に記載のシート搬送方法。
3. 上記ライン像がライン潜像であり、
   上記シートが感光材料であり、
   上記所定の像形成位置が所定の露光位置であり、
   上記像形成装置がレーザ走査装置であることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載のシート搬送方法。
4. 複数のライン像が並列して構成される画像をシートに形成する画像形成装置であって、
   所定の像形成位置で上記シートに対して主走査方向に伸びる上記複数のライン像を形成する像形成装置と、
   上記像形成装置が１つの上記ライン像を形成する毎に、副走査方向に上記シートが上記ライン像の幅と略同一長さだけ移動する所定の送り速度で上記シートを送るシート送り手段と、
   上記シート送り手段に上記シートを供給するシート供給手段と、
   上記画像形成中、上記シート供給手段を上記所定の送り速度と同一またはそれ以上の速度で上記シートを上記シート送り手段に供給し続けるように制御するシート供給制御手段とを含むことを特徴とする画像形成装置。
   

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