JP2006015566A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 転写紙毎に画像形成開始タイミングを調整して画像の位置ズレや色ズレ等による画像劣化を軽減できるようにする。
【解決手段】 ポリゴンミラーの回転に基づいてミラーの１面毎にライン同期信号lclreが出力されている。給紙された転写紙の位置をレジストセンサが検出して得られる動作開始信号STTRIG_Nにより転写紙を一旦停止させ、次のライン同期信号から所定時間後の書込同期動作開始信号STOUT_Nにより転写紙搬送を再開する。その後、カウンタがライン同期信号を所定数カウントした時点で画像信号の転送を要求し、この画像信号でレーザダイオードを制御して画像形成を実行する。これによって副走査タイミング制御の起点と紙搬送の起点を一致させることができ、転写紙に対する画像形成の副走査位置、即ち、副走査レジスト位置を高精度に制御することができる。
【選択図】 図６

Description

本発明は、複数の色を重ね書き可能な中間転写体を有するプリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。

画像形成装置とは、記録媒体である転写紙に出力となる静電画像を形成する装置である。画像形成装置に要求される機能として、転写紙の定められた位置に画像を高精度に位置合わせする項目がある。モノクロ画像形成装置でも位置合わせ技術は困窮されてきたが、最近のカラー画像形成装置では更に高精度な要求がある。モノクロ画像形成装置では転写紙の定められた位置に単色画像を形成するが、カラー画像形成装置では転写紙の定められた位置に少なくとも１色、最大では４色（ブラック、マゼンタ、シアン、イエロー）の画像を形成する必要が有り、各々の画像の位置ズレが色ズレにつながり画像劣化を招く。従来のモノクロ画像形成装置では、画像位置に関しては一定レベルまで達成されている。しかし、昨今の画像装置の高解像度、高精度化、高速化に伴い、更に要求レベルが向上している。従来では、転写紙位置を検出するレジストセンサ等の検出信号を元に、装置全体の動作開始信号を生成する。この動作開始信号を起点に画像形成動作開始までのタイミングを調整し副走査方向のレジスト量を一定にする。

従来より、タンデムタイプの画像形成装置においてレジストセンサからの動作開始信号と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する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、１ドラム方式の画像形成装置において感光体への画像形成開始の副走査開始信号位相を同期検出センサから生成する主走査書込開始信号位相に対して同期化することにより副走査１ライン単位のレジスト位置ズレの発生を防止する技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。また、レジストクラッチ等の転写紙基準位置信号の入力タイミングと同期検知信号の位相に応じて光源であるレーザダイオードの照射タイミングを補正することで調整する技術が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
特開２００２−８６７９６号公報 特開２０００−９４７３９号公報 特開平５−１８１３４３号公報

しかしながら、前記従来の技術では、記録媒体毎に画像形成開始タイミングがずれることがある等、十分な位置合わせ精度が得られないという問題があった。
従って、本発明は上記の問題を解決し、記録媒体毎に画像形成開始タイミングを調整して画像の位置ズレや色ズレ等による画像劣化を軽減できるようにすることを課題とする。

請求項１の画像形成装置は、主走査及び副走査される光が照射されることにより静電潜像が形成される感光体手段と、光源の光を回転するポリゴンミラーを介して前記感光体手段上に主走査させる書き込み光学手段と、前記書き込み光学手段による前記主走査方向書き出し基準位置を前記ポリゴンミラーの回転に基づいて検出し、ライン同期信号を出力する同期検出手段と、装置動作の起点となる動作開始信号を遅延したタイミングで画像信号の入力を要求し、入力された画像信号に応じて前記光源を制御する書き込み制御手段と、前記感光体手段に形成された前記静電潜像を可視化する現像手段と、記録媒体を前記副走査方向に搬送しながら前記可視化された画像を前記記録媒体に転写する転写手段とを備えた画像形成装置において、前記書き込み制御手段が前記画像信号の入力を要求するタイミングを、前記動作開始信号の次に出力される前記ライン同期信号を起点として遅延制御するタイミング調整手段とを設けたことを特徴とするものである。

請求項２の画像形成装置は、請求項１記載の発明において、動作開始信号に応じて前記記録媒体を一旦停止させ、前記動作開始信号の次に出力される前記ライン同期信号から所定時間後に前記記録媒体の搬送を再開することを特徴とするものである。

請求項３の画像形成装置は、請求項１又は２記載の発明において、タイミング調整手段は、前記ライン同期信号をカウントするカウンタを用い、このカウンタが前記動作開始信号の次に出力される前記ライン同期信号から所定数をカウントした時点で前記画像信号の入力を要求することを特徴とするものである。

請求項４記載の画像形成装置は、請求項３記載の発明において、カウンタをダウンカウンタとして動作させることを特徴とするものである。

請求項５記載の画像形成装置は、請求項４記載の発明において、ダウンカウンタは、前記動作開始信号の次に出力される前記ライン同期信号のタイミングで初期値をロードすることを特徴とするものである。

請求項６記載の画像形成装置は、請求項４又は５記載の発明において、ダウンカウンタは、前記ライン同期信号に応じてディクリメント動作することを特徴とするものである。

請求項７記載の画像形成装置は、請求項２から６のいずれか１項に記載の発明において、タイミング調整手段は、複数の遅延時間制御機能を有することを特徴とするものである。

請求項８記載の画像形成装置は、請求項７記載の発明において、複数の遅延時間制御機能を使用する記録媒体毎に切換えることを特徴とするものである。

請求項９記載の画像形成装置は、請求項１から８のいずれか１項に記載の発明において、記録媒体の搬送基準位置から前記書き込み光学手段による作像位置までの遅延量を予め記憶する記憶手段を設けたことを特徴とするものである。

請求項１０記載の画像形成装置は、請求項９記載の発明において、タイミング調整手段による前記遅延制御機能の初期遅延量として前記記憶手段に記憶された遅延量を用いることを特徴とするものである。

請求項１１記載の画像形成装置は、請求項１０記載の発明において、記憶手段を前記感光体手段と一体的に交換可能なカートリッジに設けたことを特徴とするものである。

本発明によれば、動作開始信号入力毎、つまり使用する記録媒体毎に画像形成開始タイミングを調整することができ、画像の位置ズレや色ズレ等による画像劣化を軽減することができる。特に副走査書き出し位置のズレを軽減することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の実施の形態による画像形成装置の制御ブロック図、図２は書き込み光学ユニットの概念図、図３は書き込み光学ユニットの模式図、図４は画像形成装置の画像形成概念図、図５、図６はジョブスタート制御タイミングチャート、図７は副走査タイミング制御機能のタイミングチャート、図８、図９は複数ページの画像形成動作のタイミングチャートを示した。

本実施の形態は、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る画像形成装置で使用される。図２には本実施の形態で用いられる書き込み光学ユニットの概念図を示した。
２０は周面に回転多面鏡を有するポリゴンミラーでポリゴンモータにより回転される。２１はｆθレンズ、２２は第１ミラー、２３はＷＴＬレンズ、２４は第２ミラー、２５は第３ミラーである。上記２０〜２５により書き込み光学ユニット１が構成されている。レーザユニット（図３参照）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（図３参照）に入射する。シリンドリカルレンズ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のミラー面に入射させる。ポリゴンミラー２０は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。

図３には本実施の形態で用いられる書き込み光学ユニットの模式図を示した。
２０はポリゴンミラー、２１はｆθレンズ、２２は第１ミラー、２４は第２ミラー、２６はレーザダイオードを装着したレーザユニット、２７はシリンドリカルレンズ、２９は同期検知反射ミラー、３０は同期検知レンズ、３１は同期検知板である。ポリゴンミラー２０により偏向されたレーザビームは、ｆθレンズ２１、第１ミラー２２、図２のＷＴＬレンズ２３に入射した後、第２ミラー２４へ入射する。ＷＴＬはポリゴンミラーの面倒れ補正をする。第２ミラー２４で反射したレーザビームを図２の第３ミラー２５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させる。

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中の同期検知板３１である。第２ミラー２４で主走査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２９にて反射し、同期検知レンズ３０にて集光され同期検知板３１に入射する。同期検知板３１には光学センサである同期検知センサが装着されており、レーザビームの入射タイミングに合わせ検出信号を出力する。

図４には本実施の形態で用いられる画像形成装置の画像形成概念図を示した。
１は図２の書き込み光学ユニット、２は感光体ドラム、３は現像装置、４は転写装置、５は給紙レジストセンサ、６は定着装置、７は排紙装置である。
不図示の画像形成装置のスタートスイッチを押したり、プリンタからの印刷ジョブスタート信号を有効にすると、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。露光されたレーザビーム位置により現像装置３にて可視化したトナー画像を形成する。一方、ジョブスタート信号を有効にすると不図示の給紙装置から転写紙Sを１枚ずつ分離し給紙搬送させ、レジストセンサ５に突き当て一旦停止させる。そして感光体ドラム２上に画像形成するタイミングに合わせてレジストローラを回転させ、転写装置４に転写紙を送り込み、転写装置４にて転写紙Sにトナー画像を転写する。転写後の転写紙はそのまま定着装置６に搬送され、熱と圧力とを加えて転写画像を定着し、排紙装置７に取りつけられた排紙ローラにより排出され、排紙トレイ上にスタックされる。

図１には本実施の形態で用いられる画像形成装置の制御ブロック構成を示したもので、図２から図４と対応する部分には同一番号を付して重複する説明は省略する。
画像形成装置全体の制御を司るエンジン制御部８にて各制御部の動作モードを設定する。画像形成部である書込制御部９に対しても各種設定を行う。エンジン制御部８では印刷ジョブスタート信号が入力されたことを検知すると、給紙装置に対し転写紙の給紙制御をＯＮさせる。レジストセンサ５まで転写紙が到達したタイミングにてエンジン制御部８から動作開始信号：STTRIG_Nを書込制御部９へ出力する。書込制御部９ではSTTRIG_Nをラッチし管理された特定タイミングにて書込同期動作開始信号：STOUT_Nを出力する。書込制御部９の遅延ライン制御部１０ではSTOUT_Nをトリガにライン同期信号：lclreをカウントする。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板３１の同期検知センサにて検出される同期検知信号：DETP_Nを基準に書込制御部内の同期検知信号制御部１１にてタイミング管理されたポリゴンミラー２０の１面走査毎に１パルスを生成するライン同期信号である。

書込制御部の遅延ライン制御部１０には独立に遅延ラインカウンタ：mfcount0〜3を有し、副走査タイミング制御を担う。遅延ラインカウンタ：mfcount0〜3はSTOUT_Nのタイミングでカウンタ初期値をロードし、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。予めレジストセンサ５から転写装置４までの距離と、感光体ドラム２上にレーザビームを露光する位置から転写装置４までの距離との差を作像遅延量として算出する。算出された結果から作像遅延量を副走査ライン数に置きかえ、エンジン制御部８から書込制御部９に副走査遅延ラインレジスタ：mfdly_rに設定する。書込同期動作開始信号：STOUT_Nにて選択された遅延カウンタ：mfcount0〜3が初期値として副走査遅延ラインレジスタ：mfdly_r値をロードし、ライン同期信号：lclre毎にディクリメント動作し遅延カウンタが０に達したタイミングで書込制御部９から画像処理部１２へ画像転送要求信号：MFSYNC_Nを出力する。

画像処理部１２では前段のスキャナ部・プリンタドライバ部１３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。書込制御部９から画像処理部１２に入力されたMFSYNC_Nを基準に蓄積された画像データ：IPDATA_Nとして書込制御部９に出力する。書込制御部９内の書込画像展開部１３にてライン同期信号：lclreを基準に画像信号：IPDATA_Nを主走査と副走査の２次元画像に展開しLDドライバ部１４へ出力する。LDドライバ部１４では入力された２次元画像信号に基づいてLDユニット２６に実装したレーザダイオードを駆動する。

図５には従来用いられているジョブスタート制御のタイミングチャートを示した。
レジストセンサ５による転写紙位置検出タイミングによりエンジン制御部８から動作開始信号：STTRIG_Nが書込制御部９に入力される。書込制御部９ではSTTRIG_N入力タイミングからライン同期信号：lclreをカウントし、カウント値が副走査遅延ラインレジスタ：mfdly_r値に達したタイミングで前段の画像処理部１２に画像信号転送要求信号：MFSYNC_Nを出力する。画像処理部１２ではMFSYNC_N入力に合わせ、次の（直後の）lclreタイミングから画像信号を書込制御部９へ出力し、書込制御部９では有効画像データとしてレーザダイオードを駆動して画像形成し、画像有効領域をアクティブにする。

例１と例２ではMFSYNC_N出力タイミングと画像有効領域の範囲が一致している。しかし、動作開始信号：STTRIG_Nの入力タイミングはΔＴreg分異なっている。これは、動作開始信号が書込制御部９の基準信号であるラインクリア信号と非同期信号であるため、紙搬送開始タイミングである動作開始信号から画像転送要求するまでの遅延時間や、画像形成開始までの遅延時間が動作開始信号の入力タイミング毎に異なり、副走査レジスト量にΔＴreg分のズレが発生することになる。

そこで、本実施の形態では図６に示したジョブスタート制御を用いる。エンジン制御部８から動作開始信号：STTRIG_Nが書込制御部９に非同期に入力されるところまでは図５と同様である。STTRIG_N入力タイミングから次のライン同期信号：lclreを１発検出後に所定時間：stoutd_r経過したタイミングで書込同期動作開始信号：STOUT_Nを生成する。STOUT_N生成タイミングからlclreをカウントし、副走査遅延ラインレジスタ：mfdly_r値に達したタイミングで画像信号転送要求：MFSYNC_Nを出力する。画像処理部１２ではMFSYNC_Nに合わせ画像信号：IPDATA_Nを書込制御部９に出力し書込制御部９にて有効画像データとして画像形成を行う。

図５で示した２つの例１、２のタイミングでSTTRIG_Nを入力した場合でも、書込同期動作開始信号：STOUT_Nから画像転送要求するまでの遅延時間や、画像形成開始までの遅延時間は一定になる。これにより副走査タイミング制御をエンジン制御部８からの非同期の動作開始信号：STTRIG_Nではなく、書込制御部９の動作に同期したタイミングで行うことにより出力転写紙毎に副走査タイミング調整手段の起点を一致させて画像形成開始タイミングを調整することができる。以上は請求項１の内容を反映している。

即ち、半導体レーザダイオードを光源とし、１つの書き込み光学ユニットにてレーザダイオードをポリゴンミラーにて走査させ、静電潜像を形成する書き込み光学系を有し、画像形成に対応したレーザダイオードを制御するための書き込み制御部を有し、書き込み制御部に対し画像信号を入力する画像信号処理部を有し、前記書き込み光学ユニットの主走査方向書き出し位置の基準となる同期検知信号の検出用光学センサを有し、前記書き込み光学ユニットから照射されたレーザビームにより形成された静電潜像をトナーにより可視化する感光体と、トナー画像を記録媒体である転写紙に転写する転写装置を備えた画像形成装置において、画像形成動作開始までのタイミング調整手段(以下、副走査タイミング調整手段)の起点をレジストセンサ等の転写紙位置検出信号を基にした動作開始信号ではなく、動作開始信号を入力した次のポリゴンミラー面走査の所定タイミングを起点に動作させることにより、動作開始信号入力毎、つまり出力転写紙毎のタイミング調整手段の起点を一致させて、画像形成開始タイミングを一概に調整することができる。

また、図６の動作開始信号：STTRIG_Nはレジストセンサ５にて転写紙位置検出されたタイミングにて生成される。このタイミングで転写紙を一旦停止させ、その後、書込同期動作開始信号：STOUT_Nにて転写紙搬送を再開することにより、副走査タイミング制御の起点と紙搬送の起点を一致させることができ、転写紙に対する画像形成の副走査位置、すなわち副走査レジスト位置を一定に保持することができる。これにより出力回数に寄らず、毎回同一の転写紙の副走査位置に出力画像を形成することができる。これは請求項２の内容を反映している。

即ち、上記において副走査タイミング調整手段の起点を動作開始信号を入力した次のポリゴンミラー面走査の所定タイミングを起点に動作させ、更に転写紙搬送をレジストセンサ等にて一旦停止させておき、副走査タイミング調整手段の起点と同じ所定タイミングにて転写紙搬送を再開することで、転写紙に対する画像形成の副走査開始位置、即ち、副走査レジスト位置を高精度に制御することができる。これにより、出力回数によらず毎回同一の副走査位置に出力画像を形成することができる。

図７には本実施の形態に用いる副走査タイミング制御機能のタイミングチャートを示した。
動作開始信号：STTRIG_Nはレジストセンサ５にて転写紙位置を検出したタイミングで書込制御部９に入力される。書込制御部９では動作開始信号：STTRIG_N入力タイミングからライン同期信号：lclreを１回検出後に所定時間：stoutd_r経過したタイミングで書込同期動作開始信号：STOUT_Nを生成する。副走査タイミング調整手段にてSTOUT_N生成タイミングから副走査方向の遅延量を調整し、画像信号転送要求信号：MFSYNC_Nを生成する。図７では副走査タイミング調整手段にカウンタを用いた例が記載されている。

STOUT_N生成タイミングにて副走査タイミング調整手段である副走査遅延カウンタ：mfcount0に初期値6がロードされている。この初期値は、あらかじめ算出された副走査遅延ライン数を副走査遅延ラインレジスタ：mfdly_rに設定した値である。STOUT_N生成タイミングにてmfcount0に初期値mfdly_r値を初期ロードし、ライン同期信号：lclre入力ごとにmfcount0値を−１ずつディクリメント動作させる。mfcount0カウンタ値が0に達したタイミングにて画像信号転送要求信号：MFSYNC_Nを出力する。これにより、動作開始信号：STTRIG_Nが書込制御９に非同期入力されても、書込同期動作開始信号：STOUT_Nを起点に画像処理部１２への画像信号転送要求信号：MFSYNC_N生成までの副走査遅延タイミングを副走査タイミング制御機能可能なカウンタにて制御可能になり、STOUT_N生成タイミングを起点に上記カウンタに初期値をロードし、ポリゴンミラー２０の回転に同期したライン同期信号にてダウンカウント動作することにより、副走査レジスト位置を調整することができる。これは、請求項３、４、５、６の内容を反映している。

即ち、請求項３、４に関しては、請求項１の画像形成装置において、副走査レジスト調整用の副走査タイミング調整手段はライン数単位で調整することが可能である。即ち、ポリゴンモータ面走査数、もしくは同期検知信号検出回数にて副走査遅延量を管理する必要がある。そこで、その手段としてカウンタを用いて同期検知信号の検出回数をカウントしある一定数に達したタイミングで画像形成動作を開始すること達成できる。

しかし、副走査タイミング調整手段をアップカウンタで制御した場合、同期検知信号検出毎にカウントアップし、記憶手段であるレジスタ等に設定された値と同値になったタイミングで画像形成を開始する場合には、遅延制御ライン数よりも転写紙副走査長さが短い(例：ハガキ横サイズ)場合には、画像形成動作開始までの副走査タイミング調整手段が終了するまでの期間中上記レジスタの設定値を変更することができない。つまり、次ページの印刷動作に対し副走査レジスト調整値を変更したい場合には、前ページの副走査タイミング調整手段が終了し画像形成動作が開始するまで次ページの動作開始タイミングを遅延させる必要が有り、トータル印刷ジョブ時間が長くなり生産性を低下させてしまう。

そこで副走査タイミング調整手段をダウンカウンタで制御することで生産性を低下させずに達成できる。即ち、動作開始信号を入力後の次のポリゴンミラー面走査の所定タイミングを起点にレジスタ等に設定されて遅延ライン数値を初期値としてロードし、同期検知信号のタイミングにてディクリメント動作させ０に達した際に画像形成開始することで可能である。また、ダウンカウンタ制御することにより印刷ジョブ動作中に副走査レジスト調整値を変更したい場合には、変更前の前ページジョブ動作を気にすること無く、動作開始信号の出力タイミングからダウンカウンタ初期値ロードまでのタイミングを除いて変更が可能である。これにより印刷動作の生産性を低下させること無く、印刷ジョブ中に副走査レジスト調整値をリアルタイムに反映可能である。

また、請求項５、６に関しては、画像形成部である書き込み制御部動作に対し動作開始信号は完全非同期信号として入力されていたため、動作開始信号と画像形成開始信号のタイミングを一貫して管理することができなかった。それにより転写紙に対する副走査レジスト量が出力動作毎にポリゴンミラー１走査単位のズレが発生していた。そこで、紙搬送制御のレジストセンサ等の信号を基に生成された動作開始信号から、次のポリゴンミラー面走査の所定タイミングにて副走査タイミング調整手段を制御開始させることにより、書き込み制御部の基準信号となる同期検知信号と装置全体の動作開始信号のタイミングを管理することが可能となり、画像出力毎に寄らず転写紙に対する副走査レジスト調整値を一定にて画像形成が可能になる。

図８、図９には本実施の形態に用いられる画像形成装置における複数ページの画像形成動作のタイミングチャートを示した。
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５にて検出したタイミングで動作開始信号：STTRIG_Nを生成する。書込制御部９ではSTTRIG_Nから前述の定められたタイミングで書込同期動作開始信号：STOUT_Nを生成する。STOUT_N生成後は前述した副走査タイミング制御手段である副走査遅延カウンタ：mfcountにて副走査遅延ライン数を管理し、定められたタイミングで画像信号転送要求信号：MFSYNC_Nを生成する。複数ページ動作では各ページ毎に書込制御部9へSTTRIG_Nが入力されるので各ページ毎STOUT_N、MFSYNC_Nを生成する。

図８に示した副走査方向に長い転写紙（例：Ａ３縦サイズ）の場合、１ページ目のSTOUT_N生成後、１ページ目のMFSYNC_Nを出力するまでの間に２ページ目のSTTRIG_N入力、STOUT_N生成されないため、２ページ目も１ページ目と同じ副走査遅延カウンタ：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、図９に示した副走査方向に短い転写紙（例：ハガキ横サイズ）の場合、１ページ目のSTOUT_N生成後、１ページ目のMFSYNC_Nを出力するまでの間に２ページ目のSTTRIG_N入力、STOUT_Nの生成をしたい場合がある。

これは、STOUT_N生成からMFSYNC_N出力までの副走査遅延時間は転写紙サイズにより変更は無いが、実際の画像を作像する画像形成時間は転写紙サイズにより変更され、サイズが短ければ短いほど短時間になる。副走査遅延時間が画像形成時間よりも長い場合、画像形成の生産性を向上させるためには、副走査遅延時間中に次ページの動作を開始させたい要望がある。この場合、副走査タイミング制御用の副走査遅延カウンタを１つしか有していない場合には、前ページのMFSYNC_N生成まで次ページのSTOUT_Nを生成することができない。即ち、前ページのMFSYNC_N生成までは次ページのSTTRIG_N入力することができず、待機状態になり画像形成の生産性が低下する。

そこで、副走査遅延タイミング調整用の副走査遅延カウンタを複数有し、複数ページジョブの各転写紙毎に遅延カウンタを切換えることで、１ページ目の画像信号転送要求するまでの間に２ページ目の動作開始信号を受けることができる。これにより、複数ページ動作時の待機状態を削減し、複数ページ間の画像形成ジョブを効率良く処理できる。また、図９に示した実施例では副走査遅延カウンタを４本（mfcount0〜3）有しているので、最大４ページ分の画像転送要求を待機させることができる。４ページ以上の転写紙枚数のジョブに対してはmfcount0からmfcount3をトグル切換えすることにより、大量の画像形成を実現することが可能である。本実施例では４本の副走査遅延カウンタを有した例を示したが、２本以上の複数の副走査遅延タイミング制御機能を有したものでも同様な方法にて可能である。これは、請求項７、８の内容を反映している。

即ち、請求項７、８に関しては、請求項３、４と同様の課題がある。生産性を向上させるためには、装置が待機している時間、即ちダウンタイムを極力少なくする必要がある。副走査タイミング調整手段を単一手段のみ有している画像形成装置においては、動作開始信号を受け画像形成動作開始までの副走査タイミング調整手段が動作する期間は次ページの動作は開始できない。しかし、副走査タイミング調整手段を複数個有する画像形成装置では、ページジョブ毎に副走査タイミング調整手段を切換えて使用することにより、複数ページのジョブを待機させることができる。これにより、副走査遅延制御ライン数よりも転写紙副走査長さが短い場合の連続ジョブにおいてダウンタイムを低減し生産性を向上させることが可能である。

図１０には本発明の他の実施の形態による画像形成装置の画像形成概念図を示した。
１は書き込み光学ユニット、２は感光体ドラム、３は現像装置、４は転写装置、５は給紙レジストセンサ、６は定着装置、７は排紙装置、１５は感光体ドラム２、現像装置３等を含むプロセスカートリッジである。不図示の画像形成装置のスタートスイッチを押したり、プリンタからの印刷ジョブスタート信号を有効にすると、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。露光されたレーザビーム位置により現像装置３にて可視化したトナー画像を形成する。

一方、ジョブスタート信号を有効にすると給紙装置から転写紙を１枚ずつ分離し給紙搬送させ、レジストセンサ５に突き当て一旦停止させる。そして感光体ドラム上に画像形成するタイミングに合わせてレジストローラを回転させ転写装置４に転写紙を送り込み、転写装置４にて転写紙にトナー画像を転写する。転写後の転写紙はそのまま定着装置６に搬送され、熱と圧力とを加えて転写画像を定着し、排紙装置７に取りつけられた排紙ローラにより排出され排紙トレイ上にスタックされる。

図４と異なる点は感光体ドラム２と現像装置３を一体のカートリッジ構成としたことである。このプロセスカートリッジ１５に記憶装置を設け、記憶装置にカートリッジ構成による感光体ドラム２のレーザビーム露光位置から転写紙への転写位置までの間隔を記憶しておくことで、感光体ドラム２の劣化によるプロセスカートリッジ１５の交換時に露光位置から転写位置までの間隔を検出することなく自動で読み取ることが可能である。この記憶装置に記憶された露光位置から転写位置までの間隔をエンジン制御部８が読み取り、レジストセンサ５から転写位置までの間隔との差分より副走査遅延ライン数を容易に導出可能である。これで導出された副走査ライン数をデフォルトの副走査遅延カウンタの初期ロード値として用いることで感光体ドラム２を交換した際の副走査タイミング調整が容易に可能である。これは請求項９、１０、１１の内容を反映している。

即ち、請求項９に関しては、画像形成装置において、感光体ドラム、現像装置等を一つのユニットにしたプロセスカートリッジを有している装置では、感光体ドラムへのレーザビーム露光位置から転写紙への転写位置までの作像位置関係が既知で構成されている。レジストセンサから作像位置までの間隔と、露光位置から転写位置までの間隔の差分が画像信号要求までの副走査遅延量に相当するので、プロセスカートリッジ内に上記露光位置から転写位置までの間隔を記憶しておくことで副走査遅延量を容易に導出が可能であり個々のプロセスカートリッジの副走査遅延量を一定に調整することが可能である。

また、請求項１０、１１に関しては、プロセスカートリッジに記憶された露光位置から転写位置までの遅延量を用いて副走査遅延量を導出し副走査タイミング制御の初期遅延量として使用することにより、副走査レジスト位置がデフォルト調整することが可能であり、プロセスカートリッジを一つのユニットとして交換した際に副走査タイミング調整がデフォルトにて容易に調整可能である。

以上、説明してきたように本実施の形態によれば、各請求項に内容に関して以下に示す効果と作用を得ることができる。
請求項１に関しては、画像形成装置において、副走査タイミング調整手段の制御起点をレジストセンサ等の転写紙位置検出信号を基にした動作開始信号ではなく、動作開始信号を検出した次のポリゴンミラー面走査の所定タイミングを起点に動作させることで、出力転写紙毎の副走査タイミング調整手段の起点を一致させて画像形成開始タイミングのバラツキの低減した画像形成装置を提供することができる。

請求項２に関しては、画像形成装置において、副走査タイミング調整手段を動作開始信号検出した次のポリゴンミラー面走査の所定タイミングを起点に動作させ、更に転写紙搬送をレジストセンサ等にて一旦停止させ、副走査タイミング調整手段の起点と同じタイミングで再開させることで、転写紙に対する画像形成の副走査開始位置を高精度に制御可能な画像形成装置を提供することができる。

請求項３、４に関しては、画像形成装置において、副走査タイミング調整手段にカウンタを用いて、そのカウンタをダウンカウンタとして使用することにより、複数ページに渡る印刷ジョブ中に副走査遅延量を変更する場合でも、変更前ページの画像形成動作を気にすること無く、次ページの動作開始信号の生成タイミングから書込同期動作開始信号の生成タイミングを除いて制約無く副走査遅延量を変更可能になる。これにより、画像形成動作の生産性を低下させること無く複数ページ画像形成中に副走査レジスト量をリアルタイムに変更反映可能な画像形成装置を提供することができる。

請求項５、６に関しては、画像形成装置において、副走査タイミング調整手段にカウンタを用いて、そのカウンタをダウンカウントとして使用し、前述の動作開始信号を検出した次のポリゴンミラー面走査の所定タイミングにて上記カウンタの初期値をロードし、ポリゴンミラーの回転に同期したライン同期信号に応じてディクリメント動作させることにより、書込制御部動作に対し非同期信号である動作開始信号のタイミングをライン同期信号にて同期化して管理することが可能になり、画像出力毎によらず副走査レジスト調整値を一定に管理した画像形成装置を提供することができる。また、請求項３、４に記載した複数ページ動作での副走査遅延量を画像形成動作中に変更することが可能になり生産性を向上することができる。

請求項７、８に関しては、画像形成装置において、副走査タイミング調整手段を複数個有し、ページジョブ毎に副走査タイミング調整手段を切換えて使用することにより、副走査遅延ライン数よりも転写紙副走査長さが短い場合の連続ページ画像形成動作においてダウンタイムを低減し生産性を向上させることが可能な画像形成装置を提供することができる。

請求項９に関しては、画像形成装置において、感光体ドラム、現像装置等を一つのユニットにしたプロセスカートリッジ構成を形成し、感光体ドラムへのレーザビーム露光位置から転写紙への転写位置までの間隔をカートリッジ内部に記憶しておくことで、その値を基に副走査遅延量を容易に導出可能であり、感光体ドラムの劣化等によりプロセスカートリッジを交換した際に副走査遅延量を調整することが容易に可能な画像形成装置を提供することができる。

請求項１０，１１に関しては、画像形成装置において、感光体ドラム、現像装置等を一つのユニットにしたプロセスカートリッジ構成を形成し、カートリッジ内部に露光位置から転写位置までの間隔を記憶した値を用いて副走査遅延量を導出し、副走査タイミング制御の初期遅延量として使用することにより、感光体ドラムの劣化等によりプロセスカートリッジを交換した際に、副走査遅延量を容易に調整可能な画像形成装置を提供することができる。

本発明の実施の形態による画像形成装置の制御ブロック構成を信号ブロック図である。 書き込み光学ユニットを概念的に示す構成図である。 書き込み光学ユニットを模式的に示す構成図である。 ジョブスタート制御動作を示すタイミングチャートである。 ジョブスタート制御動作を示すタイミングチャートである。 ジョブスタート制御動作を示すタイミングチャートである。 副走査タイミング制御機能を示すタイミングチャートである。 複数ページの画像形成動作を示すタイミングチャートである。 複数ページの画像形成動作を示すタイミングチャートである。 本発明の他の実施の形態による画像形成装置を概念的に示す構成図である。

符号の説明

１ 書き込み光学ユニット
２ 感光体ドラム
３ 現像装置
４ 転写装置
５ レジストセンサ
８ エンジン制御部
９ 書き込み制御部
１０ 遅延ライン制御部
１１ 同期信号制御部
１２ 画像処理部
１３ 書込画像展開部
１４ ＬＤドライバ
１５ プロセスカートリッジ
２０ ポリゴンミラー
２６ レーザユニット
３１ 同期検知板

Claims (11)

1. 主走査及び副走査される光が照射されることにより静電潜像が形成される感光体手段と、
   光源の光を回転するポリゴンミラーを介して前記感光体手段上に主走査させる書き込み光学手段と、
   前記書き込み光学手段による前記主走査方向書き出し基準位置を前記ポリゴンミラーの回転に基づいて検出し、ライン同期信号を出力する同期検出手段と、
   装置動作の起点となる動作開始信号を遅延したタイミングで画像信号の入力を要求し、入力された画像信号に応じて前記光源を制御する書き込み制御手段と、
   前記感光体手段に形成された前記静電潜像を可視化する現像手段と、
   記録媒体を前記副走査方向に搬送しながら前記可視化された画像を前記記録媒体に転写する転写手段とを備えた画像形成装置において、
   前記書き込み制御手段が前記画像信号の入力を要求するタイミングを、前記動作開始信号の次に出力される前記ライン同期信号を起点として遅延制御するタイミング調整手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記動作開始信号に応じて前記記録媒体を一旦停止させ、前記動作開始信号の次に出力される前記ライン同期信号から所定時間後に前記記録媒体の搬送を再開することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記タイミング調整手段は、前記ライン同期信号をカウントするカウンタを用い、このカウンタが前記動作開始信号の次に出力される前記ライン同期信号から所定数をカウントした時点で前記画像信号の入力を要求することを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
4. 前記カウンタをダウンカウンタとして動作させることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
5. 前記ダウンカウンタは、前記動作開始信号の次に出力される前記ライン同期信号のタイミングで初期値をロードすることを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
6. 前記ダウンカウンタは、前記ライン同期信号に応じてディクリメント動作することを特徴とする請求項４又は５記載の画像形成装置。
7. 前記タイミング調整手段は、複数の遅延時間制御機能を有することを特徴とする請求項２から６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記複数の遅延時間制御機能を使用する記録媒体毎に切換えることを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
9. 前記記録媒体の搬送基準位置から前記書き込み光学手段による作像位置までの遅延量を予め記憶する記憶手段を設けたことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 前記タイミング調整手段による前記遅延制御機能の初期遅延量として前記記憶手段に記憶された遅延量を用いることを特徴とする請求項９記載の画像形成装置。
11. 前記記憶手段を前記感光体手段と一体的に交換可能なカートリッジに設けたことを特徴とする請求項１０記載の画像形成装置。

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