JP2008012694A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は複数の回転速度を画像形成に用いる回転多面体の回転速度制御に関するものである。 The present invention relates to rotational speed control of a rotating polyhedron that uses a plurality of rotational speeds for image formation.
近年、レーザプリンタの使用用途が広がり、様々なメディアに対するプリント要求が高まりから、多くのプリントモードを搭載したプリンタが製品化されている。これまで多様なメディアに対応するプリントモードは、主に現像性に寄与する現像バイアス電圧、定着性に寄与する定着温度、定着スピードなどを任意に変更することで実現してきた。特に定着スピード変更は、熱容量の高いメディアに対するプリントや高いグロスプリントに不可欠であり、メディアの搬送スピード(以下、プロセススピードと記す)に連動し行われている。プロセススピードの変更は、画像形成処理部における作像スピードもまた変更することになるが、これまでのプリンタでは、ポリゴンミラーによる感光体ドラムに対する光走査において、画像間引き(毎光走査に対して画像形成せず、N回に一走査のみ画像を形成する制御)を行うことで作像スピードを1/Nのスピードになるように制御しながら実現している。 In recent years, the use of laser printers has expanded, and the demand for printing on various media has increased, and printers equipped with many print modes have been commercialized. Up to now, print modes corresponding to various media have been realized by arbitrarily changing a development bias voltage contributing to developability, a fixing temperature contributing to fixability, a fixing speed, and the like. In particular, changing the fixing speed is indispensable for printing on a medium with high heat capacity and high gloss printing, and is performed in conjunction with the conveyance speed of the medium (hereinafter referred to as process speed). Changing the process speed also changes the image forming speed in the image forming processing unit. However, with conventional printers, image thinning (images for each light scanning) This is realized while controlling the image forming speed to be 1 / N by performing (control to form an image only one scan at N times) without forming.
しかしながら、最近の更なるプリンタの高速化、多機能化の要求により、画像間引きによるプロセススピードの制御に加え、スキャナの走査速度を変えることによりプロセススピードを変更することが行われてきている。 However, due to recent demands for further increases in printer speed and multifunction, in addition to controlling the process speed by thinning out images, the process speed has been changed by changing the scanning speed of the scanner.
複数のスキャナの走査速度を持つプリンタでは、例えば連続的に異なるスキャナの走査速度の作像を行う場合、前画像の転写処理が完了から次画像の潜像処理開始までの間にスキャナの走査速度を変える必要がある。 In a printer having scanning speeds of a plurality of scanners, for example, when image formation is performed continuously at different scanning speeds of the scanner, the scanning speed of the scanner is from the completion of the transfer process of the previous image to the start of the latent image processing of the next image. Need to change.
ここで、画像作像時のスキャナ速度とレーザの点灯/消灯制御を示すタイミングチャートを図13に示す。図中の信号はレーザ検出センサより得た主走査同期信号を、Aはプリンタ固有値(0<A<1)を、Pは走査同期信号の周期を、APは主走査同期信号からレーザを強制的に点灯させるまでの時間を示している。また、図中には、画像潜像時に感光体ドラムにレーザ照射される区間と、主走査同期信号を検出する為にレーザを強制的に点灯させる区間(ここではAPC発光を用いている)を併記されている。Aは、APが感光体照射区間が終了する時間と次主走査同期信号が到達する時間の間になるように決められる。図のように、レーザの強制点灯タイミングは、直前の主走査同期信号の周期より決められる。この為、スキャナが安定した速度で回転している場合には、レーザの強制点灯タイミングを正確に感光体照射区間が終了する時間と次主走査同期信号が到達する時間の間に設定することができる。上述のタイミングでレーザの点灯を行うこと(以下、アンブランキング点灯と記す)により、主走査同期信号を確実に検出しながら感光体照射区間では画像データに対応したレーザ点灯を行うことができる。しかしながら、スキャナの走査速度が大きく変動する場合、APが感光体照射区間が終了する時間と次主走査同期信号が到達する時間の間になるとは限らない。場合によっては、スキャナ減速時にレーザの強制点灯が感光体照射区間内で発生する、またスキャナ加速時にはレーザの強制点灯が主走査同期信号を検出できる時間の後となり信号を検出できない可能性がある。 Here, FIG. 13 shows a timing chart showing scanner speed at the time of image formation and laser on / off control. The signal in the figure is the main scanning synchronization signal obtained from the laser detection sensor, A is the printer specific value (0 <A <1), P is the period of the scanning synchronization signal, AP is forcing the laser from the main scanning synchronization signal It shows the time to turn on. Also, in the figure, there are a section in which the photosensitive drum is irradiated with a laser at the time of an image latent image and a section in which the laser is forcibly turned on to detect a main scanning synchronization signal (here, APC emission is used). It is written together. A is determined so that the AP is between the time when the photosensitive member irradiation section ends and the time when the next main scanning synchronization signal arrives. As shown in the figure, the forced lighting timing of the laser is determined by the period of the immediately preceding main scanning synchronization signal. For this reason, when the scanner rotates at a stable speed, the forced lighting timing of the laser can be accurately set between the time when the photosensitive member irradiation section ends and the time when the next main scanning synchronization signal arrives. it can. By performing laser lighting at the above timing (hereinafter referred to as unblanking lighting), it is possible to perform laser lighting corresponding to image data in the photosensitive member irradiation section while reliably detecting the main scanning synchronization signal. However, when the scanning speed of the scanner fluctuates greatly, the AP is not always between the time when the photosensitive member irradiation section ends and the time when the next main scanning synchronization signal arrives. In some cases, forced lighting of the laser occurs in the photosensitive member irradiation section when the scanner is decelerated, and there is a possibility that the forced lighting of the laser is after the time when the main scanning synchronization signal can be detected when the scanner is accelerated.
従って、従来では安定した走査速度遷移を目的とし、レーザビームを常時点灯させて主走査同期信号を検出することにより、スキャナの走査速度制御を行っている。 Therefore, conventionally, the scanning speed of the scanner is controlled by constantly turning on the laser beam and detecting the main scanning synchronization signal for the purpose of stable scanning speed transition.
従来例としては、例えば特許文献1と特許文献2をあげることが出来る。
しかしながら、この速度制御ではレーザビームを常時点灯させる為、感光ドラム上に不要なレーザ照射を行っていた。そのため不要なレーザ照射による画像現像、ならびにメディア或いはベルトに対する画像転写を防止する為、スキャナの走査速度変更時に、感光体ドラムに対し現像器を離間する処理を行う必要があった。 However, in this speed control, since the laser beam is always turned on, unnecessary laser irradiation is performed on the photosensitive drum. Therefore, in order to prevent unnecessary image development by laser irradiation and image transfer to a medium or belt, it is necessary to perform a process of separating the developing device from the photosensitive drum when the scanning speed of the scanner is changed.
図14、15に、従来の画像作像系を一部抜粋した図を示す。図14は、現像器が感光体ドラムに当接している状態、図15は、現像器が感光体ドラムから離間している状態を示している。図における、101はトナー像を形成する感光体ドラム、108は感光体ドラム101面に一律電荷を帯電させる帯電ローラ、111は現像トナーを保持する現像器、103は感光ドラム101の潜像画像にトナーを供給する現像ローラ、106はトナー像をプリントするメディアを搬送する搬送ベルト、107はメディアにトナー像を転写する転写ローラを示す。また図中感光体ドラムに向けられた矢印は、レーザスキャナから照射されたレーザビームを示す。図15のように、スキャナの走査速度を変更する場合には、感光体ドラムから現像ローラを離間し、レーザ強制点灯による潜像画像の現像を防止する。
14 and 15 show a part of the conventional image forming system. FIG. 14 shows a state where the developing device is in contact with the photosensitive drum, and FIG. 15 shows a state where the developing device is separated from the photosensitive drum. In the figure, 101 is a photosensitive drum that forms a toner image, 108 is a charging roller that uniformly charges the surface of the
図16、17に、現像器の当接及び離間を示す図を一部駆動系を追記しそれぞれ示す。図における、118は現像器をメカニカルに駆動させるカム、109はカム118による現像器の揺動運動の基点となる軸を示す。カム118は不図示の駆動源とエンコーダ等の位置制御手段によって常時位置が制御される。画像作像時は、カム118を図16の位置に制御することで感光体ドラムに対して現像ローラを当接させる。他方、スキャナの走査速度変更時は、カム118を図17の位置に制御し感光体ドラムに対して現像ローラを離間させる。
FIGS. 16 and 17 are diagrams showing the contact and separation of the developing devices, with a part of the drive system added. In the figure,
次に、図18に従来制御におけるスキャナの走査速度変更時のシーケンス図を示す。プリンタは、画像作像処理中に次画像作像でスキャナの回転速度の変更があるかを判別する(図18 S11)。スキャナ回転速度に変更がない場合、即座に次のプリント処理を開始する(図18 S18)。スキャナの走査速度に変更がある場合は、画像作像終了後、現像器の離間を行い(図18 S12)、次にレーザの強制点灯を行う(図18 S13)。次に、スキャナの走査速度を次のプリントモードになるよう速度変更を行う(図18 S14)。スキャナの走査速度が目標の速度になった(図18 S15)後、レーザ制御をアンブランク点灯制御に変更し(図18 S16)、現像器の当接を行った(図18 S17)後、次の画像作像処理を開始する(図18 S18)。 Next, FIG. 18 shows a sequence diagram when changing the scanning speed of the scanner in the conventional control. The printer determines whether the rotation speed of the scanner is changed in the next image formation during the image formation process (S11 in FIG. 18). If there is no change in the scanner rotation speed, the next printing process is started immediately (S18 in FIG. 18). When there is a change in the scanning speed of the scanner, after the image formation is completed, the developing device is separated (FIG. 18 S12), and then the laser is forcibly turned on (FIG. 18 S13). Next, the scanning speed of the scanner is changed so that it becomes the next print mode (S14 in FIG. 18). After the scanning speed of the scanner reaches the target speed (Fig. 18 S15), the laser control is changed to unblank lighting control (Fig. 18 S16), and the developer is brought into contact (Fig. 18 S17). The image forming process is started (S18 in FIG. 18).
図19は、プリンタのスキャナ走査速度の遷移を示している。図における、(1)はスキャナ起動区間、(2)は第一のスキャナ走査速度V1による画像形成区間、(3)は現像ローラ103の離間/当接動作およびレーザの強制点灯制御の実施/解除を含む第一のスキャナ走査速度V1から第二のスキャナ走査速度V2への速度変更区間、(4)は第二のスキャナ走査速度V2による画像形成区間、(5)は現像ローラ103の離間/当接動作およびレーザの常時点灯制御の実施/解除を含む第二のスキャナ走査速度V2から第一のスキャナ走査速度V1への速度変更区間を示している。図に示すとおり、従来のスキャナ走査速度制御では、スキャナの走査速度を実際に変更する前後で、現像ローラ103の離間/当接処理を行う必要がある為、次プリント処理が開始できるまでに時間がかかってしまっていた。また、システム制御を煩雑にしCPUの制御能力を一時的ながら大きく低減させる要因となってしまう。更に、感光ドラム101に対しても、不要のレーザ照射によりドラム寿命を低減させてしまう可能性があった。
FIG. 19 shows the transition of the scanner scanning speed of the printer. In the figure, (1) is the scanner activation section, (2) is the image forming section at the first scanner scanning speed V1, and (3) is the execution / release of the separation / contact operation of the developing
本発明は、以上の点に鑑み、スキャナの走査速度が変更になる連続プリント時において、現像器の感光ドラムに対する当接/離間制御を行うことなくスキャナの走査速度を修正することにより、連続プリント時のメカニカルな制御を簡略化し且つ、不要な露光、現像制御を抑制し、デバイス劣化が少ない画像形成装置を提供することにある。 In view of the above, the present invention corrects the scanning speed of the scanner without performing contact / separation control with respect to the photosensitive drum of the developing device during continuous printing in which the scanning speed of the scanner is changed. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus that simplifies mechanical control at the time, suppresses unnecessary exposure and development control, and causes little device deterioration.
上記目的を達成する為、本出願に係る第一の発明は、レーザービームを発生させるレーザビーム発生手段と、像担持体と、前記像担持体に前記レーザビームを偏光走査させる回転多面体と、前記レーザビームにより走査された像担持体上の潜像画像に現像材を現像する現像手段と、レーザビームが入力されると像担持体上の画像書き出しタイミングの基準となる水平同期信号を発生するレーザビーム検出手段と、前記レーザビーム検出手段より前期回転多面体の回転速度を算出する回転速度算出手段と、前記水平同期信号に同期した所定のタイミングでレーザビームの点灯および消灯を制御するレーザビーム制御手段を備え、少なくとも2値以上の前記回転多面体の回転速度の画像形成モードを持つ画像形成装置において、前記画像形成モードを判別する画像形成モード判別手段と、検出した前記水平同期信号から次に検出される水平同期信号の出力タイミングを予測する水平同期信号予測手段を備え、前記判別手段の結果から異なる画像モードの画像形成を行うと判断された場合に、前記画像形成処理間の前記回転多面体の速度修正時において、前記レーザビーム制御手段と前記水平同期信号予測手段から前記像担持体にレーザビームを照射することなく回転多面体の回転速度を変更させることを特徴とする。上記構成にすることにより、走査スピードの異なる画像形成における連続プリントを、現像器の離間動作を行うことなく実施することが出来、回転多面体の回転速度変更時のメカニカルな動作の簡略化およびCPU制御リソースを低減することが可能となる。 In order to achieve the above object, a first invention according to the present application includes a laser beam generating means for generating a laser beam, an image carrier, a rotating polyhedron for causing the image carrier to scan the laser beam with polarization, and Development means for developing a developer on a latent image on the image carrier scanned by a laser beam, and a laser that generates a horizontal synchronization signal that serves as a reference for image writing timing on the image carrier when the laser beam is input A beam detection means; a rotation speed calculation means for calculating the rotation speed of the first rotating polyhedron from the laser beam detection means; and a laser beam control means for controlling turning on and off of the laser beam at a predetermined timing synchronized with the horizontal synchronization signal. An image forming apparatus having an image forming mode at a rotational speed of the rotating polyhedron of at least two or more. An image forming mode discriminating unit for discriminating the image, and a horizontal synchronizing signal predicting unit for predicting an output timing of a horizontal synchronizing signal detected next from the detected horizontal synchronizing signal, and images of different image modes from the result of the discriminating unit. When it is determined that the image forming body is to be formed, the image carrier is not irradiated with the laser beam from the laser beam control means and the horizontal synchronization signal prediction means when correcting the speed of the rotating polyhedron during the image forming process. The rotational speed of the rotating polyhedron is changed. With the above configuration, continuous printing in image formation with different scanning speeds can be performed without performing the separating operation of the developing device, and the mechanical operation is simplified and the CPU is controlled when the rotational speed of the rotating polyhedron is changed. Resources can be reduced.
本出願に係る第二の発明は、前記像担持体と前記現像手段を当接および離間動作を行う当接離間機能を備え、前期速度修正時において前記像担持体と前記現像手段を当接させたまま、前記回転多面体の回転速度を変更させることを特徴とする。上記構成にすることにより、スキャナの走査速度変更に要する時間を短縮させることができる。 A second invention according to the present application is provided with a contact / separation function for performing contact and separation operations between the image carrier and the developing unit, and bringing the image carrier and the development unit into contact at the time of speed correction in the previous period. Further, the rotational speed of the rotating polyhedron is changed. With the above configuration, the time required for changing the scanning speed of the scanner can be shortened.
本出願に係る第三の発明は、前記水平同期信号予測手段は、前記回転速度算出手段より得た直前の回転速度と少なくとも一つ以上のそれ以前の回転速度から現在の回転速度を算出し、次に検出される水平同期信号の出力タイミングを予測する手段であることを特徴とする。上記構成にすることにより、不要なレーザ照射を像担持体に対し行うことを抑圧することが可能となり像担持体の劣化を低減することができる。 According to a third aspect of the present application, the horizontal synchronization signal predicting means calculates a current rotational speed from the immediately preceding rotational speed obtained from the rotational speed calculating means and at least one previous rotational speed, It is a means for predicting the output timing of the next detected horizontal synchronizing signal. With the above-described configuration, it is possible to suppress unnecessary laser irradiation to the image carrier, and deterioration of the image carrier can be reduced.
本出願に係る第四の発明は、前記水平同期信号予測手段は、前記回転速度算出手段より得た直前の回転速度と少なくとも一つ以上のそれ以前の回転速度と温度検出手段から現在の回転速度を算出し、次に検出される水平同期信号の出力タイミングを予測する手段であることを特徴とする。上記構成にすることにより、プリンタの使用環境による速度プロファイルの変化にも対応した不要な像担持体へのレーザ照射を削除することが可能となる。 According to a fourth aspect of the present application, the horizontal synchronization signal predicting means includes a rotation speed immediately before obtained from the rotation speed calculation means, at least one previous rotation speed, and a current rotation speed from the temperature detection means. Is a means for predicting the output timing of the horizontal synchronization signal detected next. With the above-described configuration, it is possible to eliminate unnecessary laser irradiation on the image carrier corresponding to the change in the speed profile depending on the use environment of the printer.
本出願に係る第五の発明は、回転速度変動量制御手段を有し、前記画像形成処理間の前記回転多面体の速度修正時において、画像形成と異なる速度変動量で前記回転多面体の速度制御を行うことを特徴とする。上記構成にすることにより、不要なレーザ照射を削除し且つ、早期に回転多面体の回転速度の変更を完了させることが可能となる。 A fifth invention according to the present application has a rotational speed fluctuation amount control means, and controls the speed of the rotary polyhedron with a speed fluctuation amount different from that of image formation when correcting the speed of the rotary polyhedron during the image forming process. It is characterized by performing. With the above configuration, unnecessary laser irradiation can be deleted, and the change of the rotation speed of the rotating polyhedron can be completed at an early stage.
本出願に係る第六の発明は、前記回転速度変動量制御手段は、前記回転多面体を駆動する駆動源に供給する加減速信号のゲインを制御する手段であることを特徴とする。 The sixth invention according to the present application is characterized in that the rotational speed fluctuation amount control means controls a gain of an acceleration / deceleration signal supplied to a drive source for driving the rotary polyhedron.
以上説明したように、本発明によれば、スキャナの走査速度が変更になる連続した画像作像処理において、現像器の感光ドラムに対する当接/離間制御を行うことなくスキャナの走査速度を変更することにより、スキャナの走査速度変更時のメカニカルな制御を簡略化し且つ、不要な露光、現像制御によるデバイス劣化を低減することができる。 As described above, according to the present invention, in the continuous image forming process in which the scanning speed of the scanner is changed, the scanning speed of the scanner is changed without performing contact / separation control with respect to the photosensitive drum of the developing device. As a result, mechanical control when changing the scanning speed of the scanner can be simplified, and device deterioration due to unnecessary exposure and development control can be reduced.
以下、本発明を図示の実施例に基いて詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on the illustrated embodiments.
本実施例では、スキャナの走査速度として第一の走査速度V1と第二の走査速度V2を持ち、連続プリントの紙間時にスキャナの走査速度を変更する制御を直前に検出した二つの走査速度情報から行う場合について説明する。 In the present embodiment, the first scanning speed V1 and the second scanning speed V2 are used as the scanning speed of the scanner, and the two scanning speed information detected immediately before the control for changing the scanning speed of the scanner at the time of continuous printing between sheets. The case where it carries out from will be described.
まず始めに、本発明の実施例に係る画像形成装置の構成を図2に示す。 First, FIG. 2 shows the configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
図中、101は静電潜像を形成する感光ドラム(Y、M、C、Kはイエロ、マゼンタ、シアン、ブラックを示す)、104は各感光ドラムを駆動するモータ、110は画像信号に応じて露光を行い感光ドラム101上に静電潜像を形成するレーザスキャナ、111はトナーを格納する現像器、103は現像器111より排出されたトナーを感光ドラム101上に排出する現像ローラ、105は現像ローラ103の感光ドラム101への当接および離間を行なう現像離間モータ、106は用紙を各色の画像形成部に順次搬送する無端状の搬送ベルト、115はモータとギア等でなる駆動手段と接続され搬送ベルト106を駆動する駆動ローラ、116は駆動ローラ115を駆動するモータ、117は用紙に転写されたトナーを溶融および固着させる定着器、112は用紙カセットから用紙を搬送するピックアップローラ、113,114は用紙を搬送ベルト106に導く搬送ローラである。
In the figure, 101 is a photosensitive drum for forming an electrostatic latent image (Y, M, C, and K are yellow, magenta, cyan, and black), 104 is a motor that drives each photosensitive drum, and 110 is in accordance with an image signal. A laser scanner for exposing the
図3は、半導体レーザを用いたレーザ光源をもつレーザスキャナーユニットの平面図を一部操作系を追記し示している。40は半導体レーザ、11は半導体レーザ40より発振したレーザ光(LD)を偏向させるポリゴンミラー、50は偏向されたレーザ光の照射を検出するBDセンサ、14、15はポリゴンミラーにより偏向されたレーザ光の走査速度を一定速に補正するfθレンズ、16は速度補正されたレーザ光を像担持体へ反射させる反射ミラー、30は半導体レーザの発光制御を行うレーザドライバ、20はポリゴンミラーの速度制御を行うスキャナモータドライバ、10はスキャナの起動指示、紙搬送開始指示、定着器の温調開始など指示画像形成に係わる制御を行うプリント制御部である。プリント制御部10はスキャナモータドライバ20を制御しポリゴンミラー11を所望の速度にて回転させる。更にプリント制御部10はレーザドライバ30を制御しレーザ光源を持つ半導体レーザより所望の光源及びタイミングにてレーザ発振させる。発振したレーザ光はポリゴンミラー11により変更されスキャナユニット内に配置されたBDセンサ50に照射される。BDセンサ50は規定の光量を照射されると主走査同期信号をプリント制御部に出力する。プリント制御部10は主走査同期信号の出力値より主走査方向の画像書き出しタイミングの調整およびポリゴンミラーの回転速度の監視を行う。
FIG. 3 is a plan view of a laser scanner unit having a laser light source using a semiconductor laser with a part of an operation system added. 40 is a semiconductor laser, 11 is a polygon mirror for deflecting laser light (LD) oscillated from the
不図示の外部機器、例えばPCからプリントすべきデータがプリンタに送られ、プリンタエンジンの方式に応じた画像形成が終了しプリント可能状態となると、用紙カセットから用紙が供給され搬送ベルト106に到達し、搬送ベルト106により用紙が各色の画像形成部に順次搬送される。搬送ベルト106による用紙搬送とタイミングを合せて、各色の画像信号が各レーザスキャナ110に送られ、感光ドラム101上に静電潜像が形成され、現像離間モータ105により感光ドラム上101に当接された現像器111及び現像ローラ103により、静電潜像がトナーで現像され、図示しない転写部で用紙上に転写される。同図においては、K、C、M、Yの順に順次画像形成される。その後用紙は搬送ベルトから分離され、定着器117で熱によってトナー像が用紙上に定着され、外部へ排出される。上記工程を経て、外部機器から指示された画像情報は用紙上に印刷される。
When data to be printed is sent from an external device (not shown) such as a PC to the printer and image formation according to the printer engine system is completed and printing is possible, paper is supplied from the paper cassette and reaches the
次に、本実施例に係わるスキャナの走査速度が変更になる連続プリント時におけるスキャナの走査速度制御に関して図1、図4、図5、図6を用いて説明する。 Next, the scanning speed control of the scanner at the time of continuous printing in which the scanning speed of the scanner according to the present embodiment is changed will be described with reference to FIGS. 1, 4, 5, and 6.
図1は、本実施例のスキャナ走査速度制御に係わるブロック図を示している。図中、60はスキャナドライバに対し加減速信号を、更にレーザドライバにレーザの発光制御信号を送信するスキャナ制御回路、80はBDセンサ50より送信された主走査同期信号を基にスキャナの走査速度を算出する走査速度算出回路、83は走査速度検出回路80で得られたデータから次回検出される主走査同期信号の到達時間を予測する主走査同期信号到達予測回路、70は不図示の外部機器から送られるプリントデータをプリンタエンジンで印字可能な画像データに変換するビデオコントローラである。本実施例ではBDセンサ50より検出された主走査同期信号データよりスキャナの走査速度、加速度を検出しスキャナ制御回路60がスキャナの走査速度およびレーザの出力タイミングを制御する。
FIG. 1 is a block diagram relating to scanner scanning speed control of this embodiment. In the figure,
図4は、本実施例における連続プリント要求時のスキャナ制御部に係わるシーケンス図を示す。 FIG. 4 is a sequence diagram related to the scanner control unit when a continuous print is requested in this embodiment.
まず初めにプリント制御部10は次のプリント要求が現走査スピードと一致するかを判別する(図4 S81)。走査スピードが一致する場合は、即座に次のプリント処理に移行する(図4 S88)。走査スピードが異なる場合、プリンタは、走査スピードを次のプリントの為に変更する必要がある為、プリント制御部10はスキャナの目標走査速度を次のプリント処理に対応した走査速度に変えるようスキャナ制御回路60に指示する(図4 S82)。スキャナ制御部60が次のプリントの走査速度に変えている間、走査速度算出回路80はスキャナの走査速度を算出する(図4 S83)、更に主走査同期信号到達予測回路83はスキャナの走査速度を基に次の主走査同期信号の到達予測時間、つまり次の主走査速度(周期)を算出する(図4 S84)。スキャナ制御部60は予測された主走査速度から次の主走査同期信号を取り込む為に点灯するレーザの点灯タイミングを算出し(図4 S85)、所定のタイミングでレーザの点灯を行う(図4 S86)。上記制御をスキャナの走査速度が目標速度に達するまで実施し(図4 S87)、目標速度に達するとプリント制御部は次のプリント処理を行うよう指示する(図4 S88)。
First, the
次に、主走査同期信号の到達時間の予測方法を図5のタイミングチャートを用いて説明する。図はスキャナの走査速度が上がる場合を示しているが、走査速度が下がる場合も予測方法は同様である。図中の信号はレーザ検出センサより得た主走査同期信号を、Aはプリンタ固有値(0<A<1)を、Pは走査同期信号の周期を、Nは主走査同期信号の周期に対する通し番号、A(2PN-PN-1)は主走査同期信号からレーザを強制的に点灯させるまでの時間を示している。また、図中には、画像潜像時に感光体ドラムにレーザ照射される区間と、主走査同期信号を検出する為にレーザを強制的に点灯させる区間(ここではAPC発光を用いている)を併記されている。Aは、Pが安定している場合におけるAPが感光体照射区間が終了する時間と次主走査同期信号が到達する時間の間になるように決められる。図のように、前検出走査同期信号の周期PN-1と前々検出走査同期信号の周期PN-2から周期の変動量を算出し、走査同期信号の周期PNを予測する。 Next, a method for predicting the arrival time of the main scanning synchronization signal will be described with reference to the timing chart of FIG. Although the figure shows a case where the scanning speed of the scanner is increased, the prediction method is the same when the scanning speed is decreased. The signal in the figure is the main scanning synchronization signal obtained from the laser detection sensor, A is the printer specific value (0 <A <1), P is the period of the scanning synchronization signal, N is the serial number for the period of the main scanning synchronization signal, A (2P N -P N-1 ) indicates the time from the main scanning synchronization signal to forcibly turning on the laser. Also, in the figure, there are a section in which the photosensitive drum is irradiated with a laser at the time of an image latent image and a section in which the laser is forcibly turned on to detect a main scanning synchronization signal (here, APC emission is used). It is written together. A is determined so that when P is stable, AP is between the time when the photosensitive member irradiation section ends and the time when the next main scanning synchronization signal arrives. As shown, to calculate the amount of variation in the period from the period P N-2 of the periodic P N-1 and before the previous detection scanning synchronizing signal before detection scanning synchronizing signal, for predicting the cycle P N of the scanning synchronization signal.
次に、本実施例におけるスキャナの走査速度の遷移を図6に示す。図中の、(1)はスキャナ起動区間、(2)はスキャナ回転速度V1による画像形成区間、(3)はスキャナ回転速度V1→V2への速度変更区間、(4)はスキャナ回転速度V2による画像形成区間、(5)はスキャナ回転速度V2→V1への速度変更区間である。起動時を除くスキャナの走査速度変更区間((3)および(5))において現像器の離間および当接処理を実施せず走査速度を変更することによって、走査速度変更区間を短縮することができる。 Next, the transition of the scanning speed of the scanner in this embodiment is shown in FIG. In the figure, (1) is the scanner start-up section, (2) is the image forming section at the scanner rotation speed V1, (3) is the section for changing the speed from the scanner rotation speed V1 to V2, and (4) is at the scanner rotation speed V2. An image forming section (5) is a speed changing section from the scanner rotation speed V2 to V1. By changing the scanning speed in the scanning speed changing section ((3) and (5)) of the scanner excluding the start time without changing the developer separation and contact processing, the scanning speed changing section can be shortened. .
以上のように、本実施制御を行うことにより、感光ドラムにレーザを照射することなくスキャナの走査速度を変更することができる。これにより連続プリント時のプリント間での現像器と感光ドラムとの離間制御を省くことができる為、即座に次のプリント実行することが可能となる。また、不要なレーザ照射によるドラム劣化も抑圧することできる。 As described above, by performing this execution control, the scanning speed of the scanner can be changed without irradiating the photosensitive drum with laser. As a result, the separation control between the developing device and the photosensitive drum between prints during continuous printing can be omitted, so that the next print can be immediately executed. Further, drum deterioration due to unnecessary laser irradiation can be suppressed.
尚、本実施例では、2つの回転速度によるプリントモードを持つ例を示したが、2つ以上の走査速度によるプリントモードを持っている系においても実施可能である。また、レーザ光源の本数を1本として制御例を示したが、無論マルチビームの光源を用いても構わない。更に、ポリゴンミラーの面数も如何なる面数であろうとも無論かまわない。また、本実施例では、主走査同期信号の予測到達時間を前主走査同期信号の周期および前々主走査同期信号の周期から算出しているが、更に一つ前の周期を用いて算出してもよい(図7に3ポイントの周期を用いた場合のタイミングチャートを示す)。無論、それ以上の周期から予測してもよい。 In the present embodiment, an example in which a print mode with two rotational speeds is provided is shown, but the present invention can also be implemented in a system having a print mode with two or more scanning speeds. In addition, although the control example is shown with the number of laser light sources being one, it is needless to say that a multi-beam light source may be used. Furthermore, it goes without saying that the number of polygon mirrors is any number. Further, in this embodiment, the predicted arrival time of the main scanning synchronization signal is calculated from the period of the previous main scanning synchronization signal and the period of the main scanning synchronization signal, but is calculated using the previous period. (A timing chart in the case where a period of 3 points is used is shown in FIG. 7). Of course, you may estimate from the period beyond it.
本発明の第2の実施の形態を説明する。 A second embodiment of the present invention will be described.
本発明の実施例に係る画像形成装置の構成、主走査同期信号の到達時間の予測方法に関しては第1実施例に同様であるため説明を省略する。 Since the configuration of the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention and the method for predicting the arrival time of the main scanning synchronization signal are the same as those in the first embodiment, description thereof will be omitted.
本実施例では、スキャナの走査速度を制御する制御ゲイン回路が追加され、スキャナの走査速度変更時に通常制御時より制御ゲインを上げる点第1実施例と異なる。 This embodiment is different from the first embodiment in that a control gain circuit for controlling the scanning speed of the scanner is added, and the control gain is increased compared to the normal control when the scanning speed of the scanner is changed.
次に本実施例に係わるスキャナの走査速度が変更になる連続プリント時におけるスキャナの走査速度制御に関して図8、図9、図10を用いて説明する。 Next, the scanning speed control of the scanner during continuous printing in which the scanning speed of the scanner according to the present embodiment is changed will be described with reference to FIGS. 8, 9, and 10. FIG.
図8は本実施例におけるプリンタの光学的画像形成に係わる部分の制御ブロック図を示している。図中、60はスキャナドライバに対し加減速信号を、更にレーザドライバにレーザの発光制御信号を送信するスキャナ制御回路、80はBDセンサ50より送信された主走査同期信号を基にスキャナの走査速度を算出する走査速度算出回路、81はスキャナ制御回路内のポリゴンミラーの速度制御に関する速度ゲインを制御する速度ゲイン制御ブロック、83は走査速度検出回路80で得られたデータから次回検出される主走査同期信号の到達時間を予測する主走査同期信号到達予測回路、70は不図示の外部機器から送られるプリントデータをプリンタエンジンで印字可能な画像データに変換するビデオコントローラである。
FIG. 8 is a control block diagram of a portion related to optical image formation of the printer in this embodiment. In the figure,
図9は、本実施例における連続プリント要求時のスキャナ制御部に係わるシーケンス図を示す。 FIG. 9 is a sequence diagram related to the scanner control unit at the time of continuous print request in this embodiment.
まず初めにプリント制御部10は次のプリント要求が現走査スピードと一致するかを判別する(図9 S61)。走査スピードが一致する場合は、即座に次のプリント処理に移行する(図9 S70)。走査スピードが異なる場合、プリンタ制御部10は、まず初めに、スキャナ走査速度を変更強度を制御する走査ゲインを上げる(図9 S62)。次に、プリント制御部10はスキャナの目標走査速度を次のプリント処理に対応した走査速度に変えるようスキャナ制御回路60に指示する(図9 S63)。スキャナ制御部60が次のプリントの走査速度に変えている間、走査速度算出回路80はスキャナの走査速度を算出する(図9 S64)、更に主走査同期信号到達予測回路83はスキャナの走査速度を基に次の主走査同期信号の到達予測時間、つまり次の主走査速度(周期)を算出する(図9 S65)。スキャナ制御部60は予測された主走査速度から次の主走査同期信号を取り込む為に点灯するレーザの点灯タイミングを算出し(図9 S66)、所定のタイミングでレーザの点灯を行う(図9 S67)。上記制御をスキャナの走査速度が目標速度に達するまで実施し(図9 S68)、プリント制御部10は、走査ゲインを元の値に戻した後(図9 S69)、次のプリント処理を行うよう指示する(図9 S70)。
First, the
次に、本実施例におけるスキャナの走査速度の遷移を図10に示す。図中の、(1)はスキャナ起動区間、(2)はスキャナ回転速度V1による画像形成区間、(3)はスキャナ回転速度V1→V2への速度変更区間、(4)はスキャナ回転速度V2による画像形成区間、(5)はスキャナ回転速度V2→V1への速度変更区間である。起動時を除くスキャナの走査速度変更区間((3)および(5))において現像器の離間および当接処理を実施せず、更に速度制御ゲインを通常より上げるながら走査速度を変更することによって、通常時の速度制御に比べ走査速度変更区間を短縮することができる。 Next, the transition of the scanning speed of the scanner in this embodiment is shown in FIG. In the figure, (1) is the scanner start-up section, (2) is the image forming section at the scanner rotation speed V1, (3) is the section for changing the speed from the scanner rotation speed V1 to V2, and (4) is at the scanner rotation speed V2. An image forming section (5) is a speed changing section from the scanner rotation speed V2 to V1. In the scanning speed changing section ((3) and (5)) excluding the start-up time, the separation and contact processing of the developing device is not performed, and the scanning speed is changed while the speed control gain is increased more than usual. Compared with the normal speed control, the scanning speed change section can be shortened.
以上のように、本実施制御を行うことにより、感光ドラムにレーザを照射することなくスキャナの走査速度を変更することができる。これにより連続プリント時のプリント間での現像器と感光ドラムとの離間制御を省くことができる為、即座に次のプリント実行することが可能となる。また、不要なレーザ照射によるドラム劣化も抑圧することできる。 As described above, by performing this execution control, the scanning speed of the scanner can be changed without irradiating the photosensitive drum with laser. As a result, the separation control between the developing device and the photosensitive drum between prints during continuous printing can be omitted, so that the next print can be immediately executed. Further, drum deterioration due to unnecessary laser irradiation can be suppressed.
尚、本実施例では、2つの回転速度によるプリントモードを持つ例を示したが、2つ以上の走査速度によるプリントモードを持っている系においても実施可能である。また、レーザ光源の本数を1本として制御例を示したが、無論マルチビームの光源を用いても構わない。更に、ポリゴンミラーの面数も如何なる面数であろうとも無論かまわない。また、本実施例では、主走査同期信号の予測到達時間を前主走査同期信号の周期および前々主走査同期信号の周期から算出しているが、更に一つ前の周期を用いて算出してもよい。無論、それ以上の周期から予測してもよい。また、本実施例では速度制御ゲインの切り替えを速度変更開始時と終了時に行ったが、複数のポイントでゲインを切り替えてもよい。 In the present embodiment, an example in which a print mode with two rotational speeds is provided is shown, but the present invention can also be implemented in a system having a print mode with two or more scanning speeds. In addition, although the control example is shown with the number of laser light sources being one, it is needless to say that a multi-beam light source may be used. Furthermore, it goes without saying that the number of polygon mirrors is any number. Further, in this embodiment, the predicted arrival time of the main scanning synchronization signal is calculated from the period of the previous main scanning synchronization signal and the period of the main scanning synchronization signal, but is calculated using the previous period. May be. Of course, you may estimate from the period beyond it. In this embodiment, the speed control gain is switched at the start and end of the speed change. However, the gain may be switched at a plurality of points.
本発明の第3の実施の形態を説明する。 A third embodiment of the present invention will be described.
本発明の実施例に係る画像形成装置の構成に関しては第1実施例に同様であるため説明を省略する。 Since the configuration of the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention is the same as that of the first embodiment, description thereof is omitted.
また、本発明の実施例に係る連続プリント要求時のスキャナ制御部に係わるシーケンス図は第2実施例に同様であるため説明を省略する。 Further, the sequence diagram related to the scanner control unit at the time of continuous print request according to the embodiment of the present invention is the same as that of the second embodiment, and the description thereof will be omitted.
本実施例では、スキャナの走査速度を制御する制御ゲイン回路が追加され、スキャナの走査速度変更時に通常制御時より制御ゲインを上げる点と温度センサの値からレーザの点灯タイミングを調整する点が第1実施例と異なる。 In this embodiment, a control gain circuit for controlling the scanning speed of the scanner is added, and the points that the control gain is increased from the normal control when the scanning speed of the scanner is changed and the timing of turning on the laser from the value of the temperature sensor are adjusted. Different from one embodiment.
次に本実施例に係わるスキャナの走査速度が変更になる連続プリント時におけるスキャナの走査速度制御に関して図11、図12を用いて説明する。 Next, the scanning speed control of the scanner at the time of continuous printing in which the scanning speed of the scanner according to the present embodiment is changed will be described with reference to FIGS.
図11は本実施例におけるプリンタの光学的画像形成に係わる部分の制御ブロック図を示している。図中、60はスキャナドライバに対し加減速信号を、更にレーザドライバにレーザの発光制御信号を送信するスキャナ制御回路、80はBDセンサ50より送信された主走査同期信号を基にスキャナの走査速度を算出する走査速度算出回路、81はスキャナ制御回路内のポリゴンミラーの速度制御に関する速度ゲインを制御する速度ゲイン制御ブロック、82はプリンタ内のスキャナユニット付近における温度を検出する温度センサ、83は走査速度検出回路80で得られたデータから次回検出される主走査同期信号の到達時間を予測する主走査同期信号到達予測回路、70は不図示の外部機器から送られるプリントデータをプリンタエンジンで印字可能な画像データに変換するビデオコントローラである。
FIG. 11 is a control block diagram of a portion related to optical image formation of the printer in this embodiment. In the figure,
次に、主走査同期信号の到達時間の予測方法を図12のタイミングチャートを用いて説明する。図中の信号はレーザ検出センサより得た主走査同期信号を、Aはプリンタ固有値(0<A<1)を、Eはスキャナの走査速度に関する温度特性を補正する係数(0<E<1)、Pは走査同期信号の周期を、Nは主走査同期信号の周期に対する通し番号、A(2PN-PN-1)は主走査同期信号からレーザを強制的に点灯させるまでの時間を示している。また、図中には、画像潜像時に感光体ドラムにレーザ照射される区間と、主走査同期信号を検出する為にレーザを強制的に点灯させる区間(ここではAPC発光を用いている)を併記されている。Aは、常温にてPが安定している場合におけるAPが感光体照射区間が終了する時間と次主走査同期信号が到達する時間の間になるように決められる。図のように、主走査同期信号検出の為のレーザの点灯タイミングを、Aおよび温度センサの値によって決められる係数値Eおよび前検出走査同期信号の周期PN-1と前々検出走査同期信号の周期PN-2から周期から求めた走査同期信号の周期PNを用いて決められる。 Next, a method for predicting the arrival time of the main scanning synchronization signal will be described with reference to the timing chart of FIG. The signal in the figure is the main scanning synchronization signal obtained from the laser detection sensor, A is the printer specific value (0 <A <1), and E is the coefficient for correcting the temperature characteristics related to the scanning speed of the scanner (0 <E <1). , P is the period of the scanning synchronization signal, N is the serial number for the period of the main scanning synchronization signal, and A (2P N -P N-1 ) is the time from the main scanning synchronization signal to forcibly turning on the laser. Yes. Also, in the figure, there are a section in which the photosensitive drum is irradiated with a laser at the time of an image latent image and a section in which the laser is forcibly turned on to detect a main scanning synchronization signal (here, APC emission is used). It is written together. A is determined so that AP is between the time when the photosensitive member irradiation section ends and the time when the next main scanning synchronization signal arrives when P is stable at room temperature. As shown in the figure, the timing for turning on the laser for detecting the main scanning synchronization signal, the coefficient value E determined by A and the value of the temperature sensor, the period P N-1 of the previous detection scanning synchronization signal, and the previous detection scanning synchronization signal. It is determined using a scanning synchronization signal obtained from the cycle P N-2 from the period of the periodic P N.
以上のように、本実施制御を行うことにより、感光ドラムにレーザを照射することなくスキャナの走査速度を変更することができる。これにより連続プリント時のプリント間での現像器と感光ドラムとの離間制御を省くことができる為、即座に次のプリント実行することが可能となる。また、不要なレーザ照射によるドラム劣化も抑圧することできる。 As described above, by performing this execution control, the scanning speed of the scanner can be changed without irradiating the photosensitive drum with laser. As a result, the separation control between the developing device and the photosensitive drum between prints during continuous printing can be omitted, so that the next print can be immediately executed. Further, drum deterioration due to unnecessary laser irradiation can be suppressed.
尚、本実施例では、2つの回転速度によるプリントモードを持つ例を示したが、2つ以上の走査速度によるプリントモードを持っている系においても実施可能である。また、レーザ光源の本数を1本として制御例を示したが、無論マルチビームの光源を用いても構わない。更に、ポリゴンミラーの面数も如何なる面数であろうとも無論かまわない。また、本実施例では、主走査同期信号の予測到達時間を前主走査同期信号の周期および前々主走査同期信号の周期から算出しているが、更に一つ前の周期を用いて算出してもよい。無論、それ以上の周期から予測してもよい。また、本実施例では速度制御ゲインの切り替えを速度変更開始時と終了時に行ったが、複数のポイントでゲインを切り替えてもよい。 In the present embodiment, an example in which a print mode with two rotational speeds is provided is shown, but the present invention can also be implemented in a system having a print mode with two or more scanning speeds. In addition, although the control example is shown with the number of laser light sources being one, it is needless to say that a multi-beam light source may be used. Furthermore, it goes without saying that the number of polygon mirrors is any number. Further, in this embodiment, the predicted arrival time of the main scanning synchronization signal is calculated from the period of the previous main scanning synchronization signal and the period of the main scanning synchronization signal, but is calculated using the previous period. May be. Of course, you may estimate from the period beyond it. In this embodiment, the speed control gain is switched at the start and end of the speed change. However, the gain may be switched at a plurality of points.
10 プリント制御部
40 半導体レーザ
50 BDセンサ
30 レーザドライバ
20 スキャナドライバ
80 速度検出回路
81 速度ゲイン制御ブロック
82 温度センサ
83 主走査同期信号到達予測回路
DESCRIPTION OF
Claims (6)
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