JP2008087228A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 拡張が極めて容易な画像形成装置の提供。
【解決手段】一定方向に搬送される連帳紙Ｐに画像を形成する画像形成装置であって、連帳紙Ｐの搬送方向に沿って配設された複数の画像形成ユニット２０Ｙ〜２０Ｋと、画像形成ユニット２０Ｙ〜２０Ｋの夫々について設けられ、画像データが入力されるとともに、入力された画像データを画像形成ユニット２０Ｙ〜２０Ｋの夫々で形成すべき画像に対応する画像データに展開し、展開した画像データおよび動作指示を画像形成ユニット２０Ｙ〜２０Ｋに入力する印字制御ユニット２２Ｙ〜２２Ｋとを備え、画像形成ユニット２０Ｙ〜２０Ｋと印字制御ユニット２２Ｙ〜２２Ｋとは何れも共通化されたインターフェース２４で接続されている画像形成装置。
【選択図】 図１

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

近年、連帳紙に印字する連帳プリンタにおいてもフルカラー画像を印字できることが求められている。

連帳プリンタにおいてフルカラー画像を形成するためには、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、および黒（Ｋ）の各色に対応する４個の画像形成ユニットを連帳紙の搬送方向に沿って配列する必要がある。

複数の印字手段を備える画像形成装置としては、たとえば、
複数の印字手段を有し、前記複数の印字手段から選択された印字手段に画像データを転送するプリンタ装置（特許文献１）、および
２台のプリンタを用いて連続紙の両面に印刷できる両面印刷システム（特許文献２）
などが提案されている。
特開平７−２６６６３１号公報 特開２００１−３２４８３９号公報

従来は、フルカラー連帳プリンタを構成する場合、各色の画像形成ユニットを統括的に制御する制御ユニットを設けていた。したがって、印刷色数を増加させるために画像形成ユニットの数を増やした場合や、表側の面に印字する画像形成ユニットの下流に裏側の面に印字する画像形成ユニットを設ける場合のように装置の構成を変化させる場合には、制御ユニットの制御回路もそれに対応して新たに作成する必要があった。

したがって、連帳プリンタをモノクロ印刷対応からフルカラー印刷対応に拡張したり、片面印刷対応から両面印刷対応に拡張したりすることが困難であった。

本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、印刷色数を増加させたり、両面印刷対応としたりするなどの拡張が極めて容易に行える画像形成装置の提供を目的とする。

請求項１に記載の発明は、一定方向に搬送される連帳紙に画像を形成する画像形成装置であって、複数の画像形成ユニットと、前記画像形成ユニットの夫々について設けられ、画像データが入力されるとともに、入力された画像データを夫々の画像形成ユニットで形成すべき画像に対応する画像データに展開し、展開した画像データおよび動作指示を前記画像形成ユニットに入力する印字制御ユニットとを備え、前記画像形成ユニットと前記印字制御ユニットとは何れも共通化されたインターフェースで接続されてなることを特徴とする画像形成装置に関する。

前記画像形成装置においては、画像形成ユニットと印字制御ユニットとは共通化されたインターフェースで接続されているから、画像形成ユニットと印字制御ユニットとの構成を共通化することにより、たとえば画像形成ユニットと印字制御ユニットとをただ単に増設するだけで、画像形成装置の印刷色数を拡張したり、片面印刷を両面印刷に拡張したりすることができる。

また、画像データを各画像形成ユニットで形成される画像毎に分解する画像データの展開や画像形成ユニットの制御などが分散処理で行われるので、高速で印字を行うことができる。

請求項２に記載の発明は、前記画像形成ユニットが、画像を形成する印字機構と、前記印字制御ユニットから入力された画像データおよび動作指示に基づいて前記印字機構における画像形成および連帳紙の搬送速度を制御する機構／印字制御部とを備える請求項１に記載の画像形成装置に関する。

前記画像形成装置においては、機構／印字制御部においては、印字制御ユニットから入力された画像データおよび動作指示に基づき、印字機構における画像形成を開始または停止するとともに、画像形成および連帳紙の搬送速度が制御される。

請求項３に記載の発明は、前記複数の画像形成ユニットの上流側に位置し、画像形成開始の基準となるタイミング信号を発生させるタイミング信号発生手段を備え、各印字制御ユニットは、インターフェースで接続された画像形成ユニットに、前記タイミング信号に基づいて印字開始指示を入力する請求項１または２に記載の画像形成装置に関する。

前記画像形成装置においては、各印字制御ユニットは、タイミング信号発生手段で発生したタイミング信号に基づいて画像形成ユニットにおける画像形成開始タイミングを設定しているから、たとえばフルカラー印刷を行う場合において、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各画像の間にズレが生じるのを効果的に防止できる。したがって、良質なフルカラー画像が得られる。

請求項４に記載の発明は、一の画像形成ユニットにエラーが発生したとき、前記一の画像形成ユニットを制御する一の印字制御ユニットは、他の印字制御ユニットにエラー発生を通知して他の画像形成ユニットを停止させる請求項３に記載の画像形成装置に関する。

前記画像形成装置においては、一の画像形成ユニットにエラーが発生したときは、他の画像形成ユニットも停止するから、故障が拡大することが防止される。

請求項５に記載の発明は、前記複数の画像形成ユニットの下流側に位置し、各画像形成ユニットで形成された画像のズレを検出する画像ズレ検出手段を備え、各印字制御ユニットは、前記画像ズレ検出手段で検出される画像のズレが最小になるように、インターフェースで接続された画像形成ユニットを制御する請求項３または４に記載の画像形成装置に関する。

前記画像形成装置においては、タイミング信号発生手段で発生したタイミング信号に基づいて画像形成ユニットにおける画像形成開始タイミングを設定するだけでなく、画像形成ユニットの下流側においても画像間のズレを検出し、前記ズレが最小になるように画像形成ユニットにおける画像形成タイミングを補正している。したがって、たとえばフルカラー印刷を行う場合において、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各画像の間のズレを更に小さくすることができるから、更に良質なフルカラー画像が得られる。

請求項６に記載の発明は、前記タイミング信号発生手段が、連帳紙に予め形成された画像を検出し、検出した画像の位置に基づいてタイミング信号を発生する請求項３〜５の何れか１項に記載の画像形成装置に関する。

前記画像形成装置においては、連帳紙に予め形成された画像の位置に基づいて各画像形成ユニットにおける画像形成開始タイミングが設定されるから、予め形成された画像と新たに形成される画像との間に位置のズレが生じるのを効果的に防止できる。したがって、予め形成されたプレプリント画像の上に新たな画像を形成する場合、および連帳紙の表裏に画像を形成する場合のいずれにおいても、プレプリント画像と新たな画像との間、および表側に形成された画像と裏側に形成された画像との間にズレが生じることを効果的に防止できる。

請求項７に記載の発明は、前記画像形成ユニットで画像を形成すべきページの位置であるページ位置を検出するページ位置検出手段を備え、各印字制御ユニットが、前記ページ位置検出手段におけるページ位置の検出結果に基づいて画像の形成位置とページ位置とが合致するように、インターフェースで接続された画像形成ユニットを制御する請求項３〜６の何れか１項に記載の画像形成装置に関する。

前記画像形成装置においては、ページの位置に基づいて画像形成タイミングが制御されるから、画像の位置とページの位置との間にズレが生じることがない。

請求項８に記載の発明は、前記画像形成ユニットが、電子写真印字プロセスによって画像を形成する請求項１〜７の何れか１項に記載の画像形成装置に関する。

以上説明したように本発明によれば、拡張が極めて容易な画像形成装置が提供される。

１．実施形態１

本発明の画像形成装置の一例である連帳プリンタ１００は、図１に示すように、搬送方向ａに沿って搬送される連帳紙Ｐにトナー画像を形成する画像形成部２と、画像形成部２で連帳紙Ｐに形成されたトナー画像を定着するフラッシュ定着装置４と、搬送方向ａに対して画像形成部２の上流側に位置する１対のローラであって連帳紙Ｐを挟んで所定の搬送速度で搬送する搬送ローラ対６と、搬送方向ａに沿ってフラッシュ定着装置４の下流側に位置するとともに、３本のローラからなり、連帳紙Ｐに張力を付与するテンション付与部８と、画像形成部２に向かって連帳紙Ｐを送り出す連帳紙送出部１０とを備える。

搬送ローラ対６の上流側には、連帳紙Ｐのページ位置を検出するページセンサ１Ａが設けられている。ページセンサ１Ａは、本発明のタイミング信号発生手段に相当するタイミング信号発生回路１に接続されている。

画像形成部２とフラッシュ定着装置４との間には、本発明の画像ズレ検出手段に相当する画像ズレ検出装置３が設けられている。画像ズレ検出装置３は、画像形成部２で形成されたトナー画像をＣＣＤなどの光撮像素子で撮像してトナー画像間のズレを検出する装置である。

画像形成部２は、図１および図２に示すように、搬送方向ａに沿って上流から下流に向かって配設された印刷ユニット２０Ｋ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｙを備える。印刷ユニット２０Ｋは黒色の画像（Ｋ画像）を、印刷ユニット２０Ｃはシアンの画像（Ｃ画像）を、印刷ユニット２０Ｍはマゼンタの画像（Ｍ画像）を、印刷ユニット２０Ｙはイエローの画像（Ｙ画像）を形成する。印刷ユニット２０Ｋ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｙは、夫々本発明における画像形成ユニットに相当する。以下、印刷ユニット２０Ｋ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｙを総称して「印刷ユニット２０」と称することがある。印刷ユニット２０Ｋ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｙは、夫々インターフェース２４を介して印字制御ユニット２２Ｋ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｙに接続されている。なお、印字制御ユニット２２Ｋ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｙは、連帳プリンタ１００全体を制御するとともに外部機器と画像データなどの授受を行う装置管制部５０に接続されている。なお、図５に示すように、印刷ユニット２０Ｋの上流側に、更に印刷ユニット２０Ｋを増設することもできる。印刷ユニット２０Ｋを増設したときは、増設した印刷ユニット２０Ｋを制御するための印字制御ユニット２２Ｋをもう一つ増設する。増設した印刷ユニット２０Ｋは、インターフェース２４によって増設した印刷制御ユニット２２Ｋに接続される。増設した印刷制御ユニット２２Ｋもまた、装置管制部５０に接続される。以下、印字制御ユニット２２Ｋ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｙを総称して「印字制御ユニット２２」と称することがある。

印刷ユニット２０は、図３および図４に示すように、トナー画像を形成して連帳紙Ｐに転写する印字機構２０Ａと、印字機構２０Ａを制御する制御部２０Ｂとを備える。

印字機構２０Ａは、図４に示すように 表面に感光層が形成され、矢印ｂで示すように反時計回り方向に回転する感光ドラム３１と、感光ドラム３１の表面を帯電させる帯電コロトロン３２と、回転方向ｂに沿って帯電コロトロン３２の下流側に位置し、感光ドラム３１の表面を像様露光して静電潜像を形成するＬＥＤヘッド３３と、回転方向ｂに沿ってＬＥＤヘッド３３の下流側に位置し、ＬＥＤヘッド３３によって感光ドラム３１の表面に形成された静電潜像をトナーで現像するトナー現像器３４と、回転方向ｂに沿ってトナー現像器３４の下流側に位置し、感光ドラム３１表面のトナー画像を連帳紙Ｐに転写する転写ローラ３５と、トナー画像を転写した後の感光ドラム３１の表面に残存したトナーを除去するクリーナブレード３６と、回転方向ｂに沿ってクリーナブレード３６の下流側に位置し、感光ドラム３１の表面を除電する除電コロトロン３７と、除電後の感光ドラム３１の表面を清掃する回転ブラシ３８とが設けられている。

制御部２０Ｂは、図３および図４に示すように、感光ドラム３１の回転速度やトナー現像器３４における現像、連帳紙Ｐの搬送速度などを制御する機構制御部２０２と、ＬＥＤヘッド３３を制御する印字制御部２０４とに分けられる。なお、連帳紙Ｐの搬送速度は、図１の搬送ローラ６の回転速度を増減させることにより制御される。機構制御部２０２と印字制御部２０４とは連携して動作するように形成されている。

印字制御ユニット２２は、図３に示すように、印刷ユニット２０の機構制御部２０２に印刷開始指示や各種動作指示を入力する動作指示部２２Ａと、装置管制部５０から入力された画像データを画像展開して印刷ユニット２０の印字制御部２０４に入力する画像展開部２２Ｂとを備える。ここで、画像展開は、入力された画像データから印刷ユニット２０で作成すべき画像に対応する画像データを抽出する動作をいう。したがって、画像展開によって、印刷ユニット２０ＹにおいてはＹ画像に対応する画像データが抽出され、印刷ユニット２０ＭにおいてはＭ画像に対応する画像データが抽出される。同様に、印刷ユニット２０ＣにおいてはＣ画像に対応する画像データが抽出され、印刷ユニット２０ＫにおいてはＫ画像に対応する画像データが抽出される。なお、動作指示部２２Ａと画像展開部２２Ｂもまた、互いに連携して動作するように形成されている。

インターフェース２４は、図３に示すように、印字制御ユニット２２における動作指示部２２Ａからの印刷開始指示や各種動作指示を、印刷ユニット２０の機構制御部２０２に伝達するとともに、感光ドラム３１の回転速度やトナー現像器３４の運転状態についての情報を機構制御部２０２から動作指示部２２Ａに伝達する論理インターフェース２４Ａと、画像展開部２２Ｂで画像展開した画像データを印刷ユニットの印字制御部２０４に伝達する物理インターフェース２４Ｂとに分けられる。

図１に示すように、タイミング信号発生回路１で発生したタイミング信号および画像ズレ検出装置３における検出結果は、印字制御ユニット２２Ｙ〜２２Ｋにおける動作指示部２２Ａに入力される。

以下、連帳プリンタ１００の動作について説明する

ページセンサ１Ａが連帳紙Ｐのページ位置を検出すると、ページ位置を検出した旨の信号がタイミング信号発生回路１に入力される。タイミング信号発生回路１は、前記信号が入力されると、タイミング信号を発生する。

発生したタイミング信号は、印字制御ユニット２２Ｙ〜２２Ｋの動作指示部２２Ａに同時に入力される。印字制御ユニット２２Ｙ〜２２Ｋにおいては、タイミング信号が入力されると、所定のタイムラグの後に、動作指示部２２Ａから印刷ユニット２０Ｙ〜２０Ｋの機構制御部２０２に印刷開始指示が入力される。同時に装置管制部５０から入力された画像データが画像展開部２２Ｂで画像展開されてＹ画像、Ｍ画像、Ｃ画像、およびＫ画像に対応する画像データに分解され、印刷ユニット２０Ｙ〜２０Ｋの印字制御部２０４に入力される。

印刷ユニット２０Ｙ〜２０Ｋで形成されたＹ画像、Ｍ画像、Ｃ画像、Ｋ画像は、連帳紙Ｐに重ねられた状態で転写される。Ｙ画像、Ｍ画像、Ｃ画像、Ｋ画像が全て連帳紙Ｐに転写されると、画像ズレ検出装置３でＹ画像、Ｍ画像、Ｃ画像、Ｋ画像のズレの大きさが検出される。

画像ズレ検出装置３で検出された画像のズレの大きさも印字制御ユニット２２Ｙ〜２２Ｋの動作指示部２２Ａに入力される。印字制御ユニット２２Ｙ〜２２Ｋの動作指示部２２Ａにおいては、ズレの大きさが入力されると、前記ズレの大きさが極小になるように印刷ユニット２０Ｙ〜２０Ｋの機構制御部２０２に動作指示を行う。

印刷ユニット２０Ｙ〜２０Ｋの何れか、たとえば印刷ユニット２０Ｙでエラーが生じると、印刷ユニット２０Ｙの機構制御部２０２は、エラーが生じた旨の状態通知を印字制御ユニット２２Ｙの動作指示部２２Ａに対して行う。印字制御ユニット２２Ｙの動作指示部２２Ａは、前記状態通知が入力されると、印字制御ユニット２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋにエラー発生を通知する。印字制御ユニット２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋは、前記エラー発生通知が入力されると、動作指示部２２Ａから印刷ユニット２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋの機構制御部２０２に印字動作を停止すべき旨の指示を入力する。印刷ユニット２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋの機構制御部２０２は、前記指示が入力されると感光ドラム３１、トナー現像器３４、転写ローラ３５を停止させる。

連帳プリンタ１００においては、印字制御ユニット２２Ｙ〜２２Ｋは何れも同一の構成を有している。同様に印刷ユニット２０Ｙ〜２０Ｋも同一の構成を有している。更に、印字制御ユニット２２Ｙ〜２２Ｋと印刷ユニット２０Ｙ〜２０Ｋとを接続するインターフェース２４も共通である。したがって、図５に示すように印刷ユニット２０を増設したり、図６に示すように画像形成部２をもう一つ増設して両面印刷対応としたりするなど、装置を拡張することが極めて容易である。

以上、印刷ユニット２０Ｙ〜２０Ｋの印字機構２０Ａが電子写真式プリンタである例について説明したが、印字機構２０Ａはインクジェットプリンタであってもよい。

図１は、実施形態１に係る連帳プリンタの全体的な構成を示す概略図である。 図２は、実施形態１に係る連帳プリンタにおける画像形成部の構成を示す概略図である。 図３は、実施形態１に係る連帳プリンタの画像形成部において、印字制御ユニットと印刷ユニットとの間で授受されるデータの種類を示す説明図である。 図４は、実施形態１に係る連帳プリンタの印刷ユニットの備える印字機構の構成を示す説明図である。 図５は、実施形態１に係る連帳プリンタの画像形成部においてＫ画像を印字する印刷ユニットを増設した例を示す概略図である。 図６は、実施形態１に係る連帳プリンタにおいて画像形成部を増設して両面印刷ができるようにした例を示す概略図である。

符号の説明

１ タイミング信号発生回路
１Ａ ページセンサ
２ 画像形成部
３ 画像ズレ検出装置
４ フラッシュ定着装置
６ 搬送ローラ対
８ テンション付与部
９ 連帳紙送出部
２０ 印刷ユニット
２０Ｙ 印刷ユニット
２０Ｃ 印刷ユニット
２０Ｍ 印刷ユニット
２０Ｋ 印刷ユニット
２０Ａ 印字機構
２０Ｂ 制御部
２２ 印字制御ユニット
２２Ｙ 印字制御ユニット
２２Ｍ 印字制御ユニット
２２Ｃ 印字制御ユニット
２２Ｋ 印刷制御ユニット
２２Ａ 動作指示部
２２Ｂ 画像展開部
２４ インターフェース
２４Ｂ 物理インターフェース
２４Ａ 論理インターフェース
３１ 感光ドラム
３２ 帯電コロトロン
３３ ヘッド
３４ トナー現像器
３５ 転写ローラ
３６ クリーナブレード
３７ 除電コロトロン
３８ 回転ブラシ
５０ 装置管制部
１００ 連帳プリンタ
２０２ 機構制御部
２０４ 印字制御部

Claims (8)

1. 一定方向に搬送される連帳紙に画像を形成する画像形成装置であって、
   複数の画像形成ユニットと、
   前記画像形成ユニットの夫々について設けられ、入力された画像データを夫々の画像形成ユニットで形成すべき画像に対応する画像データに展開し、展開した画像データおよび動作指示を前記画像形成ユニットに入力する印字制御ユニットと
   を備え、前記画像形成ユニットと前記印字制御ユニットとは何れも共通化されたインターフェースで接続されてなることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記画像形成ユニットは、
   画像を形成する印字機構と、
   前記印字制御ユニットから入力された画像データおよび動作指示に基づいて前記印字機構における画像形成および連帳紙の搬送速度を制御する機構／印字制御部と
   を備える請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記複数の画像形成ユニットの上流側に位置し、画像形成開始の基準となるタイミング信号を発生させるタイミング信号発生手段を備え、
   各印字制御ユニットは、インターフェースで接続された画像形成ユニットに、前記タイミング信号に基づいて印字開始指示を入力する請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 一の画像形成ユニットにエラーが発生したとき、前記一の画像形成ユニットを制御する一の印字制御ユニットは、他の印字制御ユニットにエラー発生を通知して他の画像形成ユニットを停止させる請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記複数の画像形成ユニットの下流側に位置し、各画像形成ユニットで形成された画像のズレを検出する画像ズレ検出手段を備え、
   各印字制御ユニットは、前記画像ズレ検出手段で検出される画像のズレが最小になるように、インターフェースで接続された画像形成ユニットを制御する請求項３または４に記載の画像形成装置。
6. 前記タイミング信号発生手段は、連帳紙に予め形成された画像を検出し、検出した画像の位置に基づいてタイミング信号を発生する請求項３〜５の何れか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記画像形成ユニットで画像を形成すべきページの位置であるページ位置を検出するページ位置検出手段を備え、
   各印字制御ユニットは、前記ページ位置検出手段におけるページ位置の検出結果に基づいて画像の形成位置とページ位置とが合致するように、インターフェースで接続された画像形成ユニットを制御する請求項３〜６の何れか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記画像形成ユニットは、電子写真印字プロセスによって画像を形成する請求項１〜７の何れか１項に記載の画像形成装置。

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