JP2009180806A - 画像形成装置及びその画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】画像の品質の低下を招くことなく、ファーストコピータイムの短縮化を図ることができる画像形成装置及びその画像形成方法を提供する。
【解決手段】原稿Ｐの読み取りデータを取得し、取得された読み取りデータのうち原稿Ｐの先端側に位置する読み取り領域に対応する先端側読み取りデータがあらかじめ定められた条件を満足するか否かを判定する。当該条件を満足するとの判定結果に応じて感光体２０４上に静電潜像を形成するための潜像形成開始時期を早めることにより、ファーストコピータイムの短縮化を実現する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ファクシミリ装置、複写機、スキャナ、デジタル複合機等の原稿読み取り機能を有する画像形成装置及びその画像形成方法に関する。

ファクシミリ装置、複写機、スキャナ、デジタル複合機等の画像形成装置において、コピー時におけるファーストコピータイムの短縮化は重要な項目の１つである。ファーストコピータイムは、一般には、コピー動作開始から１枚目の記録紙が排出されるまでに要する時間のことであり、トナー潜像記録紙の給紙時間や、コピー原稿の読み取り時間、画像形成のために要する画像形成時間等により決定されるものである。

特許文献１には、スキャナ装置や、プリンタ装置、給紙装置の各々をモジュール化し、これらのモジュールを組み合わせて構成される画像形成装置が記載されている。この画像形成装置においては、使用するスキャナ装置、プリンタ装置及び給紙装置の組み合わせが確定すると、それぞれのスキャン線速や給紙線速に対応して最速となる画像形成作動が実行できる制御タイミングが求められ、その制御タイミングに基づいて画像形成作動が実行される。特許文献１に記載の画像形成装置においては、このように最適な制御タイミングを用いることにより、ファーストコピータイムの短縮化を図り、さらには高速な画像形成を実現する。
特開２００５−２５７７３０号公報

ファクシミリ装置等の従来の画像形成装置においては、記録紙に画像を転写する方式として、電子写真方式を採用するのが一般的である。この電子写真方式では、コピー動作が開始すると、感光体駆動、除電照射、帯電電圧の印加といった、感光体を帯電させるための工程が行われた後、感光体表面に静電潜像が書き込まれる。

ところで、上記のように帯電される感光体の暗電位は、感光体表面の感光層内の光励起キャリア密度の影響等により、帯電電圧印加直後から安定電位に至るまでに１０Ｖ程度変動し、さらに安定するまでには少なくとも数秒の時間を要してしまうのが現状である。感光体の暗電位が不安定のまま潜像書込みを行なった場合、潜像画像が劣化し、記録紙に転写される画像の品質を低下させるおそれがあることから、従来の画像形成装置では、感光体の暗電位が安定するのを待って潜像書込みが開始されている。このため、感光体の暗電位が安定するまでに要する時間の分だけファーストコピータイムが長くなってしまう。ファーストコピータイムは複写機等の性能の優秀さを示す指標の１つでもあり、ファーストコピータイムが数秒長くなることは複写機等にとって非常に大きな問題点である。

上記問題点に鑑み、本発明の目的は、画像の品質の低下を招くことなく、ファーストコピータイムの短縮化を図ることができる画像形成装置及びその画像形成方法を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明の一局面に従う画像形成装置は、原稿を読み取るスキャナ部と、前記スキャナ部により読み取られた前記原稿の読み取りデータに応じて感光体上に静電潜像を形成する露光部と、前記感光体上に静電潜像を形成するための潜像形成開始時期を前記露光部に設定する設定部とを備え、前記スキャナ部は、所定の方向に沿って前記原稿の先端側から後端側に向かって前記原稿を読み取るものであり、前記設定部は、前記スキャナ部から出力された前記読み取りデータを取得し、前記取得された読み取りデータのうち前記原稿の先端側に位置する読み取り領域に対応する先端側読み取りデータが、あらかじめ定められた前記潜像形成開始時期を早めるべき早期化条件を満足するか否かを判定し、当該早期化条件を満足するとの判定結果に応じて前記潜像形成開始時期を早める。

上記の画像形成装置では、スキャナ部により読み取られた原稿の先端側の読み取りデータが早期化条件を満足する場合に、感光体上に静電潜像を形成するための潜像形成開始時期を早めることができる。このため、その早めた分だけ静電潜像を形成する露光時間を早期に終了させることができ、その結果、画像形成装置のファーストコピータイムの短縮化を図ることができる。

前記感光体を帯電させる帯電部をさらに備え、前記設定部は、前記早期化条件を満足しないと判定する際においては、前記帯電部が前記感光体に帯電電圧を印加し前記感光体の暗電位が安定する安定タイミング以降に前記潜像形成開始時期が到来するように前記潜像形成開始時期を設定し、前記潜像形成開始時期を早める際においては、前記安定タイミング以前に前記潜像形成開始時期が到来するように前記潜像形成開始時期を設定することが好ましい。

この場合、早期化条件を満足しないと判定する際においては、感光体の暗電位が安定した以降に潜像形成開始時期が到来するように潜像形成開始時期を設定し、潜像形成開始時期を早める際においては、感光体の暗電位が安定する以前に潜像形成開始時期が到来するように潜像形成開始時期を設定する。このため、早期化条件を満足しない場合には、感光体の暗電位が安定した後に潜像形成が開始されるので、潜像画像の劣化を防ぎ、記録紙に転写される画像の品質を低下させることが無い。また、早期化条件を満足する場合には、潜像形成開始時期が早まり、画像形成装置のファーストコピータイムが短くなる。したがって、画像の品質の低下を招くことなく、ファーストコピータイムの短縮化を図ることができる。

前記設定部が前記潜像形成開始時期を早める際における、前記帯電部が前記感光体を帯電させるための帯電開始時期から前記潜像形成開始時期までに要する時間Ｔａは、以下の式を満足することが好ましい。

Ｔａ≧Ｔ−Ｓｓ×ｔ／Ｓ
ここで、Ｔは、前記帯電開始時期から前記感光体の暗電位が安定するまでに要する時間、Ｓｓは、前記スキャナ部が前記原稿を読み取る際の読み取り速度、ｔは、前記スキャナ部が前記原稿の先端側に位置する読み取り領域の読み取りを完了するために要する時間、Ｓは、前記露光部が前記感光体上に静電潜像を形成する際の形成速度である。

この場合、設定部が潜像形成開始時期を早める際に、上記の式を利用して潜像形成開始時期を精度良く設定することができる。

前記設定部は、前記潜像形成開始時期を早める際においては、前記帯電部が前記感光体の暗電位を安定させる時期と前記露光部が前記先端側読み取りデータに応じた静電潜像を前記感光体上に形成することを完了する時期とが一致するように前記潜像形成開始時期を設定することが好ましい。

この場合、先端側読み取りデータに続いて読み取られた読み取りデータに応じた静電潜像の形成を感光体の暗電位が安定した後に開始することができる。このため、先端側読み取りデータに続く読み取りデータの潜像画像が劣化することは無く、記録紙に転写される画像を高品質なものにすることができる。

前記設定部は、前記先端側読み取りデータが非印字または文字であるときに前記早期化条件を満足すると判定することが好ましい。

この場合、原稿の先端側の読み取りデータが非印字または文字であるときに潜像形成開始時期を早めることができる。例えば、通常、感光体の暗電位が安定した後に潜像形成を開始する一方、原稿の先端側の読み取りデータが非印字または文字であるときには、潜像形成開始時期を早め、感光体の案電位が安定する以前に潜像形成を開始する。このため、原稿の先端側の読み取りデータが非印字または文字であるときには、画像形成装置のファーストコピータイムの短縮化を図ることができる。

本発明の他の一局面に従う画像形成方法は、所定の方向に沿って原稿の先端側から後端側に向かって前記原稿を読み取る第１の工程と、感光体上に静電潜像を形成するための潜像形成開始時期を設定する第２の工程と、前記第２の工程において設定された潜像形成開始時期に合わせて、前記第１の工程において読み取られた前記原稿の読み取りデータに応じて前記感光体上に静電潜像を形成する第３の工程とを備え、前記第２の工程は、前記第１の工程において読み取られた読み取りデータのうち前記原稿の先端側に位置する読み取り領域に対応する先端側読み取りデータが、あらかじめ定められた前記潜像形成開始時期を早めるべき早期化条件を満足するか否かを判定し、当該早期化条件を満足するとの判定結果に応じて前記潜像形成開始時期を早める第４の工程を含む。

上記の画像形成方法では、読み取られた原稿の先端側の読み取りデータが早期化条件を満足する場合に、感光体上に静電潜像を形成するための潜像形成開始時期を早めることができる。このため、その早めた分だけ静電潜像を形成する露光時間を早期に終了させることができ、その結果、ファーストコピータイムの短縮化を図ることができる。

本発明によれば、画像の品質の低下を招くことなく、ファーストコピータイムの短縮化を図ることができる画像形成装置及びその画像形成方法を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同じ要素または類似する要素には、同じまたは類似の符号を付しており、説明を省略する場合がある。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の全体構成を示す側面図である。本実施の形態に係る画像形成装置１０は、矢印Ｇで示す方向に開閉自在に取り付けられた原稿搬送装置２０Ａと、原稿搬送装置２０Ａにより搬送された原稿を読取る原稿読取装置２０Ｂと、原稿読取装置２０Ｂで読み取られた原稿を記録紙に印刷する本体装置２０Ｃと、用紙後処理部３００と、を備えている。

原稿搬送装置２０Ａは、シートスルー型の原稿搬送装置から構成され、複数枚の原稿Ｐが載置可能な原稿載置部２１と、載置された原稿Ｐを１枚ずつピックアップする給紙ローラ対２２と、ピックアップされた原稿Ｐを一定の搬送速度で原稿読取領域ＲＤまで搬送し、かつ、原稿Ｐの斜め送りを規制して原稿先端を整えるレジストローラ対２３と、イメージセンサ３０により画像データが読み取られた原稿Ｐを原稿排出トレイ３６に排出する排出ローラ対３５と、を有している。原稿搬送装置２０Ａの原稿読取領域ＲＤと対向する位置には、紙面に直交する方向（主走査方向）を長手方向とする平板かつ白色の背景板３３が取り付けられている。原稿Ｐの搬送経路上、背景板３３近傍の上流側の位置には、搬送される原稿Ｐの先端及び後端を検出するためのセンサ２４が配設されている。

原稿読取装置２０Ｂは、透明且つ平板状のコンタクトガラス３１と、コンタクトガラス３１の下側にスライド可能に配設されたランプ２５と、原稿読取領域ＲＤにおける原稿Ｐの反射光をミラー２６、２７、２８及び集光レンズ２９を介して受光するイメージセンサ３０と、を有している。

原稿画像を走査しつつ取得するスキャナは、ランプ２５、ミラー２６、２７、２８、集光レンズ２９及びイメージセンサ３０から構成されている。原稿載置部２１に載置された原稿Ｐを読取る自動読み取りモードにおいては、ランプ２５が原稿読取領域ＲＤ近傍の右側の位置であるホームポジションで、給紙ローラ対２２等によって１枚ずつ搬送される原稿Ｐに光を照射する。イメージセンサ３０は、その反射光を１ライン単位で読み取り、画像データを出力する。

一方、コンタクトガラス３１に載置された原稿を読取る手動読み取りモードにおいては、ランプ２５が原稿Ｐに光を照射しつつ、図略のモータによる駆動力を受けて、右方向に一定速度で移動する。イメージセンサ３０は、その原稿Ｐからの反射光を１ライン単位で読み取り、画像データを出力する。なお、ランプ２５は、例えば点線で示す位置まで移動すると、光の照射を停止し、図略のモータによる駆動力を受けて、左方向に一定速度で移動し、ホームポジションに戻される。

本体装置２０Ｃは、複数の給紙カセット２０１と、複数の給紙ローラ２０２と、転写ローラ２０３と、感光体ドラム２０４と、露光装置２０５と、現像装置２０６と、定着ローラ２０８と、排出口２０９と、排出トレイ２１０と、帯電装置２１１と、露露光開始時間設定部２１２と、を有している。

感光体ドラム２０４は、矢印方向に回転しながら帯電装置２１１によって一様に帯電される。露光装置２０５は、イメージセンサ３０において読み取られた原稿Ｐの画像データに基づいて生成された変調信号をレーザ光に変換して出力し、感光体ドラム２０４に静電潜像を形成する。現像装置２０６は、現像剤を感光体ドラム２０４に供給してトナー像を形成する。現像装置２０６は、カラー印刷用のものであっても、モノクロ印刷用のものであっても構わない。

給紙ローラ２０２は、記録紙が収納された給紙カセット２０１から記録紙を引き出し、転写ローラ２０３まで給送する。転写ローラ２０３は、搬送された記録紙に感光体ドラム２０４上のトナー像を転写させ、定着ローラ２０８は、転写されたトナー像を加熱して記録紙に定着させる。その後、記録紙は、本体装置２０Ｃの排出口２０９から用紙後処理部３００に搬入される。また、記録紙は、必要に応じて排出トレイ２１０へも排出される。

用紙後処理部３００は、搬入口３０１と、記録紙搬送部３０２と、搬出口３０３と、スタックトレイ３０４と、を有している。記録紙搬送部３０２は、本体装置２０Ｃの排出口２０９から搬入口３０１に搬入された記録紙を順次搬送し、最終的に搬出口３０３からスタックトレイ３０４へ記録紙を排出する。スタックトレイ３０４は、搬出口３０３から搬出された記録紙の集積枚数に応じて矢印方向に上下動可能に構成されている。

次に、本発明の特徴部分である露光開始時間設定部２１２について説明する。ここでは、最初に、露光開始時間設定部２１２の機能について説明し、次に、露光開始時間設定部２１２の構成及び動作について説明する。

感光体ドラム２０４の暗電位は、発明が解決しようとする課題の欄で述べたように、帯電装置２１１による帯電電圧印加直後から安定電位に至るまでに１０Ｖ程度変動してしまう。このため、画質の品質低下を防止するためには、感光体ドラム２０４の暗電位が安定するのを待って潜像書込みを行う必要があるが、この場合、ファーストコピータイムがその待ち時間の分だけ長くなってしまう。

ところで、潜像書込みにおいて１０Ｖ程度の上記の暗電位の変動により影響を受けるのはハーフ濃度画像等であり、原稿の非印字領域や文字のみが表示された領域はハーフ濃度画像等とは異なり、その変動から何ら影響を受けることは無い。すなわち、原稿の非印字領域や文字のみが表示された領域であれば、感光体ドラム２０４の暗電位の変動の最中に潜像書込みを行っても感光体ドラム２０４に形成され静電潜像が劣化することは無い。

そこで、本実施の形態の露光開始時間設定部２１２は、原稿読取装置２０Ｂのスキャナが読み取る原稿Ｐの先端側の領域に非印字領域または文字のみが表示された領域がある場合には、感光体ドラム２０４の暗電位の安定化を待つこと無く、潜像書込みの開始を実行する。そうすることにより、感光体ドラム２０４の暗電位の安定化のための待ち時間を削減し、ファーストコピータイムの短縮化を図るものである。

次に、露光開始時間設定部２１２の構成について説明する。図２は、露光開始時間設定部２１２の構成を示すブロック図である。露光開始時間設定部２１２は、画像判定部４１と、距離算出部４２と、短縮時間算出部４３と、開始時間算出部４４と、タイマ４５と、を有している。

画像判定部４１は、原稿読取装置２０Ｂのイメージセンサ３０に接続されており、イメージセンサ３０から出力される画像データを取得し、取得された画像データに基づいて原稿Ｐの画像の内容を判定する。具体的には、画像判定部４１は、イメージセンサ３０から出力される画像データを取得すると、その画像データを用いて原稿Ｐの先端側からスキャナの読み込み方向に沿って画像の内容を検出し、先端側に位置する領域（以下、「先端領域」と呼ぶ。）が非印字領域及び文字のみが表示された領域のうちのいずれかであるか否かを判定する。非印字領域及び文字のみが表示された領域のうちのいずれにも該当しない領域としては例えば、ハーフ濃度画像が表示された領域が挙げられる。

図５に、原稿Ｐの画像の一例を示す。図中Ａで示す領域が上記の先端領域に該当しており、この領域Ａには文字「Ｔｉ」のみが表示されている。一方、図中Ｂで示す領域にはハーフ濃度画像ｂが表示されており、この領域Ｂは非印字領域及び文字のみが表示された領域のうちのいずれにも該当しない領域に該当する。

距離算出部４２は、画像判定部４１が先端領域が非印字領域及び文字のみが表示された領域のうちのいずれかであると判定した場合に、先端領域の長さを算出する。先端領域の長さとは、例えば図５に示した例の場合、原稿Ｐの先端からの距離Ｌのことを意味している。具体的には、距離算出部４２は、原稿読取装置２０Ｂのスキャナが原稿Ｐを読み取るスキャン線速Ｓｓと、原稿Ｐの読み取り開始後、領域Ｂが検知されるまでに要するスキャナによる読み取り時間ｔとを乗算し、その乗算結果（Ｓｓ×ｔ）を先端領域の長さＬとして算出する。スキャン線速Ｓｓは予め計測し、距離算出部４２に与えておけば良い。また、領域Ｂが検知されるまでの時間ｔは、画像判定部４１がイメージセンサ３０から出力される画像データに基づき原稿Ｐの画像の内容を判定する際にタイマ４５を利用し、原稿Ｐの画像データの取得開始後、領域Ｂを検知するまでの時間ｔを計測すれば良い。

短縮時間算出部４３は、画像判定部４１が先端領域が非印字領域及び文字のみが表示された領域のうちのいずれかであると判定した場合に、距離算出部４２により算出された先端領域の長さＬを用いて露光開始時間の短縮時間Ｔｂを算出する。具体的には、短縮時間算出部４３は、距離算出部４２により算出された先端領域の長さＬを、露光装置２０５が感光体ドラム２０４に静電潜像を形成する感光体線速Ｓで除算し、その除算結果（Ｌ／Ｓ）を短縮時間Ｔｂとして算出する。ここで、短縮時間Ｔｂについて図４を用いてさらに説明する。図４は、図１の感光体ドラム２０４の周囲の拡大図である。

図４に示すように、帯電装置２１１、露光装置２０５及び現像装置２０６は、この順に感光体ドラム２０４の回転方向に沿って感光体ドラム２０４の周囲に配置される。感光体ドラム２０４は帯電装置２１１内の帯電ローラ２１１ａと帯電位置Ｐ１で接触しており、帯電ローラ２１１ａによる電荷付加により帯電位置Ｐ１で帯電電圧が印加される。感光体ドラム２０４は時計方向に回転しており、帯電位置Ｐ１で帯電電圧印加された場所は所定の時間Ｔｃ経過後に露光位置Ｐ２に順次に移動する。露光装置２０５は感光体ドラム２０４の露光位置Ｐ２でレーザ光を照射し、露光位置Ｐ２で感光体ドラム２０４に静電潜像を形成する。そして、現像装置２０６は現像ローラ２０６ａを用いて感光体ドラム２０４にトナーを供給し、感光体ドラム２０４にトナー像を形成する。

ここで、感光体ドラム２０４の帯電電圧印加が開始された後、感光体ドラム２０４の暗電位が安定するまでに要する時間をＴとする。画像判定部４１が先端領域が非印字領域及び文字のみが表示された領域のうちのいずれかであると判定した場合、先端領域に対応する静電潜像の形成に関しては、上記の時間Ｔの経過を待たずに、感光体ドラム２０４への静電潜像の形成を開始する。具体的には、上記の時間Ｔの経過途中において残余の時間が短縮時間Ｔｂと一致した時点から先端領域に対応する静電潜像の形成を開始する。短縮時間算出部４３により算出される短縮時間Ｔｂは、感光体ドラム２０４に先端領域に対応する静電潜像を形成するのに要する時間に相当し、上記のタイミングで先端領域に対応する静電潜像の形成を開始することにより、上記の時間Ｔの終了時点と短縮時間Ｔｂの終了時点とが一致し、感光体ドラム２０４の暗電位が安定した時点で先端領域に対応する静電潜像の形成が終了する。この結果、感光体ドラム２０４の暗電位が安定するまでに先端領域に対応する静電潜像の形成が終了し、且つ、感光体ドラム２０４の暗電位が安定した時点の直後からハーフ濃度画像等に対応する静電潜像の形成が開始される。したがって、ファーストコピータイムは短縮時間Ｔｂだけ短縮される。

開始時間算出部４４は、露光装置２０５に接続されており、露光装置２０５が感光体ドラム２０４に静電潜像を形成する開始時間を算出し、その開始時間を露光装置２０５に出力する。具体的には、画像判定部４１が先端領域が非印字領域及び文字のみが表示された領域のうちのいずれかであると判定した場合には、上記の時間Ｔから短縮時間算出部４３により算出された短縮時間Ｔｂを減算して、その減算結果（Ｔ−Ｔｂ）（以下、「時間Ｔａ」と呼ぶ。）を開始時間として算出する。具体的には、通常であれば、開始時間算出部４４は、感光体ドラム２０４の帯電電圧印加開始から上記の時間Ｔ経過後に露光装置２０５に静電潜像の形成を開始させる。一方、先端領域が非印字領域及び文字のみが表示された領域のうちのいずれかであれば、開始時間算出部４４は、感光体ドラム２０４の帯電電圧印加開始から上記の時間Ｔａ経過後に露光装置２０５に静電潜像の形成を開始させる。なお、開始時間算出部４４は、例えば、タイマ４５を利用して、上記の時間Ｔ及びＴａを計測すれば良い。

次に、露光開始時間設定部２１２の動作について説明する。図３は、露光開始時間設定部２１２の動作の処理手順を示すフローチャートである。ここでは、感光体ドラム２０４は、アモルファスシリコン層からなる膜厚２０μｍの感光層を有する直径３０ｍｍのドラムであり、その感光体線速Ｓを１５０ｍｍ／ｓｅｃとする。また、原稿読取装置２０Ｂのスキャナが原稿Ｐを読み取るスキャン線速Ｓｓを１２０ｍｍ／ｓｅｃ、上記の時間Ｔ（感光体ドラム２０４の帯電電圧印加開始後、感光体ドラム２０４の暗電位が安定するまでに要する時間）を０．７５ｓｅｃとする。

まず、露光開始時間設定部２１２の動作開始以前において、原稿載置部２１に原稿Ｐが載置され、ユーザによりコピー動作の開始が指示されると、原稿搬送装置２０Ａの給紙ローラ対２２及びレジストローラ対２３が原稿Ｐを一定の搬送速度で搬送させる。そして、センサ２４が給紙ローラ対２２及びレジストローラ対２３により搬送される原稿Ｐの先端を検出すると、原稿読取装置２０Ｂに原稿Ｐの読取り開始を指示する。原稿読取装置２０Ｂのスキャナは、その指示に従って原稿Ｐを読み取り、画像データを出力する。

次に、図２に示すように、画像判定部４１は、画像読取装置２０Ｂのスキャナのイメージセンサ３０から出力される画像データを取得し（ステップＳ１０１）、取得された画像データに基づいて原稿Ｐの画像の内容を判定する（ステップＳ１０２）。本ステップＳ１０１及びＳ１０２において、画像判定部４１は、イメージセンサ３０から出力される画像データを取得しながら原稿Ｐの画像の内容を判定しても良いし、一旦、原稿Ｐの画像データのすべてを取得した後に判定を行っても構わない。この場合、原稿Ｐの画像データを一時的に記憶する記憶部があれば良い。

上記のステップＳ１０２においては、画像判定部４１は、イメージセンサ３０から出力される画像データを用いて原稿Ｐの先端側からスキャナの読み込み方向に沿って画像の内容を検出する。例えば、図５に示した原稿Ｐの画像の例では、まず、文字「Ｔｉ」のみが表示された先端領域Ａが検出され、次に、ハーフ濃度画像ｂが表示された領域Ｂが検出されることになる。この場合、画像判定部４１は、先端領域Ａは非印字領域及び文字のみが表示された領域のうちのいずれかであると判定する。なお、図５の例とは逆に、先端領域Ａにハーフ濃度画像が表示され、領域Ｂに文字のみが表示されていた場合では、画像判定部４１は、先端領域Ａは非印字領域及び文字のみが表示された領域のうちのいずれでもないと判定する。

次に、距離算出部４２は、上記のステップＳ１０２において画像判定部４１が先端領域が非印字領域及び文字のみが表示された領域のうちのいずれかであると判定した場合に、先端領域の長さＬを算出する（ステップＳ１０３）。本ステップＳ１０３においては、距離算出部４２は原稿読取装置２０Ｂのスキャナが原稿Ｐを読み取るスキャン線速Ｓｓと、原稿Ｐの読み取り開始後、領域Ｂが検知されるまでに要するスキャナによる読み取り時間ｔとを取得し、これら２つを乗算することにより先端領域の長さＬを算出する。ここでは、スキャン線速Ｓｓが１２０ｍｍ／ｓｅｃであり、スキャナによる読み取り時間ｔが０．７５ｓｅｃであったとすれば、先端領域の長さＬは、
Ｌ＝１２０ｍｍ／ｓｅｃ×０．７５ｓｅｃ
＝９０ｍｍ
となる。

なお、上記のステップＳ１０２において先端領域が非印字領域及び文字のみが表示された領域のうちのいずれでもないと判定された場合には、距離算出部４２は先端領域の長さＬを算出することは無い。

次に、短縮時間算出部４３は、上記のステップＳ１０３において距離算出部４２が算出した先端領域の長さＬを用いて短縮時間Ｔｂを算出する（ステップＳ１０４）。本ステップＳ１０４においては、短縮時間算出部４３は、距離算出部４２により算出された先端領域の長さＬと、感光体ドラム２０４の感光体線速Ｓとを取得し、これら２つの間で除算することにより短縮時間Ｔｂを算出する。ここでは、先端領域の長さＬが９０ｍｍ、感光体線速Ｓが１５０ｍｍ／ｓｅｃであることから、短縮時間Ｔｂは、
Ｔｂ＝９０ｍｍ÷１５０ｍｍ／ｓｅｃ
＝０．６ｓｅｃ
となる。

なお、上記のステップＳ１０２において先端領域が非印字領域及び文字のみが表示された領域のうちのいずれでもないと判定された場合には、短縮時間算出部４３は短縮時間Ｔｂを算出することは無い。

次に、開始時間算出部４４は、上記のステップＳ１０４において短縮時間算出部４３が算出した短縮時間Ｔｂを利用し、露光装置２０５が感光体ドラム２０４に静電潜像を形成する開始時間を算出する（ステップＳ１０５）。本ステップＳ１０５においては、開始時間算出部４４は、短縮時間算出部４３により算出された短縮時間Ｔｂと、感光体ドラム２０４の帯電電圧印加開始後、感光体ドラム２０４の暗電位が安定するまでに要する時間Ｔとを取得し、これら２つの間で減算することにより開始時間Ｔａを算出する。ここでは、短縮時間Ｔｂが０．６ｓｅｃ、時間Ｔが０．７５ｓｅｃであることから、開始時間Ｔａは、
Ｔａ＝０．７５ｓｅｃ−０．６ｓｅｃ
＝０．１５ｓｅｃ
となる。

ここで、開始時間Ｔａは、感光ドラム２０４の帯電位置Ｐ１が露光位置Ｐ２に移動するまでに要する時間Ｔｃ以上となるように設定される。開始時間Ｔａが時間Ｔｃ以上であれば、露光装置２０５による静電潜像の形成の開始時点に感光体ドラム２０４の露光位置Ｐ２が確実に帯電電圧印加されている。

なお、上記のステップＳ１０２において先端領域が非印字領域及び文字のみが表示された領域のうちのいずれでもないと判定された場合には、開始時間算出部４４は開始時間Ｔａとして上記の時間Ｔをそのまま出力する。

次に、開始時間算出部４４は、上記のステップＳ１０５において自身が算出した開始時間Ｔａに基づいて露光装置２０５に静電潜像の形成を開始させる（ステップＳ１０６）。本ステップＳ１０６においては、開始時間算出部４４は、感光体ドラム２０４の帯電電圧印加開始から上記の時間Ｔａの経過後に露光装置２０５に静電潜像の形成を開始させる。

図６〜８は、感光体ドラム２０４の暗電位の時間的変化を示す図である。図６を用いて、露光開始時間設定部２１２の動作についてさらに説明する。図６に示すように、ユーザによるコピー動作の開始後、時刻ｔ１において感光体ドラム２０４の帯電電圧印加が開始されている。時刻ｔ１において感光体ドラム２０４の帯電位置Ｐ１で帯電された場所は時間Ｔｃの経過後、露光位置Ｐ２に移動しており、その結果、時刻ｔ２における感光体ドラム２０４の暗電位は上昇している。また、時間Ｔの終了時点と短縮時間Ｔｂの終了時点とが時刻ｔ４において一致しており、時間Ｔから短縮時間Ｔｂを減算した残余の開始時間Ｔａが時刻ｔ１と時刻ｔ３との間に設定されている。

感光体ドラム２０４の暗電位が図６に示したように時間的変化する場合において、図７に、従来技術と同様、感光体ドラム２０４の暗電位が安定した後に感光体ドラム２０４に静電潜像を形成する場合を、図８に、本実施の形態の露光開始時間設定部２１２の動作による場合を示す。まず、図７に示すように、従来技術と同様、感光体ドラム２０４の暗電位が安定した後に感光体ドラム２０４に静電潜像を形成する場合では、露光装置２０５による静電潜像の形成は時刻ｔ４に開始することになる。

一方、図８に示すように、本実施の形態の露光開始時間設定部２１２によれば、時間Ｔｂにおいて先端領域Ａに対応する静電潜像の形成が行われ、感光体ドラム２０４の暗電位が安定する時刻ｔ４以降、領域Ｂに対応する静電潜像の形成が行われることになる。従って、図７及び図８から明らかなように、本実施の形態の露光開始時間設定部２１２によれば、従来技術と比較して、感光体ドラム２０４への静電潜像の形成を早く開始することができる。このため、感光体ドラム２０４への静電潜像の形成を早く終了することができ、この結果、ファーストコピータイムの短縮化を図ることができる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、原稿の画像の内容を判定し、原稿の先端側の先端領域が非印字領域あるいは文字のみが表示された領域である場合には、感光体ドラム２０４の暗電位が安定する時点に合わせて先端領域に対応する静電潜像の形成が完了するように、感光体ドラム２０４への静電潜像の形成の開始を早めることができる。このため、感光体ドラム２０４への静電潜像の形成を早く終了させ、ファーストコピータイムの短縮化を図ることができる。

また、本実施の形態によれば、ハーフ濃度画像等が表示された、非印字領域及び文字のみが表示された領域以外の領域に対応する静電潜像の形成は、感光体ドラム２０４の暗電位が安定した後に行われることになるので、潜像画像の劣化を招くことは無く、記録紙に転写される画像の品質を低下させるおそれも無くなる。

したがって、本実施の形態によれば、画像の品質の低下を招くことなく、ファーストコピータイムの短縮化を図ることができる画像形成装置及びその画像形成方法を提供することができる。

本発明の実施の形態に係る画像形成装置の全体構成を示す側面図である。 露光開始時間設定部の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係る画像形成方法の処理手順を示すフローチャートである。 感光体ドラムの周囲の拡大図である。 原稿Ｐの画像の内容の一例を示す模式図である。 感光体ドラムの暗電位の時間的変化を示す図である。 感光体ドラムの暗電位の時間的変化を示す図である。 感光体ドラムの暗電位の時間的変化を示す図である。

符号の説明

１０ 画像形成装置
２０Ａ 原稿搬送装置
２０Ｂ 原稿読取装置
２０Ｃ 本体装置
２１ 原稿載置部
２２ 給紙ローラ対
２３ レジストローラ対
２４ センサ
２５ ランプ
２６、２７、２８ ミラー
２９ 集光レンズ
３０ イメージセンサ
３１ コンタクトガラス
３３ 背景板
３５ 排出ローラ対
３６ 原稿排出トレイ
４１ 画像判定部
４２ 距離算出部
４３ 短縮時間算出部
４４ 開始時間算出部
４５ タイマ
２０１ 給紙カセット
２０２ 給紙ローラ
２０３ 転写ローラ
２０４ 感光体ドラム
２０５ 露光装置
２０６ 現像装置
２０６ａ 現像ローラ
２０８ 定着ローラ
２０９ 排出口
２１０ 排出トレイ
２１１ 帯電装置
２１１ａ 帯電ローラ
２１２ 露光開始時間設定部
３００ 用紙後処理部
３０１ 搬入口
３０２ 記録紙搬送部
３０３ 搬出口
３０４ スタックトレイ

Claims (6)

1. 原稿を読み取るスキャナ部と、
   前記スキャナ部により読み取られた前記原稿の読み取りデータに応じて感光体上に静電潜像を形成する露光部と、
   前記感光体上に静電潜像を形成するための潜像形成開始時期を前記露光部に設定する設定部と
   を備え、
   前記スキャナ部は、所定の方向に沿って前記原稿の先端側から後端側に向かって前記原稿を読み取るものであり、
   前記設定部は、前記スキャナ部から出力された前記読み取りデータを取得し、前記取得された読み取りデータのうち前記原稿の先端側に位置する読み取り領域に対応する先端側読み取りデータが、あらかじめ定められた前記潜像形成開始時期を早めるべき早期化条件を満足するか否かを判定し、当該早期化条件を満足するとの判定結果に応じて前記潜像形成開始時期を早めることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記感光体を帯電させる帯電部をさらに備え、
   前記設定部は、前記早期化条件を満足しないと判定する際においては、前記帯電部が前記感光体に帯電電圧を印加し前記感光体の暗電位が安定する安定タイミング以降に前記潜像形成開始時期が到来するように前記潜像形成開始時期を設定し、前記潜像形成開始時期を早める際においては、前記安定タイミング以前に前記潜像形成開始時期が到来するように前記潜像形成開始時期を設定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記設定部が前記潜像形成開始時期を早める際における、前記帯電部が前記感光体を帯電させるための帯電開始時期から前記潜像形成開始時期までに要する時間Ｔａは、以下の式を満足することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
   Ｔａ≧Ｔ−Ｓｓ×ｔ／Ｓ
   ここで、Ｔは、前記帯電開始時期から前記感光体の暗電位が安定するまでに要する時間、Ｓｓは、前記スキャナ部が前記原稿を読み取る際の読み取り速度、ｔは、前記スキャナ部が前記原稿の先端側に位置する読み取り領域の読み取りを完了するために要する時間、Ｓは、前記露光部が前記感光体上に静電潜像を形成する際の形成速度である。
4. 前記設定部は、前記潜像形成開始時期を早める際においては、前記帯電部が前記感光体の暗電位を安定させる時期と前記露光部が前記先端側読み取りデータに応じた静電潜像を前記感光体上に形成することを完了する時期とが一致するように前記潜像形成開始時期を設定することを特徴とする請求項２または３に記載の画像形成装置。
5. 前記設定部は、前記先端側読み取りデータが非印字または文字であるときに前記早期化条件を満足すると判定することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 所定の方向に沿って原稿の先端側から後端側に向かって前記原稿を読み取る第１の工程と、
   感光体上に静電潜像を形成するための潜像形成開始時期を設定する第２の工程と、
   前記第２の工程において設定された潜像形成開始時期に合わせて、前記第１の工程において読み取られた前記原稿の読み取りデータに応じて前記感光体上に静電潜像を形成する第３の工程と
   を備え、
   前記第２の工程は、前記第１の工程において読み取られた読み取りデータのうち前記原稿の先端側に位置する読み取り領域に対応する先端側読み取りデータが、あらかじめ定められた前記潜像形成開始時期を早めるべき早期化条件を満足するか否かを判定し、当該早期化条件を満足するとの判定結果に応じて前記潜像形成開始時期を早める第４の工程を含むことを特徴とする画像形成方法。

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