JP2011133861A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本画像形成装置は、基準信号が出力された後に、画像形成が可能になるまでの時間を計時し、例えば、イニシャル処理が終了するなど画像形成が可能に成ったことに応じて画像形成を行う。さらに、画像形成装置は、画像形成中に次の基準信号が出力されると、計時した時間に基づく待機の後に、次色の画像形成を行う。
【選択図】図10
Description
<画像形成装置の構成>
以下では、図1乃至図6を参照して、第1の実施形態について説明する。本実施形態に係る画像形成装置には、プリント実行時の転写ベルト基準信号の受信に応じて各現像色のそれぞれに対する補正BD信号を出力する補正BD信号出力部が設けられる。また、画像形成装置は、各駆動系(スキャナ、転写ベルト、現像器)の立ち上げ及びラスタ画像データの出力準備が完了した後に、現像色に対応した補正BD信号に基づきスキャナの回転位相を補正し、画像形成を開始する。まず、図2を参照して、本実施形態に係る画像形成装置1000の構成について説明する。なお、図中のY、M、C、KはそれぞれYellow色、Magenta色、Cyan色、Black色を示している。
次に、図3を参照して、本実施形態に係るプリント制御システムについて説明する。画像形成装置1000は、制御構成として、画像コントローラ40、及びエンジンコントローラ41を備える。また、エンジンコントローラ41は、スキャナ制御部30及びプリンタ制御部42を備える。画像コントローラ40は、データ入力手段として機能し、PC等からのプリント要求3及び画像データ44を受信し、レーザスキャナユニット100に対してラスタ画像データを送信する。また、エンジンコントローラ41はプリンタ上のアクチュエータ制御及び状態管理を行う。
次に、図4を参照して、本実施形態に係るレーザスキャナユニット100の構成について説明する。レーザスキャナユニット100は、半導体レーザ29、ポリゴンミラー(回転多面鏡)20、レーザビーム検出センサ22(以下BDセンサ22と称す)、fθレンズ24、25、反射ミラー26、レーザ駆動部27及びスキャナモータ駆動部28を備え、光ビームを偏向走査する。
・回転式現像器保持ユニット113内の各現像器を所定の位置に移動させるための初期回転制御
・ポリゴンミラー20の起動(回転)制御
・感光体ドラム111の起動(回転)制御
・転写ベルト110の起動制御
・定着器200の温度調整制御
・感光体ドラム111への電圧印加(帯電)制御
・転写ベルト110への転写電圧制御
これらイニシャル処理は、装置の温度などの装置環境や、カラー印刷かモノクロ印刷かなどのプリントモードの差異等により、その都度要する時間が変動する。これは、装置の温度又は画像形成前の定着器の温度により画像形成前の温度調整に要する時間が変わることにより生じる。また、カラー印刷とモノクロ印刷の違いによって、1回目に現像を行う色が異なる為、回転式現像器保持ユニットに保持される現像器を感光体ドラムに隣接する位置に移動させるのに要する時間が変わることなどによっても生じる。そして、画像形成装置1000は、所定の準備動作(イニシャル処理、初期動作)が完了すると、転写ベルト基準信号10を基準としたレーザスキャナモータの回転位相制御を行なう。以下では、レーザモータスキャナの回転位相制御を単に位相制御と称する。
次に、図5を参照して、本実施形態に係るレーザスキャナユニット100の制御について説明する。スキャナ制御部30は、タイマ1、コンパレータ9a、9b、メモリ17、補正BD出力ブロック7、セレクタ56、スキャナ位相制御ブロック3、及びスキャナ速度制御ブロック2を備える。10は転写ベルト110の基準位置マーク120を検出した際に基準位置検出センサ121から送信されるパルス状の転写ベルト基準信号である。5は、プリンタ制御部42が、各駆動源の起動や画像展開の準備動作が完了し、画像形成の開始が可能であることを判断した際に送信するパルス状のイニシャル完了信号である。タイマ1は、転写ベルト基準信号の受信を基準に時間を計時し、転写ベルト基準信号10の受信からイニシャル完了信号5の受信までの経過時間T1を、カウントデータ4としてメモリ17に記憶させる。メモリ17には、タイマ1から送信されたカウントデータ4と、スキャナモータの位相制御に要する予め決められた時間T5であるデータとが記憶される。
次に、図1を参照して、本実施形態におけるレーザスキャナ制御を行った際の各信号のタイミングについて説明する。プリント要求を受けた画像形成装置1000は、まず始めに各種アクチュエータの起動及びラスタ画像データの作成処理を開始する。具体的には、各種アクチュエータの起動は、例えば、スキャナ速度制御信号14aの起動“H”及び転写ベルト駆動信号32の起動“H”により行なわれる。
ここでイニシャル完了信号5と転写ベルト基準信号10との関係について詳細に説明する。イニシャル完了信号5のタイミングは、転写ベルト基準信号10のタイミングに対し非同期の関係にある。つまり、2つの信号は異なるタイミングで受信される。さらに、イニシャル完了信号5のタイミングは、各駆動部の起動処理の完了時間のばらつきや画像コントローラ40のイニシャル処理の処理時間に影響を受けるため、プリント要求ごとにばらつく。その結果、上記T101とT102との時間差(即ち、時間T1)は大きくずれる場合がある。時間T1、T5と1ページ分の感光体ドラム111への静電潜像を形成するまでに要する時間との合計時間が、転写ベルト110が1回転するのに要する時間を超えた場合、タイミングT104で次色(ここでは、マゼンタ)の転写ベルト基準信号10が受信される。タイミングT104では、前色(ここでは、イエロー)の感光体ドラム111への静電潜像形成中となる。そこで、本実施形態では、時間T1を記憶し転写ベルト基準信号10を受信した後から時間T1が経過した後にスキャナの位相補正を実施することで感光体ドラム111への静電潜像形成中に次色のスキャナ位相補正が行われることを防止している。
次に、図6を参照して、本実施形態におけるスキャナ制御の処理手順について説明する。ここでは、プリント開始要求の受信から各色の画像出力完了までに行うスキャナ制御について説明する。なお、以下で説明する処理は、エンジンコントローラ41によって制御される。
次に、図7A乃至図11を参照して、第2の実施形態について説明する。本実施形態では、補正BD信号の生成タイミングを転写ベルト110の基準位置の検出から所定時間経過後に行うと同時にスキャナの位相補正を行う。さらに、本実施形態では、転写ベルト110上に現像された色ずれパターンを検出する検出部を備え、その結果に基づき補正BD信号の生成タイミングを補正する。なお、ここでは、第1の実施形態と異なる構成及び技術についてのみ説明を記載する。
まず、図10を参照して、本実施形態に係る画像形成装置の構成について説明する。本実施形態に係る画像形成装置2000は、第1の実施形態に係る画像形成装置1000の構成に加えて、色ずれ検知センサを備える。色ずれ検出センサ115は、パターン検出手段として機能し、転写ベルト110上に現像された色ずれ検出パターンを読み取る。また、本実施形態では、画像形成に係わる各負荷が色ずれ検出パターンを形成するパターン形成手段としても機能する。他の構成については、画像形成装置1000と同様であるため説明を省略する。
次に、図11を参照して、本実施形態に係る色ずれ検知方法について説明する。図11は、転写ベルト110上に現像された色ずれ検出用パターン31a、31bと色ずれ検出センサ115a、115bの平面図を示している。画像形成装置2000は、電源投入時、現像器交換時、または画像コントローラ40からの色ずれ補正の要求を受けると、転写ベルト110上に図11に示すような色ずれ検出用パターン31a、31bを現像する。色ずれ検出用パターン31a、31bには、Y、M、C、K色のパターンが含まれている。そして、転写ベルト110上に現像された色ずれ検出用パターン31a、31bを色ずれ検出センサ115によって検出し、当該検出結果から各現像色の理想の副走査方向方に係る形成位置に対する誤差成分(色ずれ量)が算出される。さらに誤差成分からスキャナ位相補正をするまで待機時間を補正する為の補正時間が算出され、エンジンコントローラ41内に記憶される。エンジンコントローラ41は、記憶された補正時間に基づいて、スキャナ位相補正を実行する。詳細な制御については後述する。尚、上記理想の副走査方向に係る形成位置とは、例えば基準色がY色であれば、Y色に対する測定色M、C、K色の各相対的なずれ量が、それに相当する。この場合には、測定色ごとに上記補正時間が求められ、エンジンコントローラ41内に記憶される。
次に、図8を参照して、本実施形態に係るスキャナ制御部30の構成について説明する。なお、ここでは、図5に示す第1の実施形態に係るスキャナ制御部30と異なる構成についてのみ説明する。
次に、図7Aを参照して、本実施形態におけるレーザスキャナ制御を行った際の各信号のタイミングについて説明する。プリント要求を受けた画像形成装置2000は、まず始めに各種アクチュエータの起動及びラスタ画像データの作成処理を開始する。具体的には、各種アクチュエータの起動は、例えば、スキャナ速度制御信号14aの起動“H”及び転写ベルト駆動信号32の起動“H”により行なわれる。
イニシャル完了信号5がスキャナ制御部30に送信されると、スキャナ制御部30は、タイミングT101からT102までの経過時間T1をメモリ17に記憶する。なお、上記経過時間T1を記憶するメモリ17の初期値は、転写ベルト基準信号10の受信間隔より大きな値が予め記憶されており、イニシャル完了信号5を受信した時点で経過時間T1に値が更新される。またそれと同時にセレクタ56は、補正BD出力ブロック7に対して補正BD信号の出力開始を指示する。これにより、補正BD出力ブロック7は、Y色用の補正BD信号13を出力する。さらに、スキャナ位相制御ブロック3は、補正BD出力ブロック7から送信された補正BD信号13に従ってスキャナの位相補正を開始する。
<第3の実施形態>
次に、図12を参照して、第3の実施形態について説明する。本実施形態では、1つの感光体ドラムに対し複数の現像器が各自当接離間を行うポジションを持つプリンタ構成である点が上記実施形態と異なる。なお、本実施形態に係るレーザスキャナユニットの構成と、スキャナ制御方法は上記実施形態と同様であるため説明を省略する。
次に、第4の実施形態について説明する。本実施形態では、画像形成の生産性を向上させるべく、転写ベルト110が一周回転する時間より短い時間が経過したときに2ページ目の画像形成を行う場合について説明する。ここでは、上述の実施形態と異なる部分を中心に説明を行う。
図13を参照して、本実施形態に係るプリンタ制御部42の構成について説明する。なお、ここでは、第1の実施形態に係るプリンタ制御部42と異なる構成についてのみ説明する。
次に、図14を参照して、本実施形態におけるスキャナ制御の処理手順について説明する。なお、以下で説明する処理は、エンジンコントローラ41によって制御される。
次に、図14および図15を参照して、本実施形態におけるレーザスキャナ制御を行った際の各信号のタイミングについて説明する。なお、詳細な状況として、3色目(シアン)までの画像形成制御は省略し、4色目の最終色(ブラック)、及び次の記録紙用の1色目(最初の色のイエロー)の状況について説明する。
次に、図14および図16を参照して、第4の実施形態におけるレーザスキャナ制御を行った際の各信号のタイミングについて説明する。なお、図16の詳細な状況として、4色目(ブラック)および次の記録紙用の1色目(イエロー)の起点となる転写ベルト基準信号が同一となる場合について説明する。
さらに、本実施例のフローは、イニシャル処理終了後に転写ベルト110の基準位置を検出し、次いで、転写ベルト110の基準位置検出から所定時間後に画像形成を開始する画像形成装置にも適用可能である。具体的に説明すると、S404において、プリンタ制御部42は、イニシャル処理が終了したか否かを判定する。このときすでにタイマ1起動処理は開始されている。そして、プリンタ制御部42が終了していると判定された場合、プリンタ制御部42は引き続き転写ベルト110の基準位置検出が行われたか否かを判定する(図14には不図示)。そして転写ベルト110の基準位置検出が行われたとプリンタ制御部42により判定された場合に、S405に処理を以降させればよい。これにより、S405に進んだ時点でのタイマ1の経過時間およびS405で記憶した経過時間ゼロの状況になっており、イエローの位相制御開始指示8を送信する。また、マゼンタ以降は、転写ベルト110の基準位置検出をするたびに位相制御開始指示8の送信を行うこととなる。そして、以後、上述に説明した図14のフローチャートを実行すれば、第4の実施形態と同様の効果が得られる。
Claims (12)
- 画像形成装置であって、
画像形成に用いられる回転体であって、画像形成の為の基準位置を示すマークが形成された回転体を含む画像形成手段と、
回転する前記回転体の前記マークを検出して基準信号を出力する検出手段と、
前記基準信号が出力された後に画像形成が可能になったことに応じて前記画像形成手段に画像形成を行わせる制御手段と、
更に、前記基準信号が出力された後に、画像形成が可能になるまでの時間を計時する計時手段と、を備え、
前記制御手段は、次の前記基準信号が出力されると、前記計時手段により計時された時間に基づく待機の後に、前記画像形成手段に次色の画像形成を行わせることを特徴とする画像形成装置。 - 前記画像形成手段は、光照射手段と、前記光照射手段により照射された光によって静電潜像が形成される単一の像担持体と、夫々が異なる色の現像剤を保持し、前記静電潜像に現像剤を付着させる複数の現像手段と、各現像手段によって前記単一の像担持体上に現像された現像剤像が転写され且つ基準位置を示すマークが形成された前記回転体としての中間転写体とを含み、
前記制御手段は、画像形成が可能になったことに応じて、前記光照射手段に、画像データに従う光照射を行わせ
更に前記制御手段は、次の前記基準信号が出力されると、前記計時手段により計時された時間に基づく待機の後に、次の現像色の画像データに従う光照射を前記光照射手段に行わせることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 画像形成に係わる所定の準備動作を実行する初期動作手段をさらに備え、
前記計時手段は、前記所定の準備動作が終了するまでの時間を、前記画像形成が可能になるまでの時間として計時することを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。 - 前記光照射手段は光ビームを射出し、
主走査同期信号に同期して、前記光照射手段により射出される画像データに基づく光ビームを偏向走査する回転多面鏡と、
画像形成に係わる準備動作を実行する初期動作手段と、
前記初期動作手段による所定の準備動作を完了した後に、1つ目の現像色における前記基準信号に対する前記主走査同期信号の位相を、前記回転多面鏡の回転位相を制御することで補正する補正手段と、をさらに備え、
前記制御手段は、次の現像色の前記基準信号が出力されると、前記計時手段により前記画像形成が可能になるまでの時間として計時された主走査同期信号の位相補正が終了するまでの時間に基づく待機をすることを特徴とする請求項2又は3に記載の画像形成装置。 - 前記回転多面鏡により走査される前記光ビームを検出することに応じて、前記光ビームの射出を開始するための同期信号を出力する同期信号出力手段をさらに備え、
前記補正手段は、
前記基準信号が出力されたタイミングを基準に、かつ、予め定められた周期で前記同期信号を補正するための補正信号を出力し、
前記同期信号と前記補正信号との出力タイミングが一致するように前記回転位相を制御することを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。 - 前記補正手段は、前記補正信号を出力する複数の出力部を含み、複数の現像色間で前記出力部が共用されていることを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。
- 前記回転多面鏡により走査される前記光ビームを検出することに応じて、前記光ビームの射出を開始するための同期信号を出力する同期信号出力手段をさらに備え、
前記計時手段は、前記基準信号が出力されてから前記準備動作が完了するまでの時間を計時し、
前記補正手段は、
前記計時された前記基準信号が出力されてから前記準備動作が完了するまでの時間が経過したタイミングを基準に、且つ、予め定められた周期で前記同期信号を補正するための補正信号を出力し、
前記同期信号と前記補正信号との出力タイミングが一致するように前記回転位相を制御することを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。 - 各現像色の形成位置のずれを検出するための色ずれ検出パターンを形成するパターン形成手段と、
前記中間転写体に形成された前記色ずれ検出パターンを検出するパターン検出手段と、をさらに備え、
前記補正手段は、
測定色の現像色に対する前記補正信号の出力において、現像色ごとに対応する前記基準信号が出力されてから、前記計時手段によって計時された時間と、当該現像色に対応する前記パターン検出手段の検出結果から得られる基準に対する色ずれ量と、に基づき、該現像色に対応する補正信号を出力することを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。 - 各現像色の形成位置のずれを検出するための色ずれ検出パターンを形成するパターン形成手段と、
前記中間転写体に形成された基準色の色ずれ検出パターンに対する測定色の色ずれ検出パターンの色ずれ量を検出する色ずれ検出手段と、をさらに備え、
前記制御手段は、測定色に対応する前記基準信号が出力された場合に、前記計時手段により計時された時間と、前記検出された色ずれ量と、に基づき、前記測定色の画像データに従う光照射を前記光照射手段に行わせることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。 - 前記光照射手段は、前記単一の像担持体の回転軸方向に沿って複数の発光素子が配置された発光アレイであることを特徴とする請求項2乃至9の何れか1項に記載の画像形成装置。
- 前記複数の現像手段のぞれぞれは、前記像担持体に沿って配置されることを特徴とする請求項2乃至10の何れか1項に記載の画像形成装置。
- 前記制御手段は、現在最終色の画像形成を行っているページの次ページの最初の色の画像形成について、前記最終色のページの画像形成を開始してから前記回転体が1回転する前に、前記次ページの最初の色の画像形成を前記画像形成手段に行わせるとともに、前記計時された時間を補正することを特徴とする請求項1乃至11の何れか1項に記載の画像形成装置。
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