JP2015145967A - 画像形成装置、エンジンおよびこれらの制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】画像形成条件を補正するために使用されるパターンの形成タイミングが遅れてしまうことを抑制できるようにする。【解決手段】エンジン２０３は、コントローラ２０２から画像データを受信するとともに、画像形成条件を補正するためのパターンデータを受信する。エンジン２０３は、パラメータを補正する必要があるときにはパターンデータに基づいて先行する画像と後続の画像との間にパターンを形成する。一方で、エンジン２０３は、パラメータを補正する必要がないときにはパターンを形成しない。【選択図】 図２

Description

本発明は、画像形成装置に関し、トナーパターンによりキャリブレーションを実行する画像形成装置などに関する。

電子写真方式などの画像形成装置では、出力画像の画質（画像濃度の再現性や画像形成位置の正確性）を維持するために画像形成に関与するパラメータの補正が必要となる。なぜなら、これらのパラメータ（例：現像バイアスなど）は、環境の変化や長時間の使用によって適切な値からずれてしまうからである。ときには、複数の画像を連続して形成している最中にこのような補正が必要となることもある。

しかし、複数の画像を連続して形成する場合には、複数の画像の形成が完了するまで補正処理を実行することができなかった。そこで、特許文献１によれば、像担持体（中間転写体）上において先行する画像と後続の画像との間に生じる領域（いわゆる紙間）にキャリブレーション用パターンを形成して画像形成条件を補正することが提案されている。

特開２０１０−２６６５３６号公報

ところで、コントローラとエンジンとで構成される画像形成装置では、エンジンが環境変化などに応じてコントローラに補正を要求する。コントローラが生成した画像データをデータバッファに格納するタイミングはページごとにばらつくことがある。そのため、エンジンが所望する補正用パターンの形成タイミングに対してコントローラからのパターンデータの送信が遅延することがありうる。パターンデータが遅延すると、エンジンが所望するタイミングでパターンを形成できなくなるため、所望するタイミングで補正も実施できなくなってしまう。たとえば、１００ページ目と１０１ページ目との間にパターンを形成して補正をすべきところが、１０２ページ目以降に補正のタイミングがずれこんでしまう。また、２ページごとに補正が必要であるにもかかわらず、３ページごとに補正が実行されてしまうこともあろう。

そこで、本発明は、画像形成条件を補正するために使用されるパターンの形成タイミングが遅れてしまうことを抑制することを目的とする。

本発明は、たとえば、
画像データの作成を制御する第１の制御手段と、
前記第１の制御手段から送信される前記画像データに基づく画像形成を制御する第２の制御手段と
を有し、
前記第１の制御手段は、前記画像データと、画像形成条件を補正するためのパターンのデータとを前記第２の制御手段に送信し、
前記第２の制御手段は、前記画像データと前記パターンのデータとを受信し、前記画像形成条件を補正することが必要なときには先行する画像と後続の画像との間に前記パターンのデータに基づいて前記パターンを形成させ、前記画像形成条件を補正することが必要でないときには先行する画像と後続の画像との間に前記パターンを形成させないように制御することを特徴とする画像形成装置を提供する。

本発明によれば、画像形成条件を補正するために使用されるパターンの形成タイミングが遅れてしまうことを抑制することができる。

画像形成装置の一例を示す図 画像形成システムの一例を示す図 濃度制御の一例を示す図 パターンの一例を示す図 濃度センサの一例を示す図 補正処理の一例を示すフローチャート 画像形成システムの一例を示す図 濃度制御を説明する図 結合画像データの一例を示す図 補正処理の一例を示すフローチャート 画像形成システムの一例を示す図 濃度制御を説明する図

＜実施例１＞
実施例１では、シートＳに転写されることになる画像（印刷画像）と画像形成条件補正用のパターンとの各々に対して垂直同期信号を出力して２つの印刷画像の紙間でパターンを形成し、画像形成条件を補正する方法について説明する。画像形成条件とは、画像形成に関与するパラメータのことであり、たとえば、画像濃度である。

図１において、画像形成装置１０１は、複数の画像形成ステーションを有した多色画像形成装置である。なお、以下ではトナーの色を表す記号としてＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）が参照符号の末尾に付与されるが、通常はこの記号が省略される。画像形成装置１０１は、４色のトナーを使用するため４つの画像形成ステーションを有しているが、単色画像形成装置であれば画像形成ステーションは１つでよい。

感光ドラム５の表面は帯電器７の帯電スリーブ７１によって一様に帯電する。レーザスキャナ１０は画像データに基づいてレーザ光を出力して感光ドラム５の表面を露光し、静電潜像を形成する。なお、感光ドラム５の表面を露光するための手段としては、レーザに限られるものではなく、静電潜像を形成することが可能であれば、ＬＥＤ等により光を照射してもよい。現像器８は、トナーカートリッジ１１から供給されたトナーを現像スリーブ８１によって静電潜像に付着させて可視像（トナー像）を形成する。一次転写ローラによってトナー像は感光ドラム５から像担持体（中間転写体）である中間転写ベルト１２に一次転写される。中間転写ベルト１２は、駆動ローラ１８ａと従動ローラ１８ｂ、１８ｃによって張設された無端状ベルトである。多色画像を形成するときは、４つの画像ステーションから順次異なる色のトナー像が重畳的に中間転写ベルト１２上に一次転写される。

給紙部として機能する給紙カセット２または給紙トレイ３にはシートＳが収容されている。シートＳは、給紙ローラ４および搬送ローラ２４などが配置された搬送路２５を搬送されて、シートセンサ１９に到達する。シートＳは、シートセンサ１９からさらに一定距離を搬送されて、レジストローラ２３に到達し、ループを形成して待機する。中間転写ベルト１２に多色画像が形成されると、シートＳの搬送が再開される。中間転写ベルト１２と二次転写ローラ９でシートＳを狭持搬送することにより、中間転写ベルト１２上の多色画像は、一括して、シートＳ上に二次転写される。定着器１３は、シートＳを搬送させながら、シートＳ上のトナー像を定着させる。クリーニング部２１は中間転写ベルト１２上に残ったトナーをクリーニングする。濃度センサ２７は中間転写ベルト１２上のトナー像の濃度を検知する検知手段である。

図２が示すように、画像形成システムは、コンピュータやイメージスキャナなどのホスト２０１と、画像形成装置１０１に含まれているコントローラ２０２と、エンジン２０３とを有している。コントローラ２０２は、画像データの作成を制御する第１の制御手段の一例である。エンジン２０３（とくにＣＰＵ２１４）は、コントローラ２０２から送信される画像データに基づく画像形成を制御する第２の制御手段の一例である。ホスト２０１はＣＰＵ２１２を有し、コントローラ２０２はＣＰＵ２１３を有し、エンジン２０３はＣＰＵ２１４を有し、それぞれ独立して制御されているが、相互に通信を行ってコマンド、ステータスなどの情報を送受信する。

コントローラ２０２とエンジン２０３との通信には様々な通信方式を採用可能であるが、ここでは説明の便宜上、信号線を用いたシリアル通信が採用されているものとする。もちろん、無線方式が採用されてもよいし、パラレル通信方式が採用されてもよい。以下で説明するいずれの通信もコントローラ２０２の通信部２１７とエンジン２０３の通信部２１８とが介在して実行されるものとする。コントローラ２０２からエンジン２０３への画像データは画像データ信号線２０７を通じて送信される。エンジン２０３からコントローラ２０２への水平同期信号は水平同期信号線２０８を介して送信される。エンジン２０３からコントローラ２０２への垂直同期信号は垂直同期信号線２０９を介して送信される。コントローラ２０２からエンジン２０３へのコマンドはコマンド送信信号線２１０を介して送信される。エンジン２０３からコントローラ２０２へのステータスはステータス信号線２１１を介して送信される。

コントローラ２０２において、パターンデータ格納部２１５には、画像形成装置１０１の複数の補正（例：画像濃度の補正、トナーの付着率を維持するためのトナー吐き出しなどの画質調整処理）に使用される各パターンの画像データが格納されている。画像処理部２０４は、ホスト２０１のＣＰＵ２１２が送信してきたジョブにしたがってＲＧＢの画像データをＹＭＣＫの画像データに変換し、出力濃度曲線が線形となるように補正をかけて、データバッファ２１６に格納する。データバッファ２１６は、たとえば、５つ（５ページ分）の画像データを同時に格納しておくことが可能である。補正用のパターンのデータもデータバッファ２１６に格納される。データバッファ２１６内に格納された画像データは、エンジン２０３が出力する垂直同期信号に同期して、先入れ先出しの順番で画像データ信号線２０７から出力される。たとえば、ＣＰＵ２１３は、垂直同期信号を検知することで画像データの出力開始タイミングが到来したことを認識し、水平同期信号に同期してＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各画像データを１ラインずつエンジン２０３へ出力する。

エンジン２０３において、画像マスク部２０５はＣＰＵ２１４からの指示に従ってマスク解除状態とマスク状態を切り換える。つまり、画像マスク部２０５は、画像データ信号線２０７を通じて入力された画像データに対するレーザ駆動部２０６による露光を許可（マスク解除状態）するか、禁止（マスク状態）する。

図３を用いて、２ページごとにパターンを形成し濃度制御を行う方法について説明する。なお、２ページは単なる例示にすぎない。濃度特性の補正が必要になるページ数ごとに濃度制御が実行されればよい。ｎ（ｎは２以上の自然数）ページごとに補正が実行されてもよいし、温度センサ等によって規定値以上の温度上昇が観測されたことが補正のトリガーとされてもよいし、画像形成枚数が所定枚数を超えたことが補正のトリガーとされてもよい。いずれの場合もＣＰＵ２１４がこれらの補正実行条件（パターン形成条件）が満たされたかどうかを判定する。

まず、ステップ３０１で、コントローラ２０２のＣＰＵ２１３はホスト２０１から入力されたＲ、Ｇ、Ｂの画像データを画像処理部２０４でＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの画像データに変換する。画像データの変換が完了すると、ＣＰＵ２１３は画像データをデータバッファ２１６へ格納する。ステップ３０２で、ＣＰＵ２１３は、エンジン２０３へ印刷開始コマンドを送信する。印刷開始コマンドには、シートＳの搬送方向の長さを特定可能な情報（例：Ａ４、Ａ４Ｒ、Ａ３、Ｂ５など）が含まれていてもよい。エンジン２０３のＣＰＵ２１４は印刷開始コマンドを受信すると、帯電器７、現像器８、レーザスキャナ１０、定着器１３などを駆動し、印刷動作の前準備を行う。前準備が完了するとステップ３０３に進む。

ステップ３０３で、ＣＰＵ２１４は画像マスク部２０５の状態をマスク状態からマスク解除状態へ切り替える。ステップ３０４で、ＣＰＵ２１４は垂直同期信号線２０９から垂直同期信号を出力するとともに、水平同期信号線２０８から水平同期信号の定期的な出力を開始する。ＣＰＵ２１４は、コントローラ２０２からシートＳのサイズを事前に通知されているため、１ページ当たりのラインデータの数も認識している。ＣＰＵ２１４は、コントローラ２０２から出力されたラインデータをカウントし、すべてのラインデータの出力が完了したかどうかを判定する。これによりＣＰＵ２１４は、すべてのラインデータの出力が完了するまで定期的に水平同期信号を出力し続ける。

ステップ３０５で、コントローラ２０２のＣＰＵ２１３は、垂直同期信号が入力されると、画像データの出力開始を認識する。その後、ＣＰＵ２１３は、水平同期信号に同期して印刷対象画像の画像データを構成するラインデータを水平同期信号に同期して順番に画像データ信号線２０７から出力する。

ステップ３０６で、エンジン２０３のＣＰＵ２１４は、入力された画像データにしたがってレーザ駆動部２０６などを制御して、中間転写ベルト１２上にトナー像を形成する。トナー像は、シートＳに転写され、定着器１３で定着される。ＣＰＵ２１４は、垂直同期信号を出力した時点からタイマーまたはカウンタにより計時を開始している。ここではタイマーが使用されるものと仮定する。

ステップ３０７で、ＣＰＵ２１４は、タイマーの値を取得し、印刷画像データの搬送方向長さ分の時間が経過したと判定すると、画像マスク部２０５の状態をマスク解除状態からマスク状態へ切り替える。

ステップ３０８で、エンジン２０３の動作と並行して、コントローラ２０２のＣＰＵ２１３はパターンデータ格納部２１５に格納されているパターンデータをデータバッファ２１６へ格納しておく。パターンデータは、たとえば、図４に示すような濃度制御用のパターンを中間転写ベルト１２上に形成するための画像データである。図４において、４０１はイエローのトナーパターンである。４０２はマゼンタのトナーパターンである。４０３はシアンのトナーパターンである。４０４はブラックのトナーパターンである。

ステップ３０９で、ＣＰＵ２１３は、パターンデータの格納が完了したと判定すると、濃度制御開始コマンドを送信する。なお、本実施形態においては、濃度制御開始コマンドは、エンジン２０３に対して濃度制御を指示するコマンドというよりは、パターンデータの格納が完了したことを示す信号としての役割とする。濃度制御を実行すると判断するためのトリガーまたはイベントについては、コントローラ２０２で検知されてもよいし、エンジン２０３で検知されてもよい。本実施形態においては、エンジン２０３により濃度制御の実行を判断するものとする。

ステップ３１０で、エンジン２０３のＣＰＵ２１４は、濃度制御開始コマンドを受信したと判定し、かつ、濃度制御が必要と判定すると、画像マスク部２０５をマスク状態からマスク解除状態へ切り替える。さらに、ステップ３１１で、ＣＰＵ２１４は、垂直同期信号を出力し、続いて、水平同期信号の定期的な出力を開始する。

ステップ３１２で、コントローラ２０２のＣＰＵ２１３は、垂直同期信号を検知すると、水平同期信号に同期してデータバッファ２１６に格納されているパターンデータを１つのラインデータずつ出力する。このように垂直同期信号は１つの画像（１ページ）の開始を意味し、水平同期信号は１つの画像を構成する複数のラインデータのうちの各ラインデータの開始を意味する。

ステップ３１３で、エンジン２０３のＣＰＵ２１３は、コントローラ２０２から入力されたパターンデータにしたがってレーザ駆動部２０６などを制御し、中間転写ベルト１２上にパターンを形成する。その後、ステップ３１４で、ＣＰＵ２１４は、画像マスク部２０５をマスク解除状態からマスク状態へ切り替える。これにより、中間転写ベルト１２上にはパターン４０１〜４０４が形成される。ＣＰＵ２１４は、濃度センサ２７を使用して、中間転写ベルト１２上に形成されたパターンの濃度を検知する。

図５を用いて濃度センサ２７の一例について説明する。濃度センサ２７は、中間転写ベルト１２上に形成されたトナー像５０３に光（例：赤外光など）を照射する照射部５０１と、トナー像５０３からの光を受光する受光部５０２を有している。濃度センサ２７には、受光部５０２の配置位置に応じて散乱光を受光するタイプと正反射光を受光するタイプとがある。濃度センサ２７は受光光量に応じた信号（検知結果）をＣＰＵ２１４に出力する。ＣＰＵ２１４は、パターンを形成するときに使用した現像バイアスとパターンから検知された濃度と対応関係を求め、求めた対応関係から適切な現像バイアスを決定する。ここでは、濃度補正の制御の一例として現像バイアスの制御を示したが、これに限られるものではない。例えば、パターンから検知された濃度に基づき、印刷画像データを補正する制御を行ってもよい。なお、濃度補正方法自体は公知のものが使用されてもよいし、その他のものが使用されてもよい。その後、中間転写ベルト１２上のトナー像５０３は、クリーニング部２１によりクリーニングされる。

続いて、２ページ目の印刷動作を行う。このとき、コントローラ２０２の動作および印刷画像に対するエンジン２０３の動作は、基本的に、１ページ目と同じ動作である。ただし、パターンは２ページごとに１つ作成されるため、２ページ目ではパターンの形成は不要である。ＣＰＵ２１４は、ページ数をカウントしている。ステップ３１５で、ＣＰＵ２１４は、カウント値が偶数のときには、パターンの形成は不要と判定し、画像マスク部２０５をマスク状態のままに維持する。なお、ＣＰＵ２１４は、カウント値が奇数のときには、パターンの形成が必要と判定し、画像マスク部２０５をマスク解除状態に変更する。なお、もちろんカウント値が偶数のときにマスク解除状態とし、カウント値が奇数のときにマスク状態のまま維持するような設定にすることも可能である。

ステップ３１６で、エンジン２０３のＣＰＵ２１４は、垂直同期信号を出力するとともに、定期的に水平同期信号を出力する。ステップ３１７で、コントローラ２０２のＣＰＵ２１３は垂直同期信号を検知すると、水平同期信号に同期してパターンデータを出力する。ＣＰＵ２１３は印刷開始コマンドを送信する。ＣＰＵ２１４は、印刷開始コマンドを受信することになるが、マスク状態を維持する。ステップ３１８で、画像マスク部２０５は、マスク状態であるため、画像データをレーザ駆動部２０６に渡さずに破棄する。その結果、中間転写ベルト１２上にパターンは形成されない。このように、ＣＰＵ２１４は、カウント値に基づき濃度制御が不要と判定すると、濃度センサ２７を用いた濃度制御を実行しない。３ページ目以降も、１ページ目（先行ページ）と２ページ目（後続ページ）の動作を繰り返し、連続印刷ジョブが完了するまで画像形成装置１０１は印刷動作を継続する。

＜フローチャート＞
ここではエンジン２０３のＣＰＵ２１４が実行するステップについてフローチャートを用いて説明する。図６に示したフローチャートは基本的に実施例１に対応している。

Ｓ１で、ＣＰＵ２１４は、コントローラ２０２から印刷開始コマンドを受信したかどうかを判定する。ここでは、１つのシートごとに（つまり１ページごとに）印刷開始コマンドがコントローラ２０２によって発行されるものとする。ＣＰＵ２１４は、印刷開始コマンドを受信したと判定するとＳ２に進む。なお、ＣＰＵ２１４は、必要に応じて印刷準備（定着器１３の温度調節など）を実行する。

Ｓ２で、ＣＰＵ２１４は、画像マスク部２０５にマスク解除を指示する。この指示に基づき画像マスク部２０５は、マスク状態からマスク解除状態に移行する。Ｓ３で、ＣＰＵ２１４は、垂直同期信号を出力するとともに、定期的な水平同期信号の出力を開始する。Ｓ４で、ＣＰＵ２１４は、コントローラ２０２から画像データを受信して、レーザ駆動部２０６を制御して画像を形成する。Ｓ５で、ＣＰＵ２１４は、１つの画像の形成が終了したと判定すると、画像マスク部２０５にマスクを指示する。この指示に基づき画像マスク部２０５はマスク解除状態からマスク状態に移行する。

Ｓ６で、ＣＰＵ２１４は、コントローラ２０２が送信した濃度制御開始コマンドを検知すると、画像形成に関与するパラメータの補正が必要かどうかを判定する。たとえば、ｎページごとに補正を実行することが予め定められていれば、ＣＰＵ２１４は、印刷したシートのページ数（カウント値）がｎページに達したかどうかを判定する。ＣＰＵ２１４は、補正が必要と判定すると、Ｓ７に進む。一方で、ＣＰＵ２１４は、補正が必要ではないと判定すると、Ｓ１に戻る。すなわち、画像マスク部２０５はマスク状態に維持されるため、受信したパターンデータは画像マスク部２０５によって破棄され、パターンは形成されない。なお、図３を用いて説明したように、補正が必要ではないときにもＣＰＵ２１４は垂直同期信号および水平同期信号を出力してパターンデータを受信する。

Ｓ７で、ＣＰＵ２１４は、画像マスク部２０５にマスク解除を指示する。この指示に基づき画像マスク部２０５は、マスク状態からマスク解除状態に移行する。Ｓ８で、ＣＰＵ２１４は、垂直同期信号を出力するとともに、定期的な水平同期信号の出力を開始する。Ｓ９で、ＣＰＵ２１４は、パターンのデータを受信して、パターンのデータにしたがってレーザ駆動部２０６などを制御してパターンを形成する。ＣＰＵ２１４は、パターンの形成が終了すると、画像マスク部２０５にマスクを指示する。この指示に基づき画像マスク部２０５はマスク解除状態からマスク状態に移行する。Ｓ１０で、ＣＰＵ２１４は、濃度センサ２７を用いて中間転写ベルト１２上のパターンを検知し、検知結果に基づいてパラメータを補正する。

本実施例によれば、コントローラ２０２はエンジン２０３からの指示を待たずにパターンデータを作成して出力し、エンジン２０３は補正が必要なときはパターンデータを使用し、必要がなければパターンデータを使用しない。つまり、コントローラ２０２は、パターンデータを作成したり、作成しなかったりといったことがなくなり、原則として常にパターンデータを作成するため、処理負荷が均等となり、ページごとの処理時間のバラつきが生じにくくなる。これにより、エンジンが所望するタイミングで画像形成に関与するパラメータの補正をより確実に実行できるようになる。この点についてさらに説明すると、本実施例では、すべての紙間でコントローラ２０２はパターンデータを出力する。つまり、エンジン２０３からの要求に応じてパターンデータを出力する場合と比較して、コントローラ２０２の動作は類似した動作になるため、パターンデータの遅延などが発生しにくい。これにより、エンジン２０３は、所望する適切なページ間隔で濃度制御を実行して画像濃度を安定化させることが可能となる。また、コントローラ２０２は、エンジン２０３からの要求を待たずにパターンデータの作成を開始することができるため、パターンデータの展開の遅れを抑制することも可能となる。

パターンを形成するページ間隔は、必ずしも２ページごとである必要はない。画像形成装置１０１の特性や使用状況に応じてページ間隔はＣＰＵ２１４によって変更されてもよい。たとえば、シートＳの種類（例：厚紙、普通紙、再生紙、樹脂シート、グロスシートなど、厚みや素材）やサイズに応じてパターンの形成間隔を変更してもよいし、連続印刷する枚数に応じてパターンの形成間隔を変更してもよい。さらに、両面印刷機構を備える画像形成装置では、ＣＰＵ２１４が両面印刷の１面目（表面）と２面目（裏面）との間に生じる紙間ではパターンデータをマスクしてパターンを形成しなくてもよい。これは、１面目と２面目の濃度特性を同等に維持する点で有利であろう。

本実施例では、画像形成装置１０１の補正として濃度制御を例示したが、画像形成に関与する他のパラメータの補正に本発明が適用されてもよい。たとえば、多色画像を形成する画像形成装置では、エンジン２０３が各色間の画像形成位置のずれ量（色ずれ量）を測定するためのパターンを中間転写ベルト１２上に形成し、色ずれ検知センサでパターンを検知して色ずれ量を求めてもよい。そして、ＣＰＵ２１４は、色ずれ量が減少するように各色の画像形成位置（レーザ光の出力タイミング）を補正してもよい。さらに、現像器８に劣化したトナーが滞留することを抑制するためにトナー吐き出し制御が実行されてもよい。トナー吐き出し制御とは、パターンを中間転写ベルト１２上に形成してクリーニング部２１でクリーニングを行うことで劣化したトナーを回収する処理のことである。トナーは徐々に帯電しにくくなる性質を有しているため、劣化したトナーを回収することで、現像器８内のトナーの帯電量（静電潜像への付着のしやすさ）を一定値に維持しやすくなる。

＜実施例２＞
実施例２では、一つの垂直同期信号で、印刷画像とパラメータ補正用のパターンを形成してパラメータ補正を行う方法について説明する。パラメータ補正としては、実施例１と同様に濃度補正を一例として用いる。

図７において、実施例２のコントローラ２０２には画像データ結合部６０１が追加されている。画像データ結合部６０１は、画像処理部２０４でＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの画像データに変換された印刷画像の画像データと、パターンデータ格納部２１５に格納されているパターンデータとを結合して１つの結合画像データを生成する。これにより、一つの垂直同期信号が入力されると、画像データとパターンとが連結された結合画像データが出力される。その他の機能に関しては実施例１と同様の機能であるため、説明を省略する。

図８を用いて、画像形成装置１０１において２ページごとにパターンを形成して濃度制御を行う方法について説明する。ステップ７０１で、コントローラ２０２のＣＰＵ２１３はホスト２０１から入力された画像データを画像処理部２０４でＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの画像データに変換する。画像データの変換が完了すると、ＣＰＵ２１３は画像処理部２０４からの画像データを画像データ結合部６０１へ出力する。続いて、ＣＰＵ２１３はパターンデータ格納部２１５に格納されているパターンデータも画像データ結合部６０１へ出力する。画像データ結合部６０１は、入力された画像データとパターンデータを結合して一つの結合画像データを作成し、データバッファ２１６へ格納する。

図９に結合画像データによって形成される結合画像の一例を示す。８０１は、ホスト２０１から入力される印刷画像を示し、８０２はパターンを示している。このように、印刷画像８０１とパターン８０２は中間転写ベルト１２上で連結して形成される。図９が示すように、実施例２の結合画像では、画像搬送方向に対して、印刷画像８０１の後端にパターン８０２が形成されている。なお、パターン８０２の後端に印刷画像８０１が形成されてもよい。つまり、印刷画像８０１の前端にパターン８０２が形成されてもよい。たとえば、２頁目と３頁目との間の紙間にパターンが形成される場合、２頁目の画像の後端にパターンが連結されてもよいし、３頁目の前端にパターンが連結されてもよい。

ステップ７０２で、ＣＰＵ２１３は、エンジン２０３へ印刷開始コマンドを送信する。エンジン２０３のＣＰＵ２１４は、印刷開始コマンドを受信すると、帯電器７、現像器８、レーザスキャナ１０、定着器１３などを駆動し、印刷動作の前準備を行う。前準備が完了すると、ステップ７０３に進む。ステップ７０３で、ＣＰＵ２１４は、画像マスク部２０５をマスク状態からマスク解除状態へ切り替える。ステップ７０４で、ＣＰＵ２１４は、垂直同期信号を出力し、水平同期信号の定期的な出力を開始する。

ステップ７０５で、ＣＰＵ２１３は、エンジン２０３から入力された垂直同期信号を検知し、水平同期信号に同期してデータバッファ２１６内の結合画像データを１ラインデータずつ出力する。ステップ７０６で、エンジン２０３のＣＰＵ２１４は、入力された画像データにしたがってレーザ駆動部２０６を駆動し、中間転写ベルト１２上にトナー像を形成させる。その結果、中間転写ベルト１２上には印刷画像８０１とパターン８０２とが形成される。エンジン２０３は、結合画像のうち印刷画像８０１について２次転写や定着を行いシートＳ上にトナー画像を形成する。また、エンジン２０３は、結合画像内のパターン８０２について濃度センサ２７でその濃度を検知し、実施例１と同様に検知結果を用いて現像バイアスを補正する。このとき、ＣＰＵ２１４は、垂直同期信号を出力した時点から結合画像データの搬送方向長さ分の時間が経過した時点で、画像マスク部２０５をマスク解除状態からマスク状態へ切り替える。

続いて、画像形成装置１０１は、２ページ目の印刷動作を行う。このとき、コントローラ２０２の動作は１ページ目と同じ動作である。つまり、コントローラ２０２は２ページ目の画像データとパターンデータとを結合してエンジン２０３に出力する。ステップ７０８で、エンジン２０３は、印刷画像に対しては１ページ目と同様の制御を行い、シートＳ上に画像を形成する。ただし、濃度制御用のパターンの形成は不要である。そこで、ステップ７０９で、エンジン２０３のＣＰＵ２１４は、垂直同期信号を出力した時点から印刷画像データの搬送方向長さ分の時間が経過した時点を判別し、画像マスク部２０５をマスク状態へ切り替える。ステップ７１０で、ＣＰＵ２１４は、パターンを中間転写ベルト１２上に形成しない。

＜フローチャート＞
ここではエンジン２０３のＣＰＵ２１４が実行するステップについてフローチャートを用いて説明する。図１０に示したフローチャートは基本的に実施例２に対応している。Ｓ１１で、ＣＰＵ２１４は、コントローラ２０２から印刷開始コマンドを受信したかどうかを判定する。ＣＰＵ２１４は、印刷開始コマンドを受信したと判定するとＳ１２に進む。なお、ＣＰＵ２１４は、必要に応じて印刷準備（定着器１３の温度調節など）を実行する。

Ｓ１２で、ＣＰＵ２１４は、画像マスク部２０５にマスク解除を指示する。この指示に基づき画像マスク部２０５はマスク状態からマスク解除状態に移行する。Ｓ１３で、ＣＰＵ２１４は、垂直同期信号を出力するとともに、定期的な水平同期信号の出力を開始する。なお、実施例３では垂直同期信号は出力されずに水平同期信号だけが出力される。Ｓ１４で、ＣＰＵ２１４は、コントローラ２０２から画像データおよびパターンデータを受信して、画像データに基づきレーザ駆動部２０６を制御して画像を形成する。Ｓ１５で、ＣＰＵ２１４は、画像形成に関与するパラメータの補正が必要かどうかを判定する。ＣＰＵ２１４は、補正が必要でないと判定すると、Ｓ１６に進む。Ｓ１６で、ＣＰＵ２１４は、１つの画像の形成が終了したと判定すると、画像マスク部２０５にマスクを指示する。この指示に基づき画像マスク部２０５はマスク解除状態からマスク状態に移行する。これにより、結合画像データのうち画像データは画像データに利用されるが、パターンデータは破棄される。一方で、ＣＰＵ２１４は、補正が必要と判定すると、Ｓ１７に進む。

Ｓ１７で、ＣＰＵ２１４は、受信したパターンデータにしたがってレーザ駆動部２０６などを制御してパターンを形成する。Ｓ１８で、ＣＰＵ２１４は、パターンの形成が終了すると、画像マスク部２０５にマスクを指示する。この指示に基づき画像マスク部２０５はマスク解除状態からマスク状態に移行する。なお、実施例３ではここでＣＰＵ２１４が水平同期信号停止ステータスをコントローラ２０２に出力する。Ｓ１９で、ＣＰＵ２１４は、濃度センサ２７を用いて中間転写ベルト１２上のパターンを検知し、検知結果に基づいてパラメータを補正する。

本実施例によれば、実施例１と同様に、エンジン２０３が所望するページ間隔でパターンを形成してパラメータ補正を実行できる。さらに、実施例２は、パターンを形成するために垂直同期信号を用いないため、実施例１に比べ、より短い紙間で、パラメータ補正を実行できる。結合画像データは、画像データの後端にパターンデータが連結されて生成されてもよいし、画像データの前端にパターンデータが連結されて生成されてもよい。

＜実施例３＞
実施例３では、エンジン２０３とコントローラ２０２との間で垂直同期信号を送受信しない画像形成装置においてパラメータ補正を行う方法について説明する。図１１が示すように、実施例３では実施例２と比較して垂直同期信号線２０９が設けられていない。実施例３のその他の機能は実施例２と同じである。また、図１０に示したフローチャートは基本的に実施例３にも対応している。

図１２を用いて２ページごとにパターンを形成して濃度制御を行う方法について説明する。ステップ１００１で、コントローラ２０２は実施例２と同様に、結合画像データを作成し、データバッファ２１６へ格納する。ステップ１００２で、コントローラ２０２は、エンジン２０３へ印刷開始コマンドを送信する。印刷開始コマンドを受信したエンジン２０３は、帯電器７、現像器８、レーザスキャナ１０、定着器１３などを駆動し、印刷動作の前準備を行う。

ステップ１００３で、エンジン２０３のＣＰＵ２１４は画像マスク部２０５をマスク解除状態へ切り替える。ステップ１００４で、ＣＰＵ２１４は、水平同期信号の定期的な出力を開始する。このように、実施例３では垂直同期信号が省略され、水平同期信号だけが使用される。

ステップ１００５で、コントローラ２０２のＣＰＵ２１３は、水平同期信号の立ち下がりを検知し、水平同期信号に同期してデータバッファ２１６内の結合画像データを１ラインデータずつ出力する。このように、ＣＰＵ２１３は、垂直同期信号の代わりに水平同期信号の立ち下がりをページの開始と認識する。

ステップ１００６で、エンジン２０３のＣＰＵ２１４は、入力された画像データに基づきレーザ駆動部２０６を制御し、中間転写ベルト１２上にトナー像を形成する。エンジン２０３は、結合画像内の印刷画像について２次転写および定着を実行し、シートＳ上にトナー画像を形成する。また、エンジン２０３は、結合画像内のパターンについては、濃度センサ２７でその濃度を検知し、実施例１、２と同様に検知結果を現像バイアスへ反映させる。

ステップ１００７で、ＣＰＵ２１４は、水平同期信号の出力を開始した時点から、結合画像データの搬送方向長さ分の時間が経過した時点を判別し、画像マスク部２０５の状態をマスク状態へ切り替える。ステップ１００８で、ＣＰＵ２１４は、水平同期信号の出力をＨｉｇｈレベルに固定する。ステップ１００９で、ＣＰＵ２１４は、ステータス信号線２１１で水平同期信号停止ステータスを送信する。コントローラ２０２のＣＰＵ２１３は、水平同期信号停止ステータスを受信することで水平同期信号の停止を認識することができる。ＣＰＵ２１３は、次のページの画像データ出力に備えて水平同期信号の立ち下がりの検知を行う。

続いて、画像形成装置１０１は、２ページ目の印刷動作を行う。コントローラ２０２の動作は１ページ目と同じ動作である。ステップ１０１０で、エンジン２０３のＣＰＵ２１４は、印刷画像に対しては１ページ目と同様の制御を行う。ただし、パターン形成条件（２ページごとに１つのパターンを形成すること）を満たしてないため、パターンの形成は不要である。ステップ１０１１で、エンジン２０３のＣＰＵ２１４は、水平同期信号の出力を開始した時点から印刷画像データの搬送方向長さ分の時間が経過した時点で、画像マスク部２０５をマスク状態へ切り替える。ステップ１０１２で、ＣＰＵ２１４は、中間転写ベルト１２上にパターンを形成しない。

以上で説明したように、垂直同期信号を備えていない画像形成装置であっても、実施例２と同様の効果が得られる。なお、本実施例では、コントローラ２０２が水平同期信号停止ステータスを受信することで水平同期信号の停止を認識する構成で説明したものの、別の方法が採用されてもよい。たとえば、コントローラ２０２のＣＰＵ２１３は、タイマーを用いて水平同期信号のＨｉｇｈの期間が所定時間続いたことを判別し、水平同期信号が停止したと認識してもよい。

＜まとめ＞
上述した実施例によれば、コントローラ２０２は画像データの作成を担当している。エンジン２０３は、コントローラ２０２から送信される画像データに基づく画像の形成を担当している。コントローラ２０２は、画像データと、画像形成に関与するパラメータを補正するためのパターンのデータ（パターンデータ）とをエンジン２０３に送信するように構成されている。エンジン２０３は画像データとパターンのデータとを受信するが、パラメータ補正が必要なときには先行する画像と後続の画像との間にパターンのデータに基づいてパターンを形成する。つまり、エンジン２０３のＣＰＵ２１４は、画像データとパターンのデータとを受信し、画像形成条件を補正することが必要なときには先行する画像と後続の画像との間にパターンのデータに基づいてパターンを形成させる。一方、エンジン２０３は、補正が必要でないときには先行する画像と後続の画像との間にパターンを形成しない。つまり、ＣＰＵ２１４は、画像形成条件を補正することが必要でないときには先行する画像と後続の画像との間にパターンを形成させないように画像形成を制御する。たとえば、エンジン２０３は、パターンデータを破棄することで、パターンを形成させない。コントローラ２０２は、エンジン２０３から要求されるか否かとは無関係に画像データとパターンデータを出力するため、パターンデータの遅延やバラつきが従来よりも発生しにくくなる。また、エンジン２０３は、必要とするときにだけパターンデータを使用してパターンを形成する。このように、本実施例によれば、コントローラ２０２は連続画像形成において毎ページごとにパターンデータを作成して出力する。さらに、エンジン２０３は補正が必要なときはパターンデータを使用し、必要がなければパターンデータを使用しない。これにより、エンジン２０３が所望するタイミングで画像形成に関与するパラメータの補正をより確実に実行できるようになる。つまり、画像形成条件を補正するために使用されるパターンの形成タイミングが遅れてしまうことを抑制することが可能となる。

コントローラ２０２は、画像データとパターンのデータとをエンジン２０３に送信する送信手段として通信部２１７を有している。エンジン２０３は、画像データとパターンのデータとをコントローラ２０２から受信する受信手段として通信部２１８を有している。画像データとパターンのデータとに基づき像担持体上に画像とパターンを形成する像形成手段としてレーザ駆動部２０６などを含む像形成ステーションを有している。パターンを検知する検知手段として濃度センサ２７が設けられている。ＣＰＵ２１４は、濃度センサ２７の検知結果に基づきパラメータを補正する補正手段や像形成手段による画像の形成を許可するか否かを制御する許可制御手段として機能する。また、ＣＰＵ２１４は、補正が必要でないときには画像マスク部２０５によりパターンデータをマスクすることでレーザ駆動部２０６にパターンを形成させない。このようにパターンデータをマスクすることでパターンデータを破棄することが可能となる。つまり、画像マスク部２０５のマスク状態とマスク解除状態とを切り替えるだけで、パターの形成の有無を容易に切り替えることが可能となる。

通信部２１７は、複数の画像を連続して形成する際には複数の画像の画像データとともにパターンのデータをエンジン２０３に送信してもよい。より具体的には、図３を用いて説明したように、通信部２１７が、先行する画像の画像データと後続の画像の画像データとの間でパターンデータを送信してもよい。エンジン２０３は、コントローラ２０２の通信部２１７がデータの送信を開始するタイミングをコントローラ２０２へ通知する第１通知信号を送信するように構成されていてもよい。第１通知信号は、垂直同期信号であってもよいし、水平同期信号の立ち上がり部分であってもよい。図３を用いて説明したように、第１通知信号は、画像データの送信を開始するタイミングと、パターンのデータの送信を開始するタイミングとの各々について送信されてもよい。これにより、コントローラ２０２は、画像データやパターンデータの出力タイミングを容易に把握することができ、エンジン２０３が望むタイミングでデータを出力できる。

図８などを用いて説明したように、コントローラ２０２は、画像データとパターンデータとを結合して結合画像データを生成する結合手段として画像データ結合部６０１を有していてもよい。通信部２１７は、エンジン２０３から垂直同期信号や水平同期信号の立ち上がり部分が入力されたタイミングで、結合画像データの送信を開始してもよい。１つの垂直同期信号によって画像データとパターンデータとが出力されるため、垂直同期信号の数を削減できる利点がある。また、垂直同期信号を一切省略して、水平同期信号の立ち上がり部分によって画像データの出力開始をコントローラ２０２に伝達してもよい。これにより、垂直同期信号を削減できる。

エンジン２０３は、コントローラ２０２から画像データを構成する複数のラインデータを１つずつ送信させるタイミングを通知する第２通知信号として水平同期信号を出力するように構成されていてもよい。コントローラ２０２の通信部２１７は、コントローラ２０２から水平同期信号の入力が開始されると、水平同期信号に同期して、結合画像データを構成するラインデータを１つずつ出力してもよい。このように垂直同期信号を削減してもよい。

画像データ結合部６０１は、画像データの後端にパターンデータを付加して結合画像データを生成してもよいし、パターンデータの後端に画像データを付加して結合画像データを生成してもよい。

検知手段として機能する濃度センサ２７は、像担持体（感光ドラム５や中間転写ベルト１２など）上に形成されたパターンの濃度を検知するように構成されていてもよい。ＣＰＵ２１４は、濃度センサ２７によって検知された濃度に基づいて画像濃度を補正してもよい。たとえば、現像バイアスの電圧が調整されたり、画像処理部２０４の色変換テーブルや階調補正テーブルなどがＣＰＵ２１４によって補正されたりしてもよい。また、ＣＰＵ２１４は、濃度センサ２７の出力結果に基づき複数の色の形成位置のずれ（色ずれ）を求め、色ずれを補正してもよい。また、現像器内に古いトナーが滞留してしまってトナーの帯電量などのパラメータが低下してしまうことを抑制するために、ＣＰＵ２１４は、パターンを形成して古いトナーを現像機に吐き出させてもよい。このように、パターンは、現像手段である現像器に収納されているトナーを像担持体に吐き出すためのパターンであってもよい。このパターンは濃度センサ２７によって検知されないパターンとなる。

Claims (18)

1. 画像データの作成を制御する第１の制御手段と、
   前記第１の制御手段から送信される前記画像データに基づく画像形成を制御する第２の制御手段と
   を有し、
   前記第１の制御手段は、前記画像データと、画像形成条件を補正するためのパターンのデータとを前記第２の制御手段に送信し、
   前記第２の制御手段は、前記画像データと前記パターンのデータとを受信し、前記画像形成条件を補正することが必要なときには先行する画像と後続の画像との間に前記パターンのデータに基づいて前記パターンを形成させ、前記画像形成条件を補正することが必要でないときには先行する画像と後続の画像との間に前記パターンを形成させないように制御することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第１の制御手段は、
   前記画像データと前記パターンのデータとを前記第２の制御手段に送信する送信手段
   を有し、
   前記第２の制御手段は、
   前記画像データと前記パターンのデータとを前記第１の制御手段から受信する受信手段と、
   前記画像データと前記パターンのデータとに基づき像担持体上に前記画像と前記パターンを形成する像形成手段と、
   前記パターンを検知する検知手段と、
   前記検知手段の検知結果に基づき前記画像形成条件を補正する補正手段と、
   前記像形成手段による画像の形成を許可するか否かを制御する許可制御手段と
   を有し、
   前記許可制御手段は、前記画像形成条件を補正することが必要でないときには前記パターンのデータをマスクすることで前記像形成手段に前記パターンを形成させないことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記送信手段は、
   複数の画像を連続して形成する際には当該複数の画像の画像データとともに前記パターンのデータを前記第２の制御手段に送信することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記送信手段は、
   先行する画像の画像データと後続の画像の画像データとの間で前記パターンの画像データを送信することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記第２の制御手段は、前記第１の制御手段の前記送信手段がデータの送信を開始するタイミングを前記第１の制御手段へ通知する第１通知信号を送信するように構成されており、
   前記第１通知信号は、前記画像データの送信を開始するタイミングと、前記パターンのデータの送信を開始するタイミングとの各々について送信されることを特徴とする請求項２ないし４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記第２の制御手段は、前記第１の制御手段の前記送信手段がデータの送信を開始するタイミングを前記第１の制御手段へ通知する第１通知信号を出力するように構成されており、
   前記第１の制御手段は、前記画像データと前記パターンのデータとを結合して結合画像データを生成する結合手段をさらに有し、前記送信手段は、前記第１通知信号が前記第２の制御手段から入力されたタイミングで、前記結合画像データの送信を開始することを特徴とする請求項２ないし４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記第２の制御手段は、前記第１の制御手段から画像データを構成する複数のラインデータを１つずつ送信させるタイミングを通知する第２通知信号を出力するように構成されており、
   前記第１の制御手段は、前記画像データと前記パターンのデータとを結合して結合画像データを生成する結合手段をさらに有し、前記送信手段は、前記第１の制御手段から前記第２通知信号の入力が開始されると、前記第２通知信号に同期して、前記結合画像データを構成するラインデータを出力することを特徴とする請求項２ないし４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記結合手段は、前記画像データの後端に前記パターンのデータを付加して前記結合画像データを生成することを特徴とする請求項６または７に記載の画像形成装置
9. 前記結合手段は、前記パターンのデータの後端に前記画像データを付加して結合画像データを生成することを特徴とする請求項６または７に記載の画像形成装置
10. 前記検知手段は、前記像担持体上に形成された前記パターンの濃度を検知するように構成されており、
    前記補正手段は、前記検知手段によって検知された濃度に基づいて画像濃度を補正することを特徴とする請求項２ないし９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
11. 前記補正手段は、現像バイアスの電圧を変更することによって画像濃度を補正することを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
12. 前記補正手段は、前記検知手段の検知結果に基づいて複数の色の形成位置のずれである色ずれを補正することを特徴とする請求項２ないし９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
13. 前記パターンは、現像手段に収納されているトナーを像担持体に吐き出すためのパターンであることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
14. 前記第２の制御手段は、前記画像形成条件を補正することが必要でないときには、前記パターンのデータを破棄することで、先行する画像と後続の画像との間に前記パターンを形成させないように制御することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
15. 前記第１の制御手段は、前記画像形成装置において画像データの作成を担当するコントローラであり、
    前記第２の制御手段は、前記画像形成装置において画像形成を担当するエンジンであることを特徴とする請求項１ないし１４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
16. 画像データの作成を担当する第１の制御手段と、第１の制御手段から送信される前記画像データに基づく画像の形成を担当する第２の制御手段とを有する画像形成装置の制御方法であって、
    前記第１の制御手段は、前記画像データを前記第２の制御手段に送信するとともに、前記第２の制御手段の画像形成条件を補正するためのパターンのデータを前記第２の制御手段に送信するステップと、
    前記第２の制御手段は、前記画像データと前記パターンのデータとを受信するステップと、
    前記第２の制御手段は、前記画像形成条件を補正することが必要なときには前記パターンのデータに基づいて先行する画像と後続の画像との間に前記パターンを形成し、前記画像形成条件を補正することが必要でないときには前記先行する画像と前記後続の画像との間に前記パターンを形成しないステップと
    を有することを特徴とする画像形成装置の制御方法。
17. 画像データに基づく画像形成を制御する制御装置であって、
    前記画像データを受信するとともに、画像形成条件を補正するためのパターンのデータを受信する手段と、
    前記画像形成条件を補正することが必要なときには先行する画像と後続の画像との間に前記パターンのデータに基づいて前記パターンを形成させ、前記画像形成条件を補正することが必要でないときには前記先行する画像と前記後続の画像との間に前記パターンを形成させない手段と
    を有することを特徴とする制御装置。
18. 画像データに基づく画像形成を制御する制御方法であって、
    前記画像データを受信するとともに、画像形成条件を補正するためのパターンのデータを受信する工程と、
    前記画像形成条件を補正することが必要なときには先行する画像と後続の画像との間に前記パターンのデータに基づいて画像形成装置に前記パターンを形成させ、前記画像形成条件を補正することが必要でないときには前記先行する画像と前記後続の画像との間に前記パターンを形成させない工程と
    を有することを特徴とする制御方法。