JP2015158577A - 画像形成装置、及び画像形成装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】デジタル加熱で定着を行う画像形成装置において記録媒体の搬送時に位置ずれが生じても記録媒体を適切に加熱定着して出力画像に欠陥を生じさせないこと。【解決手段】作像装置１１０と、定着装置２００とを備える画像形成装置である。画像データのデータ状態を単位画像領域ごとに解析し、解析結果に基づいて加熱制御基礎データを生成する加熱制御基礎データ生成部４４５と、定着装置２００に搬送される記録媒体Ｐの位置を検出する用紙位置検出装置３００と、記録媒体Ｐのずれ量に基づいて制御基礎データを補正するメモリ制御部４４８ｃと、補正された補正された加熱制御基礎データから加熱制御データを生成する最終加熱データ生成部４４８ｄと、を備える。【選択図】図１１

Description

本発明は、部分的に定着の温度制御を行うことができる定着装置を備えた画像形成装置、及びこの画像形成装置の制御方法に関する。

近年、各種電気機器の消費電力の削減が求められている。カラー複写機などの電子写真方式のオフィス機器においては、作像及び現像後のトナーを記録用紙等の記録媒体に定着させるために加熱、加圧を行っており、この工程は大きな電力を消費している。ここで、記録媒体において定着を行う必要があるのは画像が形成されている部分だけである。このため、記録媒体のサイズに応じて加熱する範囲を変えて定着を行う技術の他、マイクロ波を照射して加熱する技術（特許文献１参照）や、マイクロヒータアレイと呼ばれる加熱素子アレイを制御して小さな領域に区切って加熱を行うデジタル加熱と称される技術（特許文献２参照）が提案されている。

また、従来この種の画像形成装置において、記録媒体の位置ずれに対応する技術が知られている。給紙手段によりカセットもしくはトレイ等から記録媒体をレジストローラー位置まで搬送したとき、記録媒体が搬送方向に対して直交する主走査方向にずれが生じたまま給紙されてしまうことがある。このような場合、主走査方向に画像ずれが生じた画像が形成されることとなる。

上述した記録媒体の位置ずれを補正する試みとして、画像信号に応じて記録媒体上に画像を形成する画像形成装置において、記録媒体の搬送方向と直交する方向に対する記録媒体の位置ずれを検出する検出手段を設けるとともに、検出手段の検出結果に基づいて記録媒体の主走査方向の位置ずれ量を算出する算出手段と、算出手段の算出結果に従って記録媒体への画像の書き出し位置を補正する補正手段を備えたものが提案されている（特許文献３）。尚、特許文献３には、搬送される記録媒体の片側に基準ガイド板を設け、この基準ガイド板に沿って記録用紙を搬送するように斜走ローラーを用いて、記録用紙を強制的に基準ガイドに沿わせて搬送する技術が従来のものとして記載され、この技術は実現には機構が複雑となりコスト面で不利であると指摘している。
しかし、特許文献３で提案された方法の場合には画像の書き出し位置が変わってしまうため、デジタル加熱を適用する画像形成装置では本来加熱すべき画像の箇所が加熱されず、定着が不完全になる箇所が出て出力画像に欠陥が生じてしまうという問題がある。このように、画像形成がなされた箇所だけを加熱定着するデジタル加熱技術を前提として、記録媒体の搬送中における位置ずれに対応できないのが実情である。

以下この記録媒体の位置ずれに伴う不具合について説明する。図１４は定着ローラーの構成を示す模式図、図１５は画像形成装置におけるデジタル加熱制御の概念を示す模式図、図１６は従来の画像形成装置の問題を示す模式図である。
まず、定着装置について説明する。定着装置２００は、画像形成面に垂直な方向から転写紙を挟み込みながら回転することにより転写紙を搬送しつつ加圧するための２本の定着ローラー２１０、２２０を備える（図１６（ｅ）参照）。この２本の定着ローラー２１０、２２０で記録媒体を挟んで加熱する。この定着ローラー２１０、２２０の表面付近には、図１４に示すように、加熱素子２００ａが複数配列されて構成された加熱素子アレイ２００ｂが備えられている。そして、この加熱素子２００ａは、個別に加熱制御できる。

定着装置２００を用いた定着は以下のように行われる。ここでは、電子写真方式のカラー画像形成装置を例として説明する。図１５（ａ）に示すように、作像部では、画像データに基づいて４色、即ち、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）のトナー像１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙ、１０Ｋが形成される。記録媒体Ｐには、同図（ｂ）に示すように、これらのトナー像１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙ、１０Ｋが重ね合わせて転写される。デジタル加熱を行うとき、画像データに基づいてトナー像形成箇所を特定し、記録媒体Ｐに形成されたトナー像が形成された位置に相当する加熱素子２００ａだけを加熱する（同図（ｃ）中に加熱箇所を斜線で示した）。

しかし、図１６に示すように、定着装置２００に搬送される記録媒体Ｐのタイミングがずれることがある。例えば、記録媒体Ｐが、搬送方向上流側（１６図（ｅ）、（ｆ）中左側）に位置ずれした状態で定着装置２００に搬送されることがある（同図（ｆ）中に破線で示した）。すると、同図（ｄ）に示すように、本来加熱されるべきトナー像が形成された箇所からずれた箇所が加熱されることとなる（同図（ｄ）中に加熱箇所を斜線で示した）。同図（ｄ）に示す例では、記録媒体Ｐ中、トナー像よりも上流側の箇所が加熱されてしまい、同図において黒色で描いた部分は加熱されず、定着不良となってしまう。この不具合は、記録媒体が搬送方向にずれる場合の他、搬送方向と垂直の方向、即ち記録媒体の幅方向にずれる場合にも発生する。
そこで、本発明は、デジタル加熱により消費電力を抑えた画像形成装置において、記録媒体の搬送時に位置ずれが生じても画像が形成された位置で記録媒体を適切に加熱定着することができ、出力画像に欠陥を生じさせない画像形成装置を低コストで提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明の手段は、画像データに基づいて記録媒体に顕色剤による顕像を形成する作像装置と、個別に制御可能な複数の加熱素子を備え、前記画像データと前記加熱素子の配置状態とに基づいて作成されると共に前記加熱素子ごとの加熱状態を指定する加熱制御データに基づいて各加熱素子を個別に駆動して、前記記録媒体に前記顕像を定着させる定着装置と、を備えた画像形成装置であって、前記画像データのデータ状態を単位画像領域ごとに解析する画像データ解析手段と、前記画像データ解析手段の解析結果に基づいて、前記記録媒体がずれずに前記定着装置まで搬送されたとしたときの加熱制御データであり、前記単位画像領域に対応する加熱領域ごとに前記加熱制御データを生成するための基礎となる加熱制御基礎データを生成する加熱制御基礎データ生成手段と、前記定着装置に搬送される前記記録媒体の位置を検出する記録媒体位置検出手段と、前記記録媒体位置検出手段により検出された前記記録媒体の位置が、基準となる位置からずれている場合のずれ量を算出する記録媒体ずれ量算出手段と、前記記録媒体ずれ量算出手段により算出された前記ずれ量に基づいて前記制御基礎データを補正する基礎データ補正手段と、補正された前記加熱制御基礎データに基づいて前記加熱制御データを生成する加熱データ生成手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置である。

本発明によれば、記録媒体の搬送時に位置ずれが生じても画像が形成された位置で記録媒体を適切に加熱定着することができ、出力画像に欠陥を生じさせない画像形成装置を低コストで提供することができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略断面図である。 同画像形成装置の機能構成を示すブロック図である。 同画像形成装置の用紙位置検出装置の構成を示す図である。 同画像形成装置の用紙位置検出装置の信号を示す図である。 同画像形成装置の画像処理ＡＳＩＣのプロッタ側バスの構成を示すブロック図である。 同画像形成装置におけるデジタル加熱制御データ生成部の構成の一例を示すブロック図である。 同画像形成装置におけるデジタル加熱制御データ生成部の動作を示すものであり、（ａ）は同データ生成部のデータフローを示す図、（ｂ）は各作像ユニット及び定着装置の動作期間を示すタイミングチャートである。 同画像形成装置の加熱制御基礎データ生成手段の動作を示すものであり、（ａ）はデータフローを示す図、（ｂ）は各作像ユニット及び定着装置の動作期間を示すタイミングチャートである。 同画像形成装置の加熱制御基礎データ生成手段における出力制御部の動作を示すものであり、（ａ）はデータフローを示す図、（ｂ）は各作像ユニット及び定着装置の動作期間を示すタイミングチャートである。 同画像形成装置のデータ補正手段を示すものであり、（ａ）は構成を示すブロック図、（ｂ）は動作を示すタイミングチャートである。 画像データと加熱制御基礎データとの関係を示す模式図である。 最終加熱データの生成状態を示す模式図である。 最終加熱データの生成状態を示す模式図である。 定着ローラーの構成を示す模式図である。 画像形成装置におけるデジタル加熱制御の概念を示す模式図である。 従来の画像形成装置の問題を示す模式図である。

以下、本発明に係る画像形成装置及び画像形成装置の制御方法を実施するための形態について説明する。まず、画像形成装置の全体構成について説明する。図１は本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略断面図である。画像形成装置１００は、高速化を図るため、４台の作像ユニット１１０Ｃ、１１０Ｍ、１１０Ｙ、１１０Ｋで、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の顕色剤であるトナーで４色の顕像であるトナー像を作成し、この４色のトナー像を中間転写ベルト１２１に重ねて転写してカラートナー像とし、次いでカラートナー像を記録用紙等の記録媒体に転写して、更に記録媒体を加熱して定着して排紙する。

画像形成装置１００は、作像装置１１０と、中間転写部１２０と、二次転写部１３０と、給紙部１４０と、用紙搬送装置１５０と、定着装置２００と、記録媒体位置検出手段である用紙位置検出装置３００とを備える。作像装置１１０は、入力される画像データに基づいて記録媒体にトナーによりトナー像を形成する。作像装置１１０において、各色に対応する作像ユニット１１０Ｃ、１１０Ｍ、１１０Ｙ、１１０Ｋは一列に配置され、タンデム型作像装置を構成する。各作像ユニット１１０Ｃ、１１０Ｍ、１１０Ｙ、１１０Ｋには、感光体ドラム１１１Ｃ、１１１Ｍ、１１１Ｙ、１１１Ｋ、現像器１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙ、１１２Ｋ、帯電器１１３Ｃ、１１３Ｍ、１１３Ｙ、１１３Ｋを備える。また各帯電器１１３Ｃ、１１３Ｍ、１１３Ｙ、１１３Ｋには、図示しないクリーニング装置、露光装置等を備える。

中間転写部１２０は、中間転写ベルト１２１と、転写ローラー１２４Ｃ、１２４Ｍ、１２４Ｙ、１２４Ｋとを備えて構成される。中間転写ベルト１２１は、各感光体ドラム１１１Ｃ、１１１Ｍ、１１１Ｙ、１１１Ｋの下に配置され、３つのローラー、即ち駆動ローラー１２２、従動ローラー１２３、二次転写対向ローラー１３２に掛け渡されて配置される。転写ローラー１２４Ｃ、１２４Ｍ、１２４Ｙ、１２４Ｋは、中間転写ベルト１２１の内側であって、感光体ドラム１１１Ｃ、１１１Ｍ、１１１Ｙ、１１１Ｋに対向する箇所に配置される。転写ローラー１２４Ｃ、１２４Ｍ、１２４Ｙ、１２４Ｋは、感光体ドラム１１１Ｃ、１１１Ｍ、１１１Ｙ、１１１Ｋとの間に中間転写ベルト１２１を挟んで、感光体ドラム１１１Ｃ、１１１Ｍ、１１１Ｙ、１１１Ｋに形成された各色顕色剤であるトナーで形成されたトナー像を中間転写ベルト１２１に転写する。

二次転写部１３０は、二次転写ローラー１３１と、二次転写対向ローラー１３２とで中間転写ベルト１２１を挟んで構成される。給紙部１４０は、記録媒体である記録紙を複数枚配置した給紙カセット１４１を備える。用紙搬送装置１５０は、複数の搬送ローラー対１５１、１５２、１５３を備え、給紙カセット１４１から記録媒体を１枚ずつ取り出し、二次転写部１３０、用紙位置検出装置３００を経由して定着装置２００に搬送する。

定着装置２００は、定着ローラー２１０、２２０を備え、カラートナー像が二次転写された記録媒体を加熱して定着する。定着装置２００は従来例で示したものと同じ構成を備え、定着ローラー２１０、２２０に、個別に制御可能な複数の加熱素子２００ａ（デジタル加熱素子）を備える（図１４参照）。そして、画像データと加熱素子の配置状態とに基づいて作成されると共に加熱素子ごとの加熱状態を指定する加熱制御データに基づいて各加熱素子２００ａを個別に駆動して、記録媒体に顕像を定着させる。用紙位置検出装置３００は、定着装置２００に搬送される記録媒体を検出してその位置ずれ量を出力する。

画像形成装置１００では、入力された画像データに基づいて感光体ドラム１１１Ｃ、１１１Ｍ、１１１Ｙ、１１１Ｋが露光され潜像が形成され、この潜像が現像器１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙ、１１２Ｋで現像され、各色のトナー像が形成される。この感光体ドラム１１１Ｃ、１１１Ｍ、１１１Ｙ、１１１Ｋの各色トナー像は、中間転写部１２０で中間転写ベルト１２１に一次転写されカラートナー像が形成され、このカラートナー像は中間転写ベルト１２１の移動で二次転写部１３０に至る。
このタイミングに合わせて、給紙カセット１４１から取り出された記録媒体は、二次転写部１３０に搬送され、中間転写ベルト１２１上のカラートナー像が記録媒体に二次転写される。そして、このカラートナー像が二次転写された記録媒体は、用紙位置検出装置３００を通過して定着装置２００に搬送され、加熱定着され、排紙トレイ１５４に出力される。

次に画像形成装置１００における制御について説明する。図２は同画像形成装置の機能構成を示すブロック図である。画像形成装置１００は、コントローラ部１７０と、エンジン部１８０と、を備えている。この例では、画像形成装置１００は、スキャナ１８１を備えているが、画像形成装置がスキャナを備えないプリンターである場合には、エンジン部１８０には、スキャナが配置されない。

コントローラ部１７０は、コントローラＣＰＵ（Central1 Processing Unit）１７１、メインメモリ１７２、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ:Hard Disc Drive）１７３、コントローラＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）１７４を備え、画像形成装置１００全体の制御を行う。コントローラＣＰＵ１７１は、画像形成装置全体の制御及び、プリント画像の生成等を行う。
メインメモリ１７２は、コントローラＣＰＵ１７１によるプログラム実行のワークエリアで、画像データやＤＭＡＣのディスクリプタが置かれる。ＨＤＤ１７３は、プログラムや画像データの保存に使用する。コントローラＡＳＩＣ１７４は、ＨＤＤ１７３やメインメモリ１７２とのデータのやり取りや、エンジン部１８０とのデータのやり取りを行う。

エンジン部１８０は、スキャナ１８１、プロッタ１８２、エンジンＣＰＵ１８３、画像処理ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）４００、書き込み制御ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）１８４を備え、画像の読み取り、スキャナ側の画像処理及びプロッタ側の画像処理、画像形成を行う。
スキャナ１８１は、読み取るべき原稿に照射したランプ照射光の反射光をＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサー等でＲＧＢ画像データ信号に変換して出力する。プロッタ１８２は、書き込み制御ＡＳＩＣ１８４からの出力データに応じて転写紙上に画像形成を行って出力する。画像処理ＡＳＩＣ４００は、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓなどの汎用インターフェースでコントローラ部１７０に接続され、スキャナ１８１からの入力画像に各種補正を行ってコントローラ部１７０へ転送する。また、画像処理ＡＳＩＣ４００は、コントローラ部１７０からの画像データに階調処理などの処理を行って、書き込み制御ＡＳＩＣ１８４へ出力する。
書き込み制御ＡＳＩＣ１８４は、プロッタ１８２のポリゴンモータやレーザーダイオードの制御、画像処理ＡＳＩＣ４００に出力する同期信号の生成及びプロッタ１８２への画像出力、定着装置２００へのデジタル加熱制御信号の出力を行う。エンジンＣＰＵ１８３は、エンジン部１８０の各デバイス、スキャナ１８１、及びプロッタ１８２の制御を行う。

次に用紙位置検出装置３００について説明する。図３は本発明の実施形態に係る画像形成装置における用紙位置検装置の構成を示す図である。尚、図中（ａ）は、用紙位置検出装置３００の斜視図、（ｂ）は同じく正面図、（ｃ）は側面図である。用紙位置検出装置３００は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）発光素子３１１をアレイ状に並べた発光アレイ３１０と、受光部である受光素子３２１をアレイ状に並べた光センサーである受光アレイ３２０とで構成される。用紙位置検出装置３００は、記録媒体Ｐの搬送方向の位置と、紙幅方向の位置を検出する。発光状態の発光アレイ３１０と受光アレイ３２０との間を記録媒体が横切ると、記録媒体が光を遮った箇所では、受光素子３２１は透過光を受け、その出力が下がる。搬送されている記録媒体Ｐが用紙位置検出装置３００を横切るタイミングの基準タイミングとの差から記録媒体Ｐの用紙搬送方向の位置を検出する。
また、受光アレイ３２０に配置した複数の受光素子３２１の紙幅方向の受光状態から記録媒体Ｐの紙幅方向の位置を検出する。図４は同画像形成装置における用紙位置検出装置の信号を示す図である。図４（ａ）に記録媒体Ｐがずれていない場合を示し、同図（ｂ）に記録媒体Ｐが紙幅方向にずれている場合を示す。同図（ｂ）では受光アレイ３２０の各受光素子３２１の受光状態で信号にずれが生じている。このずれにより記録媒体のずれ量を検出する。この用紙位置検出装置３００によれば、高い精度で記録媒体Ｐの位置を検出することができる。

次に画像処理ＡＳＩＣ４００の構成について説明する。図５は同画像形成装置の画像処理ＡＳＩＣのプロッタ側バスの構成を示すブロック図である。画像処理ＡＳＩＣ４００は、ＰＣＩｅ（PCI Express）制御部４１０と、画像伸長部４２０と、プロッタ画像処理部４３０と、デジタル加熱制御データ生成部４４０と、プリンターＩ／Ｆ４５０と、からなる。ＰＣＩｅ制御部４１０は、メインメモリ１７２上にあるプロッタ原稿画像の読み出し制御を行う。画像伸長部４２０は、プロッタ原稿画像が圧縮されている場合、圧縮された画像データの伸長処理を行う。プロッタ画像処理部４３０は、解像度変換、プリンターγ、階調処理などの画像処理モジュールで構成され、メインメモリ上のプロッタ原稿画像からプロッタ１８２で出力する画像への変換処理を行う。
デジタル加熱制御データ生成部４４０は、転送中の各色の画像データからデジタル加熱の制御に使用するためのデジタル加熱制御データＤを生成して出力する。プリンターＩ／Ｆ４５０は、書き込み制御ＡＳＩＣ１８４への制御信号の生成やデータのパッキングなどを行い、制御信号及び画像データＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋ、デジタル加熱制御データＤを書き込み制御ＡＳＩＣ１８４に出力する。

次にデジタル加熱制御データ生成部４４０について説明する。図６はデジタル加熱制御データ生成部の構成の一例を示す図である。デジタル加熱制御データ生成部４４０は、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ各色の画素カウンタ部４４１Ｃ、４４１Ｍ、４４１Ｙ、４４１Ｋ、メモリ調停部４４２、共有メモリ４４３、データ演算部４４４、加熱制御基礎データ生成手段である加熱制御基礎データ生成部４４５、出力制御部４４７を備える。加熱制御基礎データ生成部４４５はＯＮ／ＯＦＦ判定部４４６を、出力制御部４４７はデータ補正部４４８を備える。
画像形成装置１００において、デジタル加熱制御データ生成部４４０には、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの各画像データが入力される。これらのデータは、それぞれ、そのまま出力される経路と、各色の画素カウンタ部４４１Ｃ、４４１Ｍ、４４１Ｙ、４４１Ｋへの入力の経路に分岐する。各色の画素カウンタ部４４１Ｃ、４４１Ｍ、４４１Ｙ、４４１Ｋは、加熱素子アレイ２００ｂを構成する加熱素子２００ａの主走査側のサイズに合わせた画素数単位でプロットする画素をカウントしてメモリ調停部４４２に出力する。

メモリ調停部４４２は、各色の画素カウンタ部４４１Ｃ、４４１Ｍ、４４１Ｙ、４４１Ｋからのライト要求やデータ演算部４４４及び加熱制御基礎データ生成部４４５からのリード／ライト要求、出力制御部４４７からのリード要求を受けて調停を行い、共有メモリ４４３への書き込みや読み出しの制御を行う。データ演算部４４４は、メモリ調停部４４２から入力される画素カウンタ部４４１Ｃ、４４１Ｍ、４４１Ｙ、４４１Ｋからのカウント値と共有メモリ４４３のリードデータから所定の演算を行い、演算結果をメモリ調停部４４２に出力する。ここで行われる演算は、最も単純には加算になる。
加熱制御基礎データ生成部４４５は、画像データのデータ状態を単位画像領域ごとに解析する画像データ解析手段としての機能を有する。具体的には、加熱制御基礎データ生成部４４５は、ＯＮ／ＯＦＦ判定部４４６で共有メモリ４４３から読み出したデータ演算部４４４で演算された画素カウント結果と閾値とを比較して、定着ローラー２１０、２２０の加熱素子２００ａのＯＮ／ＯＦＦの元データとなる加熱制御基礎データを生成して共有メモリ４４３に書き戻す。出力制御部４４７は定着装置２００の同期信号に基づいてメモリ調停部４４２に共有メモリ４４３のデータリード要求を出し、定着装置２００の動作タイミングに合わせてリードした加熱制御基礎データにデータ補正部４４８において補正を行った後、デジタル加熱制御データＤをプリンターＩ／Ｆ４５０に出力する。

次にデータ演算部４４４におけるデータ処理について説明する。図７は同画像形成装置におけるデジタル加熱制御データ生成部の動作を示すものであり、（ａ）は同データ生成部のデータフローを示す図、（ｂ）は各作像ユニット及び定着装置の動作期間を示すタイミングチャートである。データ演算は各作像ユニット１１０Ｃ、１１０Ｍ、１１０Ｙ、１１０Ｋによる先頭色（この場合はＣ版）の作像開始から最終色（この場合はＫ版）の作像終了まで行う。入力されるＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋ各色の画像データは各色の画素カウンタ部４４１Ｃ、４４１Ｍ、４４１Ｙ、４４１Ｋでカウントされ、その結果がメモリ調停部４４２に出力される。メモリ調停部４４２は、各色の画素カウンタ部４４１Ｃ、４４１Ｍ、４４１Ｙ、４４１Ｋからのカウント結果の入力に合わせて共有メモリ４４３から演算途中データを読み出し、データ演算部４４４へ出力する。その後、データ演算部４４４から出力された演算結果を共有メモリ４４３に書き戻す。

次に加熱制御基礎データ生成について説明する。図８は同画像形成装置の加熱制御基礎データ生成手段の動作を示すものであり、（ａ）はデータフローを示す図、（ｂ）は各作像ユニット及び定着装置の動作期間を示すタイミングチャートである。加熱制御基礎データは、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ４色分のデータ演算が終了した後に開始される。データ生成期間は、各作像ユニット１１０Ｃ、１１０Ｍ、１１０Ｙ、１１０Ｋによる最終色（この場合はＫ版）の作像動作後、定着開始までの期間である。共有メモリ４４３にあるＣＭＹＫ演算データを読み出して、ＯＮ／ＯＦＦ判定部４４６で該当エリア（単位画像領域）のＯＮ／ＯＦＦ判定を行った後、加熱制御基礎データを共有メモリ４４３に書き戻す。

次に出力制御部の処理について説明する。図９は同画像形成装置の加熱制御基礎データ生成手段における出力制御部の動作を示すものであり、（ａ）はデータフローを示す図、（ｂ）は各作像ユニット及び定着装置の動作期間を示すタイミングチャートである。出力制御部４４７からのデータ出力は定着装置２００の動作タイミングに合わせた期間になされる。出力制御部４４７は、共有メモリ４４３にある圧縮後のデジタル加熱用データを読み出して、データ補正部４４８で補正後のデジタル加熱制御データＤを生成して定着装置２００の動作タイミングに合わせて出力する。

次に出力制御部４４７のデータ補正部４４８の処理について説明する。図１０は同画像形成装置のデータ補正手段を示すものであり、（ａ）は構成を示すブロック図、（ｂ）は動作を示すタイミングチャートである。データ補正部４４８は、タイミング生成部４４８ａ、読み出しアドレス算出部４４８ｂ、基礎データ補正手段であるメモリ制御部４４８ｃ、及び加熱データ生成手段である最終加熱データ生成部４４８ｄを備える。
タイミング生成部４４８ａからタイミングの基準信号が出力され、読み出しアドレス算出部４４８ｂに出力される。読み出しアドレス算出部４４８ｂはこの基準信号がアサートされたタイミングから、用紙位置検出装置３００から検出信号が入力されるまでカウントしていき、検出信号入力後、カウント値をベースアドレスに加算した値を読み出し開始アドレスとしてメモリ制御部４４８ｃに出力する。
上述の基準信号は記録媒体の基準となる位置を示す信号であり、検出信号は記録媒体の位置が基準となる位置からずれている場合のずれ量を示す信号である。このように、タイミング生成部４４８ａと、読み出しアドレス算出部４４８ｂとは、記録媒体ずれ量算出手段を構成する。メモリ制御部４４８ｃは、読み出しアドレス算出部４４８ｂから入力された読み出し開始アドレスから共有メモリ４４３にある加熱制御基礎データを読み出す。このとき、前記記録媒体ずれ量算出手段により算出されたずれ量、すなわち基準信号に基づいて制御基礎データを補正する。この補正は、ずれ量に応じて前記加熱制御基礎データの読み込み開始位置を変更して読み込むことにより行う。そして、最終加熱データ生成部４４８ｄは、この読み出された加熱制御基礎データに基づいて最終加熱データを生成して出力する。最終加熱データは最終的に得られる加熱制御データであり、加熱素子２００ａは最終加熱データに基づいて個別に駆動制御される。

次に画像データと加熱制御基礎データとの関係について説明する。図１１は画像データと加熱制御基礎データとの関係を示す模式図である。図１１（ｂ）に示す１マスは１画素を示し、図１１（ｃ）に示す１マスは単位画像領域を示す。単位画像領域は、１画素よりも大きい領域であり、加熱素子２００ａ（デジタル加熱素子）の加熱領域に対応する画像データにおける領域よりも小さい領域である。加熱制御基礎データ生成部４４５は、画像データのデータ状態を単位画像領域ごとに解析する。少ないメモリ容量でデジタル加熱素子のサイズよりも少ないずれに対応するため、加熱制御基礎データ生成部４４５は、画像データ（図１１（ａ）、（ｂ））を元に、この画像データの解析結果に基づいて、１画素よりも大きく、加熱素子２００ａのサイズよりも細かく分割した単位画像領域に対応する加熱領域ごとに加熱制御基礎データを作成する（同図（ｃ））。これを、共有メモリ４４３に保持しておく。
図１１に示した例では、加熱素子２００ａのサイズに対して主走査方向、副走査方向それぞれ１／４に分割したサイズを加熱制御基礎データのサイズ（単位画像領域）としている（同図（ｂ）、（ｃ）参照）。この分割されたサイズの単位に画像データがあることを条件として、加熱制御基礎データをＯＮとする。図においては黒い部分がＯＮとなる。以上のように、加熱制御基礎データ生成部４４５は、加熱制御基礎データを、定着装置２００の加熱素子２００ａのサイズより小さい面積の単位で生成する。このため、加熱素子よりも小さいずれの精度までの補正を少ないメモリ量で実行することができる。
なお、加熱制御基礎データは、記録媒体がずれずに定着装置２００まで搬送されたとしたときの加熱制御データに相当するデータである。

次に最終加熱データの生成について説明する。記録媒体は搬送方向にずれる場合と、紙幅方向にずれる場合とがある。まず搬送方向にずれる場合について説明する。図１２は最終加熱データの生成状態を示す模式図である。なお、図１２（Ａ）に示す１マスは１画素を示し、図１２（Ｂ）、（Ｃ）に示す１マスは単位画像領域を示し、図１２（Ｄ）に示す１マスは加熱素子２００ａの加熱領域に対応する画像データにおける領域を示す。
データ補正部４４８の読み出しアドレス算出部４４８ｂからは、検出された搬送方向の用紙位置（記録媒体のずれ量）に応じた読み出し開始アドレスが出力される（図１２（Ａ）、（Ｂ））。メモリ制御部４４８ｃは、その開始位置に基づいて共有メモリ４４３にある加熱制御基礎データを変更、即ちずらして読み出す（図１２（Ｃ））。最終加熱データ生成部４４８ｄは、メモリ制御部４４８ｃが位置をずらして読み出した加熱制御基礎データに関して、加熱素子２００ａのサイズに合わせた範囲に加熱制御基礎データＯＮがあるか否かを判定して最終加熱データを生成する（図１２（Ｄ））。同図（Ａ）は画像データを示し、同図（Ｂ）は加熱制御基礎データの例を示している。黒く着色した部分は画像データがある場所、及び加熱制御基礎データがＯＮになっている部分である。

同図（Ｃ）は、読み出し開始アドレスが用紙搬送方向に「ａ」、「ｂ」、「ｃ」となった場合の補正後の加熱制御基礎データである。位置ずれが無かった場合が「ａ」（同図（Ｃ）（ｉｉｉ））、ずれ量が加熱制御基礎データのサイズで１個分の場合が「ｂ」（同図（Ｃ）（ｉｉ））、ずれ量が加熱制御基礎データのサイズで２個分の場合が「ｃ」（同図（Ｃ）（ｉ））となる。同図（Ｄ）は、最終加熱データを示す。ずれが無い場合は左下にあたる箇所がＯＮとなるのが最終加熱データとなる（同図（Ｄ）（ｉｉｉ））。ずれが１個分の場合は画像が左上と左下にかかることになるため、左上ＯＮと左下ＯＮが最終加熱データとなる（同図（Ｄ）（ｉｉ））。ずれが２個分の場合は、画像が左上に入るため、左上ＯＮが最終加熱データとなる（同図（Ｄ）（ｉ））。
このように、最終加熱データ生成部４４８ｄは、メモリ制御部４４８ｃにおいて記録媒体のずれ量に応じてメモリ制御部４４８ｃで読み込み開始位置が変更された加熱制御基礎データに基づいて最終加熱データを生成する。

次に記録媒体が紙幅方向にずれた場合について説明する。図１３は最終加熱データの生成状態を示す模式図である。用紙位置検出装置３００からは、検出された紙幅方向の用紙位置（記録媒体のずれ量）に応じた読み出し開始アドレスが出力される（図１３（Ａ）、（Ｂ））。メモリ制御部４４８ｃは、その開始位置に基づいて共有メモリ４４３にある加熱制御基礎データを変更、即ちずらして読み出す（図１３（Ｃ））。最終加熱データ生成部４４８ｄは、メモリ制御部４４８ｃが位置をずらして読み出した加熱制御基礎データに関して、加熱素子２００ａのサイズに合わせた範囲に加熱制御基礎データＯＮがあるか否かを判定して最終加熱データを生成する（図１３（Ｄ））。同図（Ａ）は画像データ、同図（Ｂ）は加熱制御基礎データの例である。黒い部分は、画像データがある場所及び加熱制御基礎データがＯＮになっている部分である。

同図（Ｃ）は、読み出し開始アドレスが同図（Ｂ）で「ａ」、「ｂ」、「ｃ」となった場合の補正後の加熱制御基礎データである。位置ずれが無かった場合が「ａ」（同図（Ｃ）（ｉｉｉ））、ずれ量が加熱制御基礎データのサイズで１個分の場合が「ｂ」（同図（Ｃ）（ｉｉ））、ずれ量が加熱制御基礎データのサイズで２個分の場合が「ｃ」となる（同図（Ｃ）（ｉｉｉ））。同図（Ｄ）は最終加熱データを示している。ずれが無い場合は右下にあたる箇所がＯＮとなるのが最終加熱データとなる（同図（Ｄ）（ｉｉｉ））。ずれが１個分の場合は画像が右下と左下にかかることになるため、右下ＯＮと左下ＯＮが最終加熱データとなる（同図（Ｄ）（ｉｉ））。ずれが２個分の場合は、画像が左下に入るため、左下ＯＮが最終加熱データとなる（同図（Ｄ）（ｉ））。
このように、最終加熱データ生成部４４８ｄは、メモリ制御部４４８ｃにおいて記録媒体のずれ量に応じて読み込み開始位置が変更された加熱制御基礎データに基づいて最終加熱データを生成する。以上のように、加熱制御基礎データの読み出し開始位置を変更するだけの簡易な構成で位置ずれ補正を行うことができる。

１００：画像形成装置、１１０：作像装置、２００：定着装置、４４５：加熱制御基礎データ生成部（画像データ解析手段、加熱制御基礎データ生成手段）、４４８：データ補正部（記録媒体位置ずれ量算出手段）、４４８ｃ：メモリ制御部（基礎データ補正手段）、４４８ｄ：最終加熱データ生成部（加熱データ生成部）

特開２００７−１２１８０３公報 特開２０１０−２７７０９０公報 特開２００３−２２３０８８公報

Claims (6)

1. 画像データに基づいて記録媒体に顕色剤による顕像を形成する作像装置と、
   個別に制御可能な複数の加熱素子を備え、前記画像データと前記加熱素子の配置状態とに基づいて作成されると共に前記加熱素子ごとの加熱状態を指定する加熱制御データに基づいて各加熱素子を個別に駆動して、前記記録媒体に前記顕像を定着させる定着装置と、
   を備えた画像形成装置であって、
   前記画像データのデータ状態を単位画像領域ごとに解析する画像データ解析手段と、
   前記画像データ解析手段の解析結果に基づいて、前記記録媒体がずれずに前記定着装置まで搬送されたとしたときの加熱制御データであり、前記単位画像領域に対応する加熱領域ごとに前記加熱制御データを生成するための基礎となる加熱制御基礎データを生成する加熱制御基礎データ生成手段と、
   前記定着装置に搬送される前記記録媒体の位置を検出する記録媒体位置検出手段と、
   前記記録媒体位置検出手段により検出された前記記録媒体の位置が、基準となる位置からずれている場合のずれ量を算出する記録媒体ずれ量算出手段と、
   前記記録媒体ずれ量算出手段により算出された前記ずれ量に基づいて前記制御基礎データを補正する基礎データ補正手段と、
   補正された前記加熱制御基礎データに基づいて前記加熱制御データを生成する加熱データ生成手段と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記単位画像領域は、前記各加熱素子の加熱領域に対応する前記画像データにおける領域よりも小さい領域であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記基礎データ補正手段は、前記ずれ量に応じて前記加熱制御基礎データの読み込み開始位置を変更して読み込み出力することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記記録媒体位置検出手段は、発光素子と、前記発光素子から発せられる光の透過光もしくは反射光を検出する受光素子と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
5. 前記受光素子は、アレイ状に配置された複数の受光部を有する光センサーであることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 画像データに基づいて記録媒体に顕色剤による顕像を形成する作像装置と、
   個別に制御可能な複数の加熱素子を備え、前記画像データと前記加熱素子の配置状態とに基づいて作成されると共に前記加熱素子ごとの加熱状態を指定する加熱制御データに基づいて各加熱素子を個別に駆動して、前記記録媒体に前記顕像を定着させる定着装置と、
   を備えた画像形成装置の制御方法であって、
   前記画像データのデータ状態を単位画像領域ごとに解析し、
   前記解析の結果に基づいて、前記記録媒体がずれずに前記定着装置まで搬送されたとしたときの加熱制御データであり、前記単位画像領域に対応する加熱領域ごとに前記加熱制御データを生成するための基礎となる加熱制御基礎データを生成し、
   前記定着装置に搬送される前記記録媒体の位置を検出し、
   検出された前記記録媒体の位置が、基準となる位置からずれている場合のずれ量を算出し、
   前記記録媒体の前記ずれ量に基づいて前記加熱制御基礎データを補正して前記加熱制御データを生成することを特徴とする画像形成装置の制御方法。

Images