JP4735654B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
これに対して、本発明によれば、少なくとも他の感光体に対応する露光許可期間の長さを変更可能とし、その変更により、一の感光体と他の感光体とで総ライン数の差を抑制させ、一の感光体及び他の感光体から略同一ライン数分の画像を被転写体に転写できる。即ち、感光体や被転写回転体の回転速度変動により総ライン数(換言すれば被転写体上の所定領域内に転写される1ライン分ずつの可視像の総数)が感光体間で異なってしまうことによる画像品質の悪化を抑制できる。
また、本発明によれば、ライン数をカウントするためのカウンタを設けることなく、感光体や被転写回転体の回転速度変動による画像品質の悪化を抑制できる。
複数の感光体を被転写体の移動方向に沿って配列した画像形成装置においては、感光体同士の回転速度変動特性の相違により、感光体間の総ライン数が相違し易いため、本発明を適用する意義が特に大きい。
本発明によれば、感光体に対し露光処理される画像データのライン数を基準に、他の感光体に対応する露光許可期間の長さを変更する構成であるから、比較的容易に、一の感光体及び他の感光体から同一ライン数の画像を被転写体に転写させることができる。
本発明によれば、移動方向における被転写体の長さを検出手段により実際に検出し、その検出結果に応じて、一の感光体に対する露光許可期間の長さを変更する構成であるため、予め被転写体の長さを設定しておく必要がない。
本願の最上位発明には、例えば、各カウンタ間の総ライン数の伝達を同時期に行う構成も含まれるが、これでは、各カウンタは、伝達された総ライン数をいつの時点から更新して使うべきかを判断するための制御が必要になる。これに対して、本発明によれば、各カウンタは、それに対応する感光体の露光許可期間が終了したときに、当該感光体よりも下流側の感光体に対応するカウンタに総ライン数を伝達するから、各カウンタは、総ライン数が伝達されたら、それ以降、当該総ライン数を使って露光許可期間を終了させれば済み、上記制御が不要になる。
画像形成装置が有する複数色のうち一部の色を使用しない画像を被転写体に形成する場合、その使用しなかった色の感光体については露光が不要であり、本来的には上記カウント処理を行う必要がない。しかし、本発明では、感光体への露光の要否にかかわらず、全てのカウンタに対し、カウント処理を実行させる。これにより、各感光体の露光処理の要否にかかわらず、常に同じ処理で露光許可期間の長さを変更することができる。
本発明によれば、第1制御回路では一の感光体に対応する露光許可期間を示す第1許可信号のみを生成し、他の感光体に対応する露光許可期間を示す第2許可信号を第2制御回路で生成する構成である。この構成であれば、例えば、第2制御回路を露光手段等に近接配置させる一方で、第1制御回路を第2制御回路から離れた位置に配置させつつ、第1制御回路と第2制御回路との間の配線を簡略化できる。
(プリンタの全体構成)
本発明の実施形態1について図1〜図11を参照して説明する。
図1は、本実施形態のプリンタ1(画像形成装置の一例)の概略構成を示す側断面図である。なお、以下の説明では、図1の紙面左方向がプリンタ1の前方向であり、各図中ではX方向として示してある。また、プリンタ1は4色(ブラックK、イエローY、マゼンタM、シアンC)のトナーによりカラー画像を形成するカラープリンタであり、以下、各構成部品を色ごとに区別する場合には、その構成部品の符号末尾に各色を意味するK(ブラック)、Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)を付すものとする。
図2は、4つの感光体31を回転駆動する駆動機構61を簡略化して示した斜視図である。駆動機構61は4つの感光体31の一端側に配置されている。駆動機構61は、各感光体31に対応する4つの駆動ギア63(63K,63Y,63M,63C)が設けられている。各駆動ギア63は、それに対応する感光体31と同軸上で回転可能に設けられ、公知のカップリング機構によって各感光体31に連結される。具体的には、各駆動ギア63には同軸上に嵌合部65が突出形成されており、この嵌合部65が、上記感光体31の端部に形成された凹所67に嵌合し、駆動ギア63の回転駆動に対して感光体31が一体的に回転する。なお、各嵌合部65は、図2に示す嵌合位置と、感光体31から離間した離間位置との間で移動可能となっており、各プロセスカートリッジ39を着脱する際には、嵌合部65が離間位置に移動することによりプロセスカートリッジ39をケーシング3から取り外すことが可能になる。
図3はメイン制御回路11、LED制御回路12およびLEDヘッド37の配線構造を示す模式図である。
図4は、各信号の出力タイミングを示すタイムチャートである。
1.メイン制御回路
メイン制御回路11は、形成すべき画像の印刷データ(例えば外部の情報処理装置(図示せず)から通信回線を介して受信した印刷データや、原稿読取装置から取得したイメージデータなど)をビットマップデータに展開処理してLED制御回路12に送信する。
LED制御回路12は、各感光体31に対応する露光許可期間T1内において、1ライン分ずつの画像データの露光処理を当該感光体31に露光タイミング間隔で順次行うことを、各LEDユニット35に実行させる。
前述したように、各LEDユニット35は、各感光体31に対応する露光許可期間T1内において、1ライン分ずつの露光処理を当該感光体31に露光タイミング間隔で順次行う。これにより、1ライン分ずつの静電潜像が感光体31上に形成される(以下、この感光体31上における1ラインごとの静電潜像同士の間隔(感光体31の周方向における位置間隔)を「露光ライン間隔」という)。1ライン分ずつの静電潜像は、現像ローラ49によって現像化された後、1ライン分ずつのトナー像として転写位置Fにて用紙5に転写される。以下、用紙5上における1ラインごとのトナー像同士の間隔(用紙搬送方向X'における位置間隔)を「転写ライン間隔(転写位置間隔)」という。
(A)4つの感光体31は設計上、同一径とされている。
(B)いずれの感光体31も転写位置Fに対して略180度回転した位置が、露光位置Dとされている。
(C)用紙5は、ベルト29によって各転写位置F間を一定速度で移動するものとし、本実施形態では、例えば用紙5が規定ライン間隔に相当する距離(Z0)だけ移動するのに時間W0[μs]要する。
(D)各LEDユニット35が感光体31の1回転周期内に露光処理するドットパターンのライン数は、感光体31の1回転周期内における上記エンコーダパルスのパルス間隔Wの数N'(パルスの数)と同じである。また、上記各パルス間隔Wは、感光体31が上記規定ライン間隔に相当する距離(Z0)ずつ回転するのに要する時間である。
(式1)
距離Z1=[ラインL1、L2の転写時における感光体31の回転速度]×時間W0=[Z0/W2]×W0
(式2)
補正後タイミング間隔J=距離Z1/[ラインL1、L2の露光時における感光体31の回転速度]={[Z0/W2]×W0}/{Z0/W1}=W0×(W1/W2)
(式3)
補正後タイミング間隔J(N)=W0×[W(N)/W(N+(N'/2))]
このように、補正後タイミング間隔J(N)は、露光時の感光体の回転速度と転写時の感光体の回転速度とに基づき求めることができる。
本実施形態における補正値ΔJ(N)は、次の式に示すように、所定の基準タイミング間隔J'(感光体31が設計上の速度で定速回転しているときに転写ライン間隔を規定ライン間隔にするのに必要な露光タイミング間隔)と補正後タイミング間隔J(N)との差分とされている。
(式4)
補正値ΔJ(N)=J(N)−J'
LED制御回路12は、原点センサ73による原点検出タイミングにて上記パルス間隔データの番号1に対応する補正値ΔJ(1)を読み出し、上記原点検出タイミングから補正後タイミング間隔J(1)(=J'+ΔJ(1))に相当する時間の経過時に1つ目の仮水平同期信号H'を生成する。次に、その時点から補正後タイミング間隔J(2)(=J'+ΔJ(2))に相当する時間の経過に2つ目の仮水平同期信号H'を生成する。以下、3番目以降も同様に、各補正後タイミング間隔J(N)で仮水平同期信号H'を順次生成し、N'番目の補正後タイミング間隔J(N')で仮水平同期信号H'を生成した後、再び1番目から同じ処理を繰り返す。
上記のように、LED制御回路12は、各感光体31ごとに露光タイミング間隔を補正する。ここで、仮に、全ての感光体31に対する露光許可期間T1を一律の時間T1'[μs]にすると、この時間T1'内において露光処理されるドットパターンのライン数が、感光体31ごとに異なってしまうことがある。
カウンタ103Kには、メイン制御回路11からの垂直同期信号VKが入力されるとともに、AND回路109Kにより、当該垂直同期信号VKが入力されている場合に限り、前述した仮水平同期信号H'Kが入力されるようになっている。
各露光開始調整回路105Y、105M、105Cは、それぞれに対応する感光体31Y、31M、31Cへの露光開始タイミング(露光許可期間T1Y、T1M、T1Cの始期)を調整するための回路である。具体的には、各露光開始調整回路105Y(105M、105C)は、それに対応する感光体31Y(31M、31C)よりも1つ上流側の感光体31K(31Y、31M)の露光許可期間T1K(T1Y、T1M)を決定する垂直同期信号VK(VY、VM)を受けて、所定時間T3[μs]だけ遅延させて出力する。この所定時間T3は、各露光開始調整回路105Y(105M、105C)に対応する感光体31Y(31M、31C)と、それよりも1つ上流側に位置する感光体31K(31Y、31M)との転写位置F間の距離に応じた時間である。
(1)本実施形態によれば、感光体31Y、31M、31Cに対応する露光許可期間T1Y、T1M、T1Cの長さを変更可能とし、その変更により、最上流に位置するブラック画像用の感光体31Kと、他色画像用の感光体31Y、31M、31Cとで総ライン数を一致させたカラー画像を用紙5上に転写することができる。即ち、感光体31の回転速度変動により総ライン数(換言すれば被転写体上の所定領域内に転写される1ライン分ずつの可視像の総数)が感光体31間で異なってしまうことによる画像品質の悪化を抑制できる。
これに対して、本実施形態では、メイン制御回路11で感光体31Kに対応する露光許可期間T1Kを示す垂直同期信号Kのみを生成し、LED制御回路12で下流感光体31Y、31M、31Cに対応する露光許可期間T1Y、T1M、T1Cを示す垂直同期信号Y、VM,VCを生成する構成である。この構成であれば、メイン制御回路11とLED制御回路12との間の配線の簡略化、ノイズによる影響を抑制できる。
図12,13は実施形態2を示す。前記実施形態1との相違は、露光許可期間T1Y、T1M,T1Cの変更処理にあり、その他の点は前記実施形態1と同様である。従って、実施形態1と同一符号を付して重複する説明を省略し、異なるところのみを次に説明する。なお、以下の説明では、ブラック総ライン数は所定の固定値であるものとする。
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
(1)上記実施形態では、最上流以外の全ての感光体31Y、31M、31C(下流側感光体)の露光許可期間T1を変更する構成としたが、これに限らず、このうちの少なくとも1つの感光体31の露光許可期間T1を変更するものであればよい。例えば比較的に目立たないイエロー画像については、露光許可期間T1の変更処理を行わない構成であってよい。また、上記実施形態では感光体31は4つであったが、これに限らず、2つ以上の他の数であってもよい。また、上記実施形態では、一の感光体と他の感光体とで総ライン数を一致させる構成であったが、必ずしも一致させる必要はなく、画像品質に影響のない範囲内に総ライン数の差を抑制する構成であればよい。
5・・・用紙(被転写体)
11・・・メイン制御回路(第1制御回路)
12・・・制御回路(第2制御回路、補正手段、変更手段、決定手段)
21・・・ニット(露光手段)
31・・・
61・・・駆動機構
71・・・駆動モータ
73・・・原点センサ(検出手段、決定手段)
103・・・カウンタ
VK・・・第1垂直同期信号(第1許可信号)
VY、VM,VC・・・第2垂直同期信号(第2許可信号)
Claims (8)
- 被転写体の移動方向に沿って配列された複数の感光体と、
前記複数の感光体を回転駆動する駆動機構と、
前記各感光体に対応する露光許可期間内において、1ライン分ずつの画像データに基づく静電潜像を露光タイミング間隔で順次形成する露光処理を、当該感光体に行う露光手段と、
前記各感光体ごとに、1ライン分ずつの前記各静電潜像を現像化した可視像同士の、前記被転写体上における転写位置間隔を調整するように前記露光タイミング間隔を補正する補正手段と、
前記複数の感光体のうち一の感光体に対し、当該一の感光体に対応する露光許可期間内に露光処理される前記画像データの総ライン数と、前記一の感光体よりも前記移動方向下流に位置する他の感光体に対し、当該他の感光体に対応する露光許可期間内に露光処理される前記画像データの総ライン数との差を抑制するように、前記他の感光体に対応する露光許可期間の長さを変更する変更手段と、
前記他の感光体に対応する露光許可期間の始期における前記他の感光体の回転位相である始期位相を決定する決定手段と、
前記他の感光体の回転位相と、当該回転位相が前記始期位相として決定された場合に前記一の感光体との前記総ライン数の差が所定範囲内となる露光許可期間である正規期間との対応関係情報が記憶される記憶手段と、を備え、
前記変更手段は、前記対応関係情報に基づき、前記決定手段で前記始期位相として決定された回転位相に対応する前記正規期間を、前記他の感光体の露光許可期間とする構成である画像形成装置。 - 請求項1に記載の画像形成装置であって、
前記補正手段は、前記感光体の回転速度変動に応じて前記露光タイミング間隔を補正する構成である、画像形成装置。 - 請求項1に記載の画像形成装置であって、
前記変更手段は、前記他の感光体に対応する露光許可期間の始期から当該他の感光体に対し露光処理する画像データのライン数をカウントし、当該カウント数と前記一の感光体の総ライン数との差が所定範囲になった場合に、前記他の感光体に対応する露光許可期間を終了させるカウント処理を行う構成である、画像形成装置。 - 請求項3に記載の画像形成装置であって、
前記移動方向における前記被転写体の長さを検出する検出手段を備え、
前記変更手段は、前記一の感光体に対する露光許可期間の長さを、前記検出手段の検出結果に応じて変更する構成である、画像形成装置。 - 請求項3または請求項4に記載の画像形成装置であって、
前記複数の感光体は3つ以上の感光体であり、最上流の感光体を除く2以上の下流感光体が前記他の感光体とされ、
前記変更手段は、前記下流感光体ごとに対応して設けられた複数のカウンタを有し、前記一の感光体の総ライン数を当該各カウンタ同士間で伝達する構成とされ、
前記各カウンタは、それに対応する前記下流感光体の露光許可期間について前記カウント処理を行う、画像形成装置。 - 請求項5に記載の画像形成装置であって、
前記各カウンタは、それに対応する感光体の露光許可期間が終了したときに、当該感光体よりも下流側の感光体に対応するカウンタに前記一の感光体の総ライン数を伝達する構成である、画像形成装置。 - 請求項5または請求項6に記載の画像形成装置であって、
前記各カウンタは、当該カウンタに対応する感光体への露光処理の要否にかかわらず、前記カウント処理を実行する、画像形成装置。 - 請求項3から請求項7のいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
前記変更手段は、前記一の感光体に対応する露光許可期間を示す第1許可信号を生成する第1制御回路と、
前記第1制御回路から信号線を介して前記第1許可信号を受け、当該第1許可信号に基づき前記他の感光体に対応する露光許可期間を示す第2許可信号を生成し、前記第1許可信号及び前記第2許可信号に基づき前記露光処理を制御する第2制御回路と、を備える、画像形成装置。
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