JP4735654B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置に関する。
電子写真方式の画像形成装置にはタンデム方式を採用したものがある。これは、各色に対応した複数の感光体が被転写体の移動方向に沿って配列された構成になっている。画像形成時には、上記複数の感光体を回転駆動しつつ、露光手段により1ライン分ずつの各色画像データの静電潜像を感光体上に順次露光し当該静電潜像を現像した1ライン分ずつの可視像を感光体から被転写体に転写する動作を上流側の感光体から順番に行っていくことでカラー画像(組合せ画像)を形成する。
ここで、各感光体の回転速度が常に一定であれば、1ライン分ずつの画像データの露光処理を一定時間間隔で順次行うことにより、1ライン分ずつの画像の転写位置間隔が均一であるカラー画像を被転写体に形成することができる。しかし、実際には感光体の回転速度は周期的に変動するため、各色画像ごとに上記転写位置間隔がばらついた異常なカラー画像が形成されてしまうなど、画像品質に悪影響を及ぼすおそれがある。
なお、画像形成装置が、例えば中間転写ベルトや用紙搬送ベルトなど、感光体から1ライン分ずつの可視像が直接、或いは被記録媒体を介して間接的に転写される被転写回転体を有する場合には、感光体だけでなく、その被転写回転体の回転速度変動によっても、上述した転写位置間隔のばらつきが生じ得る。
そこで、従来から、感光体の回転速度の変動に起因する転写位置間隔のばらつきを抑制するための技術を備えた画像形成装置がある(特許文献1参照)。具体的には、感光体の回転速度の変動に応じて隣り合う1ライン分ずつの露光処理のタイミング間隔を変化させるようにしている。
特開平07−225544号公報
ところが、上記従来の技術では、1ライン分ずつの転写位置間隔のばらつきを抑制すること以外に、感光体や被転写回転体の回転速度変動に起因する画像品質の悪化を抑制する方法について十分な検討がされていなかった。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、その目的は、感光体や被転写回転体の回転速度変動に起因する画像品質の悪化を抑制することが可能な画像形成装置を提供するところにある。
上記の目的を達成するための手段として、第1の発明に係る画像形成装置は、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。
従来の画像形成装置は、各感光体に対応する露光許可期間の長さが全て同じであった。ところが、回転速度の変動特性は感光体ごとに相違するので、1ライン分ずつの画像データに基づく可視像同士の転写位置間隔を調整するように露光タイミング間隔を補正する処理を行うと、上記露光許可期間内に露光処理できる画像データのライン数(総ライン数)が感光体ごとに異なり、これに起因して、被転写体に転写される画像の品質が悪化してしまうおそれがあった。なお、感光体の周期的な速度変動以外に、短期的な速度変動や、搬送用のベルトなど露光・転写に関わる他の回転体の速度変動により転写位置間隔がばらつくことがあり、これを抑制する技術を利用した場合にも上記と同じように、総ライン数が色ごとに異なったカラー画像が形成されてしまうという問題が生じ得る。
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。
第2の発明は、第1の発明の画像形成装置であって、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。
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。
第3の発明は、第1のいずれかの発明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内になった場合に、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。
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。
第4の発明は、第3の発明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。
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。
第5の発明は、第3または第4の発明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。
本願の最上位発明には、例えば、一の感光体の総ライン数を共通のメモリ95に格納し、各カウンタが当該メモリ95に個別にアクセスする構成も含まれるが、これでは、各カウンタのアクセスと総ライン数の更新とが競合するおそれがあり、それを整理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、一の感光体の総ライン数を、カウンタ間で伝達していく構成であるから、各カウンタのアクセスと総ライン数の更新とが競合することを抑制できる。
第6の発明は、第5の発明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。
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。
第7の発明は、第5または第6の発明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。
第8の発明は、第3から第7のいずれか一つの発明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。
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。
本発明によれば、感光体や被転写回転体の回転速度変動に起因する画像品質の悪化を抑制することができる。
<実施形態1>
(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。
プリンタ1はケーシング3を備えており、ケーシング3の上面には開口部3Aが形成され、その開口部3Aを塞ぐようにカバー3Bが回動軸4を支点として開閉可能に設けられている。ケーシング3内には、主として、用紙5(被転写体の一例)を供給する供給部7と、その供給部7から供給された用紙5に画像を形成する画像形成部9と、画像形成時に各部を制御するメイン制御回路11(第1制御回路の一例)とが設けられている。
供給部7はケーシング3の底部に配置され、主として、用紙5が積載される供給トレイ13と、給紙ローラ15と、レジストローラ17,17とを備える。給紙ローラ15は、供給トレイ13の前端上方に設けられており、この給紙ローラ15の回転に伴って供給トレイ13内の最上位に積載された用紙5がレジストローラへ送り出される。レジストローラ17,17は、用紙5の斜行補正を行った後、その用紙5を画像形成部9のベルトユニット19上へ搬送する。ベルトユニット19の手前にはレジストセンサ18が設けられており、このレジストセンサ18は、用紙5の有無に応じた検出信号R(本実施形態では負論理で設計されており、図5の1段目のタイムチャート中においてローレベル時の信号を指す。)を出力する。
画像形成部9は、主として、ベルトユニット19、露光ユニット21(露光手段の一例)、プロセスユニット23、定着ユニット25を備えている。
ベルトユニット19は、前後一対のベルト支持ローラ27,27間に、環状のベルト29を張架した構成となっている。そして、後側のベルト支持ローラ27が回転駆動されることにより、ベルト29が図示時計周り方向に循環移動し、ベルト29上面の用紙5が後方(被転写体の移動方向の一例 以下、「用紙搬送方向(副走査方向)X'」という)へ搬送される。また、ベルト29の内側には、後述するプロセスユニット23の各感光体31(31K,31,Y,31M,31C)とベルト29を挟んで対向する位置にそれぞれ転写ローラ33が設けられている。なお、以下の説明において、方向が示されずに単に「上流側・下流側」と記載されているときは、用紙搬送方向X'における上流側・下流側を意味する。
露光ユニット21は、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの各色に対応した4つのLEDユニット35(35K,35Y,35M,35C)を備えている。各LEDユニット35は、支持部材36によりカバー3B下面に支持されており、その下端部にLEDヘッド37を有している。LEDヘッド37は、図示しない複数のLEDが左右方向に一列に並んで配置されたものである。各LEDは、形成すべき画像の印刷データに基づいて発光制御され、各LEDから出射された光が感光体31の表面に照射されることで、その表面が露光される。また、カバー3B内には、LED制御回路12(第2制御回路の一例)が収容されている。
プロセスユニット23は、上記4色に対応した4つのプロセスカートリッジ39(39K,39Y,39M,39C)を備えている。各プロセスカートリッジ39は、現像剤である各色のトナーを収容するトナー収容室45、当該トナー収容室45から放出されたトナーを担持する現像ローラ49、感光体31、スコロトロン型の帯電器55等を備えている。
画像形成時には、感光体31が回転駆動され、それに伴って感光体31の表面が帯電器55により一様に正帯電される。そして、その正帯電された領域は、各LEDヘッド37と対向する露光位置D(DK、DY、DM、DC)にて、当該各LEDヘッド37からの光により露光されて、感光体31の表面に形成すべき画像に対応した静電潜像が形成される。
次いで、現像ローラ49の回転により、現像ローラ49上に担持され正帯電されているトナーが、感光体31の表面上に形成されている静電潜像に供給される。これにより、感光体31の静電潜像が現像化され、感光体31の表面には露光された部分にのみトナーが付着したトナー像(可視像)が担持される。
その後、各感光体31の表面上に担持されたトナー像は、ベルト29によって搬送される用紙5が、感光体31と転写ローラ33との間の各転写位置F(FK、FY、FM、FC)を通る間に、転写ローラ33に印加される負極性の転写電圧によって、用紙5に順次転写される。こうしてトナー像が転写された用紙5は、定着ユニット25により用紙5上に転写されたトナー像が紙面に熱定着され、その後、上方へ搬送され、ケーシング3の上面に排出される。
(感光体の駆動機構)
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。
隣り合う駆動ギア63同士は、中間ギア69を介してギア連結されている。本実施形態では、中央に位置する中間ギア69(駆動ギア63Yと駆動ギア63Mとを連結する中間ギア69)に駆動モータ71からの駆動力が与えられ、これにより、4つの駆動ギア63及び4つの感光体31が一緒に回転する。
また、1つの駆動ギア63(本実施形態では駆動ギア63Y)には原点センサ73(検出手段の一例)が設けられている。この原点センサ73は、各駆動ギア63の回転位相(回転角度)が予め定めた原点位相(基準回転位相の一例)に達したか否かを検出するためのセンサである。
具体的には、駆動ギア63Yには回転軸を中心とした円形状のリブ部75が設けられており、その一箇所にスリット77が形成されている。原点センサ73は、このリブ部75を介して対向する投光素子及び受光素子を備えた透過型の光学センサである。原点センサ73の検出領域にスリット77以外の部分が位置しているときには、投光素子からの光はリブ部75によって遮光され、受光素子での受光量レベルは比較的に低くなる。
一方、上記検出領域にスリット77が位置するとき(駆動ギア63Yの回転位相が原点位相に達しているとき)は、投光素子からの光は遮光されなくなるから、受光素子での受光量レベルが高くなる。本実施形態では、原点センサ73が入光状態になったときにおける各感光体31の回転位相を、それぞれの原点位相としている。後述するメイン制御回路11は、上記入光状態になったときに原点センサ73から出力される検出信号Q(本実施形態では正論理で設計されており、ハイレベルの信号を指す。)を受けることで、各駆動ギア63の回転位相が原点位相に達したタイミング(以下、「原点検出タイミング」という。)を認識する。
なお、上述したように各駆動ギア63とこれに対応する感光体31とは同軸上で一体的に回転するため、駆動ギア63の回転位相と感光体31の回転位相とは常に一致しているとみなせる。従って、原点センサ73は、駆動ギア63が原点位相に達したか否かを検出することで、感光体31が原点位相に達したか否かを間接的に検出している。以下、駆動ギア63が原点位相に達したことと、感光体31が原点位相に達したこととを同じ意味で使用することがある。
(メイン制御回路・LED制御回路)
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。
メイン制御回路11は、画像形成時にプリンタ1の各部を制御するものである。具体的には、感光体31やベルト支持ローラ27の回転速度、供給部7や定着ユニット25での用紙5の搬送速度を制御する。また、メイン制御回路11は、前述の原点センサ73及びレジストセンサ18と接続され、それぞれの検出信号Q、Rを受けるようになっている。露光処理に関する制御については後で詳説する。
LED制御回路12は、上記メイン制御回路11から送信される上記ビットマップデータに基づいて各LEDヘッド37の各LEDに信号を出力し、その発光を制御するものである。具体的な制御内容は後で詳説する。なお、メイン制御回路11及びLED制御回路12はいずれもASIC(Application Specific Integrated Circuit)で構成されている。
図3に示すように、ケーシング3内に設けられたメイン制御回路11と、カバー3B内に設けられたLED制御回路12とは、1本のフラットケーブル83で電気的に接続されている。そして、LED制御回路12から4本のフラットケーブル81が引き出され、それぞれ、LEDユニット35(LEDヘッド37)と電気的に接続されている。
具体的には、各LEDユニット35(各LEDヘッド37)とLED制御回路12とは、それぞれ、第1の信号線としてのフラットケーブル81(81K,81Y,81M,81C)により電気的に接続されている。また、LED制御回路12とメイン制御回路11とは、第2の信号線としての1本のフラットケーブル83により電気的に接続されている。
各フラットケーブル81は、それぞれ、絶縁性の樹脂皮膜で覆われた導線を複数帯状に束ねて1本としたケーブルであり、一端がLED制御回路12に設けられた各コネクタ85(85K,85Y,85M,85C)に接続され、他端がLEDユニット35の上部に設けられた各コネクタ87(87K,87Y,87M,87C)に接続されている。
フラットケーブル83は、絶縁性の樹脂皮膜で覆われた導線を複数帯状に束ねて1本としたケーブルである。図示はしないがフラットケーブル83が有する導線の総数は、4本のフラットケーブル81が有する導線の総数よりも少ない。このフラットケーブル83は、一端がLED制御回路12に設けられたコネクタ89に接続され、他端がメイン制御回路11に設けられたコネクタ91に接続されている。
(露光処理に関する制御内容)
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。
また、メイン制御回路11は、第1垂直同期信号VK(本実施形態では負論理で設計されており、図4の2段目のタイムチャート中においてローレベル時の信号を指す。第1許可信号の一例)を生成し、LED制御回路12に送信する。この第1垂直同期信号VKは、例えば1枚分の用紙5に対する画像形成処理において、LEDユニット35Kに感光体31K(一の感光体の一例)を露光することを許可する露光許可期間T1K[μs]を示す信号である。
露光許可期間T1K(第1垂直同期信号VKの出力継続期間)は、供給トレイ13から搬送される用紙5の用紙搬送方向X'における長さに応じて変更される。具体的には、図4に示すように、前述のレジストセンサ18は、その検出領域内を用紙5の先端が通過するときに上記検出信号Rを出力し始め、当該用紙5の後端が通過したときに停止する。即ち、レジストセンサ18が検出信号Rを出力し続けている時間は、用紙搬送方向X'における用紙5の長さに比例する。
メイン制御回路11は、この検出信号Rを所定時間T2[μs]だけ遅延させた信号を、上記第1垂直同期信号VKとして出力する。ここでいう所定時間T2は、レジストセンサ18の検出領域の位置と感光体31Kの転写位置FKとの距離、用紙5の搬送速度、用紙5上の印刷領域の設定範囲等によって定まる。このように、用紙搬送方向X'における用紙5の長さをレジストセンサ18により実際に検出し、その検出結果に応じて、感光体31Kに対する露光許可期間T1Kの長さを変更する構成であるため、予め用紙5の長さを設定しておく必要がない。
2.LED制御回路
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。
具体的には、LED制御回路12は、メイン制御回路11から受信した上記ビットマップデータを図示しないバッファに格納する。そして、そのビットマップデータに含まれる各色のドットパターンデータを、一方向(主走査方向)に並ぶ1ライン分のドットパターン(1ライン分ずつの画像データの一例 1ライン全部が色画像を形成しない空白データであるラインも含む)ずつ順次読み出して、その1ライン分のドットパターン(以下、この1ライン分のドットパターンを単に「1ライン」ということがある)単位で露光処理を行っていく。露光処理とは、ドットパターンに基づく信号を各LEDヘッド37のLEDに出力し、その発光を制御することをいう。
また、LED制御回路12は、メイン制御回路11から上記フラットケーブル83を介して第1垂直同期信号VKを受け、当該第1垂直同期信号VKに基づき第2垂直同期信号VY、VM、VC(第2許可信号の一例)を生成する。各第2垂直同期信号VY、VM、VC(本実施形態では負論理で設計されており、図4の4,6,8段目のタイムチャート中においてローレベル時の信号を指す。)は、例えば1枚分の用紙5に対する画像形成処理において、各LEDユニット35Y、35M、35Cに各感光体31Y、31M、31C(他の感光体、下流感光体の一例)をそれぞれ露光することを許可する露光許可期間T1Y、T1M、T1C[μs]を示す信号である。なお、これらの露光許可期間T1Y、T1M、T1Cの生成タイミングや長さ変更については後で詳説する。
また、LED制御回路12は、レジストローラ17,17が用紙5を送り出した後、上記原点センサ73による最初の原点検出タイミングから、仮水平同期信号H'(H'K、H'Y、H'M、H'C)を生成し始める。そして、LED制御回路12は、各色ごとの露光許可期間T1内において、その色に対応する仮水平同期信号H'(本実施形態では正論理で設計)に同期した水平同期信号H(HK、HY、HM、HC 本実施形態では正論理で設計されており、図4の3,5,7,9段目のタイムチャート中においてハイレベル時の信号を指す。)を生成し、この各水平同期信号Hの立ち上りタイミングを露光タイミングとして、上記1ライン分の露光処理を各LEDユニット35に実行させる。つまり、各水平同期信号Hは、各色のLEDユニット35の露光タイミング間隔を決定する信号である。
(1)露光タイミング間隔の補正処理
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。
ここで、各感光体31(駆動ギア63)の回転速度(単位時間辺りの回転角度)には、感光体31、駆動ギア63や駆動機構61の偏心などにより、周期的な変動があり、これに起因する転写ライン間隔のばらつきを抑制するために、LED制御回路12は露光タイミング間隔の補正処理を行う。このとき、LED制御回路12は「補正手段」として機能する。
まず、露光タイミング間隔の補正処理で使用される補正値について説明する。各感光体31の回転速度の変動特性は、例えばプリンタ1の製造段階での実測によって得ることができる。具体的には、図5に示すように、各感光体31の一方の端部にロータリーエンコーダ93を装着し、駆動機構61を作動させて、各ロータリーエンコーダ93から出力されるエンコーダパルス信号と、原点センサ73からの検出信号Qとを時系列で記録する。なお、ロータリーエンコーダ93は本実測終了後に取り外される。つまり、出荷後のプリンタ1はロータリーエンコーダ93を備えていない。
図6中の実線G1は、各感光体31の1回転周期内におけるエンコーダパルスのパルス間隔W[μs]の変化を示すグラフであり、これらは各感光体31の回転速度の変動特性を示す。このグラフの縦軸はパルス間隔Wを示し、横軸は原点位相を先頭とする1回転周期分の回転位相(角度)である。以下、各パルス間隔Wに対し、原点位相に近いものから順番に番号N(1〜N')を付し、例えばW(N)は原点位相から数えてN番目のパルス間隔Wを示すこととする。
図7は、各パルス間隔Wと補正値ΔJ[μs]との関係を示した表である。一番左の欄に各パルス間隔Wデータの番号Nが示され、左から2番目の欄に各パルス間隔Wが示され、3番目の欄に補正後タイミング間隔J[μs]が示されている。「補正後タイミング間隔J」とは、転写ライン間隔を、所定の規定ライン間隔に略一致させるのに必要な露光タイミング間隔をいう。「規定ライン間隔」とは、解像度などの印刷条件によって定まる、正規の転写ライン間隔をいい、本説明では、その規定ライン間隔の値をZ0[μm]とする。
次に、補正後タイミング間隔の算出方法について説明する。なお、以下では、説明を簡単にするために次の条件を前提とするが、この条件は本願発明の権利範囲を限定するものではない。
(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。
図8は、任意の2本のライン(同図中ではラインL1、ラインL2)のドットパターンの露光時と転写時の感光体31の回転速度と、用紙5の移動速度との関係を説明するための図である。ラインL1、L2の露光時に、感光体31が上記規定ライン間隔に相当する周長分(Z0)だけ回転するのに要する時間はW1[μs]であり、上記ラインL1、L2の転写時に、感光体31が上記規定ライン間隔に相当する周長分(Z0)だけ回転するのに要する時間はW2[μs]であるとする。
ここで、ラインL1、L2のトナー像を用紙5上において規定ライン間隔だけ離間した位置X1、X2にそれぞれ転写するための条件について説明する。まず、ラインL1、L2の転写時を考える。用紙5上の位置X1が転写位置Fに到達したときに、感光体31上のラインL1のトナー像も転写位置Fに到達し、当該位置X1上にラインL1のトナー像が転写される。上述したように用紙5は時間W0で規定ライン間隔に相当する距離(Z0)だけ移動するから、用紙5上の位置X1が転写位置Fに到達した時点から時間W0経過後に用紙5上の位置X2が転写位置Fに到達することになる。そうすると、ラインL1のトナー像が転写位置Fに到達した時点から時間W0経過後にラインL2のトナー像も転写位置Fに到達する必要がある。これを満たすとき、感光体31上におけるラインL1、L2のトナー像同士の露光ライン間隔が、距離Z1[μm]であったとすると、その距離Z1は次の式1で求めることができる。
(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
次にラインL1、L2の露光時を考える。ラインL1、L2の露光ライン間隔を距離Z1にするために必要な、ラインL1,L2の露光タイミング間隔、即ち、補正後タイミング間隔Jは、次の式で求めることができる。
(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)
従って、任意のラインの露光時に、感光体31のパルス間隔WがN番目であるときの補正後タイミング間隔J(N)は、次の式になる。なお、上述したように、各感光体31の転写位置Fに対して略180度回転した位置が露光位置Dであるから、転写時のパルス間隔についてはN+(N'/2)番目のパルス間隔を利用することになる。
(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'
そして、上記パルス間隔Wの番号Nと、補正値ΔJ(N)との対応関係テーブルがメモリ95に格納されている。
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。
LED制御回路12は、各色ごとの露光許可期間T1内において、上記仮水平同期信号H'に同期した水平同期信号Hを生成し、この生成タイミングを露光タイミングとして、1ライン分の露光処理を各LEDユニット35に実行させる。即ち、LED制御回路12は、上記対応関係テーブルに基づき露光タイミング間隔を随時補正し、各ラインの転写ライン間隔と規定ライン間隔とのずれを抑制している。
(2)露光許可期間の変更処理
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。
例えば、各感光体31は時間T1'内にU(自然数)周目の途中まで回転するとする。上述したように感光体31ごとに回転速度の変動特性が異なる。このため、感光体31Kの露光タイミング間隔は、当該感光体31KのU回転目開始から時間T1'終了時までの間、上記基準タイミング間隔J'よりも短くなるように補正されるのに対し、感光体31Yの露光タイミング間隔は、当該感光体31YのU回転目開始から時間T1'終了時までの間、上記基準タイミング間隔J'よりも長くなるように補正されることがある。その結果、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は、感光体31Kに比べて感光体31Yの方が少なくなってしまう。これにより、用紙5上に形成されたある頁のカラー画像は、一部の色画像が現頁の途中で切れてしまったり、次の頁の画像まで含まれてしまったりするなど、画像品質が悪化してしまうおそれがある。
そこで、LED制御回路12は、このライン数の相違による画像品質の悪化を抑制するために、露光許可期間T1の変更処理を行う。具体的には、感光体31Kと、下流感光体31Y、31M、31Cとで、各露光許可期間T1K、T1Y、T1M、T1C内に露光処理を行うラインの数(以下、「総ライン数」という。具体的には、各露光許可期間T1内に生成される仮水平同期信号H'の数)が一致するように、下流感光体31Y、31M、31Cに対応する露光許可期間T1Y、T1M、T1Cの長さを変更する。このとき、LED制御回路12は「変更手段」として機能する。
図9には、LED制御回路12上に搭載され、上記変更処理を実現する変更回路101の簡略図が示されている。変更回路101は、各感光体31に対応して設けられた4つのカウンタ103(103K,103Y,103M,103C)を備える。また、変更回路101は、露光開始調整回路105(105Y,105M,105C)及び生成回路107(107Y,107M,107C)を、感光体31Y、31M、31Cのそれぞれに対応して3組備える。
(A)ブラック画像のラインカウントについて
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。
カウンタ103Kは、露光許可期間T1Kの始期が到来し垂直同期信号VKが入力されるようになると、図10に示す処理を実行する。まずS101でAND回路109Kから仮水平同期信号H'Kが入力されたかどうかを判断し、入力されたと判断すると(S101:YES)、S103でラインカウント数LKに1を加える。以下同様に、仮水平同期信号H'Kが入力される度にラインカウント数LKに1ずつ加える処理を繰り返す(S105:NO)。
そして、垂直同期信号VKが入力されなくなると(S105:YES)、この処理を終了し、最終的なラインカウント数LKをブラック画像の総ライン数(以下、「ブラック総ライン数」という。)として、次のカウンタ103Yに引き渡す(S107)。そして、S109でラインカウント数LKをゼロにリセットする。なお、LED制御回路12は、図示しない生成回路が、露光許可期間T1K内に限り、仮水平同期信号H'Kに同期した水平同期信号HKを生成する。
(B)イエロー画像、マゼンタ画像、シアン画像のラインカウントについて
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。
各カウンタ103Y(103M、103C)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)に対応するカウンタ103K(103Y、103M)から、ブラックカウンタ103Kでの上記ブラック総ライン数を受信する。また、各AND回路109Y(109M、109C)により、次述する生成回路107Y(107M、107C)からの垂直同期信号VY(VM、VC)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'Y(H'M、H'C)が入力されるようになっている。
カウンタ103Y(103M、103C)は、各AND回路109Y(109M、109C)から仮水平同期信号H'Y(H'M、H'C)が入力されるようになると、図11に示すカウント処理を実行する。まずS201でAND回路109Y(109M、109C)から仮水平同期信号H'Y(H'M、H'C)が入力されたかどうかを判断し、入力されたと判断すると(S201:YES)、S203でラインカウント数LY(LM、LC)に1を加える。
次に、S205で、カウンタ103K(103M、103C)からブラック総ライン数が入力されたかどうかを判断し、入力されていなければ(S205:NO)S201に戻り、入力されていれば(S205:YES)、S207で現在のラインカウント数LY(LM、LC)がブラック総ライン数に達したかどうかを判断する。ブラック総ライン数に達していなければ(S207:NO)S201に戻り、達していれば(S207:YES)、S209で生成回路107Y(107M、107C)に生成停止信号を出力し、S211でブラック総ライン数を下流の感光体31M(31C)のカウンタ103M(103C)に引き渡す。そして、S213でラインカウント数をゼロにリセットし、ブラック総ライン数を消去し未入力状態に戻す。
各生成回路107Y(107M、107C)は、露光開始調整回路105Y(105M、105C)から所定時間T3[μs]だけ遅延出力された垂直同期信号VK(VY、VM)が入力されたときから、各垂直同期信号VY(VM、VC)の出力を開始し、カウンタ103Y(103M、103C)からの上記生成停止信号を受けたときに各垂直同期信号VY(VM、VC)の出力を停止する。なお、上記AND回路109Y(109M、109C)には、この各垂直同期信号VY(VM、VC)が入力される。
以上の構成により、図4に示すように、各カウンタ103Y(103M、103C)は、各露光許可期間T1Y(T1M、T1C)の始期から、仮水平同期信号H'Y(H'M、H'C)の入力回数をカウント、換言すれば露光処理されるドットパターンのライン数をカウントし始め、そのラインカウント数LY(LM、LC)がブラック総ライン数に一致した場合に、当該露光許可期間T1Y(T1M、T1C)を終了させるカウント処理を実行する。これにより、全ての色画像の総ライン数を一致させることができる。
(本実施形態の効果)
(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。
(2)また、LED制御回路12は、各カウンタ103Y、103M、103Cを備え、各カウンタ103Y(103M、103C)がラインカウント数を基準に露光許可期間T1Y(T1M、T1C)を終了させる上記カウント処理を行う。このように、ラインカウント数を基準に、各露光許可期間T1Y(T1M、T1C)の長さを変更する構成であるから、比較的容易かつ正確に、全感光体31から各色画像間で総ライン数が一致したカラー画像を用紙5に転写させることができる。
(3)本願の最上位発明には、例えば、ブラック総ライン数を共通のメモリ95に格納し、各カウンタ103Y、103M、103Cが当該メモリ95に個別にアクセスする構成も含まれるが、これでは、各カウンタのアクセスとブラック総ライン数の更新とが競合するおそれがあり、それを整理するための制御が必要になる。これに対して、本実施形態によれば、ブラック総ライン数を、カウンタ103Y、103M、103C間でシリアルに伝達していく構成であるから、各カウンタ103Y、103M、103Cのアクセスとブラック総ライン数の更新とが競合することを防止できる。
(4)本願の最上位発明には、例えば、各カウンタ103間でのブラック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103は、伝達されたブラック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。例えば、露光許可期間T1Kの終了時に、ブラック総ライン数をカウンタ103Y、103M、103Cまで一気に引き渡すようにすると、用紙5が非常に短い場合、最上流のLEDユニット35Kが3頁目の画像を3枚目の用紙5に形成しているときに、最下流のLEDユニット35Cがまだ1頁目の画像を1枚目の用紙5に形成していることがあり得る。そうすると、3頁目の露光処理に使用されるべきブラック総ライン数が、1頁目の露光処理をするLEDユニット35Cにて使用されてしまうおそれがある。これを防ぐために、FIFO(ファーストイン・ファーストアウト)を使って、古いデータから読み出す等の制御を設けることも考えられるが、回路が煩雑になる。
これに対して、本実施形態によれば、各カウンタ103Y(103M、103C)は、それに対応する感光体31Y(31M、31C)の露光許可期間T1Y(T1M,T1C)が終了したときに、当該感光体31Y(31M、31C)よりも下流側の感光体31M(31C)に対応するカウンタ103M(103C)にブラック総ライン数を伝達するから、各カウンタ103Y(103M、103C)は、ブラック総ライン数が伝達されたら、それ以降、当該ブラック総ライン数を使って露光許可期間T1Y(T1M,T1C)を終了させれば済み(図11のS205参照)、上記制御が不要になる。
(5)例えば、4色のうち一部の色を使用しない画像(例えばモノクロ画像)を用紙5に形成する場合、その使用しなかった色の感光体31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、本実施形態では、感光体31への露光処理の要否にかかわらず、全てのカウンタ103に対し、カウント処理を実行させる。これにより、各感光体31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T1の長さを変更することができる。
(6)本実施形態によれば、メイン制御回路11はケーシング3側に配置され、LED制御回路12はLEDユニット35と同様のカバー3B側に配置されている(図1参照)。ここで、仮に、全感光体31に対応する垂直同期信号Vをメイン制御回路11で生成する構成とすると、これら全ての垂直同期信号Vを伝送するための信号線がメイン制御回路11とLED制御回路12との間に必要となり、配線が複雑化する。また、メイン制御回路11とLED制御回路12との距離が長くなるため、ノイズによる影響を受けやすくなる。
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。
(7)本実施形態のプリンタ1のようにタンデム方式の画像形成装置においては、感光体31同士の回転速度変動特性の相違により、感光体31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。
<実施形態2>
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。
プリンタ1は、用紙5の供給開始タイミングで各駆動ギア63の回転を常に同じ回転位相から開始させるような同期機構を備えていない。従って、各露光許可期間T1の始期における各感光体31の回転位相(以下、「始期位相」という)は不確定であり、用紙5を1枚ずつ画像形成する度に異なる。この始期位相が異なれば、同一の上記時間T1'[μs]内に露光処理されるドットパターンのライン数も異なり得る。しかし、各下流感光体31Y、31M、31Cの始期位相が決まれば、総ライン数をブラック総ライン数と一致させる露光許可期間である正規期間を定めることができる。
そこで、本実施形態では、LED制御回路12は、上記原点センサ73による原点検出タイミングから、各露光許可期間T1Y(T1M、T1C)の始期(上記実施形態1と同様、1つ上流側の感光体31K(31Y、31M)に対する露光許可期間T1K(T1Y、T1M)の始期から所定時間T3[μs]後)までの経過時間に基づき各始期位相を決定する。このとき、LED制御回路12及び原点センサ73は「決定手段」として機能する。
また、メモリ95には、図12に示すように、各下流感光体31Y、31M、31Cごとに、用紙5の用紙サイズA,B,C...(例えばA4サイズ、レターサイズ、B5サイズ、A5サイズなど)と、1周期分の複数の回転位相と、正規期間との対応関係テーブル(「対応関係情報」の一例)が記憶されている。「正規期間」とは、各回転位相が上記始期位相として決定された場合に総ライン数がブラック総ライン数と一致する露光許可期間[μs]である。なお、「対応関係情報」は対応関係テーブルに限らず、回転位相と正規期間との関係式であってもよい。
LED制御回路12は、例えば1枚の用紙5に対する給紙指令がある度に、或いは、レジストセンサ18にて用紙5の先端が検出される度に、図13に示す処理を実行する。まずS301で印刷データに付された印刷条件情報や図示しない操作部での設定情報等から用紙サイズ情報(用紙サイズA,B,C...)を取得し、露光許可期間T1Y(T1M、T1C)の始期が到来したときに(S303:YES)、そのときの始期位相を決定する(S305)。
次にS307で取得した用紙サイズ情報及び始期位相に対応する正規期間を上記対応関係テーブルから取得して、上記露光許可期間T1Y(T1M、T1C)の始期の到来時から当該正規期間に相当する時間経過したときに(S309:YES)、上記露光許可期間T1Y(T1M、T1C)を終了させる(S311)。これにより、各露光許可期間T1Y(T1M、T1C)は、正規期間と同じ時間長に変更されることで、総ライン数をブラック総ライン数に一致させることができる。
以上の構成によれば、カウンタ103等を設けることなく、感光体の回転速度変動による画像品質の悪化を抑制できる。
<他の実施形態>
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。
(2)上記実施形態では、「一の感光体」は最上位の感光体31Kであったが、これに限らず、感光体31Yや感光体31Mなどとし、それより下流側の感光体との間で総ライン数を一致させる構成であってもよい。
(3)露光手段はLED(発光ダイオード)を備えた構成であったが、これに限らず、EL(エレクトロ・ルミネッセンス)素子、蛍光体などの発光素子を多数配列しこれら発光素子を画像データに応じて選択的に発光させるもの、あるいは、液晶素子、PLZTなどからなる光シャッタを多数配列し、これら光シャッタの開閉時間を画像データに応じて選択的に制御することにより、光源からの光を制御するものなどであってもよい。また、レーザ光によって露光するレーザ方式など、他の電子写真方式の露光手段であってもよい。
(4)上記実施形態では、感光体31の回転速度変動による転写ライン間隔のばらつきを抑制するように、露光タイミング間隔を補正する構成であった。しかし、転写ライン間隔のばらつきは、感光体31の周期的な速度変動以外に、感光体31の短期的な速度変動や、搬送用のベルト29など、露光・転写に関わる他の回転体の速度変動による場合もあり、これらの速度変動に応じて露光タイミング間隔を補正する公知技術がある。このような公知技術を利用する画像形成装置に対して、本発明を適用することにより、総ライン数が感光体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。
(5)上記実施形態1では、用紙搬送方向X'における用紙5の長さを検出し、その検出結果に応じて、感光体31Kに対する露光許可期間T1Kの長さを変更する構成であったが、これに限らず、例えば予め設定された印刷条件から用紙5の長さや余白幅などを特定し、それに応じて露光許可期間T1Kの長さを変更する構成であってもよい。
(6)更に、上記実施形態1では、ブラック総ライン数を毎回カウントする構成であったが、カウントせずに、例えば用紙5の長さに応じて予め定められたブラック総ライン数データをメモリ95から読み出す構成であってもよい。但し、本実施形態のプリンタ1は、用紙5の供給開始タイミングで駆動ギア63の回転を常に同じ回転位相から開始させるような同期機構を備えていない。このため、同じ長さの用紙5を画像形成する場合でも、露光許可期間T1Kの始期における回転位相が異なることがあり、その結果、ブラック総ライン数が相違することがある。このため、上記実施形態1の構成が好ましい。
(7)上記実施形態2では、ブラック総ライン数は固定値であるとして説明したが、ブラック画像用の感光体31Kについても、他の感光体と同様に、上記対応関係情報をメモリに記憶しておき、この対応関係情報に基づき総ライン数が、上記固定値となるように露光許可期間T1Kの長さを変更する構成であってもよい。
(8)上記実施形態では、「被転写体」は用紙5であったが、中間転写方式の画像形成装置では、中間転写体(中間転写ベルトなど)であってもよい。
本発明の実施形態1に係るプリンタの概略構成を示す側断面図(カバーを閉めた状態) 駆動機構を簡略化して示した斜視図 メイン制御回路、LED制御回路及びLEDヘッドの配線構造を示す模式図 各信号の出力タイミングを示すタイムチャート ロータリーエンコーダを装着した状態の駆動機構を簡略化して示した斜視図 各駆動ギアの1回転周期内におけるパルス間隔Wの変化を示すグラフ 各パルス間隔Wと補正値との関係を示した表 任意の2本のラインの露光時及び転写時における、感光体の回転速度と用紙の移動速度との関係を説明するための図 変更回路の簡略図 ブラック用のカウンタの処理を示すフローチャート イエロー、マゼンタ、シアン用のカウンタのカウント処理を示すフローチャート 実施形態2の用紙サイズ、回転位相及び正規期間の対応関係テーブルのデータ構成図 LED制御回路の処理を示すフローチャート
1・・・プリンタ(画像形成装置)
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)

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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。
  6. 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。
  7. 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。
  8. 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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