JP5678459B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明は、同期信号の通信を行なう通信技術を用いた画像形成装置に関し、特に、通信途中に混入するノイズの対策に関するものである。

特許文献１には、感光体ドラムの表面に半導体レーザーからの光を照射して、潜像を形成するプリンターが記載されている。詳しくは、このプリンターでは、制御回路（特許文献１の図２、図３等に記載の電気回路）による制御に従って、レーザードライバーが半導体レーザーを駆動することで、画像信号に応じた位置に半導体レーザーが光を照射する。

このようなプリンターでは、半導体レーザー、レーザードライバーおよび制御回路等の装置の各構成の動作を協働させる必要がある。そこで、ある構成の動作をセンサーにより検出し、この検出結果から生成した同期信号にその他の構成の動作を同期させる制御が一般に行なわれる。具体例を挙げれば、特許文献１のプリンターでは、半導体レーザーが発光する光を光検知器で検知した結果から同期信号（水平同期信号）を生成し、プリンターの各構成の動作をこの同期信号に同期させている。また、このような同期信号を用いた制御はプリンターに限られず、例えば、画像読取装置（スキャナー）等の種々の装置に広く適用されている。

２００８−０６８４５９号公報

ところで、上述の同期信号を用いた制御を実行するためには、センサーの検出結果から生成した同期信号を、センサーから装置の各構成へ、あるいは装置の各構成の間で通信する必要がある。しかしながら、この通信途中でノイズが混入することがあり、その結果、受信側が当該ノイズを同期信号と誤認する場合があった。

この発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、通信途中でノイズが混入した場合であっても、同期信号の誤認を抑制可能とする技術の提供を目的とする。

この発明の一の態様にかかる画像形成装置は、上記目的を達成するために、潜像が形成される潜像担持体と、潜像担持体を露光して潜像を形成する露光部と、露光部で潜像担持体に形成された潜像を現像する現像部と、現像部で潜像担持体に現像された像が転写される像担持体と、周面に凹部を有し、回転することで、記録媒体を介して凹部と異なる周面で像担持体に当接し、あるいは凹部を像担持体に向けて像担持体から離間し、回転方向に所定の長さを有する検出用マークが設けられた転写ローラーと、転写ローラーの回転に伴って移動する検出用マークを検出するセンサーを有し、転写ローラーの回転方向の検出用マークの先端をセンサーが検出したことをきっかけに、通信の開始を示す通信開始ビットを出力してから特定のビットパターンを出力するとともに、転写ローラーの回転方向の検出用マークの後端をセンサーが検出したことをきっかけに、同期信号を出力する同期信号出力部と、同期信号出力部より通信開始ビットを受信した場合において、同期信号出力部より受信したデータの通信開始ビットに続くビットパターンが特定のビットパターンに一致したときには、データから当該ビットパターンに続く同期信号を抽出し、抽出した同期信号に応じて露光部の動作を制御する制御部と、を備える。
この発明の別の態様にかかる画像形成装置は、上記目的を達成するために、潜像が形成される潜像担持体と、潜像担持体を露光して潜像を形成する露光部と、露光部で潜像担持体に形成された潜像を現像する現像部と、現像部で潜像担持体に現像された像が転写される像担持体と、周面に凹部を有し、回転することで、記録媒体を介して凹部と異なる周面で像担持体に当接し、あるいは凹部を像担持体に向けて像担持体から離間し、通信の開始を示す通信開始ビット、特定のビットパターンおよび同期信号に対応する検出用マークが回転方向に設けられた転写ローラーと、転写ローラーの回転に伴って移動する検出用マークを検出するセンサーを有し、センサーが検出用マークを検出した結果を出力することで、通信開始ビット、特定のビットパターンおよび同期信号をこの順に出力する同期信号出力部と、同期信号出力部より通信開始ビットを受信した場合において、同期信号出力部より受信したデータの通信開始ビットに続くビットパターンが特定のビットパターンに一致したときには、データから当該ビットパターンに続く同期信号を抽出し、抽出した同期信号に応じて露光部の動作を制御する制御部と、を備える。

このように構成された発明（画像形成装置）では、同期信号は、特定のビットパターンを伴なって、同期信号出力部より出力される。そして、受信側の制御部では、受信したデータに含まれる特定のビットパターンを識別することで、当該特定のビットパターンに基づいて同期信号を抽出する。よって、このような発明では、特定のビットパターンを伴なわない同期信号以外のノイズを同期信号と誤認することが抑制可能となる。

この際、同期信号出力部は、特定のビットパターンを出力する前に、通信の開始を示す通信開始ビットを出力し、制御部は、同期信号出力部より受信した通信開始ビットに基づいて特定のビットパターンの識別を行なう。

また、上記の一の態様では、転写ローラーには、転写ローラーの回転方向に所定の長さを有する検出用マークが設けられており、同期信号出力部のセンサーは、転写ローラーの回転に伴なって移動する検出用マークを検出し、同期信号出力部は、転写ローラーの回転方向の検出用マークの先端を前記センサーが検出したことをきっかけに通信開始ビットおよび特定のビットパターンを出力するとともに、転写ローラーの回転方向の検出用マークの後端をセンサーが検出したことをきっかけに同期信号を出力する。

このような構成では、印刷速度の変更を加味したタイミングで同期信号を出力可能となっている。詳述すると、通信開始ビットが出力されてから同期信号が出力されるまでの期間は、センサーが検出用マークの先端を検出してから後端を検出するまでの検出間隔となる。そして、この検出間隔は、転写ローラーの速度によって変化する値である。したがって、印刷速度の変更に伴なって転写ローラーの速度が変化することで、同期信号の出力タイミングもこれに応じて変化する。こうして、上記構成では、印刷速度の変更を加味したタイミングで同期信号を出力可能となっている。

また、上記の別の態様では、転写ローラーには、通信開始ビット、特定のビットパターンおよび同期信号に対応する検出用マークが転写ローラーの回転方向に設けられており、同期信号出力部は、センサーが検出用マークを検出した結果を出力するように構成している。このような構成は、通信開始ビット、特定のビットパターンおよび同期信号を簡便に生成することができ、好適である。

本発明にかかる画像形成装置の一実施形態を示す図。 図１の装置の電気的構成を示すブロック図。 露光ヘッドの構造を示す斜視図。 垂直同期信号の通信を実行する電気的構成を示すブロック図。 第１実施形態における通信動作を示すタイミングチャート。 図５のセンサー検出信号Ｓaと合成Ｖ−ｓｙｎｃ信号Ｓbとの拡大図。 第１実施形態におけるセンサーモジュールの動作を示したフローチャート。 エンジンコントローラーの受信モジュールの動作を示したフローチャート。 第２実施形態における通信動作を示すタイミングチャート。 図９のセンサー検出信号Ｓaと合成Ｖ−ｓｙｎｃ信号Ｓbとの拡大図。 第２実施形態におけるセンサーモジュールの動作を示したフローチャート。 第３実施形態におけるセンサーモジュールの動作を示したフローチャート。 合成Ｖ−ｓｙｎｃの生成手法の変形例を示す図。

第１実施形態
図１は本発明にかかる画像形成装置の一実施形態を示す図である。また、図２は図１の装置の電気的構成を示すブロック図である。この画像形成装置１は、互いに異なる色の画像を形成する４個の画像形成ステーション２Ｙ（イエロー用）、２Ｍ（マゼンタ用）、２Ｃ（シアン用）および２Ｋ（ブラック用）を備えている。そして、画像形成装置１は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）の４色のトナーを重ね合わせてカラー画像を形成するカラーモードと、ブラック（Ｋ）のトナーのみを用いてモノクロ画像を形成するモノクロモードとを選択的に実行可能となっている。この画像形成装置では、ホストコンピュータなどの外部装置から画像形成指令（印刷情報）が画像処理部を有するメインコントローラーＭＣに与えられると、このメインコントローラーＭＣがエンジンコントローラーＥＣに制御信号を与え、これに基づき、エンジンコントローラーＥＣがエンジン部ＥＧおよびヘッドコントローラーＨＣなど装置各部を制御して所定の画像形成動作を実行し、複写紙、転写紙、用紙およびＯＨＰ用透明シートなどの記録材ＲＭたるシートに画像形成指令に対応する画像を形成する。

各画像形成ステーション２Ｙ、２Ｍ、２Ｃおよび２Ｋは、トナー色を除けばいずれも同じ構造および機能を有している。そこで、図１では、図を見やすくするために、画像形成ステーション２Ｃを構成する各部品にのみ符号を付し、他の画像形成ステーション２Ｙ、２Ｍおよび２Ｋに付すべき符号については記載を省略する。また、以下の説明では、図１に付した符号を参照して画像形成ステーション２Ｃの構造および動作を説明するが、他の画像形成ステーション２Ｙ、２Ｍおよび２Ｋの構造および動作も、トナー色が異なることを除けば同じである。

画像形成ステーション２Ｃには、シアン色のトナー像がその表面に形成される、感光体ドラム２１が設けられている。感光体ドラム２１は、その回転軸が主走査方向（図１の紙面に対して垂直な方向）に平行もしくは略平行となるように配置される。そして、感光体ドラム２１の回転軸に対してＡＣサーボモーターが直接接続されて感光体ドラム２１はＡＣサーボモーター（図示省略）によりダイレクト駆動されて図１中矢印Ｄ21の方向に所定速度で回転駆動される。

感光体ドラム２１の周囲には、感光体ドラム２１表面を所定の電位に帯電させるコロナ帯電器である帯電器２２と、感光体ドラム２１表面を画像信号に応じて露光することで静電潜像を形成するラインヘッド（露光ヘッド）２３と、該静電潜像をトナー像として顕像化する現像ユニット２４と、第１スクイーズ部２５と、第２スクイーズ部２６と、該トナー像を転写ユニット３の中間転写ベルト３１に一次転写する一次転写ユニットと、転写後の感光体ドラム２１の表面をクリーニングするクリーニングユニットと、クリーナーブレードとが、それぞれこれらの順に感光体ドラム２１の回転方向Ｄ21（図１では、時計回り）に沿って配設されている。

帯電器２２は感光体ドラム２１の表面に接触しないものであり、この帯電器２２には、従来周知慣用のコロナ帯電器を用いることができる。コロナ帯電器にスコロトロン帯電器を用いた場合には、スコロトロン帯電器のチャージワイヤにはワイヤ電流が流されるとともに、グリッドには直流（ＤＣ）のグリッド帯電バイアスが印加される。帯電器２２によるコロナ放電で感光体ドラム２１が帯電されることで、感光体ドラム２１の表面の電位が略均一の電位に設定される。

ラインヘッド２３は後述するようにヘッドコントローラーＨＣから与えられるビデオデータに基づき光ビームを発生させて光ビームにより感光体ドラム２１表面を露光して画像信号に対応する静電潜像を形成するものであり、複数の発光素子と、レンズアレイとを有している。

図３は露光ヘッドの構造を示す斜視図である。このラインヘッド２３は、長手方向ＬＧＤに配列された複数の発光素子２３１を備えており、ラインヘッド２３の幅方向ＬＴＤが副走査方向ＳＤに平行もしくは略平行となるように感光体ドラム２１に対向配置されている。このラインヘッド２３の本体２３２の内部には、ガラス基板であるヘッド基板２３３が設けられるとともに、このヘッド基板２３３に複数の発光素子２３１が主走査方向ＭＤ（長手方向ＬＧＤ）に２行千鳥で並んで設けられている。また、発光素子２３１に対して、レンズアレイ２３４がヘッド基板２３３に対向して配置されている。したがって、発光素子２３１の発光面から射出した光ビームはレンズアレイ２３４に結像されて感光体ドラム２１表面にスポットが照射される。なお、同図中の符号Ｄoaは、主走査方向ＭＤおよび副走査方向ＳＤに直交する方向であって発光素子２３１の光の射出方向（換言すれば、ラインヘッド２３から感光体ドラム２１に向かう方向）、つまり光軸方向を意味している。

上記のように構成されたラインヘッド２３により感光体ドラム２１の表面に形成された静電潜像に対して現像ユニット２４からトナーが付与されて、静電潜像がトナーにより現像される。なお、この画像形成装置１の現像ユニット２４では、キャリア液内にトナーを概略重量比２０％程度に分散させた液体現像剤を用いてトナー現像が行われる。この画像形成装置１では、従来一般的に使用されている、Isopar（商標：エクソン）をキャリア液とした低濃度（１〜２ｗｔ％）かつ低粘度の常温で揮発性を有する揮発性液体現像剤ではなく、高濃度かつ高粘度の、常温で不揮発性の樹脂中へ顔料などの着色剤を分散させた平均粒径１μｍの固形粒子を、有機溶媒、シリコンオイル、鉱物油又は食用油等の液体溶媒中へ分散剤とともに添加し、トナー固形分濃度を約２０%とした高粘度（３０〜１００００ｍＰａ・ｓ程度）の液体現像剤が用いられる。

第１スクイーズ部２５および第２スクイーズ部２６にはスクイーズローラーがそれぞれ設けられている。そして、各スクイーズローラーが回転しながら感光体ドラム２１の表面と当接してトナー像の余剰キャリア液やカブリトナーを除去する。なお、本実施形態では２つのスクイーズ部２５、２６により余剰キャリア液やカブリトナーを除去しているが、スクイーズ部の個数や配置などはこれに限定されるものではなく、例えば１個のスクイーズ部を配置してもよい。また、本実施形態では、各スクイーズローラーは感光体ドラム２１に当接しながら感光体ドラム２１の回転周期と整数比または略整数比の回転周期で回転される。

スクイーズ部２５、２６を通過してきたトナー像は一次転写ユニットにより中間転写ベルト３１に一次転写される。この中間転写ベルト３１は、その表面、より詳しくはその外周面にトナー像を一時的に担持可能な像担持体としての無端状ベルトであり、複数のローラー３２、３３、３４および３５に掛け渡されている。このうちローラー３２はベルト駆動モーターに機械的に接続されて、中間転写ベルト３１を図１の矢印方向Ｄ31に周回駆動するベルト駆動ローラーとして機能している。なお、中間転写ベルト３１を掛け渡されたローラー３２ないし３５のうち、モーターにより駆動されるのは上記したベルト駆動ローラー３２のみであり、他のローラー３３、３４および３５は駆動部を有しない従動ローラーである。

一次転写ユニットは一次転写バックアップローラー２７１を有しており、一次転写バックアップローラー２７１は中間転写ベルト３１を挟んで感光体ドラム２１と対向して配設されている。感光体ドラム２１と中間転写ベルト３１とが当接する一次転写位置ＴＲ1では、感光体ドラム２１上のトナー像が中間転写ベルト３１の外周面（一次転写位置ＴＲ1において下面）に転写される。こうして画像形成ステーション２Ｃにより形成されたシアン色のトナー像が中間転写ベルト３１に転写される。同様に、他の画像形成ステーション２Ｙ、２Ｍおよび２Ｋでもトナー像の転写が実行されることで、各色のトナー像が中間転写ベルト３１上に順次重ね合わされ、フルカラーのトナー像が形成される。一方、モノクロトナー像が形成される際には、ブラック色に対応した画像形成ステーション２Ｋのみにおいて、中間転写ベルト３１へのトナー像転写が行われる。

こうして中間転写ベルト３１に転写されたトナー像は二次転写位置ＴＲ2に搬送される。この二次転写位置ＴＲ2では、中間転写ベルト３１を巻き掛けられたローラー３４に対して二次転写ローラー４が中間転写ベルト３１を挟んで対向配置されており、中間転写ベルト３１表面と転写ローラー４表面とが互いに当接して転写ニップＮＰを形成している。すなわち、ローラー３４は二次転写バックアップローラーとして機能している。二次転写ローラー４の回転シャフト４２１は、例えばバネのような弾性部材である押圧部４５によって弾性的に、かつ中間転写ベルト３１に対して近接・離間移動自在に支持されている。

二次転写位置ＴＲ2においては、中間転写ベルト３１上に形成された単色あるいは複数色のトナー像が、一対のゲートローラー５１、５１から搬送経路ＰＴに沿って搬送される記録材ＲＭに転写される。なお、この実施形態では、液体現像剤を用いてトナー像を形成する湿式現像方式でトナー像を形成しているので、良好な転写特性を得るために、転写ニップにおいては中間転写ベルト３１に対し記録材ＲＭが高い押圧力で押圧されることが望まれる。また、液体現像剤を介在させるため、記録材ＲＭが中間転写ベルト３１に貼り付きジャムを引き起こす可能性が高い。そこで、この画像形成装置１では、把持部を有する二次転写ローラー４が用いられている。

二次転写ローラー４は、円筒の外周面の一部を切り欠いてなる凹部４１が設けられたローラー基材４２を有している。このローラー基材４２では、回転軸中心に方向Ｄ4に回転自在の回転シャフト４２１が二次転写バックアップローラー３４の回転軸と平行または略平行に配置されるとともに、押圧部４５により二次転写バックアップローラー３４側に付勢されて所定の荷重（この実施形態では６０ｋｇｆ）が付加されている。そして、図示を省略するモーターから回転駆動力が回転シャフト４２１に与えられると、二次転写ローラー４は回転方向Ｄ4に回転する。また、この二次転写ローラー４には、回転方向Ｄ4に所定の長さを有する検出用マークと、当該検出用マークを検出する垂直同期センサー４６とが設けられている。そして、垂直同期センサー４６は、二次転写ローラー４の回転に伴なって移動する検出用マークを検出する度に、検出信号を出力する。そして、センサーモジュールＭＤsが、この検出信号から生成した垂直同期信号Ｖ−ｓｙｎｃをエンジンコントローラーＥＣ出力する。なお、垂直同期センサー４６は光学センサーを用いることができ、検出用マークは所定の印刷パターンあるいはスリットで構成することができる。

また、ローラー基材４２の外周面、つまり凹部４１の内部に相当する領域を除く表面領域にゴムや樹脂などの弾性層（図示省略）が形成されている。この弾性層はバックアップローラー３４に巻き掛けられた中間転写ベルト３１と対向して転写ニップＮＰを形成する。つまり、二次転写ローラー４は、その外周面が記録材ＲＭを介して中間転写ベルト３１に当接して、転写ニップＮＰを形成する当接状態と、凹部が中間転写ベルト３１に向いて、その外周面が中間転写ベルト３１から離間する離間状態とのいずれかの状態を、回転することによって選択的に切り換えることができるものである。

また、凹部４１の内部には、記録材ＲＭを把持するための把持部４４が配設されている。この把持部４４は、凹部４１の内底部からローラー基材４２の外周面に立設されたグリッパ支持部材と、グリッパ支持部材の先端部に対して接離自在に支持されたグリッパ部材とを有している。そして、グリッパ部材を駆動制御することで記録材ＲＭの把持や把持開放を行うことが可能となっている。

このような二次転写ローラーを用いて二次転写を実行する構成では、次のようなタイミング制御が行なわれる。つまり、二次転写の実行にあたっては、ゲートローラー対５１、５１が二次転写位置ＴＲ2に給紙する記録材ＲＭの一端を、二次転写ローラー４が回転しながら把持部４４で把持する。したがって、記録材ＲＭの一端を把持部４４で確実に把持するためには、ゲートローラー対５１、５１（給紙系）は、二次転写ローラー４の回転に合わせたタイミングで、記録材ＲＭを二次転写位置ＴＲ2に給紙しなければならない。また、画像形成ステーション２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋおよび転写ユニット３で構成される作像系は、ラインヘッド２３の露光動作、潜像の現像動作および一次転写を順次実行して形成したカラー画像を、二次転写ローラー４の回転動作に応じた給紙タイミングに合わせて二次転写位置ＴＲ2に搬送しなければならない。そこで、エンジンコントローラーは、作像系および給紙系の動作を、二次転写ローラー４の回転に同期して出力される垂直同期信号Ｖ−ｓｙｎｃに基づいて制御する。

なお、トナー像が二次転写された記録材ＲＭは、二次転写ローラー４から搬送経路ＰＴ上に設けられた定着ユニット７へ送出される。定着ユニット７では、記録材ＲＭに転写されたトナー像に熱や圧力などが加えられて記録材ＲＭへのトナー像の定着が行われる。

次に、上記のように構成された画像形成装置においてラインヘッド２３を制御するヘッドコントローラーＨＣの構成および動作を中心に説明する。本実施形態にかかる画像形成装置では、ホストコンピュータなどの外部装置から画像形成指令（印刷情報）が与えられる。この画像形成指令には、印刷ファイルの種類、用紙サイズ、用紙種類、モノクロ／カラー、部数などの情報が含まれている。そして、メインコントローラーＭＣは画像形成指令を受けると、エンジンコントローラーＥＣに印刷開始信号Ｖ−ｌｏａｄを送信する。また、メインコントローラーＭＣに設けられた画像処理部６１は、画像形成指令に含まれる画像データに対して色変換やスクリーン処理などのデータ処理を行い、トナー色毎のビデオデータを生成する。この画像処理部６１による一連のデータ処理は、エンジンコントローラーＥＣからヘッドコントローラーＨＣを介して与えられるＶ−ｒｅｑ信号をきっかけに実行されるものである。

なお、Ｖ−ｒｅｑ信号は、印刷開始信号Ｖ−ｌｏａｄに対応してエンジンコントローラーＥＣが生成する信号であり、１ページ分のデータ処理の開始タイミングをメインコントローラーＭＣに与えるものである。こうして生成されたビデオデータはバッファーメモリー６２に一時的に記憶された後、ヘッドコントローラーＨＣからのラインデータリクエスト信号Ｈ−ｒｅｑに同期して、バッファーメモリー６２からヘッドコントローラーＨＣへ転送される。

ヘッドコントローラーＨＣは上記のようにしてメインコントローラーＭＣから転送されてくるビデオデータを記憶するページメモリー７１を有している。また、ヘッドコントローラーＨＣはラインデータリクエスト信号生成部（以下、「Ｈｒｅｑ信号生成部」という）７２を有している。そして、Ｈｒｅｑ信号生成部７２はエンジンコントローラーＥＣから受信したビデオデータリクエスト信号Ｖ−ｒｅｑを、メインコントローラーＭＣの画像処理部６１に転送するとともに、ビデオデータリクエスト信号Ｖ−ｒｅｑに基づきラインデータリクエスト信号Ｈ−ｒｅｑを生成してバッファーメモリー６２およびページメモリー７１に与える。

このようにラインデータリクエスト信号Ｈ−ｒｅｑに同期して１ライン単位でビデオデータがページメモリー７１に転送される。そして、１ページ分のビデオデータがページメモリー７１に記憶されると、ヘッドコントローラーＨＣはエンジンコントローラーＥＣに印刷ＲＥＡＤＹ信号を出力する。エンジンコントローラーＥＣは、この印刷ＲＥＡＤＹ信号を受信すると、印刷動作を開始する。すなわち、エンジンコントローラーＥＣはセンサーモジュールＭＤsから垂直同期信号Ｖ−ｓｙｎｃを受信し、その垂直同期信号Ｖ−ｓｙｎｃを色別垂直同期信号生成部７４に送信する。そして、色別垂直同期信号生成部７４は各色の画像形成ステーション間距離を基に４種類の色別垂直同期信号Ｖ−ｓｙｎｃを生成し、対応する色のヘッド制御部７５へ送信する。

ヘッド制御部７５は各色に対応して１つずつ設けられており、ラインデータリクエスト信号Ｈ−ｒｅｑに基づいて送られてくるビデオデータを１ライン分ずつ、各色独立の水平同期信号Ｈ−ｓｙｎｃに同期させながら各ラインヘッド２３に送信する。より詳しくは、ヘッド制御部７５は、ラインバッファー７５１、水平同期信号生成部７５２およびヘッド制御信号生成部７５３を有している。そして、ヘッド制御部７５は、上記のようにラインデータリクエスト信号Ｈ−ｒｅｑに基づいて送られてくる１ライン分のビデオデータを、ラインバッファー７５１に一時的に記憶する。ラインバッファー７５１は、水平同期信号生成部７５２が生成する水平同期信号Ｈ−ｓｙｎｃに同期して、１ライン分のビデオデータをヘッド制御信号生成部７５３に出力する。そして、ヘッド制御信号生成部７５３がビデオデータから生成したヘッド制御信号に基づいて、ラインヘッド２３が感光体ドラム２１を露光する。

なお、水平同期信号Ｈ−ｓｙｎｃは、感光体ドラム２１の回転に同期して水平同期信号生成部７５２によって順次生成されるものである。つまり、ヘッド制御部７５は、ヘッド制御信号生成部７５３へのビデオデータの送信を水平同期信号Ｈ−ｓｙｎｃに同期して実行することで、感光体ドラム２１の回転に応じたタイミングで、ヘッド制御信号を生成して、ラインヘッド２３の各発光素子２３１を発光させる。

上述のとおり、エンジンコントローラーＥＣは、エンジン部ＥＧから受信した垂直同期信号Ｖ−ｓｙｎｃに基づいて、印刷動作を実行する。このような構成において、所望の印刷動作を実行するためには、エンジン部ＥＧとエンジンコントローラーＥＣとの間で通信される垂直同期信号Ｖ−ｓｙｎｃのノイズ耐性が重要となる。そこで、本実施形態は、垂直同期信号Ｖ−ｓｙｎｃのノイズ耐性を向上するために、垂直同期信号Ｖ−ｓｙｎｃの通信を次のようにして実行する。

図４は、垂直同期信号の通信を実行する電気的構成を示すブロック図である。同図に示すように、エンジン部ＥＧには、垂直同期信号Ｖ−ｓｙｎｃを生成して送信するための垂直同期センサー４６および各種回路Ｃt1〜Ｃt3を一体的にモジュール化したセンサーモジュールＭＤsが設けられている。一方、エンジンコントローラーＥＣには、垂直同期信号Ｖ−ｓｙｎｃを受信するための各種回路Ｃr1〜Ｃr3を、一体的にモジュール化した受信モジュールＭＤrが設けられている。そして、センサーモジュールＭＤsと受信モジュールＭＤrとの間で垂直同期信号Ｖ−syncの通信が実行される。

図５は、第１実施形態における通信動作を示すタイミングチャートである。図６は、図５のセンサー検出信号Ｓaと合成Ｖ−ｓｙｎｃ信号Ｓbとを拡大して示すタイミングチャートである。図７は、第１実施形態におけるセンサーモジュールの動作を示したフローチャートである。先ずは、図４〜図７を用いて、センサーモジュールが実行する動作について詳述する。

垂直同期センサー４６は、回転方向Ｄ4に回転する二次転写ローラー４に設けられた検出用マークを検出する度に、検出信号Ｓaを同期信号合成回路Ｃt1に出力する。より詳しくは、垂直同期センサー４６は、検出用マークの回転方向Ｄ4の先端を検出すると検出信号Ｓaの立上りを出力し、検出用マークの回転方向Ｄ4の後端を検出すると検出信号Ｓaの立下りを出力する。そして、この実施形態では検出信号Ｓaの立上りをきっかけに、合成Ｖ−ｓｙｎｃが生成される。

つまり、図７のステップＳ１０１、Ｓ１０２に示すように、同期信号合成回路Ｃt1および事前予告コード付加回路Ｃt2は、垂直同期センサー４６の検出信号Ｓaの立上りの有無を確認する。そして、同期信号合成回路Ｃt1および事前予告コード付加回路Ｃt2は、検出信号Ｓaの立上りを確認すると（ステップＳ１０２で「ＹＥＳ」と判断）、センサー検出信号Ｓaの立上りに対して事前予告コードを付加して（ステップＳ１０３）、合成Ｖ−ｓｙｎｃ信号Ｓbを生成する（ステップＳ１０４）。

詳しくは、図６に示すように、同期信号合成回路Ｃt1に検出信号Ｓaの立ち上がりが入力されると、同期信号合成回路Ｃt1および事前予告コード付加回路Ｃt2は、スタートビット、事前予告コードおよびストップビットを、この順番で時間軸に対して並べた合成Ｖ−ｓｙｎｃ信号Ｓbを生成する。ここで、スタートビットは１ビット分の時間幅を有して通信の開始を示すものであり、事前予告コードは、１６進数で「２Ｃ」のビットパターンを有する識別コードであり、ストップビットは１ビット分の時間幅を有して通信の終わりを示すものである。

そして、以後の信号の処理および通信においては、ストップビットの立ち上がりのタイミングが、垂直同期信号Ｖ−ｓｙｎｃを示すとして取り扱われる。換言すれば、同期信号合成回路Ｃt1および事前予告コード付加回路Ｃt2は、垂直同期信号Ｖ−ｓｙｎｃの前に事前予告コードを付加した合成Ｖ−ｓｙｎｃ信号を生成する機能を果たしている。こうして、生成される合成Ｖ−ｓｙｎｃ信号は、同期信号出力回路Ｃt3によりエンジンコントローラーＥＣに送信される。

図８は、エンジンコントローラーの受信モジュールが実行する動作を示したフローチャートである。続いて、図８を図４〜図７に加えて、受信モジュールが実行する動作について詳述する。図４に示すとおり、受信モジュールＭＤsは、同期信号入力回路Ｃr1、同期信号抽出回路Ｃr2および事前予告コード解析回路Ｃr3を有している。同期信号入力回路Ｃr1は、センサーモジュールＭＤsから受信した合成Ｖ−ｓｙｎｃ信号Ｓbを信号Ｓcとして同期信号抽出回路Ｃr2に出力する。ちなみに、図５では、同期信号出力回路Ｃt3から同期信号入力回路Ｃr1への通信途中でノイズが混入した場合が例示されており、これに対応して信号Ｓcに合成Ｖ−ｓｙｎｃ信号以外にノイズが示されている。

一方、同期信号抽出回路Ｃr2および事前予告コード解析回路Ｃr3は、同期信号抽出回路Ｃr2に入力された信号Ｓcから垂直同期信号Ｖ−ｓｙｎｃを抽出する機能を協働して果たす。このＶ−ｓｙｎｃ抽出動作について、図８を用いて説明する。まず、ステップＳ２０１で、信号Ｓcのスタートビットの立下りが検出されると、ステップＳ２０２で中点サンプリングタイマーがカウントアップされる。そして、１ビットに対応する時間幅の約半分の間、スタートビットがLowを維持して（ステップＳ２０３で「ＹＥＳ」）、スタートビットの中点が確認されると（ステップＳ２０４で「ＹＥＳ」）、ステップＳ２０５以後のフローが実行される。これらステップＳ２０１〜Ｓ２０４のフローは、スパイクノイズ等をスタートビットと誤認識しないために行なわれるものである。つまり、信号の立下りから一定時間（１ビットの時間幅の約半分）信号のLow状態が継続していることを確認して、スタートビットの検出を行うこととしている。

続くステップＳ２０５〜Ｓ２２０では、スタートビットに続くビットパターンが、事前予告コードのビットパターン（つまり、「２Ｃ」）に一致するか否かが確認される。この確認動作は１ビット毎に信号値をサンプリングするものであり、この際、スタートビットの時間幅を１ビットの時間幅としてサンプリングが実行される。つまり、ステップＳ２０５では、ビットサンプリングタイマーによって信号Ｓcがサンプリングされ、ステップＳ２０６では、このサンプリング結果からビット７の値が「０」であるかが確認される。かかるフローを繰り返して（つまり、同様にステップＳ２０７〜Ｓ２２０まで実行して、ビット７〜０の値が０、０、１、０、１、１、０、０と一致するかが確認される。こうして、スタートビットに続くビットパターンが事前予告コードのビットパターンに一致すると確認されると、ステップＳ２２１に進む。

ステップＳ２２１はで、事前予告コードに続くストップビットの立下りが検出され、さらに、ステップＳ２２２では、ストップビットの立上りが検出される。そして、このストップビットの立下りが、垂直同期信号Ｖ−ｓｙｎｃ（信号Ｓd）として抽出されて、同期信号抽出回路Ｃr2から色別垂直同期信号生成部７４（図２）に出力される。

このように、受信モジュールＭＤrでは、特定のビットパターン（２Ｃ）に一致する符合を事前予告コードとして識別し、この事前予告コードに基づいて垂直同期信号Ｖ−ｓｙｎｃが抽出される。そして、このような抽出動作では、事前予告コードを伴なわないノイズ等は、垂直同期信号Ｖ−ｓｙｎｃと認識されない。その結果、図５に示すように、信号Ｓcに混入していたノイズが、信号Ｓdでは除去されていることが判る。

以上のように、本実施形態では、センサーモジュールＭＤs（送信側）から受信モジュールＭＤr（受信側）へ通信される垂直同期信号Ｖ−ｓｙｎｃは、特定のビットパターン（２Ｃ）を有する事前予告コード（識別コード）を伴なっている。そして、受信モジュールＭＤrは、受信したデータに含まれる事前予告コードを識別することで、当該事前予告コードに基づいて垂直同期信号Ｖ−ｓｙｎｃを抽出する。よって、事前予告コードを伴なわない垂直同期信号Ｖ−ｓｙｎｃ以外のノイズを、垂直同期信号Ｖ−ｓｙｎｃと誤認することが抑制可能となる。

特に、画像形成装置では、垂直同期信号Ｖ−ｓｙｎｃと誤認識したノイズをきっかけに、画像形成を開始することで、本来不要な印刷が実行されてしまい、記録材ＲＭ、トナー、時間等の損失が発生する場合があった。これに対して、本実施形態によれば、垂直同期信号Ｖ−ｓｙｎｃ以外のノイズを、垂直同期信号Ｖ−ｓｙｎｃと誤認することが抑制されるため、不要な印刷に起因した種々の損失の発生を抑制することができる。

また、本実施形態では、センサーモジュールＭＤsは、事前予告コードを出力する前に、通信の開始を示すスタートビット（通信開始ビット）を出力し、受信モジュールＭＤrは、センサーモジュールＭＤsより受信したスタートビットに基づいて事前予告コードの識別を行なうように構成しており、好適である。

第２実施形態
図９は、第２実施形態における通信動作を示すタイミングチャートである。図１０は、図９のセンサー検出信号Ｓaと合成Ｖ−ｓｙｎｃ信号Ｓbとを拡大して示すタイミングチャートである。図１１は、第２実施形態におけるセンサーモジュールの動作を示したフローチャートである。第２実施形態と第１実施形態との差異部分は、主としてセンサーモジュールの動作であるので、以下ではこの差異部分について説明し、その他の部分については説明を省略する。

図１１のステップＳ３０１、Ｓ３０２に示すように、同期信号合成回路Ｃt1および事前予告コード付加回路Ｃt2は、垂直同期センサー４６の検出信号Ｓaの立上りの有無を確認する。そして、同期信号合成回路Ｃt1および事前予告コード付加回路Ｃt2は、検出信号Ｓaの立上りを確認すると（ステップＳ３０２で「ＹＥＳ」と判断）、センサー検出信号Ｓaの立上りに対して事前予告コードと、ストップビットの立下りを付加する（ステップＳ３０３）。そして、続くステップＳ３０４、Ｓ３０５で垂直同期センサー４６の出力信号Ｓaの立下りが検出されると、ステップＳ３０３で生成信号にストップビットの立上りを付加する（ステップＳ３０６）。つまり、第２実施形態では、ストップビットの立下りが、垂直同期センサー４６の出力信号Ｓaの立下りに一致するように、ストップビットの時間幅が調整されることとなる。

こうして、図１０に示すように、スタートビット、事前予告コードおよびストップビットを、この順番で時間軸に対して並べた合成Ｖ−ｓｙｎｃ信号Ｓbが生成される。そして、以後の信号の処理および通信においては、ストップビットの立ち上がりのタイミングが、垂直同期信号Ｖ−ｓｙｎｃを示すとして取り扱われる。換言すれば、同期信号合成回路Ｃt1および事前予告コード付加回路Ｃt2は、垂直同期信号Ｖ−ｓｙｎｃの前に事前予告コードを付加した合成Ｖ−ｓｙｎｃ信号を生成する機能を果たしている。こうして、生成される合成Ｖ−ｓｙｎｃ信号は、同期信号出力回路Ｃt3によりエンジンコントローラーＥＣに送信される（ステップＳ３０７）。

以上のように、第２実施形態においても、センサーモジュールＭＤs（送信側）から受信モジュールＭＤr（受信側）へ通信される同期信号は、特定のビットパターン（２Ｃ）を有する事前予告コード（識別コード）を伴なっている。そして、受信モジュールＭＤrは、受信したデータに含まれる事前予告コードを識別することで、当該事前予告コードに基づいて垂直同期信号Ｖ−ｓｙｎｃを抽出する。よって、事前予告コードを伴なわない垂直同期信号Ｖ−ｓｙｎｃ以外のノイズを、垂直同期信号Ｖ−ｓｙｎｃと誤認することが抑制可能となる。

また、第２実施形態では、二次転写ローラー４の回転方向Ｄ4の検出用マークの先端を垂直同期センサー４６が検出したことをきっかけにスタートビットおよび事前予告コードを出力するとともに、二次転写ローラー４の回転方向Ｄ4の検出用マークの後端を垂直同期センサー４６が検出したことをきっかけに垂直同期信号Ｖ−ｓｙｎｃ（ストップビットの立上り）を出力するように構成している。

そして、このような構成では、印刷速度の変更を加味したタイミングで同期信号を出力可能となっている。詳述すると、スタートビットが出力されてから垂直同期信号Ｖ−ｓｙｎｃ（信号Ｓaの立下り）が出力されるまでの期間は、垂直同期センサー４６が検出用マークの先端を検出してから後端を検出するまでの検出間隔となる。そして、この検出間隔は、二次転写ローラー４の速度によって変化する値である。したがって、印刷速度の変更に伴なって二次転写ローラー４の速度が変化することで、垂直同期信号Ｖ−ｓｙｎｃ（信号Ｓaの立下り）の出力タイミングもこれに応じて変化する。こうして、上記構成では、印刷速度の変更を加味したタイミングで同期信号を出力可能となっている。

第３実施形態
図１２は、第３実施形態におけるセンサーモジュールの動作を示したフローチャートである。第３実施形態と第１実施形態との差異部分は、主としてセンサーモジュールの動作であるので、以下ではこの差異部分について説明し、その他の部分については説明を省略する。

図１２のステップＳ４０１、Ｓ４０２に示すように、同期信号合成回路Ｃt1および事前予告コード付加回路Ｃt2は、垂直同期センサー４６の検出信号Ｓaの立上りの有無を確認する。そして、同期信号合成回路Ｃt1および事前予告コード付加回路Ｃt2は、検出信号Ｓaの立上りを確認すると（ステップＳ４０２で「ＹＥＳ」と判断）、センサー検出信号Ｓaの立上りに対して事前予告コードと、ストップビットとを付加する（ステップＳ４０３）。ただし、この際、ストップビットが付加されるタイミングは、ステップＳ４０４、Ｓ４０５に基づいて調整されている。

つまり、ステップＳ４０４では、印刷速度が設定され、ステップＳ４０５では、この印刷速度からストップビットが付加されるタイミングが設定される。具体的には、印刷速度が遅い場合は、ストップビットのタイミングは遅く設定され、印刷速度が速い場合は、ストップビットのタイミングは速く設定される。そして、ステップＳ４０３では、こうしてタイミングが調整されたストップビットが付加されて、合成Ｖ−ｓｙｎｃ信号Ｓbが生成される。そして、以後の信号の処理および通信においては、ストップビットの立ち上がりのタイミングが、垂直同期信号Ｖ−ｓｙｎｃを示すとして取り扱われる。こうして、生成される合成Ｖ−ｓｙｎｃ信号は、同期信号出力回路Ｃt3によりエンジンコントローラーＥＣに送信される（ステップＳ４０６）。

以上のように、第３実施形態においても、センサーモジュールＭＤs（送信側）から受信モジュールＭＤr（受信側）へ通信される同期信号は、特定のビットパターン（２Ｃ）を有する事前予告コード（識別コード）を伴なっている。そして、受信モジュールＭＤrは、受信したデータに含まれる事前予告コードを識別することで、当該事前予告コードに基づいて垂直同期信号Ｖ−ｓｙｎｃを抽出する。よって、事前予告コードを伴なわない垂直同期信号Ｖ−ｓｙｎｃ以外のノイズを、垂直同期信号Ｖ−ｓｙｎｃと誤認することが抑制可能となる。

また、第３実施形態は、印刷速度に応じてストップビットのタイミング、換言すれば、垂直同期信号Ｖ−ｓｙｎｃのタイミングを調整しており、好適である。

第４実施形態
上記実施形態では、合成Ｖ−ｓｙｎｃ信号を、回路Ｃt1、Ｃt2により生成していた。しかしながら、合成Ｖ−ｓｙｎｃ信号の生成手法はこれに限られない。図１３は、合成Ｖ−ｓｙｎｃの生成手法の変形例を示す図である。この変形例では、スタートビット、事前予告コードおよびストップビットそれぞれに対応する検出用マークが、回転方向Ｄ4の下流側から順番に並んで、二次転写ローラー４に設けられている。

したがって、二次転写ローラー４の回転に伴なって、垂直同期センサー４６は、スタートビット、事前予告コードおよびストップビットそれぞれに対応する検出用マークを順番に検出する。つまり、この変形例では、垂直同期センサー４６から合成Ｖ−ｓｙｎｃが出力されることとなる。その結果、スタートビット、事前予告コードおよび垂直同期信号Ｖ−ｓｙｎｃを簡便に生成することができ、好適である。

その他
このように上記第１〜第４実施形態では、「２Ｃ」が本発明の「特定のビットパターン」に相当し、事前予告コードが本発明の「識別コード」に相当し、センサーモジュールＭＤsが本発明の「送信機」に相当し、受信モジュールＭＤrが本発明の「受信機」に相当し、センサーモジュールＭＤsおよび受信モジュールＭＤrが協働して本発明の「通信装置」として機能し、スタートビットが本発明の「通信開始ビット」に相当し、同期信号合成回路Ｃt1および事前予告コード付加回路Ｃt2が協働して本発明の「データ生成部」として機能し、同期信号出力回路Ｃt3が本発明の「データ出力部」に相当し、同期信号入力回路Ｃr1が本発明の「データ受信部」に相当し、同期信号抽出回路Ｃr2および事前予告コード解析回路Ｃr3が協働して本発明の「同期信号抽出部」として機能している。また、感光体ドラム２１が本発明の「潜像担持体」に相当し、ラインヘッド２３が本発明の「露光部」に相当し、現像ユニット２４が本発明の「現像部」に相当し、中間転写ベルト３１が本発明の「像担持体」に相当し、二次転写ローラー４が本発明の「転写ローラー」に相当し、垂直同期センサー４６が本発明の「センサー」に相当し、センサーモジュールＭＤsが本発明の「同期信号出力部」に相当し、エンジンコントローラーＥＣおよびヘッドコントローラーＨＣが協働して本発明の「制御部」として機能している。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では、センサーモジュールＭＤsとエンジンコントローラーＥＣとの間での垂直同期信号Ｖ−ｓｙｎｃの通信に対して本発明を適用したが、本発明を適用可能な通信対象はこれに限られない。そこで、例えば、エンジンコントローラーＥＣと色別垂直同期信号生成部７４との間での垂直同期信号Ｖ−ｓｙｎｃの通信に対して本発明を適用しても良い。

また、本発明を適用可能な装置は画像形成装置に限られず、同期信号の通信を行なう装置全般に対して本発明を適用可能である。

また、上記実施形態では、センサーモジュールＭＤs、受信モジュールＭＤrとしてモジュール化した構成を用いていたが、これらのモジュールＭＤs、ＭＤrの機能をモジュール化によらずに実現することもできる。

また、上記実施形態では、二次転写ローラー４の回転動作に基づいて垂直同期信号Ｖ−ｓｙｎｃを発生させていたが、中間転写ベルト３１の周回動作に基づいて垂直同期信号Ｖ−ｓｙｎｃを発生させても良い。

また、上記実施形態では、事前予告コードのビットパターンを１６進数表記で「２Ｃ」としたが、事前予告コードのビットパターンはこれに限られない。

また、上記実施形態では、ストップビットの立上りを垂直同期信号Ｖ−ｓｙｎｃとして取り扱ったが、ストップビットの立下りを垂直同期信号Ｖ−ｓｙｎｃとして取り扱っても良い。

ＭＤs…センサーモジュール、 ＭＤr…受信モジュール、Ｃt1…同期信号合成回路、 Ｃt2…事前予告コード付加回路Ｃt2、 Ｃt3…同期信号出力回路Ｃt3、 Ｃr1…同期信号入力回路、 Ｃr2…同期信号抽出回路、 Ｃr3…事前予告コード解析回路、 ４６…垂直同期センサー、 Ｖ−ｓｙｎｃ…垂直同期信号

Claims (2)

1. 潜像が形成される潜像担持体と、
   前記潜像担持体を露光して前記潜像を形成する露光部と、
   前記露光部で前記潜像担持体に形成された前記潜像を現像する現像部と、
   前記現像部で前記潜像担持体に現像された像が転写される像担持体と、
   周面に凹部を有し、回転することで、記録媒体を介して前記凹部と異なる周面で前記像担持体に当接し、あるいは前記凹部を前記像担持体に向けて前記像担持体から離間し、回転方向に所定の長さを有する検出用マークが設けられた転写ローラーと、
   前記転写ローラーの回転に伴って移動する前記検出用マークを検出するセンサーを有し、前記転写ローラーの回転方向の前記検出用マークの先端を前記センサーが検出したことをきっかけに、通信の開始を示す通信開始ビットを出力してから特定のビットパターンを出力するとともに、前記転写ローラーの回転方向の前記検出用マークの後端を前記センサーが検出したことをきっかけに、同期信号を出力する同期信号出力部と、
   前記同期信号出力部より前記通信開始ビットを受信した場合において、前記同期信号出力部より受信したデータの前記通信開始ビットに続くビットパターンが前記特定のビットパターンに一致したときには、前記データから当該ビットパターンに続く前記同期信号を抽出し、抽出した前記同期信号に応じて前記露光部の動作を制御する制御部と、
   を備える画像形成装置。
2. 潜像が形成される潜像担持体と、
   前記潜像担持体を露光して前記潜像を形成する露光部と、
   前記露光部で前記潜像担持体に形成された前記潜像を現像する現像部と、
   前記現像部で前記潜像担持体に現像された像が転写される像担持体と、
   周面に凹部を有し、回転することで、記録媒体を介して前記凹部と異なる周面で前記像担持体に当接し、あるいは前記凹部を前記像担持体に向けて前記像担持体から離間し、通信の開始を示す通信開始ビット、特定のビットパターンおよび同期信号に対応する検出用マークが回転方向に設けられた転写ローラーと、
   前記転写ローラーの回転に伴って移動する前記検出用マークを検出するセンサーを有し、前記センサーが前記検出用マークを検出した結果を出力することで、前記通信開始ビット、前記特定のビットパターンおよび前記同期信号をこの順に出力する同期信号出力部と、
   前記同期信号出力部より前記通信開始ビットを受信した場合において、前記同期信号出力部より受信したデータの前記通信開始ビットに続くビットパターンが前記特定のビットパターンに一致したときには、前記データから当該ビットパターンに続く前記同期信号を抽出し、抽出した前記同期信号に応じて前記露光部の動作を制御する制御部と、
   を備える画像形成装置。

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