JP6053492B2

JP6053492B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP6053492B2
Application number: JP2012272402A
Authority: JP
Inventors: 宏樹橋居; 有弥小島
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Priority date: 2012-12-13
Filing date: 2012-12-13
Publication date: 2016-12-27
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Description

本発明は、例えば、電子写真方式、静電記録方式の複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置に関する。

従来、一対のレーザスキャナと像担持体で構成される画像形成部によって一色分の画像を形成し、色数分だけ画像形成部を備えたカラー画像形成装置が知られている。この構成では、各色に設けられた回転多面鏡により偏向走査されたレーザ光を、各色のレーザ検出器（以下、ＢＤセンサという）により検出して、各色の画像書き出しタイミングを検出するための水平同期信号（以下、ＢＤ信号という）を発生させる。そして、ＢＤ信号に基づいて各色のスキャナモータの回転周期（以下、ＢＤ周期という）を検出している。また、ＢＤ周期が所定値になるまで、半導体レーザの発光（以下、強制発光という）を行い、回転多面鏡によって反射された各色のレーザ光が複数の反射面によって、それぞれ像担持体を照射する。

また、より安価な構成として、一つのレーザスキャナと複数の像担持体によって構成されるカラー画像形成装置が知られている。この構成では、各色のレーザ光が、単一のスキャナモータで回転駆動される単一の回転多面鏡に照射され、複数の反射面を用いて各像担持体に照射される。

例えば、特許文献１では、複数の光源がポリゴンの異なる面によって同時に感光体に走査される構成が提案されている。そして、ＢＤセンサを設けた光源のＢＤ信号とポリゴンの回転位相差から、ＢＤセンサを設けた光源以外の他の光源各色のＢＤ信号を決定する手段が提案されている。また、例えば特許文献２では、回転多面鏡の各鏡面の面分割精度が完全には一致しないことによる各色の転写時の色ずれを解決するために、次のような構成が提案されている。即ち、回転多面鏡からの反射レーザ光を受光する一つのＢＤセンサと、反射レーザ光を受光したタイミングでＢＤ信号を出力するＢＤ信号出力部と、ＢＤセンサから一定時間後に擬似ＢＤセンサ信号を生成する擬似ＢＤセンサ信号生成手段とを備える構成である。そして、ＢＤセンサに照射するレーザ光とは異なる面に照射し、反射させるレーザ光の像担持体上の主走査方向の書き出し開始位置の基準信号を、擬似ＢＤセンサ信号生成手段によって規定する。特許文献２では、このような構成を備えることで、ＢＤセンサを一つにしても各色の転写時の色ずれによる画質劣化が少ないようにしている。

特開平０４−３１３７７６号公報特開２００４−３４５１７１号公報

ここで、特許文献１では、次のような制御を行っている。即ち、スキャナモータが安定した速度で回転するまでの間（以下、スキャナ立ち上げという）、ＢＤ周期を検出してスキャナモータの回転数を算出するために各色の半導体レーザを発光する。そして、各色の半導体レーザを発光すると共に、そのタイミングで各色の半導体レーザの光量調整も行っている。このとき、強制発光が行われているステーションでは、レーザ光が感光体面に照射されて感光体面の電位が変化してしまう。このため、画像形成時において転写部に所定電流を流すために必要な電圧を決定する制御（以下、ＡＴＶＣ（ＡｃｔｉｖｅＴｒａｎｓｆｅｒＶｏｌｔａｇｅＣｏｎｔｒｏｌ）制御という）を、スキャナ立ち上げ中に実行することができない。その結果、プリント指示から１ページ目の印字が完了するまでのファーストプリントアウトタイム（ＦＰＯＴ）を短縮できないという課題がある。

本発明は、このような状況のもとでなされたもので、ファーストプリントアウトタイムを短縮することを目的とする。

上述の課題を解決するために、本発明は、以下の構成を備える。

（１）第１の光源及び第２の光源と、前記第１の光源から出射されたレーザ光により静電潜像が形成される第１の像担持体と、前記第２の光源から出射されたレーザ光により静電潜像が形成される第２の像担持体と、前記第１の像担持体に形成された静電潜像を現像しトナー画像を形成する第１の現像手段と、前記第２の像担持体に形成された静電潜像を現像しトナー画像を形成する第２の現像手段と、前記第１の現像手段により形成されたトナー画像を転写する第１の転写手段と、前記第２の現像手段により形成されたトナー画像を転写する第２の転写手段と、前記第１の光源及び前記第２の光源から出射されたレーザ光を偏向する回転多面鏡と、前記回転多面鏡を駆動するモータと、前記第１の光源から出射され、前記回転多面鏡により偏向されたレーザ光を検知する検知手段と、前記第２の転写手段に電圧を印加する印加手段と、前記印加手段により前記第２の転写手段に電圧を印加した際に流れる電流を検知する電流検知手段と、前記モータの回転数が所定回転数となるように前記モータの駆動を前記検知手段の検知結果に基づき制御する立ち上げ制御と、画像形成時において前記第２の転写手段に所定の電流を流すために前記印加手段により前記第２の転写手段に印加される電圧を前記電流検知手段の検知結果に基づき決定する決定制御と、を並行して行う制御手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。

本発明によれば、ファーストプリントアウトタイムを短縮することができる。

実施例１の画像形成装置の全体構成を示す概略構成図、画像形成装置のシステム構成を示すブロック図実施例１のエンジンコントローラと各制御部の構成図実施例１との比較のための従来のモノクロ印字時のスキャナ立ち上げとレーザ発光タイミングを示す図実施例１との比較のための従来のモノクロ印字時のスキャナ立ち上げを説明するフローチャート実施例１、２のＡＴＶＣ制御を示すシーケンス図実施例１のモノクロ印字時のスキャナ立ち上げとレーザ発光タイミングを示す図実施例１のモノクロ印字時のスキャナ立ち上げを説明するフローチャート実施例２のスキャナユニットの概略構成図実施例２のカラー印字時のスキャナ立ち上げとレーザ発光タイミングを示す図実施例２のカラー印字時のスキャナ立ち上げを説明するフローチャート

以下、本発明を実施するための形態を、実施例により図面を参照しながら詳しく説明する。

実施例１は、モノクロ印字を行う際に、ＢＤステーションと画像形成ステーションが異なる場合、スキャナモータが目標速度で安定して回転駆動するのを待つことなく、画像形成ステーションのＡＴＶＣ制御を実行する構成である。即ち、ＢＤステーションと印字を行う画像形成ステーションが異なる場合、スキャナ立ち上げ時において、画像形成ステーションの強制発光を行わず、スキャナ立ち上げと並行して、画像形成ステーションでＡＴＶＣ制御を実行する。尚、ＢＤステーションとは、レーザ検出器であるＢＤセンサが備えられている色の画像形成ステーションをいう。また、ＡＴＶＣ制御とは、画像形成時において転写部に適切な電流を流すために必要な電圧を決定するための決定制御をいう。

［画像形成装置の構成］
図１（ａ）は、本実施例の画像形成装置の全体構成を説明する図である。本実施例の画像形成装置は、並設された像担持体である４個の電子写真感光体（以下、感光ドラム）１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄを備えている。ここで、本実施例では、イエロー（以下、Ｙ）、マゼンタ（以下、Ｍ）、シアン（以下、Ｃ）、ブラック（以下、Ｋ）用の４個の感光ドラム１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄを備えている。尚、添え字ａ、ｂ、ｃ、ｄは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックを表すものであり、以下、必要な場合を除き省略する。感光ドラム１００は、図１中、矢印で示すように、反時計回り方向に回転している。各感光ドラム１００の周囲には、帯電ローラ１０１、クリーニング装置１０２、一次転写器１０３、現像器１０５が配置されており、以下に説明する半導体レーザ１０７を含めて、各色の複数の画像形成ステーションを構成している。

また、光源である半導体レーザ１０７は、スキャナモータ１０８に接続された回転多面鏡１０９を照射する位置に配置されている。このように、本実施例では、４つの半導体レーザ１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃ、１０７ｄから出射された各レーザ光が、１つの回転多面鏡１０９によって偏向される構成である。半導体レーザ１０７から出射されたレーザ光は、スキャナモータ１０８で回転駆動された回転多面鏡１０９によって反射、偏向され、反射ミラー１０６により感光ドラム１００の表面に照射される。尚、スキャナユニット１５６には、半導体レーザ１０７、スキャナモータ１０８、回転多面鏡１０９、反射ミラー１０６及びＢＤセンサ１１０を含まれている。

帯電ローラ１０１は、感光ドラム１００の表面を均一に帯電する。帯電ローラ１０１により一様に帯電された感光ドラム１００の表面に、反射ミラー１０６により反射されたレーザ光が照射されると、感光ドラム１００上に静電潜像が形成される。レーザ検出器であるＢＤセンサ１１０は、レーザ光を受光してＢＤ（ビームディテクト）信号を生成するもので、レーザ光の走査線上に設けられている。ＢＤセンサ１１０は、例えば、回転多面鏡１０９から反射ミラー１０６ａに対して照射されるレーザ光の光路上に設置される。本実施例では、イエローの画像形成ステーション（以下、画像形成ステーションＹという、その他の色についても同様とする）に、ＢＤセンサ１１０を設けているため、以降、画像形成ステーションＹをＢＤステーションＹともいう。スキャナモータ１０８の回転数は、ＢＤセンサ１１０により生成されたＢＤ信号の周期から算出される。

現像器１０５は、静電潜像が形成された感光ドラム１００の表面に、現像ローラ１０４により各色のトナー（現像剤）を付着させてトナー画像として顕像化する。クリーニング装置１０２は、転写後の感光ドラム１００の表面に残留したトナーを除去する。感光ドラム１００に対向した位置には、中間転写体である中間転写ベルト１１２が、駆動ローラ１１３、テンションローラ１１４及び従動ローラ１１５により張架されている。中間転写ベルト１１２は、図１中、矢印で示すように、時計回り方向に回動しており、感光ドラム１００の表面に形成されたトナー画像が転写される（一次転写という）。中間転写ベルト１１２には、中間転写ベルト１１２上に付着したトナーを帯電するためのトナー帯電部材であるＩＣＬローラ１１６とＩＣＬブラシ１１７（以下、これらをＩＣＬ１１８という）が配置されている。ＩＣＬ１１８は、転写を終えた後の中間転写ベルト１１２上に残留したトナー（以下、二次転写残トナーという）を帯電する。そして、帯電された二次転写残トナーは、中間転写ベルト１１２上に載った状態で画像形成ステーションへと移動し、感光ドラム１００に逆転写されて、クリーニング装置１０２に回収される。

中間転写ベルト１１２を挟んで駆動ローラ１１３に対向する位置には、従動の二次転写ローラ１２４が配置されている。各感光ドラム１００に形成されたトナー画像は、一次転写器１０３の作用により、中間転写ベルト１１２に一次転写される。また、一次転写器１０３ｄには、転写電流検知回路１１１が設けられており、一次転写器１０３に印加された電圧に応じた電流値を測定する。尚、中間転写ベルト１１２の搬送方向（回動方向）の上流側から下流側に向かって、画像形成ステーションＹ、画像形成ステーションＭ、画像形成ステーションＣ、画像形成ステーションＫと配置されている。転写電流検知回路１１１は、後述するＡＴＶＣ制御において、４つの画像形成ステーションのどの画像形成ステーションについても流れる電流を検知できる必要があることから、最下流の画像形成ステーションに設けられる。本実施例では、転写電流検知回路１１１は、最下流の画像形成ステーションである画像形成ステーションＫに設けられている。

一方、給送カセットからピックアップローラ１２０により繰り出された記録材１１９は、図示しない分離手段により１枚ずつ分離給送される。次に、搬送ローラ対１２１から給送された記録材１１９は、レジストセンサ１２２をオンし、レジストローラ対１２３により所定のタイミングで駆動ローラ１１３と二次転写ローラ１２４との間に搬送される。二次転写ローラ１２４により中間転写ベルト１１２上のトナー画像が転写された記録材１１９は、定着器１２５によりトナー画像が定着される。定着器１２５は、表層を定着フィルム１２６で覆われた定着ローラ１２７と加圧ローラ１２８で構成され、定着ローラ１２７と加圧ローラ１２８は当接されている。トナー画像が定着された後、記録材１１９は、紙幅センサ１２９（記録材１１９の搬送方向に向かって左側）、１３０（同、右側）によって紙幅を検知される。その後、記録材１１９は、定着排紙センサ１３１をオンした後、排出ローラ対１３２により搬送されて、画像形成装置本体の上部に設けられた排出トレイ１３３上に排出される。

［画像形成装置のシステム構成］
図１（ｂ）は、画像形成装置のシステム構成を説明するためのブロック図である。コントローラ部２０１は、ホストコンピュータ２００、エンジン制御部２０２と相互に通信が可能となっている。コントローラ部２０１は、ホストコンピュータ２００から画像情報と印字命令を受信する。そして、コントローラ部２０１は、受信した画像情報を解析してビットデータに変換し、ビデオインターフェイス部２１０を介して、記録材毎に印字予約コマンド、印字開始コマンド及びビデオ信号をエンジン制御部２０２に送信する。コントローラ部２０１は、ホストコンピュータ２００からの印字命令に従って印字予約コマンドをエンジン制御部２０２へ送信し、印字可能な状態となったタイミングで、印字開始コマンドをエンジン制御部２０２へ送信する。エンジン制御部２０２は、コントローラ部２０１からの印字指示を受信すると、ビデオ信号の出力の基準タイミングとなる／ＴＯＰ信号をコントローラ部２０１に出力し、印字動作を開始する。印字動作を開始したエンジン制御部２０２は、ＣＰＵ２１１により、光学系制御部２２０、転写制御部２２１、定着制御部２２２、搬送制御部２２３、給紙制御部２２４を制御して印字動作に必要な画像形成動作を実行する。

［エンジン制御部と各制御部の構成］
図２は、本実施例のエンジン制御部２０２（破線枠部）と各制御部の構成図である。エンジン制御部２０２内のＣＰＵ２１１は、帯電ローラ１０１、一次転写器１０３、現像ローラ１０４の各高圧出力回路へＰＷＭ信号を出力する。具体的には、ＣＰＵ２１１は、帯電電圧出力回路２５１、転写電圧出力回路２５３、現像電圧出力回路２５４に、それぞれＰＷＭ信号を出力する。帯電電圧出力回路２５１は帯電ローラ１０１に、転写電圧出力回路２５３は一次転写器１０３に、現像電圧出力回路２５４は現像ローラ１０４に、それぞれ電圧を出力する。尚、帯電電圧出力回路２５１、転写電圧出力回路２５３及び現像電圧出力回路２５４は、各高圧出力回路内の昇圧器によりＣＰＵ２１１から入力されたＰＷＭ信号に応じた高圧を、各高圧出力部に印加する。ここで、ＣＰＵ２１１から出力されるＰＷＭ信号のデューティ比が変化すると、各高圧出力部に印加される高圧が変化する。

転写電圧出力回路２５３には、転写電流検知回路１１１が接続されており、一次転写器１０３に流れる電流を検知し、電流値に相当するアナログ信号をＣＰＵ２１１に入力する。尚、図中「４ｓｔ」は、転写電流検知回路１１１が、第４の画像形成ステーションに接続されていることを意味している。本実施例では、図１（ａ）で説明したように、第４の画像形成ステーションであるブラックの画像形成ステーションＫに転写電流検知回路１１１が接続されており、転写電流検知回路１１１は、一次転写器１０３に流れる電流を検知する。転写電流検知回路１１１により検知された電流値に相当するアナログ信号（図中、Ａｎａｌｏｇと図示）は、エンジン制御部２０２内のＣＰＵ２１１に入力され、ＣＰＵ２１１内のＡ／Ｄ変換器によりディジタル値へと変換される。ＣＰＵ２１１は、転写電流検知回路１１１から入力されたアナログ信号をＡ／Ｄ変換器により変換したディジタル値により、一次転写器１０３に流れる電流値を検知することができる。エンジン制御部２０２内のＡＳＩＣ２１２は、スキャナモータ１０８の回転や、半導体レーザ１０７のオンオフ（ＯＮ／ＯＦＦを図示）を制御する。

ＣＰＵ２１１は、ＡＳＩＣ２１２に対して、半導体レーザ１０７の点灯方法を設定することができる。ここで、ＣＰＵ２１１が、ＡＳＩＣ２１２に対して設定できる半導体レーザ１０７の点灯方法には、例えば、消灯、強制発光、アンブランキング発光がある。ここで、アンブランキング発光とは、ＢＤセンサ１１０近傍でのみ、即ち、感光ドラム１００の非画像領域でのみレーザ光を点灯させる点灯方法である。ＢＤセンサ１１０により半導体レーザ１０７のレーザ光を受光すると、ＢＤセンサ１１０は、エンジン制御部２０２にＢＤ信号を出力する。エンジン制御部２０２は、ＢＤ信号をコントローラ部２０１に出力し、コントローラ部２０１は、ＢＤ信号に同期してビデオ信号をエンジン制御部２０２に出力する。

［従来の制御］
図３は、本実施例との比較のための、従来のモノクロ印字時におけるスキャナ立ち上げとレーザ発光タイミングを示す図である。図３は、上から、エンジン制御部２０２がコントローラ部２０１に出力する／ＴＯＰ信号の波形、４つの画像形成ステーションにおける各半導体レーザ１０７の発光の状況、スキャナモータ１０８の回転数、半導体レーザ１０７の点灯状態を示している。尚、４つの画像形成ステーションのうち、画像形成ステーションＹがＢＤステーション（ＢＤｓｔと図示）であり、モノクロ印字を行うため、画像形成ステーションＫを発光させて画像形成動作を行うこととなる。また、各半導体レーザ１０７の発光の状況については、半導体レーザ１０７を強制発光している区間（強制発光領域）をハッチングで示している。

ＣＰＵ２１１は、ＡＳＩＣ２１２に対して、スキャナモータ１０８の目標回転数（図３中、実線で図示）を設定し、ＡＳＩＣ２１２を介してスキャナモータ１０８の回転駆動を開始する。ＣＰＵ２１１は、ＡＳＩＣ２１２を介して、スキャナモータ１０８の回転数が目標回転数となるように立ち上げ制御を行う。また、ＣＰＵ２１１は、スキャナモータ１０８の立ち上げ制御中に、ＡＳＩＣ２１２を介して、ＢＤステーションＹと画像形成ステーションＫにおいて所定間隔でレーザ光の点灯と消灯を繰り返すよう制御する（区間４０１；点滅発光）。尚、半導体レーザ１０７が、レーザ光の点灯と消灯を繰り返す発光を、以下、点滅発光という。点滅発光では、アンブランキング発光と異なり、感光ドラム１００の画像領域においてもレーザ光が発光する場合がある。点滅発光の区間４０１の間に、ＣＰＵ２１１は、ＢＤステーションＹに設けられたＢＤセンサ１１０から出力されるＢＤ信号に基づいて、回転多面鏡１０９の回転周期を検出し、スキャナモータ１０８の回転数を算出する。また、区間４０１では、ＣＰＵ２１１は、画像形成を行うための画像形成ステーションＫにおける半導体レーザ１０７ｄの光量調整を行う。

このように、従来は、点滅発光の区間４０１では、半導体レーザ１０７ａの点滅発光によりスキャナモータ１０８の回転数を検出し、半導体レーザ１０７ｄの点滅発光により半導体レーザ１０７ｄの光量調整を行っている。

ＣＰＵ２１１は、区間４０１で半導体レーザ１０７ａの点滅発光を繰り返し実行し、スキャナモータ１０８の回転数が所定回転数に到達したか否かを判断する。ＣＰＵ２１１は、スキャナモータ１０８の回転数が所定回転数に到達し、回転速度が所定回転速度に到達したことを検出すると、ＡＳＩＣ２１２により半導体レーザ１０７ａ、１０７ｄを常時発光させる（区間４０２）。ＡＳＩＣ２１２は、スキャナモータ１０８を加速又は減速させ、ＣＰＵ２１１により設定された目標回転数となるようにスキャナモータ１０８の回転数を制御する。ＣＰＵ２１１は、スキャナモータ１０８即ち回転多面鏡１０９の回転数が目標回転数に到達したと判断すると、ＡＳＩＣ２１２によりＢＤセンサ１１０付近のみ、半導体レーザを点灯させるアンブランキング発光を行う（区間４０３）。本実施例では、ＢＤセンサ１１０は画像形成ステーションＹに設けられているため、半導体レーザ１０７ａがアンブランキング発光を行う。そして、ＣＰＵ２１１は、画像形成ステーションＫ（Ｋｓｔと図示）の転写電圧を決定するためのＡＴＶＣ制御を、アンブランキング発光を開始したタイミングで実行する（ＫｓｔＡＴＶＣ実行と図示（区間４０４））。ＣＰＵ２１１は、ＡＴＶＣ制御が終了すると、ＡＳＩＣ２１２に対して／ＴＯＰ信号の出力を許可し、エンジン制御部２０２からコントローラ部２０１に／ＴＯＰ信号を出力して（タイミング４０５）、画像形成を開始する。

［従来のモノクロ印字時の制御］
図４は、本実施例との比較のための、従来のモノクロ印字時のスキャナ立ち上げを説明するフローチャートである。図４のステップ（以下、Ｓとする）５０１で、ＣＰＵ２１１は、コントローラ部２０１からモノクロ印字の指示を受信すると、ＡＳＩＣ２１２を介してスキャナモータ１０８の駆動（立ち上げ）を開始する。Ｓ５０２でＣＰＵ２１１は、半導体レーザ１０７ａ（半導体レーザＹと図示、以下同様）の発光タイミングであるか否かを判断する。尚、ＣＰＵ２１１は、スキャナモータ１０８の回転加速度が安定したことをもって（例えば、時間にして２００ミリ秒（ｍｓ）程度）、半導体レーザ１０７ａの発光タイミングであると判断する。Ｓ５０２でＣＰＵ２１１は、半導体レーザ１０７ａの発光タイミングではないと判断した場合、Ｓ５０２の処理に戻る。

Ｓ５０２でＣＰＵ２１１は、半導体レーザ１０７ａの発光タイミングになったと判断した場合、Ｓ５０３で半導体レーザ１０７ａを一定時間発光させ、Ｓ５０４の処理に進む。Ｓ５０４でＣＰＵ２１１は、半導体レーザ１０７ｄ（半導体レーザＫと図示、以下同様）を一定時間発光させ、半導体レーザ１０７ｄの光量調整を行う。ここで、上述したように、半導体レーザ１０７ａは、スキャナモータ１０８の回転数を検出するために発光されており、一方、半導体レーザ１０７ｄは光量調整のために発光されている。従って、半導体レーザ１０７ａと半導体レーザ１０７ｄを発光させるための一定時間とは、それぞれの目的を達成できる発光時間であればよい。更に、図３の区間４０１において、半導体レーザ１０７ａと半導体レーザ１０７ｄを同じ時間、発光させている（強制発光領域の区間（時間）が等しくなっている）。しかし、半導体レーザ１０７ａを発光させる時間と半導体レーザ１０７ｄを発光させる時間は、それぞれの目的を達成できればよいため、異なる時間であってもよい。尚、Ｓ５０１〜Ｓ５０４の処理は、図３で説明した点滅発光の区間４０１の処理に相当する。

Ｓ５０５でＣＰＵ２１１は、スキャナモータ１０８の立ち上げが完了したか否かを判断する。Ｓ５０５でＣＰＵ２１１は、スキャナモータ１０８の立ち上げが完了していないと判断した場合、Ｓ５０２の処理に戻る。Ｓ５０５でＣＰＵ２１１は、スキャナモータ１０８の立ち上げが完了したと判断した場合、Ｓ５０６で、ＡＳＩＣ２１２を介して半導体レーザ１０７ａ、１０７ｄ（半導体レーザＹ／Ｋと図示、以下同様）をアンブランキング発光させる。Ｓ５０７でＣＰＵ２１１は、画像形成ステーションＫのＡＴＶＣ制御を実行する。尚、Ｓ５０５の判断を行っている間が図３の常時発光の区間４０２に相当し、Ｓ５０６〜Ｓ５０７の処理は、図３で説明した区間４０３、４０４に相当する。

画像形成ステーションＫのＡＴＶＣ制御の処理が終了すると、Ｓ５０８でＣＰＵ２１１は、コントローラ部２０１に／ＴＯＰ信号を出力し、Ｓ５０９で印字動作を開始する。尚、Ｓ５０８の処理は、図３で説明したタイミング４０５に相当する。Ｓ５１０でＣＰＵ２１１は、印字動作が終了したか否かを判断し、終了していないと判断した場合はＳ５０８の処理に戻り、終了したと判断した場合は全体の処理を終了する。

［ＡＴＶＣ制御］
図５は、一般的に実行されるＡＴＶＣ制御を説明する図である。図５（ａ）は、転写電流検知回路１１１により測定された電流（以下、測定電流）Ｉの時間変化を表すグラフ、図５（ｂ）は一次転写器１０３に印加する電圧の設定値（以下、電圧設定）の時間変化を示すグラフであり、横軸はいずれも時間を示す。

ＣＰＵ２１１は、上述したように、半導体レーザ１０７をアンブランキング発光させ、ＡＴＶＣ制御の実行を開始する。ＣＰＵ２１１は、ＡＴＶＣ制御の実行開始とともに、転写電圧出力回路２５３により一次転写器１０３に所定の立ち上げ電圧Ｖａを印加し、転写電流検知回路１１１により一次転写器１０３に流れる電流値Ｉを測定する（区間６０１）。このとき、ＣＰＵ２１１は、転写電流検知回路１１１により測定した電流値（測定電流値という）Ｉが、目標電流値Ｉｍを基準とした粗調閾値ΔＩｒの範囲内に入っているか（Ｉｍ−ΔＩｒ≦Ｉ≦Ｉｍ＋ΔＩｒを満たすか）否かを判断する。そしてＣＰＵ２１１は、測定電流値Ｉが粗調閾値のΔＩｒ範囲内に入っていないと判断した場合、現在、一次転写器１０３に印加している電圧Ｖｎに対して粗調ゲインΔＶｒを加算する。尚、Ｖｎの初期値は、所定の立ち上げ電圧Ｖａ（＝Ｖ１（ｎ＝１））とする。
Ｖ＝Ｖｎ＋ΔＶｒ・・・（１）

ＣＰＵ２１１は、式（１）の電圧Ｖを、転写電圧出力回路２５３により一次転写器１０３に印加し、転写電流検知回路１１１により電流値Ｉを測定し、測定電流値Ｉが目標電流値Ｉｍを基準とした粗調閾値ΔＩｒの範囲内に入っているか否かを判断する。ＣＰＵ２１１は、この制御（以下、粗調制御という）を、測定電流値Ｉが目標電流値Ｉｍの粗調閾値ΔＩｒの範囲内に入るまで繰り返す（区間６０２）。

ＣＰＵ２１１は、上述した粗調制御を繰り返し、転写電流検知回路１１１により測定した測定電流値Ｉが、目標電流値Ｉｍの粗調閾値ΔＩｒの範囲内に入ったと判断した場合、ΔＶｒ＞ΔＶｆを満たす微調ゲインΔＶｆを用いて、電流値Ｉを調整する。ＣＰＵ２１１は、転写電流検知回路１１１により測定した測定電流値Ｉが、目標電流値Ｉｍに対して小さいと判断した場合、現在、一次転写器１０３に印加している電圧Ｖｎに対して微調ゲインΔＶｆを加算する。
Ｖ＝Ｖｎ＋ΔＶｆ・・・（２）

一方、ＣＰＵ２１１は、転写電流検知回路１１１により測定した測定電流値Ｉが、目標電流値Ｉｍに対して大きいと判断した場合、現在、一次転写器１０３に印加している電圧Ｖｎに対して微調ゲインΔＶｆを減算する。
Ｖ＝Ｖｎ−ΔＶｆ・・・（３）

以降、ＣＰＵ２１１は、転写電流検知回路１１１により測定した測定電流値Ｉが、目標電流値Ｉｍの微調閾値ΔＩｆの範囲内に入った（収束した）と判断するまで、上述した式（２）又は式（３）の制御（以下、微調制御という）を繰り返す（区間６０３）。尚、ＣＰＵ２１１は、測定電流値Ｉが、Ｉｍ−ΔＩｆ／２≦Ｉ≦Ｉｍ＋ΔＩｆ／２を満たした場合に、微調閾値ΔＩｆの範囲内に収束したと判断する。

ＣＰＵ２１１は、転写電流検知回路１１１により測定した測定電流値Ｉが、目標電流値Ｉｍの微調閾値ΔＩｆの範囲内に入ったと判断した場合、インピーダンスを検知する（区間６０４）。ＣＰＵ２１１は、検知したインピーダンスに基づいて、画像形成動作中に一次転写器１０３に目標電流値Ｉｍを流すために必要な電圧を決定する。画像形成時は、ＡＴＶＣ制御で決定した電圧が定電圧となるように定電圧制御を行う。または、ＡＴＶＣ制御で決定した電圧を基準として、画像形成時も目標電流値Ｉｍを維持するように、測定電流値Ｉを元にＣＰＵ２１１が電圧の値を変化させる定電流制御を行ってもよい。

尚、ＡＴＶＣ制御では、インピーダンスを検知するために、転写電流検知回路１１１により一次転写器１０３に流れる電流を検知している。転写電流検知回路１１１が電流を検知している際に、半導体レーザ１０７を発光させて感光ドラム１００にレーザ光を照射させてしまうと、感光ドラム１００の表面の電位が変化し、正しい電流の値が検知できなくなってしまう。このため、従来の制御においては、ＡＴＶＣ制御は、半導体レーザ１０７ｄの光量調整を行う点滅発光の区間４０１や、常時発光の区間４０２では行わず、アンブランキング発光の区間４０３において行っている（図３参照）。

［本実施例の制御］
図６は、本実施例のモノクロ印字におけるスキャナ立ち上げとレーザ発光タイミングを示す図であり、図３と同様のものについての説明は省略する。ＣＰＵ２１１は、ＡＳＩＣ２１２に対してスキャナモータ１０８の目標回転数を設定し、ＡＳＩＣ２１２を介してスキャナモータ１０８の回転駆動を開始させる。また、ＣＰＵ２１１は、スキャナモータ１０８の立ち上げ中に、ＡＳＩＣ２１２により、ＢＤステーションＹの半導体レーザ１０７ａが所定間隔で点滅発光を繰り返すように制御する（区間７０１）。ここで、ＣＰＵ２１１は、画像形成ステーションＫでは画像形成時の画像形成ステーションＫに発光される半導体レーザ１０７ｄの光量調整を行わない。このため、図６の区間７０１では、半導体レーザ１０７ｄは、全区間にわたって消灯している。一方、ＣＰＵ２１１は、モノクロ印字時の転写電圧を決定するために、画像形成ステーションＫにおけるＡＴＶＣ制御を実行する（区間７０２）。この点、図３で説明した区間４０１の従来の制御と異なる。区間７０１では、半導体レーザ１０７ｄが区間７０１の全区間にわたって消灯しているため、感光ドラム１００ｄにはレーザ光は照射されず、感光ドラム１００ｄ表面の電位が変化することもない。このため、画像形成ステーションＫにおけるＡＴＶＣ制御を、区間７０１に含まれる区間７０２において実行することが可能となる。

画像形成ステーションＫのＡＴＶＣ制御が完了し、かつスキャナモータ１０８の立ち上げが完了したら、ＣＰＵ２１１は、スキャナモータ１０８の回転数が安定するまで半導体レーザ１０７ａ、１０７ｄを常時発光させる（区間７０３）。そして、ＣＰＵ２１１は、半導体レーザ１０７ｄが常時発光されている区間７０３で、半導体レーザ１０７ｄの光量調整を行う（区間７０４）。この点、図３で説明した区間４０２の従来の制御と異なる。尚、区間７０３では、半導体レーザ１０７ａは、スキャナモータ１０８の回転数をＢＤセンサ１１０によってモニタするために、常時発光させている。ＣＰＵ２１１は、ＢＤセンサ１１０の検知結果に基づいて、スキャナモータ１０８の回転数が目標回転数に到達したと判断すると、ＡＳＩＣ２１２によりＢＤセンサ１１０付近のみレーザ光を点灯させるアンブランキング発光に移行する（区間７０５）。尚、図３で説明したように、従来の制御では、区間４０３に含まれる区間４０４においてＡＴＶＣ制御を実行していた。ＣＰＵ２１１は、ＡＳＩＣ２１２に対して／ＴＯＰ信号の出力を許可し、画像形成を開始する（タイミング７０６）。

このように、本実施例では、画像形成ステーションＫに対するＡＴＶＣ制御は、区間７０１において終了し、また、半導体レーザ１０７ｄの光量調整は、区間７０３において終了する。このため、図３に示す従来の制御に比べ、図６に示す本実施例の制御では、／ＴＯＰ信号を出力するタイミングが早くなっている。

［本実施例のモノクロ印字時の制御］
図７は、本実施例のモノクロ印字時のスキャナ立ち上げを説明するフローチャートである。本実施例では、コントローラ部２０１からモノクロ印字の指示を受信すると、Ｓ８０１でＣＰＵ２１１は、ＡＳＩＣ２１２によりスキャナモータ１０８の駆動（立ち上げ）を開始し、Ｓ８０２で画像形成ステーションＫのＡＴＶＣ制御を実行する。尚、Ｓ８０１、Ｓ８０２の処理は、図６で説明した、点滅発光の区間７０１に含まれる区間７０２に相当する。

Ｓ８０３でＣＰＵ２１１は、半導体レーザ１０７ａの発光タイミングになったか否かを判断し、発光タイミングではないと判断した場合、Ｓ８０３の処理に戻る。Ｓ８０３でＣＰＵ２１１は、半導体レーザ１０７ａの発光タイミングになったと判断した場合、Ｓ８０４で半導体レーザ１０７ａを一定時間発光する。Ｓ８０５でＣＰＵ２１１は、スキャナモータ１０８の立ち上げが完了したか否かを判断し、立ち上げが完了していないと判断した場合、Ｓ８０３の処理に戻る。尚、Ｓ８０１〜Ｓ８０５の処理は、図６で説明した点滅発光の区間７０１に相当する。

Ｓ８０５でＣＰＵ２１１は、スキャナモータ１０８の立ち上げが完了したと判断した場合、Ｓ８０６で画像形成ステーションＫのＡＴＶＣ制御が完了したか否かを判断する。Ｓ８０６でＣＰＵ２１１は、画像形成ステーションＫのＡＴＶＣ制御が完了していないと判断した場合、Ｓ８０６の処理に戻る。尚、図６では、画像形成ステーションＫのＡＴＶＣ制御が完了するタイミング（区間７０２の終端）が、スキャナモータ１０８の立ち上げが完了するタイミング（区間７０１の終端）よりも早い場合について説明している。しかし、スキャナモータ１０８の立ち上げの完了よりも、ＡＴＶＣ制御の完了のタイミングが遅くなるような場合であっても、Ｓ８０５、Ｓ８０６の処理によってＡＴＶＣ制御が完了するまで、半導体レーザ１０７ｄは消灯したままの状態が維持される。尚、これは後述する実施例２でも同様とする。

Ｓ８０６でＣＰＵ２１１は、画像形成ステーションＫのＡＴＶＣ制御が完了したと判断した場合、Ｓ８０７で半導体レーザ１０７ａ、１０７ｄを常時発光し、半導体レーザ１０７ｄの光量調整を開始する。尚、Ｓ８０６の処理は、図６の点滅発光の区間７０１に含まれる区間７０２に相当する。また、Ｓ８０７の処理は、図６の常時発光の区間７０３、及び区間７０３に含まれる区間７０４に相当する。Ｓ８０８でＣＰＵ２１１は、スキャナモータ１０８の回転数が安定したら、ＡＳＩＣ２１２により半導体レーザ１０７ａをアンブランキング発光させ、スキャナモータ１０８の回転数のモニタを継続する。Ｓ８０９でＣＰＵ２１１は、コントローラ部２０１に／ＴＯＰ信号を出力し、Ｓ８１０で印字動作を開始する。このように、本実施例では、Ｓ８０８でアンブランキング発光を開始して、Ｓ８０９で／ＴＯＰ信号を出力できる。この点、上述した図４で、Ｓ５０６でアンブランキング発光を開始した後、Ｓ５０７でＡＴＶＣ制御を完了させ、その後、Ｓ５０８で／ＴＯＰ信号を出力していた従来の制御と異なる。尚、Ｓ８０８の処理は図６の区間７０５に相当し、Ｓ８０９の処理はタイミング７０６に相当する。Ｓ８１１でＣＰＵ２１１は、印字動作が終了したか否かを判断し、印字動作が完了していないと判断した場合、Ｓ８０９の処理に戻る。Ｓ８１１でＣＰＵ２１１は、印字動作が終了したと判断した場合、全体の処理を終了する。

以上説明したように、本実施例では、Ｙ、Ｍ、Ｃの何れかがＢＤステーションで、モノクロ印字を指示された場合のように、ＢＤステーションと画像形成ステーションが異なる場合、次のような制御を行う。即ち、スキャナモータ１０８が目標速度で安定して回転駆動するのを待つことなく、スキャナモータ１０８の立ち上げ時に、画像形成ステーションのＡＴＶＣ制御を実行する構成とする。スキャナモータ１０８の回転数が目標回転数に到達したか否かの情報は、ＢＤセンサ１１０を備えるＢＤステーションの半導体レーザ（例えば画像形成ステーションＹの半導体レーザ１０７ａ）を点滅発光させることにより、得ることができる。従って、スキャナモータ１０８の立ち上げ動作時には、回転数の情報を得るために寄与していない、画像形成ステーションＫの半導体レーザ１０７ｄは点滅発光させない。これにより、スキャナモータ１０８の立ち上げ時に、画像形成ステーションＫのＡＴＶＣ制御を実行することができる。このため、本実施例では、半導体レーザがアンブランキング発光に入ったらすぐに／ＴＯＰ信号を出力して画像形成を開始する。これにより本実施例では、ＦＰＯＴ（ファーストプリントアウトタイム）を短縮することができる。尚、本実施例では、Ｙの画像形成ステーションがＢＤステーションである場合を示したが、Ｍ又はＣの画像形成ステーションがＢＤステーションの場合に、モノクロ印字を実行する場合も同様である。

実施例２は、カラー印字を行う際に、ＢＤステーションがブラックの画像形成ステーションＫである場合についての制御である。本実施例では、このような場合に、スキャナモータ１０８が目標速度で安定して回転駆動するのを待つことなく、画像形成ステーションのＡＴＶＣ制御を実行する。尚、後述するスキャナユニット１５６の構成と、転写電流検知回路１１１の設置数を除き、本実施例の画像形成装置の構成は実施例１と同様であるため、同じ構成には同じ符号を用い、説明は省略する。

［スキャナユニットの構成］
図８は、実施例２のスキャナユニット１５６の概略構成図である。本実施例のスキャナユニット１５６では、ＢＤセンサ１１０は、ブラックの画像形成ステーションＫに備えられている。尚、ＢＤセンサ１１０は、実施例１で説明したように、スキャナモータ１０８で駆動される回転多面鏡１０９に反射されたレーザ光を検出するセンサである。また、本実施例では、一次転写器１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄには、転写電流検知回路１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ、１１１ｄが、それぞれ設けられている。転写電流検知回路１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ、１１１ｄは、一次転写器１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄに印加された電圧に応じた電流値を、それぞれ測定する。

［本実施例の制御］
図９は、カラー印字における本実施例のスキャナ立ち上げとレーザ発光タイミングを示す図であり、図３と同様のものについての説明は省略する。ＣＰＵ２１１は、ＡＳＩＣ２１２に対してスキャナモータ１０８の目標回転数を設定し、ＡＳＩＣ２１２によりスキャナモータ１０８の回転駆動を開始する。また、ＣＰＵ２１１は、スキャナモータ１０８の立ち上げ中に、ＡＳＩＣ２１２によりＢＤステーションである画像形成ステーションＫ（以下、ＢＤステーションＫという）の半導体レーザ１０７ｄを所定間隔で点滅発光を繰り返し実行させる（区間１００１）。これにより、ＣＰＵ２１１は、スキャナモータ１０８の回転数が目標回転数となるように制御する。

一方、ＣＰＵ２１１は、区間１００１においては、画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ（Ｙ／Ｍ／Ｃｓｔと図示）について、画像形成時における半導体レーザ１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃの光量調整を行わない。ＣＰＵ２１１は、区間１００１においては、画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃについて、カラー印字時の転写電圧を決定するためにＡＴＶＣ制御を実行する（区間１００２）。

画像形成ステーションＹ、Ｍ、ＣのＡＴＶＣ制御が完了し、かつスキャナモータ１０８の立ち上げが完了したら、ＣＰＵ２１１は、次の処理を行う。即ち、ＣＰＵ２１１は、スキャナモータ１０８の回転数が安定するまで半導体レーザ１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃ、１０７ｄを常時発光させる（区間１００３）。ＣＰＵ２１１は、常時発光の区間１００３に含まれる区間１００４において、半導体レーザ１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃの光量調整を行う。尚、区間１００３では、半導体レーザ１０７ｄは、スキャナモータ１０８の回転数をＢＤセンサ１１０によってモニタするために、常時発光させている。ＣＰＵ２１１は、スキャナモータ１０８の回転数が目標回転数に到達したと判断すると、ＡＳＩＣ２１２によりアンブランキング発光に移行させる（区間１００５）。本実施例では、ＢＤセンサ１１０は画像形成ステーションＫに設けられているため、半導体レーザ１０７ｄがアンブランキング発光を行う。ＣＰＵ２１１は、ＡＳＩＣ２１２に対して／ＴＯＰ信号の出力を許可し、コントローラ部２０１に／ＴＯＰ信号を出力して画像形成を開始する（タイミング１００６）。尚、本実施例のカラー印字においては、ＹＭＣの３色のトナーを混色させることにより黒を形成する（プロセスブラック）ものとする。

［本実施例のカラー印字時の制御］
図１０は、本実施例のカラー印字時のスキャナ立ち上げを説明するフローチャートである。Ｓ１１０１でＣＰＵ２１１は、コントローラ部２０１からカラー印字の指示を受信すると、スキャナモータ１０８の駆動（立ち上げ）を開始し、Ｓ１１０２で画像形成ステーションＹ、Ｍ、ＣのＡＴＶＣ制御を実行する。尚、Ｓ１１０２の処理は、図９で説明した区間１００２に相当する。

Ｓ１１０３でＣＰＵ２１１は、半導体レーザ１０７ｄの発光タイミングになったか否かを判断し、発光タイミングになっていないと判断した場合、Ｓ１１０３の処理に戻る。Ｓ１１０３でＣＰＵ２１１は、半導体レーザ１０７ｄの発光タイミングになったと判断した場合、Ｓ１１０４で半導体レーザ１０７ｄを一定時間発光する。Ｓ１１０５でＣＰＵ２１１は、スキャナモータ１０８の立ち上げが完了したか否かを判断し、完了していないと判断した場合、Ｓ１１０３の処理に戻る。尚、Ｓ１１０１〜Ｓ１１０５までの処理は、図９で説明した半導体レーザ１０７ｄの点滅発光の区間１００１に相当する。ＣＰＵ２１１は、区間１００１において、ＢＤセンサ１１０により半導体レーザ１０７ｄのレーザ光を検出することにより、スキャナモータ１０８の回転数が目標回転数になるよう制御する。

Ｓ１１０５でＣＰＵ２１１は、スキャナモータ１０８の立ち上げが完了したと判断した場合、Ｓ１１０６で、画像形成ステーションＹ、Ｍ、ＣのＡＴＶＣ制御が完了したか否かを判断する。Ｓ１１０６でＣＰＵ２１１は、画像形成ステーションＹ、Ｍ、ＣのＡＴＶＣ制御が完了していないと判断した場合、Ｓ１１０６の処理に戻る。Ｓ１１０６でＣＰＵ２１１は、画像形成ステーションＹ、Ｍ、ＣのＡＴＶＣ制御が完了したと判断した場合、Ｓ１１０７でＡＳＩＣ２１２により半導体レーザ１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃ、１０７ｄを常時発光させる。そして、ＣＰＵ２１１は、半導体レーザ１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃの光量調整を開始する。また、ＣＰＵ２１１は、半導体レーザ１０７ｄから出射されたレーザ光をＢＤセンサ１１０により検出することで、スキャナモータ１０８の回転数をモニタする。尚、Ｓ１１０６の処理は、図９の点滅発光の区間１００１に含まれる区間１００２に相当する。また、Ｓ１１０７の処理は、図９の常時発光の区間１００３、及び区間１００３に含まれる区間１００４に相当する。

Ｓ１１０８でＣＰＵ２１１は、スキャナモータ１０８の回転数が安定したら、ＡＳＩＣ２１２により半導体レーザ１０７ｄをアンブランキング発光させる。尚、Ｓ１００８以降の処理は、図９で説明したアンブランキング発光の区間１００５に相当する。Ｓ１１０９〜Ｓ１１１１までの処理は、実施例１で説明した図７のＳ８０９〜Ｓ８１１までの処理と同じであるため、説明を省略する。

以上説明したように、本実施例によれば、画像形成ステーションＫがＢＤステーションで、カラー印字を指示された場合、次のような構成とする。即ち、スキャナモータ１０８が目標速度で安定して回転駆動するのを待つことなく、画像形成ステーションＹ、Ｍ、ＣのＡＴＶＣ制御を実行する構成とする。従って、スキャナがアンブランキング発光に入ったら、すぐにコントローラ部２０１に／ＴＯＰ信号を出力して画像形成を開始することで、ＦＰＯＴを短縮することができる。以上、本実施例によれば、ファーストプリントアウトタイムを短縮することができる。

１０３一次転写器
１０７半導体レーザ
１０８スキャナモータ
１１０ＢＤセンサ
１１１転写電流検知回路
２１１ＣＰＵ

Claims

第１の光源及び第２の光源と、
前記第１の光源から出射されたレーザ光により静電潜像が形成される第１の像担持体と、
前記第２の光源から出射されたレーザ光により静電潜像が形成される第２の像担持体と、
前記第１の像担持体に形成された静電潜像を現像しトナー画像を形成する第１の現像手段と、
前記第２の像担持体に形成された静電潜像を現像しトナー画像を形成する第２の現像手段と、
前記第１の現像手段により形成されたトナー画像を転写する第１の転写手段と、
前記第２の現像手段により形成されたトナー画像を転写する第２の転写手段と、
前記第１の光源及び前記第２の光源から出射されたレーザ光を偏向する回転多面鏡と、
前記回転多面鏡を駆動するモータと、
前記第１の光源から出射され、前記回転多面鏡により偏向されたレーザ光を検知する検知手段と、
前記第２の転写手段に電圧を印加する印加手段と、
前記印加手段により前記第２の転写手段に電圧を印加した際に流れる電流を検知する電流検知手段と、
前記モータの回転数が所定回転数となるように前記モータの駆動を前記検知手段の検知結果に基づき制御する立ち上げ制御と、画像形成時において前記第２の転写手段に所定の電流を流すために前記印加手段により前記第２の転写手段に印加される電圧を前記電流検知手段の検知結果に基づき決定する決定制御と、を並行して行う制御手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
前記制御手段は、前記決定制御を行っている間は、前記第２の光源からレーザ光を出射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。
前記制御手段は、前記決定制御が完了し、且つ前記立ち上げ制御が完了した後に、前記第２の光源からレーザ光を出射させて、レーザ光の光量の調整を行うことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
前記制御手段は、前記光量の調整が完了した後に、前記第１の光源から、前記検知手段の近傍でのみレーザ光を出射させるアンブランキング発光を行うことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
前記制御手段は、前記アンブランキング発光を開始した後に、画像形成動作を開始することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
前記第１の光源は、ブラックを除く他の色の画像を形成するための光源であり、
前記第２の光源は、前記ブラックの画像を形成するための光源であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記第１の光源は、ブラックの画像を形成するための光源であり、
前記第２の光源は、前記ブラックを除く他の色の画像を形成するための光源であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。