JP7158949B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

光ビームを用いて画像を形成する画像形成装置に関する。

従来電子写真方式を用いた画像形成装置として、光ビームを走査させることによって感光体上に静電潜像を形成し、静電潜像を現像することによってトナー像を形成するものが知られている。このような画像形成装置には光ビームを走査させる装置として光走査装置が備えられている。光走査装置は、レーザーダイオード、回転多面鏡、回転多面鏡を回転駆動する駆動モータ、回転多面鏡によって偏向された光ビームを受光する受光センサ（Ｂｅａｍ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ、以下ＢＤとする。）を有する。ＢＤが光ビームを受光することによって主走査同期信号が生成される。

特許文献１には、上記主走査同期信号を画像形成装置の特性に応じて遅延させた疑似同期信号を生成する画像形成装置が開示されている。特許文献１に示す画像形成装置では、処理回路（集積回路）間の画像データの転送や処理回路における画像データの処理は疑似同期信号に同期して行われている。

特開２００５－３２６５４１号公報

従来の画像形成装置において、画像形成中に生成される主走査同期信号に同期して疑似同期信号が生成されているため、次のような課題が生じ得る。例えば、画像形成中に記録媒体にジャムが発生した場合、画像形成装置のＣＰＵは光走査装置の動作を停止させる。光走査装置の動作が停止すると主走査同期信号が生成されなくなるため、主走査同期信号に同期して生成する疑似同期信号が生成されなくなってしまう。疑似同期信号の生成が停止すると、処理回路において図１０に示すように１ページに対する画像データの処理および出力が完了していない場合、１ページに対する画像データの一部がその処理回路内に残留してしまう。すると、ジャム復帰した際に画像形成装置はその処理回路に残留した画像データに基づく画像形成を行ってしまうため、出力画像に不良が生じる虞があった。上記課題に鑑み、本発明は、記録媒体のジャムが発生した際に、処理回路に画像データが残留してしまうことを抑制することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の画像形成装置は、
搬送されてくる記録媒体に画像を形成する画像形成装置において、
電流が供給されることによって光ビームを出射する光源と、
駆動信号に応じて前記光源に前記電流を供給する駆動部と、
前記光ビームが前記感光体を走査するように前記光ビームを偏向するポリゴンミラーと、
前記ポリゴンミラーによって偏向された光ビームを受光する受光センサを含み、前記受光センサが前記光ビームを受光したことに応じて水平同期信号を生成する第１の生成手段と、
入力された画像データを２値データに変換し、１ライン分の当該２値データを前記駆動信号として前記水平同期信号に同期して前記駆動部に出力する処理回路と、
前記水平同期信号に対応するトリガー信号を生成する第２の生成手段と、
前記駆動部の動作を制御する制御手段と、
を有し、
前記処理回路は、前記記録媒体のジャムが発生した場合、前記ジャムが発生した際に前記処理回路に残留した画像データを２値データに変換し、１ライン分の当該２値データを前記トリガー信号に同期して出力し、
前記制御手段は、前記ジャムが発生すると、前記駆動信号が出力されたとしても前記光源から前記光ビームが出射されないように前記駆動部を制御することを特徴とする。

本発明によれば、記録媒体のジャムが発生した際に、処理回路に画像データが残留してしまうことを抑制することができる。

画像形成装置の概略構成を模式的に示した断面図 制御部とレーザースキャナユニットの構成を示したブロック図 画像処理部の構成を示したブロック図 実施例１のＣＰＵの動作を示したフローチャート 実施例１の画像形成動作停止後の画像処理部の動作を示したフローチャート 実施例１の制御部とレーザースキャナユニットの動作を示したタイミングチャート 実施例２のＣＰＵの動作を示したフローチャート 実施例３のＣＰＵの動作を示したフローチャート 実施例３の画像形成動作停止後の画像処理部の動作を示したフローチャート ジャム発生時の緊急停止時に生じる課題を示した図

以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施形態を詳しく説明する。

（画像形成装置の構成）
図１は画像形成装置Ａの構成を示す断面図である。図１に示すように画像形成装置Ａは画像形成部１０と、画像形成部１０へシートを供給するシート給送部２０と、シートにトナー像を転写する中間転写部３０と、シートにトナー像を定着する定着部４０とを備える。

画像形成部１０は、感光ドラム（１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ）の周囲に、帯電ワイヤ（１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ）、レーザースキャナユニット１３、現像器（１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋ）、ドラムクリーニングブレード（１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ）を備える。ここで参照符号の添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは使用するトナーの色であり、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックであることを示している。以下の説明において、トナーの色を区別する必要がない場合には、添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略する。

図３に示すコントローラ１０３からプリント動作の開始の指示をＣＰＵ１０１が受けると、シート積載部２１ａ又は２１ｂに収納されたシートＳは給送ローラ２２ａ又は２２ｂによって中間転写部３０に送り出される。このとき、画像形成部１０は、帯電ワイヤ１２に帯電バイアスを印加することにより、帯電ワイヤ１２と接触する感光ドラム１１の表面を帯電させる。そして、レーザースキャナユニット１３がレーザー光を出射し、レーザー光を感光ドラム１１に照射する。これにより、感光ドラム１１の電位が部分的に低下して画像情報に応じた静電潜像が感光体ドラム１１の表面上に形成される。

その後、現像器１４が現像スリーブに現像バイアスを印加することにより、現像スリーブから感光ドラム１１表面に形成された静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する。

一次転写帯電器３５は、感光ドラム１１上のトナー像を中間転写ベルト３１上へ一次転写する。中間転写ベルト３１に転写されず、感光ドラム１１上に残留したトナーはドラムクリーニングブレード１５によって除去される。中間転写ベルト３１に転写されたトナー像は、転写ニップ部Ｔｅに送り込まれ、トナー像がシートＳに転写される。

その後、トナー像が転写されたシートＳは定着装置４０に搬送され、定着装置４０の加熱部４１ａと加圧部４１ｂとの間に形成された定着ニップ部において加熱・加圧され、トナー像がシートＳに定着される。その後、シートＳは排出搬送路を通って排出部５０に排出される。

（画像処理部の構成）
次に、図３、図４のブロック図を用いて画像処理部の構成について説明する。図３は制御部１００とレーザースキャナユニット１３、コントローラ１０３の関係を示している。制御部１００は画像形成装置Ａの基本制御を行う制御手段であるところのＣＰＵ１０１、第１処理回路であるところのコントローラ１０３から伝達された画像データに対して補正処理を行う画像処理部１０２を有する。画像処理部１０２は第２処理回路であるところのＡＳＩＣである。コントローラ１０３は、読取装置や外部情報装置から入力された画像データに対してスクリーン処理、濃度調整処理（γ補正）、感動ドラムの回転方向である副走査方向の倍率補正、色変換処理などを実行する。コントローラ１０３は、濃度階調を示す多値の画像データに関する処理を行う。

レーザースキャナユニット１３はレーザービーム（光ビーム）を出射する光源であるところのレーザーダイオード１３１、レーザービームを水平走査させるポリゴンミラー１３４（回転多面鏡）、ポリゴンミラー１３４を駆動するポリゴンモータ１３３、レーザービームを受光する受光センサであるところのＢＤセンサ１３２、レーザーを制御する光源駆動部であるレーザードライバ１０４、ポリゴンモータを駆動するモータ駆動部であるポリゴンモータ駆動ＡＳＩＣ１０５を有する。レーザードライバ１０４は駆動信号（ＰＷＭ信号）に応じて駆動電流を出力し、レーザーダイオード１３１はその駆動電流が供給されることによって発光する。ＣＰＵ１０１と画像処理部１０２、コントローラ１０３、レーザードライバ１０４、ポリゴンモータ駆動ＡＳＩＣ１０５はそれぞれシリアル通信を行い、情報の送受信を行う。

図４は画像処理部１０２の構成を示すブロック図である。画像処理部１０２内では画像形成のために必要な様々な処理を行う。例えば、画像処理部１０２は、水平同期信号制御部１０６および垂直同期信号制御部１０９を備える。水平同期信号制御部１０６はＢＤセンサ１３２からの受光信号に応じて水平同期信号（生ＢＤ信号／主走査同期信号）を生成し、や垂直同期信号制御部１０９は記録媒体の搬送経路中に配置されたセンサが記録媒体の搬送を検知した出力に基づいて垂直同期信号（副走査同期信号）を生成する。また、画像処理部１０２は、画像枠生成部１１０、倍率補正部１１１を備える。コントローラ１０３から送られてきた画像データに対して画像枠生成部１１０は画像出力位置を決定し、倍率補正部１１１は画像データを補正することによって出力画像の主走査方向の倍率補正を行う。画像処理部１０２は内部レジスタ１１２を備える。レジスタ１１２は、上記の画像処理部１０２が実行するデータ処理（補正処理）を実行するための制御データを記憶する。レジスタ１１２への制御データの設定は画像形成装置Ａの起動に応じてＣＰＵ１０１が行う。ジャムの発生によって装置が緊急停止した場合、画像処理部１０２全体をリセットすることによって画像処理部１０２内部に残留した画像データを商況することも考えられる。しかしながら、ジャム復帰後の画像形成を再開する前にＣＰＵ１０１がレジスタ１１２への制御データの設定をやり直さなければならないため、画像形成開始まで時間がかかり、ユーザーを待たせてしまうという課題がある。

上記水平同期信号制御部１０６は、画像処理部１０２内部のカウンタを用いて疑似ＢＤ信号（トリガー信号）の生成を行う疑似水平同期信号生成部１０７、画像処理部１０２の動作を生ＢＤ信号に同期して制御するか、疑似ＢＤ信号に同期して制御するかの切り替えを行う水平同期制御切り替え部１０８を有する。ポリゴンモータ駆動ＡＳＩＣ１０５には生ＢＤ信号が入力されている。ポリゴンモータ駆動ＡＳＩＣ１０５は、生ＢＤ信号の周期に基づいてポリゴンモータ１３４の回転速度を制御する。

（実施例１）
本実施例の一連のＣＰＵ１０１の動作を、図５のフローチャートを用いて説明する。また、ＣＰＵ１０１の動作に関連する画像処理部１０２、コントローラ１０３、レーザードライバ１０４、ポリゴンモータ駆動ＡＳＩＣ１０５の動作を図７のタイミングチャートを用いて説明する。

コントローラ１０３は１ページ分の画像データを画像レジスタ１１３にバッファすると、ＣＰＵ１０１に対してプリント動作開始の指示を行う。これを受け、ＣＰＵ１０１は画像処理部１０２内のレジスタ１１２に対して、生ＢＤ制御で動作するように設定を行う（Ｓ２０１）。

次に、ＣＰＵ１０１はポリゴンモータ駆動ＡＳＩＣ１０５に対してポリゴンモータＯＮの指示を出す（Ｓ２０２）。ポリゴンモータＯＮの指示を受けたポリゴンモータ駆動ＡＳＩＣ１０５はモータ制御信号（加速信号、減速信号）を出力してポリゴンモータ１３３を回転させる（Ｔ１０１）。ポリゴンモータ１３３の回転速度が一定速度に達するとレーザーダイオード１３１からレーザーが発光され、ＢＤセンサ１３２によって生ＢＤ信号が検出される。レーザードライバ１０４は検出した生ＢＤ信号をポリゴンモータ駆動ＡＳＩＣ１０５、画像処理部１０２に通知する（Ｔ１０２）。

ポリゴンモータ駆動ＡＳＩＣ１０５は生ＢＤ信号の入力タイミングを元にポリゴンモータ制御信号（加速信号、減速信号）を制御し、ポリゴンモータ１３３の回転速度を制御する。また、ＢＤセンサ１３２によって検出された生ＢＤ信号は画像処理部１０２に通知され（Ｔ１０２）、画像処理部１０２はこの生ＢＤ信号をもとに同期合わせを行い、水平同期信号制御部１０６で水平同期信号を生成する（Ｔ１０３）。

ポリゴンモータ１３３の回転速度が一定になると、画像形成装置ＡはシートＳの搬送に合わせて画像形成動作を開始する（Ｓ２０３）。シートＳがレジストローラ２５ａ、２５ｂに到達すると、ＣＰＵ１０１は画像処理部１０２にＰＴＯＰ信号を通知する。画像処理部１０２はこのＰＴＯＰ信号を受信することによって垂直同期信号制御部１０９で垂直同期信号を生成して、コントローラ１０３へ垂直同期信号を通知する（Ｔ１０４）。

コントローラ１０３は垂直同期信号の受信を起点に、画像処理部１０２への画像データの通知を開始し、水平同期信号に同期して１ラインずつ画像データを通知する（Ｔ１０５）。画像処理部１０２は受け取った画像データに対して様々な補正を行い、補正した多値の画像データを所定のルックアップテーブルを用いて２値のビットデータ（２値データ）を複数含むビットパターンに変換する。補正後の画像データをレーザードライバ１０４に駆動信号（ＰＷＭ信号）として出力する（Ｔ１０６）。駆動信号はこの繰り返しにより、レーザードライバ１０４は１つのラインごとに決まった位置からレーザービームを照射し、潜像画像を形成する。

ＣＰＵ１０１は画像形成中に緊急停止が発生しないか監視を行い（Ｓ２０４）、緊急停止が発生しなかった場合（Ｓ２０４ ＮＯ）、プリント動作を正常終了する（Ｓ２０５）。

画像形成中に記録媒体のジャムが発生した場合（Ｓ２０４ ＹＥＳ）、画像形成装置Ａの画像形成動作を停止する（Ｓ２０６）。この時、レーザーダイオード１３１、ポリゴンモータ１３３に対しても強制停止を行う。なお、このときの停止とはレーザーダイオード１３１が発効しない状態、ポリゴンモータ１３３が回転しない状態になることを意味する。

次にＣＰＵ１０１は画像処理部１０２内のレジスタ１１２に対して、疑似ＢＤ制御で動作するように設定を行い（Ｓ２０７）、最後にプリント動作が異常終了したことをコントローラ１０３へ通知する（Ｓ２０８）。

画像形成装置Ａが動作を停止した後の画像処理部１０２の動作を図６のフローチャートを用いて説明する。画像処理部１０２は、Ｓ２０７でＣＰＵ１０１から疑似ＢＤ制御ＯＮの通知を受けると、水平同期制御切り替え部１０８によって、画像処理部１０２の動作を生ＢＤ信号に同期した制御から、疑似ＢＤ信号に同期して制御するように切り替えを行う（Ｓ３０１）。

さらに、画像処理部１０２は疑似水平同期信号生成部１０７を用いて疑似ＢＤ信号の生成を開始する（Ｓ３０２）。疑似ＢＤ信号は生ＢＤ信号同様、画像書き出しタイミングの基準となる信号であり、画像処理部１０２はこの疑似ＢＤ信号をもとに同期合わせを行い、内部制御を継続することが可能となる。従って、画像処理部１０２は疑似ＢＤ信号に同期して１ラインずつ画像信号の出力を行う（Ｓ３０３）。

画像処理部１０２は、１ページ分の画像信号の出力が終了するまで疑似ＢＤ信号の生成（Ｓ３０２）、画像信号の出力（Ｓ３０３）を繰り返し（Ｓ３０４ ＮＯ）、１ページ分の画像信号の出力が終了するとフロー終了となる（Ｓ３０４ ＹＥＳ）。

以上説明したように、実施例１の画像形成装置によれば、画像形成装置Ａの動作が停止し、画像処理部１０２への生ＢＤ信号の供給が停止した場合も、疑似ＢＤ制御に切り替えて疑似ＢＤ信号に同期して制御することで画像処理部１０２の動作を継続することが可能となる。

その結果、１ページ分の画像信号を出し切ることができ、次のプリント動作開始時には画像処理部１０２内に不要な画像信号が残っていないため、次ジョブ時に前ジョブの途中画像を出力するという画像不良を防ぐことができる。

（実施例２）
実施例１では、画像形成中に緊急停止が発生した場合に画像処理部１０２の制御を必ず生ＢＤ制御から疑似ＢＤ制御に切り替えているが、画像処理部１０２内に画像信号がない場合は画像処理部１０２の制御を生ＢＤ制御から疑似ＢＤ制御へ切り替えて画像処理部１０２の動作を継続する必要はない。

つまり、前回転や紙間、後回転動作など静電潜像動作以外の際に緊急停止が発生した場合は、必ずしも画像処理部１０２の制御を生ＢＤ制御から疑似ＢＤ制御に切り替える必要はない。この場合のＣＰＵ１０１の動作を図８のフローチャートを用いて説明する。Ｓ２１１からＳ２１６までのフローは実施例１に示したＳ２０１からＳ２０６の動作と同じなので説明を省略する。

緊急停止が発生し、画像形成装置Ａの動作を停止すると、ＣＰＵ１０１は静電潜像形成中か否かの判断を行う（Ｓ２１７）。静電潜像形成中でない場合（Ｓ２１７ ＮＯ）はプリント動作が異常終了したことをコントローラ１０３へ通知（Ｓ２１８）する。また、静電潜像形成中である場合（Ｓ２１７ ＹＥＳ）は画像処理部１０２内のレジスタ１１２に対して、疑似ＢＤ制御で動作するように設定を行う（Ｓ２１９）。これにより、画像処理部１０２は生ＢＤ制御から疑似ＢＤ制御へ切り替えを行い、１ページ分の画像信号の出力を行う（図６）。その後、ＣＰＵ１０１はプリント動作が異常終了したことをコントローラ１０３へ通知（Ｓ２１８）し、フロー終了となる。

以上説明したように、実施例２の画像形成装置によれば、前回転や紙間、後回転動作時に緊急停止が発生した場合は、画像処理部１０２は生ＢＤ制御のまま動作を停止し、静電潜像形成中に緊急停止が発生した場合にのみ、疑似ＢＤ制御に切り替えることが可能になり、画像処理部１０２の動作時間を短縮することができる。

（実施例３）
実施例１や実施例２では、緊急停止時に画像処理部１０２内の画像信号を１ページ分全て出力する例を示した。実施例３では、図９のフローチャートを用いて緊急停止が発生した時点で画像処理部１０２内に残留している画像信号のみを出力する場合について説明する。

Ｓ２２１からＳ２２８は実施例２のＳ２１１からＳ２１８の動作と同じなので説明を省略する。静電潜像形成中に画像形成装置Ａの動作が停止すると、ＣＰＵ１０１はコントローラ１０３へ画像信号停止の要求を行う（Ｓ２２９）。これによりコントローラ１０３は画像処理部１０２への画像信号の通知を停止する。その後、ＣＰＵ１０１は画像処理部１０２内のレジスタ１１２に対して、疑似ＢＤ制御で動作するように設定を行う（Ｓ２３０）。

画像形成装置Ａが動作を停止した後の画像処理部１０２の動作を図１０のフローチャートを用いて説明する。画像処理部１０２は、Ｓ２３０でＣＰＵ１０１から疑似ＢＤ制御ＯＮの通知を受けると、水平同期制御切り替え部１０８によって、画像処理部１０２の動作を生ＢＤ信号に同期した制御から、疑似ＢＤ信号に同期して制御するように切り替えを行う（Ｓ３１１）。さらに、画像処理部１０２は疑似水平同期信号生成部１０７を用いて疑似ＢＤ信号の生成を開始し（Ｓ３１２）、疑似ＢＤ信号に同期して１ラインずつ画像信号の出力を行う（Ｓ３１３）。Ｓ２２９によって、この時すでにコントローラ１０３から画像処理部１０２への画像信号の受信は停止しているため、画像処理部１０２は内部に画像信号が残っている間は疑似ＢＤ信号の生成（Ｓ３１２）、画像信号の出力（Ｓ３１３）を繰り返し（Ｓ３１４ ＹＥＳ）、内部の画像信号が無くなるとフロー終了となる（Ｓ３０４ ＮＯ）。

以上説明したように、実施例３の画像形成装置によれば、静電潜像形成中に画像形成装置Ａの動作が停止し、画像処理部１０２への生ＢＤ信号の供給が停止した場合、コントローラからの画像信号の通知を停止し、その後に画像処理部１０２の動作を疑似ＢＤ制御に切り替えるので、画像処理部１０２は緊急停止時点で内部に残留している画像信号の出力のみを行えばよくなる。その結果、より短い時間で画像信号の出力を終了することが可能になる。

本実施例ではＣＵＰ１０１からの通知により画像処理部１０２の制御を生ＢＤ制御から疑似ＢＤ制御に切り替えたが、画像処理部１０２内部で生ＢＤ信号の供給の有無を判断し、生ＢＤ制御と疑似ＢＤ制御の切り替えを行ってもよい。

１３ レーザースキャナユニット
１００ 制御部
１０１ ＣＰＵ
１０２ 画像処理部
１０３ コントローラ
１０４ レーザードライバ
１０５ ポリゴンモータ駆動ＡＳＩＣ
１０６ 水平同期信号制御部
１０７ 疑似水平同期信号生成部
１０８ 水平同期制御切り替え部
１３１ レーザーダイオード
１３２ ＢＤセンサ
１３３ ポリゴンモータ
１３４ ポリゴンミラー

Claims (3)

1. 搬送されてくる記録媒体に画像を形成する画像形成装置において、
   電流が供給されることによって光ビームを出射する光源と、
   駆動信号に応じて前記光源に前記電流を供給する駆動部と、
   前記光ビームが前記感光体を走査するように前記光ビームを偏向するポリゴンミラーと、
   前記ポリゴンミラーによって偏向された光ビームを受光する受光センサを含み、前記受光センサが前記光ビームを受光したことに応じて水平同期信号を生成する第１の生成手段と、
   入力された画像データを２値データに変換し、１ライン分の当該２値データを前記駆動信号として前記水平同期信号に同期して前記駆動部に出力する処理回路と、
   前記水平同期信号に対応するトリガー信号を生成する第２の生成手段と、
   前記駆動部の動作を制御する制御手段と、
   を有し、
   前記処理回路は、前記記録媒体のジャムが発生した場合、前記ジャムが発生した際に前記処理回路に残留した画像データを２値データに変換し、１ライン分の当該２値データを前記トリガー信号に同期して出力し、
   前記制御手段は、前記ジャムが発生すると、前記駆動信号が出力されたとしても前記光源から前記光ビームが出射されないように前記駆動部を制御することを特徴とすることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記処理回路は、前記記録媒体のジャムが発生したことに応じて前記トリガー信号を生成することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記画像形成装置は、前記ポリゴンミラーを回転させる駆動モータと、前記駆動モータを駆動するモータ駆動部と、を備え、
   前記モータ駆動部は、前記水平同期信号の周期に基づいて前記駆動モータの回転速度を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。

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