JP6302331B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
まず、図1を参照して、本発明の実施形態に係るカラー複合機の構成について説明する。カラー複合機は、図1に示すように、画像読取装置150と画像形成装置100とで構成される。
次に、図2及び図3を参照して、光走査部104Y、104M、104C、104Kの構成を説明する。なお、光走査部104Y、104M、104C、104K(Y色、M色、C色、K色に対応する画像形成部)の構成は同一であるため、以下では、添え字Y、M、C、Kを省略した表記を行う場合がある。例えば、感光ドラム102と表記した場合、感光ドラム102Y、102M、102C、102Kのそれぞれを表し、光走査部104と表記した場合、光走査部104Y、104M、104C、104Kのそれぞれを表すものとする。
まず、図3(a)は、光源201の拡大図であり、図3(b)は、光源201から出射されたレーザ光による感光ドラム102上の走査位置を示す図である。光源201は、それぞれがレーザ光を出射(出力)するN個の発光素子(LD1〜LDN)を備える。光源201のn番目(nは1〜Nの整数)の発光素子n(LDn)は、レーザ光Lnを出射する。図3(a)のX軸方向は、ポリゴンミラー204によって偏向された各レーザ光が感光ドラム102上を走査する方向(主走査方向)に対応する方向である。また、Y軸方向は、主走査方向に直交する方向であり、感光ドラム102の回転方向(副走査方向)に対応する方向である。
次に、図4を参照して、画像形成装置100の制御構成を説明する。図4に示すように、画像形成装置100は、画像形成に関連する制御構成として、中央画像処理部130、読取系画像処理部411、PDL処理部412、外部I/F413、画像メモリ414、外部メモリ415、及びスキャナユニット制御部210Y、210M、210C、210Kを備える。
次に、図5を参照して、光走査部104の制御構成を説明する。図5は、スキャナユニット制御部210の構成を示すブロック図である。スキャナユニット制御部210は、CPU401、クロック(CLK)信号生成部404、画像出力制御部405、メモリ(記憶部)406、ポリゴンモータ制御部408、及びモータドライバ409を備える。
画像形成装置100では、図3(a)に示すような光源201の構成に起因して、図6(a)に示すように、各発光素子から出射されたレーザ光が、感光ドラム102上で、主走査方向において異なる位置S1〜SNに結像する。このような画像形成装置では、各発光素子から出射されるレーザ光によって形成される静電潜像(画像)の主走査方向の書き出し位置を一定とするために、レーザ光を出射するタイミングを発光素子ごとに適切に制御する必要がある。
次に、図7及び図8を参照して、本実施形態に係る光走査部104の、BD間隔測定時及び画像形成時の動作について説明する。
CPU401は、BD間隔測定時には、2つの発光素子のそれぞれが順にレーザ光を出射し、各レーザ光が順にBDセンサ207に入射するよう、レーザドライバ200を介して光源201を制御する。即ち、BD間隔測定は、BDセンサ207から順に出力される2つのBD信号に基づいて行われる(ダブルBDモード)。一方、CPU401は、画像形成時には、特定の発光素子が出射したレーザ光がBDセンサ207に入射するよう、レーザドライバ200を介して光源201を制御する。更に、CPU401は、レーザ光が入射することによってBDセンサ207から出力される単一のBD信号を基準として、画像データに基づくレーザ光の相対的な出射タイミングを発光素子ごとに制御する(シングルBDモード)。
An=Adn+Asn (n=1, 2,..., N) (1)
CPU401は、A1〜ANを画像出力制御部405に設定することで、発光素子1〜Nのレーザ出射タイミングを制御する。図7(b)に示すように、画像出力制御部405は、単一のBD信号の生成タイミングを基準として、A1〜ANに従ったタイミングに、各発光素子に対応する画像データをレーザドライバ200に出力する。これにより、A1〜ANに従ったタイミングに、レーザドライバ200によって各発光素子が駆動され、感光ドラム102上で所望の主走査位置に、各ラインの静電潜像(画像)が形成される。
Asn=(Cs−Cr)/(N−1)×k×(n−1) (n=1, 2,..., N) (2)
ここで、nは、発光素子の番号を表す。Csは、後述するBD間隔測定における測定結果に相当する、(S102、S114で)メモリ406に保存されるカウント値である。Crは、工場調整時の測定によって得られる、BD間隔測定の基準値である。kは、2つのBD信号の時間間隔を示すカウント値を、感光ドラム102上の結像位置における走査時間間隔に変換するための変換係数である。
BD間隔測定をより高い精度で行うためには、非画像形成期間における複数回のBD間隔測定で得られた複数の測定結果について、移動平均等の平均化を行うことが有効である。しかし、上述のように、1つの非画像形成期間に実行するBD間隔測定の回数が十分でないと、所要の測定精度を達成するために必要な数の測定値を得られない可能性がある。
S107で、CPU401は、BD間隔測定の実行回数を、測定可能時間に基づいて決定し、処理をS113に進める。CPU401は、S113で、発光素子1及び32が出射するレーザ光の光量を、BD間隔測定用の予め定められた光量に設定し、S114で、BD間隔測定を実行する。CPU401は、1回のBD間隔測定を実行するごとに、S115で、測定可能時間が経過したか否かを判定し、経過していないと判定する限り、S114で、BD間隔測定を繰り返す。一方、CPU401は、S115で、測定可能時間が経過したと判定すると、処理をS116に進める。このようにして、CPU401は、測定可能期間内に実行可能な回数(即ち、S107で決定した回数)のBD間隔測定を繰り返し、得られた測定値を用いて平均値を算出する。
測定可能時間が所要測定時間よりも長い場合、非画像形成期間内に、所定の回数(1000回)のBD間隔測定を実行可能である。このため、S108で、CPU401は、BD間隔測定の実行回数を所定の回数(1000回)に設定し、処理をS109に進める。
Claims (14)
- それぞれが光ビームを出射する複数の発光素子を含む光源と、前記複数の発光素子から出射された複数の光ビームが感光体を走査するよう、当該複数の光ビームを偏向する偏向手段と、を備え、前記複数の光ビームによって走査されることによって前記感光体上に形成される静電潜像をトナーによって現像し、現像されたトナー像を記録媒体に転写する画像形成装置であって、
前記偏向手段によって偏向された光ビームの走査路上に設けられ、前記偏向手段によって偏向された光ビームが入射することによって当該光ビームを検出したことを示す検出信号を出力する光学センサと、
1枚の記録媒体に転写すべきトナー像を形成するための静電潜像の形成を終了してから次の記録媒体に転写すべきトナー像を形成するための静電潜像の形成を開始するまでの、記録媒体に転写するトナー像を形成するための静電潜像の形成を行わない非画像形成期間の長さを特定する特定手段と、
前記非画像形成期間に、前記複数の発光素子のうちの第1及び第2の発光素子のそれぞれからの光ビームが順に前記光学センサに入射するよう前記光源を制御し、前記光学センサから順に出力される2つの検出信号の時間間隔を測定する測定手段であって、前記光学センサを用いた測定を、前記特定手段によって特定された前記非画像形成期間の長さに応じた回数だけ繰り返し実行し、得られた測定値の平均値を算出する、前記測定手段と、
記録媒体への画像形成を行う際に、前記複数の発光素子のそれぞれの、画像データに基づく相対的な光ビームの出射タイミングを、前記測定によって得られた前記平均値に応じて制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。 - 前記特定手段は、トナー像を転写する記録媒体の種類またはサイズに基づいて、前記非画像形成期間の長さを特定することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記特定手段は、1枚の記録媒体に転写すべきトナー像を形成するための静電潜像の形成を終了してから次の記録媒体に転写すべきトナー像を形成するための静電潜像の形成を開始するまでの前記非画像形成期間に、画像形成条件を調整するための調整動作が実行される場合、当該調整動作に要する時間に基づいて、前記非画像形成期間の長さを特定する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。 - 前記特定手段は、特定した前記非画像形成期間の長さから、前記第1及び第2の発光素子から出射される光ビームの光量を前記測定用の光量と前記画像形成用の光量との間で切り替えるのに要する切替時間を除いた時間である測定可能時間に基づいて、前記測定を実行する回数を決定する
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記特定手段は、
前記測定可能時間が、前記測定を所定の回数だけ繰り返し実行するための所要測定時間よりも短い場合、前記測定可能時間に基づいて、前記測定を実行する回数を決定し、
前記測定可能時間が前記所要測定時間よりも長い場合、前記測定を実行する回数を前記所定の回数に決定する
ことを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。 - 前記測定手段は、前記測定可能時間が前記所要測定時間より長い場合、前記非画像形成期間において、次の記録媒体への画像形成のために前記第1及び第2の発光素子から出射される光ビームの光量を前記測定用の光量から前記画像形成用の光量に切り替える直前に、前記所定の回数の前記測定が完了するように、前記測定を開始する
ことを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。 - 前記測定手段は、前記非画像形成期間において、前記所定の回数の測定を開始するまでの間、前記複数の発光素子を消灯させた状態で待機する
ことを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。 - 前記測定手段は、前記測定可能時間が前記所要測定時間よりも短い場合、1つの前記非画像形成期間と過去の非画像形成期間とにおける、最新の前記所定の回数の測定で得られた測定値を平均化し、前記測定可能時間が前記所要測定時間よりも長い場合、1つの前記非画像形成期間における前記所定の回数の測定で得られた測定値を平均化することで、前記平均値を算出する平均化手段、を備える
ことを特徴とする請求項5から7のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記平均化手段は、前記測定可能時間が前記所要測定時間よりも短い場合、複数の記録媒体への画像形成を行う1つの画像形成ジョブの実行中の複数の非画像形成期間における、最新の前記所定の回数の測定で得られた測定値を平均化することで、前記平均値を算出することを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。
- 前記所定の回数は、前記複数の発光素子のそれぞれの、画像データに基づく光ビームの出射タイミングを、前記平均値に応じて予め定められた精度で制御するための回数として定められることを特徴とする請求項5から9のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記制御手段による制御の基準となる基準値と、前記基準値に対応して定められた、前記複数の発光素子のそれぞれの前記出射タイミングを示すタイミング値とを予め格納した記憶手段を更に備え、
前記制御手段は、前記複数の発光素子のそれぞれについて、前記平均値と前記基準値との差分に応じて前記タイミング値を補正して得られる値を用いて、前記出射タイミングを制御する
ことを特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記光学センサから出力される1つの検出信号に対する、前記複数の発光素子のそれぞれの、画像データに基づく光ビームの出射タイミングの相対遅延時間を、前記平均値に応じて制御することを特徴とする請求項11に記載の画像形成装置。
- 前記複数の発光素子は、前記光源において直線状に一列に配置されており、
前記第1及び第2の発光素子は、前記複数の発光素子のうち、両端に配置された発光素子である
ことを特徴とする請求項1から12のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記感光体と、
前記感光体を帯電させる帯電手段と、
前記複数の光ビームの走査によって前記感光体に形成された静電潜像を現像して、記録媒体に転写すべきトナー像を前記感光体に形成する現像手段と
を更に備えることを特徴とする請求項1から13のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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