JP2022093046A - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents

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Abstract

Figure 2022093046000001
【課題】シンプルな制御構成ながらも、トナー像の重ね合わせの精度を維持するとともに、二次転写部へのシートの搬送タイミングが遅れた場合におけるトナーの消費量及び印字の処理時間を抑える画像形成装置並びに画像形成方法を提供する。
【解決手段】画像形成装置において、シートが所定のシート遅延判定タイミングでシート搬送路上の所定のシート遅延判定位置に未到達のとき、かつ、色分解した色に使用される光のうちの1つでも所定のシート遅延判定タイミングまでに露光を開始するときには、画像形成動作をキャンセルする一方、シートが所定のシート遅延判定タイミングでシート搬送路上の所定のシート遅延判定位置に未到達のとき、かつ、色分解した色に使用される光のうちの全てでシートの所定のシート遅延判定タイミング後に露光を開始するときには、画像形成動作をキャンセルすることなく、画像形成動作を引き続き行う。
【選択図】図5

Description

本発明は、画像形成装置及び画像形成方法に関する。
画像形成装置として、画像データを複数色に色分解し、帯電された複数の像担持体に対して複数色に対応する光をそれぞれ所定の露光タイミングで露光して複数色のトナー像をそれぞれ複数の像担持体に順次形成し、複数の像担持体に形成された複数色のトナー像を順次重ねて中間転写体に一次転写し、中間転写体に一次転写されたトナー像をシート収容部からシート搬送路に沿って二次転写部へ搬送されたシートに所定の二次転写タイミングで二次転写する、いわゆるタンデム方式の画像形成装置が知られている。
シートは、二次転写のタイミングに合わせて二次転写部へと搬送されるが、シートの給紙を行う給紙ローラやシートの搬送を行う搬送ローラのスリップ等によって、二次転写部へのシートの搬送タイミングが遅れる場合がある。従来、シートが所定のシート遅延判定タイミングでシート搬送路上の所定のシート遅延判定位置に未到達のときには、二次転写部へのシートの搬送タイミングが二次転写のタイミングに間に合わないと判定されるとともに、一旦形成されたトナー像が一律に破棄されていたことから、トナーの無駄や印字時間の増大が発生していた(図4の従来の画像形成動作の制御の一例を示すフローチャートを参照)。
そこで、シートの搬送遅延が発生した場合に、二次転写部へのシートの搬送タイミングを二次転写のタイミングに間に合わせるべく、トナー像の形成速度及び画像データの送信速度を遅らせる画像形成装置が考えられた(例えば、特許文献1参照)。
特開2011-7949号公報
しかし、特許文献1のようにトナー像の形成速度及び画像データの送信速度を遅らせるとすると、制御が複雑になってしまうという問題があった。また、タンデム方式の画像形成装置において、トナー像の形成速度を遅延させつつトナー像を精度よく重ね合わせていくことが極めて困難であるという問題があった。
本発明は、上記従来の問題点を解決するためになされたものであり、シンプルな制御構成ながらも、トナー像の重ね合わせの精度を維持するとともに、二次転写部へのシートの搬送タイミングが遅れた場合におけるトナーの消費量及び印字の処理時間を抑える画像形成装置並びに画像形成方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、画像データを複数色に色分解し、帯電された複数の像担持体に対して前記複数色に対応する光をそれぞれ所定の露光タイミングで露光して前記複数色のトナー像をそれぞれ前記複数の像担持体に順次形成し、前記複数の像担持体に形成された前記複数色のトナー像を順次重ねて中間転写体に一次転写し、前記中間転写体に一次転写されたトナー像をシート収容部からシート搬送路に沿って二次転写部へ搬送されたシートに所定の二次転写タイミングで二次転写する画像形成装置において、前記シートが所定のシート遅延判定タイミングで前記シート搬送路上の所定のシート遅延判定位置に到達したか否かに基づいて、前記二次転写部への前記シートの搬送タイミングが前記二次転写タイミングに対して遅れるか否かを判定するシート遅延判定手段と、前記二次転写部への前記シートの搬送タイミングが前記二次転写タイミングに対して遅れるとき、かつ、前記色分解した色に使用される光のうちの1つでも前記シート遅延判定タイミングまでに露光を開始するときに、画像形成動作をキャンセルする画像形成キャンセル手段と、前記二次転写部への前記シートの搬送タイミングが前記二次転写タイミングに対して遅れるとき、かつ、前記色分解した色に使用される光のうちの全てで前記シート遅延判定タイミング後に露光を開始するときに、前記画像形成動作をキャンセルすることなく、前記画像形成動作を引き続き行う画像形成継続手段と、を有することを特徴とする。
また、前記画像形成装置において、前記画像形成継続手段は、前記色分解した色に使用される光のうちの全てで前記シートの前記シート遅延判定タイミング後に露光を開始するとき、前記色分解した色に使用される光の露光の開始を待機してもよい。
また、前記画像形成装置において、前記画像形成継続手段は、前記二次転写タイミングに対して遅れた前記二次転写部への前記シートの搬送タイミングに合わせて前記露光を開始してもよい。
また、前記画像形成装置において、前記シート遅延判定タイミングは、前記複数色に対応する光のうち最初の光の露光タイミングの後、かつ、前記複数色に対応する光のうち最後の光の露光タイミングの前であってもよい。
また、前記画像形成装置において、前記シート遅延判定タイミングは、前記複数色に対応する光のうち2番目の光の露光タイミングの前であってもよい。
また、前記画像形成装置において、前記シート収容部は、複数のカセットを含み、
前記シート遅延判定位置は、前記複数のカセットから前記シートを供給したか否かをそれぞれ検知する位置に設けられていてもよい。
また、前記画像形成装置において、前記シート遅延判定タイミングは、前記色分解した色に使用される光の露光タイミングに応じてそれぞれ設定されていてもよい。
また、本発明の画像形成方法は、画像データを複数色に色分解し、帯電された複数の像担持体に対して前記複数色に対応する光をそれぞれ所定の露光タイミングで露光して前記複数色のトナー像をそれぞれ前記複数の像担持体に順次形成し、前記複数の像担持体に形成された前記複数色のトナー像を重ねて中間転写体に一次転写し、前記中間転写体に一次転写されたトナー像をシート収容部からシート搬送路に沿って二次転写部へ供給されたシートに所定の二次転写タイミングで二次転写する画像形成方法において、前記シートが所定のシート遅延判定タイミングで前記シート搬送路上の所定のシート遅延判定位置に到達したか否かに基づいて、前記二次転写部への前記シートの搬送タイミングが前記二次転写タイミングに対して遅れるか否かを判定するシート遅延判定手段を実行し、前記二次転写部への前記シートの搬送タイミングが前記二次転写タイミングに対して遅れるとき、かつ、前記色分解した色に使用される光のうちの1つでも前記シート遅延判定タイミングまでに露光を開始するときに、画像形成動作をキャンセルする画像形成キャンセル手段を実行し、前記二次転写部への前記シートの搬送タイミングが前記二次転写タイミングに対して遅れるとき、かつ、前記色分解した色に使用される光のうちの全てで前記シート遅延判定タイミング後に露光を開始するときに、前記画像形成動作をキャンセルすることなく、前記画像形成動作を引き続き行う画像形成継続手段を実行することを特徴とする。
本発明によれば、トナー像の重ね合わせの精度を維持しつつも、シートの搬送遅延が発生した場合におけるトナーの無駄や印字時間の増大を回避することができる画像形成装置及び画像形成方法を、簡単な制御構成で実現することができる。
実施形態1における画像形成装置の構成を示す概略断面図である。 実施形態1における画像形成ユニットを示す概略断面図である。 実施形態1における制御構成を示す概略ブロック図である。 従来の画像形成動作の制御の一例を示すフローチャートである。 実施形態1における画像形成動作の制御の一例を示すフローチャートである。 実施形態2におけるシート遅延判定位置を示す概略断面図である。 イエロー(Y)が使用色である場合における画像形成動作を示すタイミングチャートである。 イエロー(Y)が不使用色であって、かつ、マゼンタ(M)が使用色である場合における画像形成動作を示すタイミングチャートである。 図7Aにおけるマゼンタ(M)に対応する光の露光タイミングの修正を示すタイミングチャートである。 イエロー(Y)及びマゼンタ(M)のいずれもが不使用色であって、かつ、シアン(C)が使用色である場合における画像形成動作を示すタイミングチャートである。 図8Aにおけるシアン(C)に対応する光の露光タイミングの修正を示すタイミングチャートである。 イエロー(Y)、マゼンタ(M)及びシアン(C)のいずれもが不使用色である場合における画像形成動作を示すタイミングチャートである。 図9Aにおけるブラック(K)に対応する光の露光タイミングの修正を示すタイミングチャートである。 実施形態3における画像形成動作の制御の一例を示すフローチャートである。
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しながら説明する。以下の説明では、同一の部品等には同一の符号を付しており、それら部品等の名称及び機能も同じである。従って、それらの部品等についての詳細な説明を省略している。
(実施形態1)
-画像形成装置の構成-
図1は、実施形態1における画像形成装置Aの構成を示す概略断面図である。図2には、実施形態1における画像形成ユニットUを示す概略断面図である。なお、図において、符号Xは、幅方向(奥行き方向)を示しており、-X方向(マイナスX方向)を前方向とし、+X方向(プラスX方向)を後方向とする。符号Yは、幅方向Xに直交する左右方向Yを示しており、-Y方向(マイナスY方向)を左方向とし、+Y方向(プラスY方向)を右方向とする。符号Zは、上下方向を示しており、-Z方向(マイナスZ方向)を下方向とし、+Z方向(プラスZ方向)を上方向とする。
先ず、画像形成装置Aの構成について図1及び図2を用いて説明する。画像形成装置Aは、画像読取部1と、画像形成部2と、中間転写体3と、二次転写部4と、シート収容部5と、シート検知部6と、シートローラ7と、を有している(図1参照)。画像形成装置Aには、シートPが搬送されるシート搬送路Sが設けられている(図1参照)。本実施形態における画像形成装置Aによる印字には、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(K)の各色のトナーが用いられる。
<画像読取部>
画像読取部1は、原稿から画像を読み取るものであり、画像形成装置Aの上部に設けられている。画像読取部1は、原稿読取装置10と、原稿載置台11と、自動原稿処理装置12と、を有している(図1参照)。
原稿読取装置10は、原稿に光を照射し、その反射光に基づいて原稿から画像を読み取るものである。原稿読取装置10には、例えば、原稿に光を照射する光源と、レンズやイメージセンサと、原稿の反射光をレンズに導くミラー等と、が内蔵されている。レンズを介してイメージセンサに入射された原稿の反射光がイメージセンサによって光電変換されることにより、画像データDが生成される。
原稿載置台11は、ユーザーによって原稿が載置される部分であり、原稿読取装置10の上側に設けられている(図1参照)。原稿載置台11は、透明ガラスから形成されている。自動原稿処理装置12は、ユーザーによって差し込まれた原稿を原稿読取装置10へ自動的かつ連続的に搬送するものであり、原稿載置台11の上側に設けられている(図1参照)。原稿の画像は、原稿載置台11上に載置された状態で、あるいは、自動原稿処理装置12によって原稿読取装置10へ搬送された状態で、原稿読取装置10によって読み取られる。
<画像形成部>
画像形成部2は、画像データDに基づいてトナー像を形成するものであり、露光装置20と、現像装置21(21a~21d)と、像担持体22(22a~22d)と、帯電器23(23a~23d)と、クリーニングユニット24(24a~24d)と、を有している(図2参照)。
露光装置20は、帯電された像担持体22(22a~22d)の表面を、各色に応じて所定の露光タイミングtE1~tE4で露光することにより、各色に応じた静電潜像を像担持体22(22a~22d)の表面に形成するものである。露光装置20には、光源200と、光源200から出射されたレーザビームを走査するポリゴンミラー201と、ポリゴンミラー201によって反射されたレーザ光を像担持体22に導くための光学要素202(例えば、レンズやミラー等)と、が内蔵されている。
現像装置21(21a~21d)は、それぞれの像担持体22の表面に形成された静電潜像を各色(Y,M,C,K)のトナーにより顕像化(可視化)するものである。現像装置21がトナーを像担持体22に飛翔させることにより、像担持体22の表面に形成された静電潜像に対してトナーが供給される。
像担持体22(22a~22d)は、その表面に静電潜像が形成されるものであり、メインモータ910の駆動によって、所定の方向に回転駆動される。像担持体22の回転駆動によって、像担持体22上に顕像化されたトナー像が、中間転写体3へと搬送される。
帯電器23(23a~23d)は、像担持体22の表面を所定の電位に均一に帯電させるものである。帯電器23には、例えば、接触型の帯電器(例えばローラ型やブラシ型のもの)や、チャージャ型の帯電器が用いられる。
クリーニングユニット24(24a~24d)は、現像、画像転写後における像担持体22上の表面に残留したトナーを除去、回収するものである。
<中間転写体>
中間転写体3は、像担持体22の上方に配置されており、像担持体22の表面に形成された各色のトナー像が一旦転写されるものである。中間転写体3は、中間転写ベルト30と、駆動ローラ31と、従動ローラ32と、一次転写ローラ33と、を有している。
中間転写ベルト30は、所定の方向に回転される無端状のベルトであり、駆動ローラ31と従動ローラ32とに懸架されている。中間転写ベルト30の外表面は、像担持体22と接触している。像担持体22(22a~22d)にそれぞれ顕像化された各色のトナー像は、中間転写ベルト30上に順次重ねて転写される。中間転写ベルト30上に転写されたトナー像は、中間転写ベルト30の回転によって、二次転写部4へと搬送される。中間転写ベルト30は、例えば、厚さ100μm~150μm程度のフィルムから形成されている。
駆動ローラ31は、ベルトモータ911の駆動によって、所定の方向に回転駆動されるローラであり、中間転写体3の右端側に設けられている(図2参照)。駆動ローラ31の回転駆動によって、中間転写ベルト30が回転される。
従動ローラ32は、中間転写ベルト30に沿って回転自在に設けられたローラである(図2参照)。従動ローラ32は、中間転写ベルト30の回転に従って回転される。
一次転写ローラ33(33a~33d)は、それぞれ、中間転写ベルト30を介して像担持体22(22a~22d)に対応するように列設されている(図2参照)。一次転写ローラ33に転写バイアスが印加されることにより、像担持体22のトナー像が中間転写ベルト30に転写される。この転写バイアスは、トナーの帯電極性(例えばマイナス電極)とは逆極性(例えばプラス電極)の高電圧の転写バイアスである。
一次転写ローラ33の外周面には、導電性の弾性材(例えばEPDM、発泡ウレタン等の材料からなるもの)が設けられている。この導電性の弾性材が設けられていることにより、中間転写ベルト30に対して均一に高電圧を印加することが可能となる。以下、像担持体22に形成された各色のトナー像が中間転写ベルト30上に転写されることを、「一次転写」と称す。
現像装置21(21a~21d)、像担持体22(22a~22d)、帯電器23(23a~23d)、クリーニングユニット24(24a~24d)及び一次転写ローラ33(64a~64d)は、それぞれ、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(K)の各色に応じて画像形成ユニットU(U1~U4)を構成している(図2参照)。具体的には、イエロー(Y)の画像を形成する画像形成ユニット(Y)U1には、現像装置21aと、像担持体22aと、帯電器23aと、クリーニングユニット24aと、が設けられている。マゼンタ(M)の画像を形成する画像形成ユニット(M)U2には、現像装置21bと、像担持体22bと、帯電器23bと、クリーニングユニット24bと、が設けられている。シアン(C)の画像を形成する画像形成ユニット(C)U3には、現像装置21cと、像担持体22cと、帯電器23cと、クリーニングユニット24cと、が設けられている。ブラック(K)の画像を形成する画像形成ユニット(K)U4には、現像装置21dと、像担持体22dと、帯電器23dと、クリーニングユニット24dと、が設けられている。画像形成ユニット(Y)U1、画像形成ユニット(M)U2、画像形成ユニット(C)U3及び画像形成ユニット(K)U4は、それぞれの色の画像が中間転写体3に順次一次転写されるよう、中間転写体3に沿って列設されている(図2参照)。
<二次転写部>
二次転写部4は、中間転写ベルト30上に一次転写された各色のトナー像を、二次転写タイミングtPでシートP上に転写するものである。二次転写タイミングtPとは、中間転写ベルト30上のトナー像が二次転写部4に到達するタイミングである。二次転写部4は、シートPと中間転写ベルト30とが対向する転写部位に設けられた二次転写ローラ40を有している。二次転写ローラ40には、中間転写ベルト30上の各色のトナー像をシートPに転写させるための電圧、すなわち、トナーの帯電極性(例えばマイナス電極)とは逆極性(例えばプラス電極)の電圧が印加される。以下、中間転写ベルト30上に転写された各色のトナー像がシートPに転写されることを、「二次転写」と称す。
<シート収容部>
シート収容部5は、画像形成装置Aの下部に配置されており、画像形成に使用するシートPを収容するカセット50を有している。シート収容部5は、複数のカセット50を有していてもよい。また、複数のカセット50には、それぞれ、任意の材質やサイズのシートが収容されていてもよい。
<シート検知部>
シート検知部6は、シート遅延判定位置αにシートPが到達したか否かを検知するものである。シート遅延判定位置αは、シート搬送路Sにおけるシート収容部5の下流側かつ二次転写部4の上流側に設けられている(図1参照)。シート検知部6は、例えば、光センサーであり、シート遅延判定位置αにおけるシートPの存在の有無によって、出力信号のレベルを変化させるセンサーである。
<シートローラ>
シートローラ7(7a~7d)は、ピックアップローラ7aと、搬送ローラ7b~7dと、レジストローラ7eと、を有している。
ピックアップローラ7aは、シート収容部5の用紙束の最上層の記録用紙(シートP)を引き出し、シート搬送路Sへと搬送するものである。ピックアップローラ7aは、ピックアップモータ912の駆動によって回転駆動される。
搬送ローラ7b~7dは、シートPをシート搬送路Sに沿って搬送するものである。搬送ローラ7b~7dは、搬送モータ913の駆動によって回転駆動される。
レジストローラ7eは、シート収容部5から搬送されてくるシートPを一旦停止させて、シートPの先端を揃えるものである。レジストローラ7eは、搬送モータ913の駆動によって回転駆動される。搬送モータ913によるレジストローラ7eへの駆動力の伝達は、クラッチ914によってON/OFFされる。
<その他の構成>
上記の他、画像形成装置Aには、定着装置70と、排出部71と、が設けられている(図1参照)。
定着装置70は、シートP上に転写されたトナー像を加熱溶融してシートP上に固着させることにより、トナー像をシートP上に定着させるものであり、シート搬送路Sにおいて二次転写部4の上流側に設けられている。
排出部71は、画像形成装置Aの上部に設けられており、印字済みのシートPをフェイスダウンで載引するものである。
以上説明した画像形成装置Aによって、次の通りシートPに印字される。先ず、シートPがピックアップローラ7aによってシート収容部5から引き出される。シートPが、搬送ローラ11aによってレジストローラ7eまで搬送される。次いで、シートPが、レジストローラ7eによって所定の搬送タイミングtCで二次転写部4へと搬送される。二次転写部4において、中間転写ベルト30上に一次転写されたトナー像が、二次転写タイミングtPでシートPに二次転写される。その後、定着装置70によって、トナー像がシートPに定着される。その後、シートPが、搬送ローラ11bを経て、排出部71上に排出されることをもって、シートPへの印字が完了する。
-画像形成の制御-
図3は、実施形態1における制御構成を示す概略ブロック図である。画像形成装置Aは、上記構成に加えて、制御部8を有している。以下、制御部8について説明する。
<制御部>
制御部8は、CPU(Central Processing Unit)等のコンピュータからなる処理部80と、ROM(Read Only Memory)等の不揮発性メモリ及びRAM(Random Access Memory)等の揮発性メモリを含む記憶部81と、PC(パーソナルコンピュータ)等の外部装置とデータの送受信を行うI/F部82と、を有している(図3参照)。
制御部8の入力系には、画像読取部1と、シート検知部6と、が電気的に接続されている(図3参照)。制御部8の出力系には、画像形成部2と、バイアス制御回路90と、コントローラ91と、が電気的に接続されている(図3参照)。バイアス制御回路90には、一次転写ローラ33に転写バイアスを印加するバイアス電源900と、二次転写ローラ40に電圧を印加する直流電源901と、が電気的に接続されている。コントローラ91には、メインモータ910と、ベルトモータ911と、ピックアップモータ912と、搬送モータ913と、クラッチ914と、が電気的に接続されている。メインモータ910、ベルトモータ911、ピックアップモータ912、搬送モータ913及びクラッチ914は、コントローラ91によって制御される。
制御部8は、各種構成要素の作動(画像形成部2の露光・現像作動、中間転写体3の一次転写作動、二次転写部4の二次転写作動等)の制御を行う役割を持つ。処理部80によって、記憶部81のROMに予め格納された制御プログラムが呼び出され、記憶部81のRAM上にロードされると、上記各種構成要素の作動の制御が実行される。
<各種構成要素の作動の制御>
以下、制御部8による各種構成要素の作動の制御について説明する。
先ず、画像形成部2の露光・現像作動の制御について説明する。制御部8の処理部80は、画像データDをイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(K)の各色に色分解する。画像データDは、画像読取部1によって入力され、あるいは、I/F部82を介してPC等の外部装置から入力される。画像データDは、カラー画像又はモノクロ画像であるが、モノクロ画像の場合であっても、印刷品質を向上する処理(例えば、アンチエイリアス処理)のために、各色に色分解される場合がある。
処理部80は、画像データDが色分解された色に基づいて、画像形成部2の露光装置20に露光動作を開始させる。露光動作は、画像データDが色分解された色に含まれる色(以下、「使用色」という)について実行される。使用色に応じて露光される光を、「色分解した色に使用される光」と称す。画像データDが色分解された色に含まれない色(以下、「不使用色」という)については、その不使用色のトナーが印字不要であることから、露光動作は実行されない。
本実施形態において、トナー像がイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の順番に、像担持体22(22a~22d)から中間転写ベルト30上に順次重ねて転写されることから、処理部80は、露光装置20に、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)のそれぞれに応じた露光タイミングtE1~tE4で、色分解した色に使用される光の露光動作を順次開始させる。
処理部80は、露光装置20の露光動作に合わせて、現像装置21(21a~21d)に現像動作をさせるとともに、コントローラ91を介してメインモータ910を駆動させることにより像担持体22を回転駆動させる。
次に、中間転写体3の一次転写作動について説明する。処理部80は、コントローラ91を介してベルトモータ911を駆動させることにより中間転写体3の駆動ローラ31を回転駆動させる。駆動ローラ31の回転駆動によって、中間転写ベルト30が回転される。
処理部80は、中間転写ベルト30の回転に合わせて一次転写ローラ33(33a~33d)に順次転写バイアスを印加するために、バイアス制御回路90を介してバイアス電源900を作動させる。一次転写ローラ33に転写バイアスが印加されることにより、トナー像が像担持体22(22a~22d)から中間転写ベルト30上に順次重ねて転写される。中間転写ベルト30上に順次重ねて転写されたトナー像は、中間転写ベルト30の回転によって二次転写部4まで搬送される。
さらに、二次転写部4の二次転写作動の制御について説明する。処理部80は、二次転写タイミングtPに合わせてシートPを二次転写部4に搬送するために、コントローラ91を介してクラッチ914をONにさせるとともに、搬送モータ913を駆動させることによりレジストローラ7eを回転駆動させる。
処理部80は、二次転写タイミングに合わせて二次転写ローラ40に電圧を印加するために、バイアス制御回路90を介して直流電源901を作動させる。二次転写ローラに電圧が印加されることにより、トナー像がシートPに二次転写される。
上記の各種構成要素の作動の制御に加えて、処理部80は、シート遅延判定手段801と、画像形成キャンセル手段802と、画像形成継続手段803と、を有する(図3参照)。
<シート遅延判定手段>
図5は、本実施形態における画像形成動作の制御の一例を示すフローチャートである。
処理部80は、二次転写部4へのシートPの搬送タイミングtCが二次転写タイミングtPに対して遅れるか否かを判定するシート遅延判定手段801を実行する。二次転写部4へのシートPの搬送タイミングtCは、ピックアップローラ7aや搬送ローラ7b~7dにおけるシートPのスリップを起因として、二次転写タイミングtPに対して遅れる場合がある。
具体的に、シート遅延判定手段801は、二次転写部4へのシートPの搬送タイミングtCが二次転写タイミングtPに対して遅れるか否かに基づいて、二次転写部4へのシートPの搬送タイミングtCが二次転写タイミングtPに対して遅れるか否かを判定する手段であり、次の通り実行される。
処理部80は、所定のシート遅延判定タイミングtJで、シート検知部6から、シートPがシート遅延判定位置αに到達したか否かの情報を取得する。シート遅延判定タイミングtJとは、処理部80がシート検知部6から情報を取得するタイミングとして予め記憶部81に設定されたタイミングである。シート遅延判定タイミングtJは、少なくとも、シートPがシート遅延判定タイミングtJでシート遅延判定位置αに到達した場合における二次転写部4へのシートPの搬送タイミングtCが、二次転写タイミングtPに間に合うタイミングに設定されている。すなわち、シートPがシート遅延判定タイミングtJまでにシート遅延判定位置αに到達したとき、処理部80は、二次転写部4へのシートPの搬送タイミングtCが二次転写タイミングtPに間に合うと判定する。一方、シートPがシート遅延判定タイミングtJでシート遅延判定位置αに未到達のとき、処理部80は、二次転写部4へのシートPの搬送タイミングtCが二次転写タイミングtPに対して遅れると判定する。
<画像形成キャンセル手段>
処理部80は、二次転写部4へのシートPの搬送タイミングtCが二次転写タイミングtPに対して遅れるとき、かつ、色分解した色に使用される光のうちの1つでも、シート遅延判定タイミングtJまでに露光が開始されるときに、画像形成キャンセル手段802を実行する。画像形成キャンセル手段802は、露光から二次転写までの一連の画像形成動作をキャンセルする手段である。
画像形成動作のキャンセルとは、像担持体22上の電荷やトナーを除去するとともに、中間転写ベルト30のトナーを除去することにより、再び画像形成動作の実行が可能な状態に画像形成装置Aを復元することを指す。画像形成動作のキャンセルによって、印字の処理時間が増大してしまう。また、画像形成動作のキャンセル時に、像担持体22上あるいは中間転写ベルト30上に既にトナーが使用されていた場合は、そのトナーが無駄となってしまう。二次転写部4へのシートPの搬送タイミングtCが二次転写タイミングtPに対して遅れる場合であっても、できる限り画像形成動作を継続することにより、トナーの消費量や印字の処理時間をできる限り抑えることが望まれる。そこで、処理部80は、以下の二次転写部4へのシートPの搬送タイミングtCが二次転写タイミングtPに対して遅れるときに、以下の画像形成継続手段803を実行する。
<画像形成継続手段>
処理部80は、二次転写部4へのシートPの搬送タイミングtCが二次転写タイミングtPに対して遅れるとき、かつ、色分解した色に使用される光のうちの全てでシートPのシート遅延判定タイミングtJ後に露光を開始するときに、画像形成継続手段803を実行する。画像形成継続手段803は、画像形成動作をキャンセルすることなく、画像形成動作を引き続き行う手段である。
二次転写部4へのシートPの搬送タイミングtCが二次転写タイミングtPに対して遅れる場合であっても、色分解した色に使用される光のうちの全てでシートPのシート遅延判定タイミングtJ後に露光を開始するときには、シート遅延判定タイミングtJの時点で使用される光のうちの全てが未露光であることから、これらの光の露光タイミングを待機させることにより、画像形成動作をキャンセルすることなく、画像形成動作を引き続き行うことが可能となる。これにより、二次転写部4へのシートPの搬送タイミングtCが二次転写タイミングtPに対して遅れる場合には一律に画像形成動作がキャンセルされていた従来の場合と比較して、画像形成動作のキャンセルを起因とするトナーの無駄や印字時間の増大が抑えられるという効果が生じる。また、上記の制御は、露光から二次転写までの一連の画像形成動作に割り込むものでも、画像形成の速度に影響を及ぼすものでもないため、中間転写ベルト30上のトナー像の重ね合わせの精度は維持されるという効果が生じる。
本実施形態において、処理部80による画像形成継続手段803は、色分解した色に使用される光のうちの全てでシートPのシート遅延判定タイミングtJ後に露光を開始するとき、色分解した色に使用される光の露光の開始を待機する。処理部80は、シート遅延判定タイミングtJから所定の露光待機時間の間、露光装置20の露光動作の開始を待機する。露光待機時間は、各色に応じて予め記憶部81に設定されている。露光動作の開始の待機に伴い、二次転写タイミングtPが遅くなることから、二次転写タイミングtPに対して、二次転写部4へのシートPの搬送タイミングtCに猶予が与えられる。これにより、二次転写部4へのシートPの搬送タイミングtCが二次転写タイミングtPに対して遅れる場合における画像形成動作のキャンセルの発生率が低減されるという効果が生じる。
また、本実施形態において、処理部80による画像形成継続手段803は、二次転写タイミングtPに対して遅れた二次転写部4へのシートPの搬送タイミングtCに合わせて露光を開始する。処理部80は、二次転写タイミングtPに対して遅れた二次転写部4へのシートPの搬送タイミングtCに合わせて露光装置20の露光動作を開始する。換言すると、各色に応じた露光タイミングtE1~tE4は、シートPが二次転写部4へと搬送される搬送タイミングtCに合わせて修正された修正二次転写タイミングtP´に基づいて、修正露光タイミングtR1~tR4に修正される。これにより、二次転写部4へのシートPの搬送タイミングtCが二次転写タイミングtPに対して遅れた場合であっても、トナー像がシートPに精度よく二次転写されるという効果が生じる。
上記の処理部80による制御の具体的な手順について、図5を用いて説明する。
まず、ステップS1において、シート遅延判定手段801を実行する。具体的には、ステップS1において、シートPがシート遅延判定タイミングtJまでにシート遅延判定位置αに到達したか否かを判定する。シートPがシート遅延判定タイミングtJでシート遅延判定位置αに未到達のとき、すなわち、二次転写部4へのシートPの搬送タイミングtCが二次転写タイミングtPに対して遅れるときは、ステップS2へと進む。シートPがシート遅延判定タイミングtJまでにシート遅延判定位置αに到達したとき、すなわち、二次転写部4へのシートPの搬送タイミングtCが二次転写タイミングtPに間に合うときは、ステップS16へと進む。
ステップS2において、イエロー(Y)が使用色である場合には、ステップS5へと進む。ステップS5において、イエロー(Y)に対応する光の露光が開始されていた場合には、ステップS8へと進み、画像形成キャンセル手段802を実行する。ステップS5において、イエロー(Y)に対応する光の露光が開始前である場合には、ステップS11へと進み、画像形成継続手段803を実行して、イエロー(Y)に対応する光の露光の開始を待機する。
ステップS3において〔すなわち、イエロー(Y)が不使用色である場合〕、マゼンタ(M)が使用色である場合には、ステップS6へと進む。ステップS6において、マゼンタ(M)に対応する光の露光が開始されていた場合には、ステップS9へと進み、画像形成キャンセル手段802を実行する。ステップS6において、マゼンタ(M)に対応する光の露光が開始前である場合には、ステップS12へと進み、画像形成継続手段803を実行して、マゼンタ(M)に対応する光の露光の開始を待機する。
ステップS4において〔すなわち、イエロー(Y)及びマゼンタ(M)のいずれもが不使用色である場合〕、シアン(C)が使用色である場合には、ステップS7へと進む。ステップS7において、シアン(C)に対応する光の露光が開始されていた場合には、ステップS10へと進み、画像形成キャンセル手段802を実行する。ステップS7において、シアン(C)に対応する光の露光が開始前である場合には、ステップS13へと進み、画像形成継続手段803を実行して、シアン(C)に対応する光の露光の開始を待機する。
なお、上記ステップS2~S4のいずれもがNOである場合〔すなわち、イエロー(Y)、マゼンタ(M)及びシアン(C)のいずれもが不使用色である場合〕には、ブラック(K)のみが使用色となる。本実施形態において、この場合、ステップS4においてブラック(K)に対応する光の露光が開始前であることから、ステップS14へと進み、画像形成継続手段803を実行して、ブラック(K)に対応する光の露光の開始を待機する。
上記ステップS11~S14においてそれぞれ露光を待機した後、ステップ15においてシートPがシート遅延判定位置αに到達する。次のステップ16において、二次転写部4へのシートPの搬送を開始する。さらに、次のステップ17において、色分解した色に使用される光の露光が開始される。ステップ18において二次転写部4へ搬送されたシートPに二次転写が実行されることをもって、画像形成動作が完了する。
(実施形態2)
図6は、実施形態2におけるシート遅延判定位置αを示す概略断面図である。
以下、実施形態2におけるシート遅延判定位置α及びシート遅延判定タイミングtJについて説明する。
<シート遅延判定位置>
実施形態2において、シート収容部5は、複数のカセット50(50a~50c)を有している。シートPは、複数のカセット50(50a~50c)から、それぞれシート供給路S1~S3へと引き出された後、シート搬送路Sへと合流する(図6参照)。
シート供給路S1~S3には、それぞれ、シート遅延判定位置α(α1~α3)が設けられている。換言すると、シート遅延判定位置α(α1~α3)は、複数のカセット50からシートPを供給したか否かをそれぞれ検知する位置に設けられている。例えば、カセット50aからシートPが供給される場合には、シート遅延判定タイミングtJで、シートPがシート遅延判定位置α1に到達したか否かの情報に基づいて、二次転写部4へのシートPの搬送タイミングtCが二次転写タイミングtPに間に合うか否かが判定される。これにより、複数のカセット50(50a~50c)に応じて、二次転写部4へのシートPの搬送タイミングtCが二次転写タイミングtPに間に合うか否かが確実に判定されるという効果が生じる。
<シート遅延判定タイミング>
実施形態1と同様に、露光装置20は、帯電された像担持体22(22a~22d)の表面を、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色に応じて所定の露光タイミングtE1~tE4で露光するものである。
ここで、実施形態2におけるシート遅延判定タイミングtJは、最初の光に該当するイエロー(Y)に対応する光の露光タイミングtE1の後、かつ、最後の光に該当するブラック(K)に対応する光の露光タイミングtE4の前に設定されている。これにより、シート遅延判定タイミングtJが露光タイミングtE1の前に設定される場合と比較して、露光動作が早く開始されるとともに画像形成動作の効率化が図られるという効果が生じる。また、シート遅延判定タイミングtJが露光タイミングtE4の前に設定されることにより、二次転写部4へのシートPの搬送タイミングtCが二次転写タイミングtPに対して遅れる場合において、一律に画像形成動作がキャンセルされる事態が回避されるとともにトナーの消費量等が抑えられるという効果が生じる。
さらに、実施形態2におけるシート遅延判定タイミングtJは、2番目の光に該当するマゼンタ(M)に対応する光の露光タイミングtE2の前に設定されている。これにより、画像形成動作の効率化と、画像形成動作のキャンセルを起因とするトナーの無駄の削減等と、が適切なバランスで実現されるという効果が生じる。
実施形態2におけるシート遅延判定タイミングtJについて、図7~図10Bを用いて説さらに説明する。
図7は、イエロー(Y)が使用色である場合における画像形成動作を示すタイミングチャートである。図8Aは、イエロー(Y)が不使用色であって、かつ、マゼンタ(M)が使用色である場合における画像形成動作を示すタイミングチャートである。図8Bは、図8Aにおけるマゼンタ(M)に対応する光の露光タイミングの修正を示すタイミングチャートである。図9Aは、イエロー(Y)及びマゼンタ(M)のいずれもが不使用色であって、かつ、シアン(C)が使用色である場合における画像形成動作を示すタイミングチャートである。図9Bは、図9Aにおけるシアン(C)に対応する光の露光タイミングの修正を示すタイミングチャートである。図10Aは、イエロー(Y)、マゼンタ(M)及びシアン(C)のいずれもが不使用色である場合における画像形成動作を示すタイミングチャートである。図10Bは、図10Aにおけるブラック(K)に対応する光の露光タイミングの修正を示すタイミングチャートである。図7~図10Bにおいて、二点鎖線は、イエロー(Y)に対応する静電潜像及びトナー像を表し、一点鎖線は、マゼンタ(M)に対応する静電潜像及びトナー像を表し、破線は、シアン(C)に対応する静電潜像及びトナー像を表し、実線は、ブラック(K)に対応する静電潜像及びトナー像を表す。
図7に示すように、実施形態2におけるシート遅延判定タイミングtJは、最初の光に該当するイエロー(Y)に対応する光の露光タイミングtE1の後に設定されていることから、イエロー(Y)が使用色である場合には、シート遅延判定タイミングtJで既にイエロー(Y)に対応する光の露光が開始されている。イエロー(Y)が使用色である場合において、シートPがシート遅延判定タイミングtJでシート遅延判定位置αに未到達のときには、画像形成動作のキャンセルはやむを得ない。
しかしながら、図8Aに示すように、実施形態2におけるシート遅延判定タイミングtJは、2番目の光に該当するマゼンタ(M)に対応する光の露光タイミングtE2の前に設定されていることから、イエロー(Y)が不使用色である場合においては、シートPがシート遅延判定タイミングtJでシート遅延判定位置αに未到達のときであっても、画像形成動作のキャンセルが回避される。
実施形態2において、図8Aに示すように、イエロー(Y)が不使用色であって、かつ、マゼンタ(M)が使用色である場合において、二次転写部4へのシートPの搬送タイミングtCが二次転写タイミングtPに間に合うときには、露光タイミングtE2でマゼンタ(M)に対応する光の露光を開始する。一方、図8Bに示すように、イエロー(Y)が不使用色であって、かつ、マゼンタ(M)が使用色である場合において、二次転写部4へのシートPの搬送タイミングtCが二次転写タイミングtPに対して遅れるときには、二次転写タイミングtPに対して遅れた二次転写部4へのシートPの搬送タイミングtCに合わせて修正された修正露光タイミングtR2でマゼンタ(M)に対応する光の露光を開始する。
また、実施形態2において、図9Aに示すように、イエロー(Y)及びマゼンタ(M)のいずれもが不使用色であって、かつ、シアン(C)が使用色である場合において、二次転写部4へのシートPの搬送タイミングtCが二次転写タイミングtPに間に合うときには、露光タイミングtE3でシアン(C)に対応する光の露光を開始する。一方、図9Bに示すように、イエロー(Y)及びマゼンタ(M)のいずれもが不使用色であって、かつ、シアン(C)が使用色である場合において、二次転写部4へのシートPの搬送タイミングtCが二次転写タイミングtPに対して遅れるときには、二次転写タイミングtPに対して遅れた二次転写部4へのシートPの搬送タイミングtCに合わせて修正された修正露光タイミングtR3でシアン(C)に対応する光の露光を開始する。
さらに、実施形態2において、図10Aに示すように、イエロー(Y)、マゼンタ(M)及びシアン(C)のいずれもが不使用色である場合において、二次転写部4へのシートPの搬送タイミングtCが二次転写タイミングtPに間に合うときには、露光タイミングtE4でブラック(K)に対応する光の露光を開始する。一方、図10Bに示すように、イエロー(Y)、マゼンタ(M)及びシアン(C)のいずれもが不使用色である場合において、二次転写部4へのシートPの搬送タイミングtCが二次転写タイミングtPに対して遅れるときには、二次転写タイミングtPに対して遅れた二次転写部4へのシートPの搬送タイミングtCに合わせて修正された修正露光タイミングtR4でブラック(K)に対応する光の露光を開始する。
(実施形態3)
図11は、実施形態3における画像形成動作の制御の一例を示すフローチャートである。
実施形態3において、シート遅延判定タイミングtJ(tJ1~tJ4)は、色分解した色に使用される光の露光タイミングtE(tE1~tE4)に応じてそれぞれ設定されている。シート遅延判定タイミングtJ(tJ1~tJ4)は、予め記憶部81に設定されている。これにより、色分解した色に使用される光の露光タイミングに応じて、それぞれ、二次転写部4へのシートPの搬送タイミングtCが二次転写タイミングtPに対して遅れるか否かが判定されることから、画像形成動作の効率化が図られるという効果が生じる。
以下、実施形態3における画像形成動作の制御の手順について、図11を用いて説明する。実施形態3におけるステップS8~S21は、実施形態1におけるステップS5~S18とそれぞれ同様である。
実施形態3において、ステップS1において、イエロー(Y)が使用色である場合には、ステップS4へと進む。ステップS4において、シート遅延判定手段801を実行する。シートPが、露光タイミングtE1に対応するシート遅延判定タイミングtJ1までにシート遅延判定位置αに到達したとき、すなわち、二次転写部4へのシートPの搬送タイミングtCが二次転写タイミングtPに間に合うときは、ステップS19へと進む。一方、ステップS4において、シートPがシート遅延判定タイミングtJ1でシート遅延判定位置αに未到達のとき、すなわち、二次転写部4へのシートPの搬送タイミングtCが二次転写タイミングtPに対して遅れるときは、ステップS8へと進む。
ステップS2において〔すなわち、イエロー(Y)が不使用色である場合〕、マゼンタ(M)が使用色である場合には、ステップS5へと進む。ステップS5において、シート遅延判定手段801を実行する。シートPが、露光タイミングtE2に対応するシート遅延判定タイミングtJ2までにシート遅延判定位置αに到達したとき、すなわち、二次転写部4へのシートPの搬送タイミングtCが二次転写タイミングtPに間に合うときは、ステップS19へと進む。一方、ステップS5において、シートPがシート遅延判定タイミングtJ2でシート遅延判定位置αに未到達のとき、すなわち、二次転写部4へのシートPの搬送タイミングtCが二次転写タイミングtPに対して遅れるときは、ステップS9へと進む。
ステップS3において〔すなわち、イエロー(Y)及びマゼンタ(M)のいずれもが不使用色である場合〕、シアン(C)が使用色である場合には、ステップS6へと進む。ステップS6において、シート遅延判定手段801を実行する。シートPが、露光タイミングtE3に対応するシート遅延判定タイミングtJ3までにシート遅延判定位置αに到達したとき、すなわち、二次転写部4へのシートPの搬送タイミングtCが二次転写タイミングtPに間に合うときは、ステップS19へと進む。一方、ステップS6において、シートPがシート遅延判定タイミングtJ3でシート遅延判定位置αに未到達のとき、すなわち、二次転写部4へのシートPの搬送タイミングtCが二次転写タイミングtPに対して遅れるときは、ステップS10へと進む。
ブラック(K)のみが使用色である場合には、ステップS7へと進む。ステップS7において、シート遅延判定手段801を実行する。シートPが、露光タイミングtE4に対応するシート遅延判定タイミングtJ4までにシート遅延判定位置αに到達したとき、すなわち、二次転写部4へのシートPの搬送タイミングtCが二次転写タイミングtPに間に合うときは、ステップS19へと進み、一方、シートPがシート遅延判定タイミングtJ4でシート遅延判定位置αに未到達のとき、すなわち、二次転写部4へのシートPの搬送タイミングtCが二次転写タイミングtPに対して遅れるときは、ステップS17へと進む。
上記の実施形態及び実施例はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。従って、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態及び実施例のみにより解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。
A 画像形成装置
1 画像読取部
2 画像形成部
3 中間転写体
4 二次転写部
5 シート収容部
6 シート検知部
7 シートローラ
8 制御部
80 処理部
81 記憶部
82 I/F部
90 バイアス制御回路
91 コントローラ
tP 二次転写タイミング
tC 搬送タイミング
tE 露光タイミング
tJ シート遅延判定タイミング
α シート遅延判定位置

Claims (8)

  1. 画像データを複数色に色分解し、帯電された複数の像担持体に対して前記複数色に対応する光をそれぞれ所定の露光タイミングで露光して前記複数色のトナー像をそれぞれ前記複数の像担持体に順次形成し、前記複数の像担持体に形成された前記複数色のトナー像を順次重ねて中間転写体に一次転写し、前記中間転写体に一次転写されたトナー像をシート収容部からシート搬送路に沿って二次転写部へ搬送されたシートに所定の二次転写タイミングで二次転写する画像形成装置において、
    前記シートが所定のシート遅延判定タイミングで前記シート搬送路上の所定のシート遅延判定位置に到達したか否かに基づいて、前記二次転写部への前記シートの搬送タイミングが前記二次転写タイミングに対して遅れるか否かを判定するシート遅延判定手段と、
    前記二次転写部への前記シートの搬送タイミングが前記二次転写タイミングに対して遅れるとき、かつ、前記色分解した色に使用される光のうちの1つでも前記シート遅延判定タイミングまでに露光を開始するときに、画像形成動作をキャンセルする画像形成キャンセル手段と、
    前記二次転写部への前記シートの搬送タイミングが前記二次転写タイミングに対して遅れるとき、かつ、前記色分解した色に使用される光のうちの全てで前記シート遅延判定タイミング後に露光を開始するときに、前記画像形成動作をキャンセルすることなく、前記画像形成動作を引き続き行う画像形成継続手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
  2. 請求項1に記載の画像形成装置であって、
    前記画像形成継続手段は、前記色分解した色に使用される光のうちの全てで前記シートの前記シート遅延判定タイミング後に露光を開始するとき、前記色分解した色に使用される光の露光の開始を待機することを特徴とする画像形成装置。
  3. 請求項2に記載の画像形成装置であって、
    前記画像形成継続手段は、前記二次転写タイミングに対して遅れた前記二次転写部への前記シートの搬送タイミングに合わせて前記露光を開始することを特徴とする画像形成装置。
  4. 請求項1から請求項3までのいずれか1つに記載の画像形成装置であって、
    前記シート遅延判定タイミングは、前記複数色に対応する光のうち最初の光の露光タイミングの後、かつ、前記複数色に対応する光のうち最後の光の露光タイミングの前であることを特徴とする画像形成装置。
  5. 請求項4に記載の画像形成装置であって、
    前記シート遅延判定タイミングは、前記複数色に対応する光のうち2番目の光の露光タイミングの前であることを特徴とする画像形成装置。
  6. 請求項1から請求項5までのいずれか1つに記載の画像形成装置であって、
    前記シート収容部は、複数のカセットを含み、
    前記シート遅延判定位置は、前記複数のカセットから前記シートを供給したか否かをそれぞれ検知する位置に設けられていることを特徴とする画像形成装置。
  7. 請求項1から請求項6までのいずれか1つに記載の画像形成装置であって、
    前記シート遅延判定タイミングは、前記色分解した色に使用される光の露光タイミングに応じてそれぞれ設定されていることを特徴とする画像形成装置。
  8. 画像データを複数色に色分解し、帯電された複数の像担持体に対して前記複数色に対応する光をそれぞれ所定の露光タイミングで露光して前記複数色のトナー像をそれぞれ前記複数の像担持体に順次形成し、前記複数の像担持体に形成された前記複数色のトナー像を重ねて中間転写体に一次転写し、前記中間転写体に一次転写されたトナー像をシート収容部からシート搬送路に沿って二次転写部へ供給されたシートに所定の二次転写タイミングで二次転写する画像形成方法において、
    前記シートが所定のシート遅延判定タイミングで前記シート搬送路上の所定のシート遅延判定位置に到達したか否かに基づいて、前記二次転写部への前記シートの搬送タイミングが前記二次転写タイミングに対して遅れるか否かを判定するシート遅延判定手段を実行し、
    前記二次転写部への前記シートの搬送タイミングが前記二次転写タイミングに対して遅れるとき、かつ、前記色分解した色に使用される光のうちの1つでも前記シート遅延判定タイミングまでに露光を開始するときに、画像形成動作をキャンセルする画像形成キャンセル手段を実行し、
    前記二次転写部への前記シートの搬送タイミングが前記二次転写タイミングに対して遅れるとき、かつ、前記色分解した色に使用される光のうちの全てで前記シート遅延判定タイミング後に露光を開始するときに、前記画像形成動作をキャンセルすることなく、前記画像形成動作を引き続き行う画像形成継続手段を実行することを特徴とする画像形成方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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