JP2004090284A - Image forming apparatus with automatic margin adjustment function - Google Patents

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JP2004090284A
JP2004090284A JP2002251858A JP2002251858A JP2004090284A JP 2004090284 A JP2004090284 A JP 2004090284A JP 2002251858 A JP2002251858 A JP 2002251858A JP 2002251858 A JP2002251858 A JP 2002251858A JP 2004090284 A JP2004090284 A JP 2004090284A
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image
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Akinori Tanaka
田中 昭紀
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To align an image formed on an image carrier, e.g. a photosensitive drum, accurately with a position in the main scanning direction of a recording material. <P>SOLUTION: The image forming apparatus 100 comprises a corona charger and an image processing section movable to an optional position in the main scanning direction of an image, a secondary transfer section 5b for transferring an image formed at a photosensitive drum 1 and an intermediate transfer belt 5 to a recording material P, a roller 91 for carrying the recording material to the secondary transfer section, a sensor 101 disposed near the secondary transfer section in order to detect the end part in the main scanning direction of a recording material being carried by the roller, a section for operating the average value of the end part position of a plurality of consecutive recording materials detected by means of the sensor, and a section for controlling the corona charger and the image processing section to adjust the image writing position in the main scanning direction for subsequent recording materials in accordance with the average end part position of the recording material calculated at the end part average value operating section. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被記録材に画像を形成する画像形成装置、特に、被記録材に転写する画像を担持する像担持部に画像を書き込まれる位置から、像担持部の画像を転写部によって被記録材に転写する転写位置までの距離が長くても、被記録材の位置に合わせて像担持部の画像の書き込み位置を正確に変えることのできる画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
画像形成装置には、複写機、ファクシミリ、プリンタ及び複合機等がある。従来の画像形成装置において、被記録材の位置と画像の主走査方向の画像書き出し位置との位置合わせは次のようにして行われていた。
【0003】
一般的に、まず、被記録材の1面目に画像を形成する場合、被記録材の収納部(カセット)を画像形成部に対して主走査方向の位置を合わせて行うか(横レジ補正)、或いは、画像の書き込み開始位置を調整(固定値を入力)するかして行っていた。
【0004】
また、被記録材の2面目単独、或いは1面目と2面目に画像を形成する場合、1面目に画像形成済みの被記録材を、2面目に画像を形成する前に、トレイに一旦収納して、そのトレイ内で整合し、再度2面目の画像の形成に向けて搬送するトレイ式両面給紙方式の画像形成装置においては、このトレイを画像形成部に対してカセットと同様に位置合わせをして、さらに、整合時の精度を上げてから、被記録材と画像との位置を合わせ行っていた。
【0005】
また、特に、デジタル方式の画像形成装置で多く行われる両面複写時の画像位置合わせには、被記録材の端面(紙端)を基準にして行うものが多い。この画像形成装置は、前述のトレイを用いる画像形成装置とは異なって、トレイを用いることなく両面に画像を形成するようになっているため、トレイに一旦被記録材を収納する必要がなく、生産性に優れている。そして、この画像形成装置は、被記録材の1面目に画像を形成した後、2面目に画像を形成するのに、被記録材の搬送(両面搬送)中に、フラグ式のセンサなどで被記録材の端部を検知して、その端部位置の情報から被記録材の2面目への画像を形成する位置(主走査方向の画像書き出し位置)の補正を行うようになっている。この補正は、デジタル方式の画像形成装置において、画像の主走査方向位置(書き始め位置)を容易に変更できるという特徴を利用して行っている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上記1面目の画像形成における課題を説明する。1面目に画像を形成するのに搬送される被記録材は、カセットに応じて横レジ調整、或いは画像位置調整を行われてあったとしても、カセットの出し入れによるカセット内の被記録材の位置ずれや、被記録材の補給時の補給位置のずれや、被記録材の状態によって変わる被記録材の搬送方向の位置の位置ずれに従って位置がずれることがある。
【0007】
この様な位置ずれや、変化が生じると、画像形成位置に対して被記録材の位置がずれてしまい、結果として余白が無くなるなどの画像不良が生じている。しかも、被記録材に余白がなくなると、被記録材以外の部分に画像が転写されて、装置が汚れたり、或いはその汚れが次ぎの被記録材を汚したりすることがある。
【0008】
上記2面目の画像形成における課題を説明する。トレイ式の両面搬送構成の画像形成装置の場合、一度、被記録材をトレイに収納して整合した後、再度給紙を開始するとき、ピックアップ不良などの搬送不良が生じることがある。また、この画像形成装置は、1面にだけ画像を形成した被記録材をまとめて両面画像形成に向けて搬送するようになっているため、原稿や動作モードによって著しく生産性が落ちる場合がある。
【0009】
デジタル方式の画像形成装置における、被記録材の端面(紙端)を基準にして行う、被記録材と画像の位置合わせの課題を説明する。紙端部位置検知後に画像書き込み開始位置を決定するため、画像の書き込み開始よりも紙端検知動作を先に行わなければならないという、動作上の制約がある。
【0010】
その他、従来、大径の感光ドラムを有する画像形成装置や、近年数多く見られる中間転写ベルトを有する画像形成装置がある。この形式の画像形成装置は、感光ドラムや中間転写ベルトへの画像の書き込み位置から被記録材に画像を転写する転写位置までの距離が、通常の画像形成装置に比べると非常に長い。
【0011】
このため、書き込み位置から転写位置までの距離の長い画像形成装置は、距離の長い分、紙端検知動作も画像転写部から上流側で行う必要が生じて、紙端部検知後に生じる被記録材の斜送及び斜行による紙端部位置のずれが大きくなる。この結果、紙端検知位置と画像転写部における紙端部位置が大きくずれるという問題がある。
【0012】
また、一部の画像形成装置において、あらゆるサイズの被記録材に対して被記録材の片側の端部を基準位置にしてシートの搬送や画像形成を行う形式のものがある。この片側基準搬送の画像形成装置は、斜送ローラによって、紙の端部に当たる全サイズ共通の突き当て面に向けて被記録材を沿わせながら搬送を行うようになっている。このため、この形式の画像形成装置は、被記録材の端部が常に一定の位置を搬送されて来るため、画像端部と被記録材端部との位置を合わせやすいという特徴がある。
【0013】
しかし、この片側基準搬送の画像形成装置は、通常行われる被記録材の中央(センター)基準の搬送に比べると、被記録材に接する(挟持する)ローラの主走査方向の位置が紙サイズによって異なり被記録材の奥側と手前側とで搬送力に差が生じることがある。
【0014】
さらに、被記録材端部位置を精度良く保証しようとすると、被記録材搬送路の片側(基準側)に突き当て面を設ける必要がある。この突き当て面に被記録材を突き当てるときも、多くの場合、被記録材に接する(挟持する)ローラの主走査方向の位置が紙サイズによって異なるため、突き当て力、或いは精度に被記録材サイズ毎にばらつきが生じている。
【0015】
このようなことから、片側基準搬送の画像形成装置は、被記録材の斜行などの搬送不良等が生じやすいという問題がある。また、被記録材を突き当て面に突き当てて、被記録材の端部位置を保証するという動作は、比較的簡単にできても、被記録材を突き当て面に突き当てるため、被記録材が突き当て面を擦り、肝心の紙搬送能力、及び搬送精度が低下する問題もある。
【0016】
また、画像転写位置前に画像形成範囲の側端部及び先端部を画像読み取りセンサによって読み取り、その読み取った画像位置に合わせて転写部に向けて搬送している被記録材の端部及び先端部の位置を調整するようになっている画像形成装置或いは被記録材搬送装置も一部実用化されている。この画像形成装置或いは被記録材搬送装置は、常に画像位置に合わせて被記録材位置を補正するため、非常に、精度を高くして画像と被記録材の位置を合わせることができる。
【0017】
しかし、この形式の画像形成装置或いは被記録材搬送装置は、画像位置を読み取るセンサが高価であることと、読み取り後に被記録材の位置を制御する構成が搬送長に相応して大型化すること、構成が複雑になることにより大幅なコストアップを招くこと等の問題がある。
【0018】
また、被記録材の位置補正に要する距離の分だけ、画像位置の読み取りを画像転写部よりも上流側で行う必要が有り、この距離の分だけ読み取り後の画像位置がずれる可能性がある。
【0019】
つまり、感光ドラム、転写ベルト上の画像位置の読み取りは、画像転写部近傍にて行う方が、位置合わせの精度が高く、最も好ましいことになる。
【0020】
本発明は、安価な構成で、かつ汎用性の高い方法で、転写ベルト、感光ドラム等の像担持体に形成された画像と被記録材との主走査方向の位置を精度良く合わせることのできる画像形成装置を提供することを目的としている。
【0021】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、画像の主走査方向の位置を任意に移動可能な画像書き込み手段と、該画像書き込み手段を有して被記録材に画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段において形成された画像を前記被記録材に転写する画像転写手段と、前記画像転写手段に前記被記録材を搬送する搬送手段と、前記画像転写手段近傍に配設されて、前記搬送手段によって搬送される前記被記録材の主走査方向端部を検知する端部検知手段と、前記端部検知手段によって検知された連続する複数枚の被記録材の端部位置の平均値を算出する端部平均値算出手段と、前記端部平均値算出手段によって算出された前記被記録材の平均端部位置に合わせて後続する被記録材に対して主走査方向の画像書き込み位置を前記画像書き込み手段を制御して調節する画像位置調整制御手段と、を備えている。
【0022】
本発明の画像形成装置は、前記画像転写手段によって画像を記録されて表裏反転された被記録材を前記画像転写手段に搬送する反転搬送手段を備え、前記端部検知手段は、表裏反転された被記録材の主走査方向端部を検知し、前記端部平均値算出手段は、前記端部検知手段によって検知された連続する複数枚の表裏反転された前記被記録材の端部位置の平均値を算出し、前記画像位置調整制御手段は、前記端部平均値算出手段によって算出された表裏反転された前記被記録材の平均端部位置に合わせて後続する表裏反転された被記録材に対して画像の主走査方向の位置を前記画像書き込み手段を制御して移動させるようになっている。
【0023】
本発明の画像形成装置は、前記画像転写手段によって画像を記録されて表裏反転された被記録材を前記画像転写手段に搬送する反転搬送手段を備え、前記反転搬送手段は、表裏反転した前記被記録材を斜行搬送する斜行搬送部と、前記斜行搬送部によって搬送される表裏反転した前記被記録材の側部を受け止めて案内する案内部とを有し、前記案内部は、前記被記録材の搬送方向に対して交差する方向に前記被記録材の大きさに応じて移動可能である。
【0024】
本発明の画像形成装置は、前記端部平均値算出手段によって算出された前記被記録材の端部位置の最終平均値を記憶する記憶手段を備え、前記画像位置調整制御手段は、装置再起動時の最初の被記録材に対する画像の主走査方向の位置を前記記憶手段に記憶された前記最終平均値に基づいて前記画像書き込み手段を制御するようになっている。
【0025】
本発明の画像形成装置は、前記搬送手段の上流側に配設されて前記被記録材が積載される複数の積載手段を備え、前記端部平均値算出手段によって算出された前記被記録材の端部位置の最終平均値を前記積載手段毎に記憶する記憶手段を備え、前記画像位置調整制御手段は、装置再起動時に最初に画像が形成される被記録材が積載された前記積載手段に対応する、前記記憶手段に記憶された前記最終平均値に基づいて前記画像書き込み手段を制御するようになっている。
【0026】
本発明の画像形成装置は、前記搬送手段の上流側に配設されて前記被記録材が積載される複数の積載手段を備え、前記端部平均値算出手段によって算出された前記被記録材の端部位置の最終平均値を前記各積載手段の被記録材毎に記憶する記憶手段を備え、前記画像位置調整制御手段は、前記積載手段が切り替わったとき、切り換わった積載手段に対応する、前記記憶手段に記憶された前記最終平均値に基づいて前記画像書き込み手段を制御するようになっている。
【0027】
本発明の画像形成装置における、前記端部平均値算出手段は、所定の値以上の端部位置の値を平均値の算出から排除するようになっている。
【0028】
本発明の画像形成装置における、前記搬送手段は、前記被記録材を中央基準搬送するようになっている。
【0029】
本発明の画像形成装置における、前記端部検知手段は、前記搬送手段と前記画像転写手段との間に配設されている。
【0030】
本発明の画像形成装置における、前記端部検知手段は、前記被記録材の全サイズの端部に相当する範囲に対応する領域に配設された固定式のラインセンサである。
【0031】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態の画像形成装置を図面に基づいて詳細に説明する。
【0032】
(第1実施形態の画像形成装置)
図1は本発明の第1実施形態のフルカラー画像形成装置である複写機の概略主断面図である。
【0033】
図1に示す、フルカラー画像形成装置100は、上部にデジタルカラー画像リーダ部Aとトナー収納部4y,4m,4c,4Bkを備え、下部にデジタルカラー画像プリンタ部Bを備えている複写機である。
【0034】
リーダ部Aは、ユーザが原稿台ガラス31上に載せた原稿Dを、露光ランプ32で露光走査して、原稿Dからの反射光像をレンズ33によってフルカラーCCDセンサ34に集光してカラー色分解画像信号を得るようになっている。カラー色分解画像信号は、不図示の増幅回路をへて、不図示のビデオ処理ユニットにて、画像処理をされて、不図示の画像メモリを介してプリンタ部Bに送り出す。
【0035】
プリンタ部Bは、作像部において、図1中右よりイエロー(y),マゼンタ(m),シアン(c),ブラック(Bk)の各色の画像形成部(作像ステーション)に分けられている。像担持体であるステーション毎の4つの感光ドラム1y,1m,1c,1Bkは、図中の矢印方向に回転自在に担持されている。感光ドラムの周りには、不図示の前露光ランプ、コロナ帯電器2y,2m,2c,2Bk、レーザ露光光学系(スキャナユニット)3y,3m,3c,3Bk、不図示の電位センサ、それぞれの色毎の現像器24y,24m,24c,24Bk、不図示のドラム上光量検知手段、不図示の転写装置、クリーニング器6y,6m,6c,6Bkを配置してある。
【0036】
レーザ露光光学系においてリーダ部Aからの画像信号は、図1では不図示の画像処理部で画像処理され、不図示のレーザ出力部において、各色(ステーション毎)の光信号に変換される。光信号に変換されたレーザ光は、ポリゴンミラーで反射されて、レンズ及び折り返しミラーを通ってそれぞれの感光ドラムの面に投影される。
【0037】
プリンタ部Bの画像形成時には感光ドラムを矢印方向に回転させ、前露光ランプで除電した後の感光ドラムを帯電器により一様に帯電させて、分解色毎に光像Eを照射し、潜像を形成する。
【0038】
次に、現像器によって、感光ドラム上の潜像を現像し、感光ドラム上に樹脂と顔料を基体としたトナーの画像を形成する。現像器内のトナーは、リーダ部Aの右側に配置した各色のトナー収納部(ホッパー)4y,4m,4c,4Bkから現像器内のトナー比率(或いはトナー量)を一定に保つように所望のタイミングで随時補給される。
【0039】
感光ドラム上に形成されたトナー像は、各ステーションの転写部において中間転写ベルト5に転写され、中間転写ベルト上で各ステーションにおいて形成された感光ドラム上のトナー像が4色すべて重ねられる。
【0040】
画像処理部115、感光ドラム1y,1m,1c,1Bk、コロナ帯電器2y,2m,2c,2Bk、レーザ露光光学系(スキャナユニット)3y,3m,3c,3Bk、中間転写ベルト5による構成は、画像形成手段の1例である。
【0041】
中間転写ベルト5は、駆動ローラ5aによって循環する。駆動ローラ5aに対向する位置には、ステーション毎の画像の位置ズレ及び濃度の検知を行うセンサ50を配置してある。このセンサ50によって、随時各画像形成部に画像濃度、トナー補給量、画像書き込みタイミング、及び画像書き込み開始位置等に対してフィードバックする制御を行えるようになっている。
【0042】
一方、被記録材Pは各収納部71,72,73から各々の給紙手段81,82,83によって選択的に1枚ずつ送り出される。被記録材は、搬送手段である例えばレジストローラ91によって被記録材の斜行を補正される。そして、被記録材は、所望のタイミングで中間転写ベルト5上のトナー像を転写する画像転写手段である例えば2次転写部5bに搬送される。
【0043】
2次転写部5bにおいて、被記録材上にトナー像が転写される。被記録材は搬送部60,61を通り、熱ローラ定着器9によってトナー像を定着されて、排紙トレイ10に排出される。他方、2次転写後の中間転写ベルトは、転写残留トナーを転写クリーナ部14によってクリーニングされて、再び各画像形成部(各ステーション)の1次転写工程に循環していく。
【0044】
また、被記録材の両面に画像を形成する場合には、定着器9を被記録材が通過した後、直ぐに搬送パス切換ガイド19が切り換わる。被記録材は、搬送パス切換ガイド19に案内されて、搬送縦パス21aをへて、反転パス21bに一旦導かれた後、反転ローラ51の逆転によって、送り込まれたときの後端を先頭にして、送り込まれた方向と反対向きに退出されて、両面搬送パス21cへと送られる。すなわち、被記録材は、スイッチバック搬送される。
【0045】
その後、被記録材は、両面搬送ローラ52,53,54を通過して、両面搬送ローラ55によって斜行補正とタイミング取りを行われ、所望のタイミングによってレジストローラ91へと搬送されて、再び上述した画像形成工程によってもう一方の面に画像を転写される。
【0046】
本フルカラー画像形成装置100の特徴としては、画像の最初の書き込み部から画像の転写部までの距離が非常に長いことが挙げられる。
【0047】
すなわち、画像形成装置100は、4つの感光ドラム1y,1m,1c,1Bkを備えている。画像の書き込みは、最初の感光ドラム1Bkから始める。このため、画像形成装置100は、感光ドラムの周速度、中間転写ベルト5の循環速度、及び被記録材の搬送速度が同一である場合、感光ドラム1Bkの露光位置Fから、トナー画像を中間転写ベルト5に転写される位置をへて、2次転写部5bに至るまでの距離(L1とする)と等しい距離だけ、2次転写部5bの上流側を搬送されている被記録材にトナー画像を転写することになる。
【0048】
したがって、被記録材の位置に合わせて、画像の位置を調整するためには、2次転写部5bから上流側へ、距離L1の位置に後述する端部検知手段である例えば被記録材端部検知センサ101を配設して、被記録材の位置を検知しなければならない。しかし、距離L1の位置で、被記録材の位置を検知しても、被記録材が距離L1だけ搬送される間に位置がずれてしまうことが多い。このため、距離L1の位置で、被記録材の位置を検知しても、無意味になってしまう。
【0049】
そこで、本実施形態の画像形成装置は、2次転写部5bの上流側近傍に被記録材端部検知センサ101を配設して、例えば3枚の被記録材の位置ずれを検知して平均値を求め、その平均値がその後に送られてくる被記録材の予測位置ずれ量として、感光ドラムを露光する位置を調整するようになっている。したがって、本実施形態の画像形成装置は、上記距離L1が長くても、正確に位置調整をすることができるようになっている。
【0050】
なお、感光ドラムが1つの画像形成装置の場合、感光ドラムの露光位置から被記録材に画像が転写されるまでの距離(L2とする)に相当する位置に被記録材端部検知センサを設置して被記録材の位置を検知し、感光ドラムを露光する位置を調整するようになっている。そして、距離L2は、本実施形態の画像形成装置における、露光位置Fから中間転写ベルト5に対する感光ドラムの転写位置Gまでの距離(L3)に相当する距離であるので、上記距離L1よりはるかに距離が短い。このため、感光ドラムが1つの画像形成装置においては、被記録材が被記録材端部検知センサに検知されてから、感光ドラムでトナー像を転写されるまで、距離が短くて、被記録材に位置ずれが生じることが少なく、検知した値をそのまま使用して画像の位置を調整することができる。
【0051】
しかし、感光ドラムが1つの場合であっても、上記距離L2が長いと、被記録材が被記録材端部検知センサに検知されてから、感光ドラムでトナー像を転写されるまでに、被記録材に位置ずれが生じることがある。このような問題も、上記のように位置ずれの平均値を求めて対処することができる。その具体例が後述する第2実施形態のフルカラー画像形成装置である。
【0052】
以下、本実施形態のフルカラー画像形成装置100における、上述した位置ずれの平均値を求めて、被記録材と感光ドラムの画像の位置とを合わせる制御方法、及び構成を説明をする。
【0053】
本実施形態のフルカラー画像形成装置100においては、通常の両面印刷機などの性能を参考にして、また、各種印刷物、及びユーザークレームのレベルなどから、被記録材と感光ドラムの画像との位置合わせ精度を、従来の画像形成装置の半分以下の数値である約±0.75mm以内にすることを目標としている。
【0054】
まず、図1のレジストローラ91の下流下側に、2次転写部5bの上流側にいる被記録材の端部を検知する被記録材端部検知センサ101を配置してある。被記録材端部検知センサ101は、図2に示すように、主走査方向に延びたCCDラインセンサを使用している。
【0055】
この被記録材端部検知センサ101の長さは、本実施形態のフルカラー画像形成装置100が画像を形成することのできる幅100mm乃至330mmのすべての被記録材を認識できるように検知可能幅が210mm程度の物を使用している。被記録材端部検知センサ101は、A4対応の小型ファクシミリの読み取り部用に、一般的に用いられている普及型のラインセンサであり、約200dpi(0.12mm)の分解能がある。そして、低価格で普及している製品である。つまり、被記録材端部検知センサ101に、特別なセンサを用いているわけではない。しかも、このラインセンサセンサは、もともと画像読み取り能力を備えており、被記録材の端部を読み取る能力を満足するだけの性能を備えている。
【0056】
次に、被記録材端部検知センサ101を使用して被記録材の端部に画像開始位置を合わせる動作及び制御を、主に、図1に示した画像形成装置の構成と、図2に示した被記録材端部検知センサ101と、図3のフローチャートと、図8の制御ブロック図とに基づいて説明する。
【0057】
まず、ユーザにより動作モードが決められた後、画像形成装置100は、複写動作を開始する(S301)。被記録材端部検知センサ101は、まず、最初の3枚の被記録材の搬送方向に沿った端部の位置(紙端部位置)を検知する(S302)。次に、被記録材端部検知センサ101によって得られた3つの検知データは、端部平均値算出手段である例えば端部平均値演算部111によって平均値を求める(S303)。このときの演算は平均化あるいは1枚目、2枚目、3枚目の数値の変化より後続の値を予想する方法などが好ましいが本実施例においては単純に平均化する。
【0058】
この平均値を4枚目以降の被記録材の予測位置ずれ量として(S304)、認識し(S305)、4枚目以降の被記録材の画像の書き込み位置を決定して、いままでの書き込み位置を変更する動作に入る(S306)。
【0059】
一方、リーダ部Aは、ユーザが原稿台ガラス31上に載せた原稿Dを、露光ランプ32で露光走査して、原稿Dからの反射光像をレンズ33によってフルカラーCCDセンサ34に集光してカラー色分解画像信号を得ている。このカラー色分解画像信号は、画像処理部115に入力される。カラー色分解画像信号は、外部のネットワーク116から送られて来ることもある。画像位置調整制御手段である例えば制御部112は、上記予測ずれ量の信号を画像処理部115に入力する。なお、コロナ帯電器2y,2m,2c,2Bk、レーザ露光光学系(スキャナユニット)3y,3m,3c,3Bk、画像処理部115は画像書き込み手段の1例である。
【0060】
画像処理部115は、フルカラーCCDセンサ34を制御して、レーザ露光光学系3y,3m,3c,3Bkによる光像Eが感光ドラム1y,1m,1c,1Bkを露光する位置を調整して、主走査方向の画像形成位置を調整する。感光ドラムは、主走査方向の画像形成位置を調整されて露光される。
【0061】
さらに、被記録材に画像を形成する場合には、再度、端部平均値演算部111が3枚の被記録材の位置ずれ平均値を求め、その値に応じて、制御部112が書き込み位置を変更する。この動作は、被記録材がなくなるまで繰り返される。
【0062】
なお、副走査方向の位置調整は、レジストローラ91の被記録材の給紙動作開始タイミングを制御して行われる。
【0063】
次に、被記録材の位置ずれの主な現象と、位置ずれが発生する原因と、その位置ずれをどのようにして検知するかを説明する。
【0064】
本実施形態の画像形成装置100は、先行する被記録材の搬送方向に沿った端部位置から後続の被記録材の端部位置を予測して、後続の被記録材の画像位置を決定するようになっているが、被記録材の端部と画像位置を比較的精度良く合わせられる理由を説明する。
【0065】
図4(a)、図5(a)、図6(a)、図7(a)は、画像書き込み位置を固定したときにおける、被記録材の余白量の変化を示したグラフである。図4(b)、図5(b)、(c)、図6(b)、図7(b)は、それぞれのグラフに対応する、カセット内における被記録材の積載(断面)状態を示す図である。
【0066】
画像形成装置内の被記録材の状態は、主に、図4(b)、図5(b)、(c)、図6(b)、図7(b)に示す4つの状態に分けられる。したがって、余白量の変化は、図4(a)、図5(a)、図6(a)、図7(a)の4つに分けられる。また、ここで示す余白量の値は、画像書き込み位置が固定であることから、そのまま被記録材の端部位置の変動量に置き換えることができる値である。
【0067】
図4(a)のグラフは、通常の連続給紙時における値の変化を示している。図4(a)のグラフから分かるとおり、通常の連続搬送時においては、被記録材の端部位置の変動はごく僅かであり、突発的にずれた場合でも約0.5mm以下であることが分かる。つまり、最初の数枚の被記録材で端部位置を精度良く検知して、さらに動作中にこの検知及び書き込み位置調整の制御を続けることで、その後の被記録材の端部位置を比較的精度良く予測し、画像の位置と被記録材の位置を合わせることができるということが分かる。
【0068】
次に、図5(a)のグラフは、図5(b)、図5(c)に示すように、カセット内の被記録材の押し付けばねのばね圧などによって、被記録材の枚数が少なくなると被記録材が奥側に押し付けられ、枚数が多いときは押し力が不足してやや手前側から供給することによって生じる余白の変化を示している。
【0069】
この場合においても、被記録材の端部位置の変化量が徐々に変わることから、動作中において、随時、画像転写部近傍において、被記録材の端部を検知し画像書き込み位置を調整する制御を行うことで、被記録材の端部位置に画像の端部位置を合わせることを容易に行えることが分かる。
【0070】
最後に、図6(a)、図7(a)のグラフは、図6(b)、図7(b)に示すように、ユーザが途中で被記録材を足したりしたときなどに生じる余白の変化を示している。
【0071】
図6(a)のグラフは、図6(b)に示すように、被記録材を足したときの下部の被記録材と上部の被記録材との境界面の2枚の被記録材のみ、位置がずれていることによって生じる余白の変化を示している。
【0072】
図7(a)のグラフは、図7(b)に示すように、被記録材を足したときに下部の被記録材とそれまで上部であった被記録材との接触面の摩擦状態の違いなどにより、後から足した被記録材が全体的にずれることによって生じる余白の変化を示している。
【0073】
図6(a)、図7(a)のグラフに示すような余白の変化に対応するのには、検知した被記録材の端部位置のデータの扱い方をあらかじめ決めてある。
【0074】
これについて詳しく説明すると次のようになる。
【0075】
図6(a)のグラフに示すように、被記録材端部位置の検出値が1つ或いは2つだけ規定値以上に大きく異なる場合、図8に示す、制御ブロック図における端部平均値演算部111は、被記録材端部位置の平均値を算出するとき、前述の規定値以上に大きく異なる値を用いないようにしている。本実施例においては、この規定値を約0.6mmに設定してあるが、この値も自由に変更して設定することができるようになっている。
【0076】
すなわち、図8に示す、制御ブロック図において、端部位置異常値検知部113にあらかじめ規定値(たとえば、上記、0.6mm)を記憶しておく。そして、被記録材端部検知センサ101が検知した被記録材の端部位置の値を、端部位置異常値検知部113で規定値と逐次比較する。端部位置異常値検知部113は、ある端部位置の値が規定値を超えていた場合、その値をカットするように、端部平均値演算部111に報せる。この結果、端部平均値演算部111は、規定値を超えている端部位置の値を採用しないで、端部位置の平均値を求めて、その後の、端部位置の予測を正確に求めることができる。なお、端部位置異常値検知部113にあらかじめ記憶しておく規定値は、変更することができるようになっている。
【0077】
図7(a)のグラフに示すように、被記録材端部位置の検出値が元の状態に対して連続して変わった場合、図8に示す、制御ブロック図における端部平均値演算部111は、被記録材端部位置の再算出を行い、制御部112が、後続する被記録材に対して画像書き出し位置を、再算出値に合わせて移動するようにしている。
【0078】
すなわち、図8に示す、制御ブロック図において、端部位置異常値検知部113にあらかじめ規定値(たとえば、上記、0.6mm)を記憶しておく。そして、被記録材端部検知センサ101が検知した被記録材の端部位置の値を、端部位置異常値検知部113で規定値と逐次比較する。端部位置異常値検知部113は、ある端部位置の値が規定値を超えていた場合、その値をカットするように、端部平均値演算部111に報せる。端部平均値演算部111は、カットする報せを、たとえば3つ続けて受けたとき、カセット内の被記録材の積載状態が全体的に変化したものと判断して、その3つの値を削除しないで平均値を求める。そして、制御部112は、その平均値に基づいて、画像処理部115を介して画像書き出し位置(露光の位置)の調整を行う。
【0079】
ところで、以上ような平均値の求め方をすると、図6(a)に示すように端部位置が2つ大きくずれたとき、画像位置の調整データとしては使われないため、このずれた2枚のみ余白(画像位置と被記録材位置)がずれるが、制御部112は、後続の被記録材に対して、画像位置と被記録材位置を合わせることができる。
【0080】
また、図7(a)に示すように端部位置のずれ量が大きく変化したとき、端部位置がずれ始めた3枚目(P)の時点で画像書き込み位置の調整に値が反映されて、最初の3枚+α分余白(画像の位置と被記録材の位置)がずれてしまうが、その後、その両方の位置は、端部平均値演算部111によって、再び、合うように制御される。
【0081】
端部平均値演算部111がこれらの2つの演算方法を実施することで、被記録材の突発的な位置ずれを、後続する被記録材に対する画像位置制御に影響を与えることがないようになっている。すなわち、本実施形態の画像形成装置は、これらの制御により、画像位置と被記録材位置の主走査方向にずれる状態を極力少なくして、画像と被記録材との位置合わせ制御を行うことができるようになっている。
【0082】
また、これらのずれ要因とは別に、被記録材端部の位置のずれは、被記録材を補給するとき、カセットを出し入れすることでカセットが若干ずれることによって生じる場合と、被記録材の連続搬送中にカセットが空になり、同サイズの被記録材を収納する他のカセット或いはマルチトレイより被記録材の搬送を行うオートカセットチェンジが行われた場合等に生じることがある。
【0083】
この位置ずれ要因に対しても、本実施形態の画像形成装置は、カセットの出し入れ時の最初の3枚から新たに端部位置を検出するいわゆる通常の制御を行うことと合わせて、各カセット72,73、及びマルチトレイ71における被記録材のサイズ毎の端部位置をカセット毎に記憶しおく、記憶手段である例えばカセット毎平均値記憶部114を有することで対応している。すなわち、カセット毎の平均値を随時、カセット毎平均値記憶部114が記憶して、カセットの出し入れ時にその記憶している値に基づいて、制御部112が画像位置を調整する。
【0084】
すなわち、オートカセットチェンジが行われたとき、カセット毎平均値記憶部114に記憶された平均値を、制御部112がカセット毎のデータとして適用することで画像書き込み位置を移動させることができる。
【0085】
また、動作終了時におけるカセット毎の画像書き込み位置のデータ(カセット毎の平均値)を、カセット毎平均値記憶部114に記憶しておき、再び動作を開始するとき、カセット毎に記憶した値を適用することで、どのカセットからも1枚目の被記録材から画像位置と被記録材の主走査方向の位置を正確に合わせる確率を更に高くすることができるようになっている。
【0086】
また、本実施形態の画像形成装置は、常時使用するカセットの、画像形成装置の動作終了時における画像書き込み位置のデータを、記憶手段である例えば平均値記憶部117に記憶しておき、再び動作を開始するとき、記憶した値を適用することで、1枚目の被記録材から画像位置と被記録材の主走査方向の位置を正確に合わせる確率を更に高くすることができるようになっている。
【0087】
以上をまとめると、画像書き込みから画像の転写部までの距離が長い画像形成装置において、従来対応することができなかった、或いは対応しても非常にコストが高かった、カセット内の被記録材位置の変動、カセットの出し入れ、カセットの交換などによってずれる被記録材の位置に対応して画像位置を自動的に調整することができるということが、主に、被記録材端部を検知するラインセンサ101を1つ追加して、安価な構成で達成することができる。
【0088】
次に、両面複写時における画像の位置と被記録材の端部位置とを合わせる構成について説明する。
【0089】
両面複写時における被記録材の端部位置のずれ要因の中で、ずれ原因の殆どが被記録材を反転して搬送しているときのずれである。
【0090】
つまり、両面複写時における被記録材のずれは、図1において、被記録材が、反転ローラ51によって搬送縦パス21aから反転パス21bをへて両面搬送パス21c方向にスイッチバック搬送されるとき、反転ローラ51にスリップが生じたとき、反転ローラ51による奥側と手前側の純粋な搬送力(被記録材の幅方向の搬送力)に差があるとき、トナー画像の濃度差によって搬送力に差があるときなどに生じる。
【0091】
このずれは、最初、被記録材がカセットから供給されるときと異なって、被記録材の方向やずれ量が安定していないので、先行する数枚の被記録材から後続の被記録材の位置を演算して、予測することが非常に困難である。
【0092】
したがって、本実施形態の画像形成装置100は、被記録材の反転後の両面搬送経路中において、一旦、被記録材を、図9に示す、主走査方向の片側(本実施例では手前側)に被記録材のサイズ毎に位置調整可能な被記録材受け止め板102に斜送ローラである両面搬送ローラ53,54,55によって突き当てるようになっている。これによって、2面目転写に向けて搬送される被記録材の端部の位置を揃えることができて、被記録材はカセットから供給されたときと同じ位、或いはカセットから供給されたとき以上に、端部を揃えられて、2次転写部5bに搬送される。案内部である例えば被記録材受け止め板102及び斜行搬送部である例えば両面搬送ローラ53,54,55は、反転搬送手段の1例である。
【0093】
よって、画像形成装置100は、1面目の被記録材の位置を検知した同じ被記録材端部検知センサ101によって被記録材の端部を検知して、後続する2面目の転写に向かう被記録材に対して、専用の画像書き込み位置を設定することで2面目の画像位置と被記録材の端部位置も精度良く合わせることができる。
【0094】
つまり、画像形成装置100は、1面目の被記録材と2面目の被記録材とを検知するセンサに同じ被記録材端部検知センサ101を使用しても、両面搬送経路中に主走査方向から被記録材を受け止める受け止め板102によって、反転時の被記録材の主走査方向のずれを修正するだけで、1面目及び2面目との画像位置と被記録材位置を合わせることが可能となるのである。
【0095】
この受け止め板102は、小型のステッピングモータによって、サイズ毎に、位置を容易に調整することができるようになっている。このため、画像形成装置のコストアップの原因には、ほとんどならない。
【0096】
また、本実施形態の画像形成装置は、両面搬送ローラ53,54,55による被記録材の搬送についても、被記録材を中央基準で搬送するため、被記録材の搬送のみならず、斜め送りも安定していることと、両面搬送経路で斜め搬送を行うため、万が一、搬送の遅れなどが生じてもレジストローラ91までの間に充分に補正することができることとによって、搬送能力としては殆んど問題の無い構成になっている。
【0097】
よって、本実施形態の画像形成装置は、被記録材の片面と両面の画像と被記録材の位置合わせ制御を、ラインセンサ101と受け止め板102との追加のみの安価な構成によって、精度良く対応範囲の広い領域で行うことができる。
【0098】
また、本実施形態においては、動作の極初期のみ画像位置と被記録材位置が合わせられないという特徴があるが、これに関しては位置合わせ用の調整モード(お試しモード)の用なものを装置に設定することで、最終的な出力材に関しては位置がほとんど合うというようにすることもできる。
【0099】
(第2実施形態)
次に本発明の第2の実施形態について図10に基づいて説明する。
【0100】
図10には第2実施形態のフルカラー画像形成装置200の概略断面図を示す。第2実施形態の画像形成装置200である複写機も、上部にデジタルカラー画像リーダ部Aを備え、下部にデジタルカラー画像プリンタ部Bを備えている。
【0101】
リーダ部Aは、ユーザが原稿台ガラス231上に載せた原稿Dを、露光ランプ232で露光走査して、原稿Dからの反射光像をレンズ233によってフルカラーCCDセンサ234に集光してカラー色分解画像信号を得る。カラー色分解画像信号は、不図示の増幅回路をへて、不図示のビデオ処理ユニットで、画像処理をされて、不図示の画像メモリを介してプリンタ部Bに送り出される。
【0102】
プリンタ部Bの像担持体である画像形成手段である例えば感光ドラム201は矢印方向に回転自在に担持されている。感光ドラム201の周りには、前露光ランプ211、コロナ帯電器、画像書き込み手段であり画像形成手段である例えばレーザ露光光学系203、電位センサ212、色の異なる4個の現像器204y,204c,204m,204Bk、ドラム上光量検知手段213、画像転写部である例えば転写装置205、及びクリーニング器206を配列してある。
【0103】
レーザ露光光学系203においてリーダ部Aからの画像信号は、不図示のレーザ出力部において光信号に変換される。光信号に変換されたレーザ光は、ポリゴンミラー203aで反射されて、レンズ203b及びミラー203cを通って感光ドラム201の面に投影される。
【0104】
プリンタ部Bの画像形成時に、感光ドラム201は、矢印方向に回転させられて、前露光ランプ211で除電された後、画像形成手段であり画像書き込み手段である例えば帯電器202により一様に帯電されて、分解色毎に光像Eを照射され、潜像を形成される。
【0105】
次に、感光ドラム201は、所定の現像器204y,204c,204m,204Bkによって、潜像を現像されて、感光ドラム201上に樹脂と顔料を基体としたトナーの画像を形成される。現像器204y,204c,204m,204Bkは、偏心カム224y,224c,224m,224Bkの動作により、各分解色に応じて択一的に感光ドラム201に接近するようになっている。
【0106】
感光ドラム201上のトナー画像は、被記録材カセット207から搬送されて転写装置205に吸着され、感光ドラム201と対向した位置に供給された被記録材に転写される。転写装置205は、転写ドラム205a、転写帯電器205b、被記録材を後述する被記録材担持シート205fに静電吸着させ吸着帯電器205c、この吸着帯電器205cに対向する吸着ローラ205g、内側帯電器205d、及び外側帯電器205e等を有している。回転駆動されるように軸支持された転写ドラム205aの周面開口域には、誘電体からなる被記録材担持シート205fを円筒状に一体的に張設してある。本実施形態の画像形成装置200の被記録材担持シート205fは、ポリカーボネートフィルム等の誘電体シートを使用している。
【0107】
ドラム状の転写装置205の転写ドラム205aを回転させるにしたがって感光ドラム201上のトナー像は、転写帯電器205bにより被記録材担持シート205fに担持された被記録材上に転写される。このように、被記録材担持シート205fに静電吸着して搬送(回転)される被記録材には、所望数の色画像が転写されてフルカラー画像を形成される。
【0108】
フルカラー画像形成の場合、このようにして4色のトナー像の転写を終了された被記録材は、分離爪208a、分離押し上げころ208b及び分離帯電器205hの作用によって転写ドラム205aから分離されて、熱ローラ定着器209でトナー像を定着され、最後、排紙トレイ210に排出される。他方、転写後の感光ドラム201は、表面の残留トナーをクリーニング器で清掃された後、再度画像形成工程に備えられる。
【0109】
また、被記録材の両面に画像を形成する場合には、定着器209を被記録材が通過後、直ぐに搬送パス切換ガイド219が切り換わる。被記録材は、搬送パス切換ガイド219に案内されて、搬送縦パス220をへて反転パス221aに一旦導かれた後、反転ローラ221bの逆転によって、送り込まれたときの後端を先頭にして、送り込まれた方向と反対向きに退出されて、両面搬送パス258へと送られる。すなわち、被記録材は、スイッチバック搬送される。
【0110】
その後、被記録材は、搬送ローラ256において停止し、感光ドラム201のトナー画像の位置にタイミングを合わせられた後、再び、上述した画像形成工程によってもう一方の面に画像を形成される。
【0111】
また、転写ドラム205aの被記録材担持シート205f上のトナーなどの粉体の飛散、及び被記録材担持シート205fへのトナーや、被記録材上のオイルの付着などを防止するため、ファーブラシ214と被記録材担持シート205fを介してファーブラシ214に対向するバックアップブラシ215や、オイル除去ローラ216と被記録材担持シート205fを介してオイル除去ローラ216に対向するバックアップブラシ217によって被記録材担持シート205fの清掃を行う。このような清掃は画像形成前もしくは後に行う。また、ジャム(紙つまり)発生時には随時行う。
【0112】
また、本実施形態の画像形成装置200は、所望のタイミングで偏心カム225を回転させて、転写ドラム205aと一体化しているカムフォロワ205iを作動させることによって、被記録材担持シート205fと感光ドラム201とのギャップを任意に設定できる構成になっている。例えば、スタンバイ中または電源オフ時には、転写ドラム205aと感光ドラム201は離されている。
【0113】
図10に示すように、本実施形態の画像形成装置200においても、画像の書き込み部から画像の転写部までの距離(L4とする)が長い。すなわち、ミラー203cで反射された光像Eによって露光される感光ドラム201の露光位置Fから被記録材にトナー画像を転写する転写帯電器205bまでの間、4個の現像器204y,204c,204m,204Bkを配列してある。このため、画像書き込み位置である露光位置Fから転写帯電器205bまでの距離(L4)が、現像器が1つの場合の距離(前述したL2に相当する)と比較して、長くなっている。
【0114】
このため、画像形成装置200は、感光ドラム201の周速度、転写ドラム205aの周速度、及び被記録材の搬送速度が同一である場合、上記距離L4と等しい距離だけ、転写帯電器205bの上流側を搬送されている被記録材にトナー画像を転写することになる。したがって、被記録材の位置に合わせて、画像の位置を調整するためには、転写帯電器205bから上流側へ、距離L4の位置に被記録材端部検知センサを配設して、被記録材の位置を検知しなければならない。
【0115】
しかし、距離L4の位置で、被記録材の位置を検知しても、被記録材が距離L4だけ搬送される間に位置がずれてしまうことが多い。具体的には、被記録材端部検知センサを距離L4の位置にある搬送ローラ254近傍に設置しても、被記録材は、その後転写帯電器205bまでに、搬送手段である例えば搬送ローラ255、レジストローラ部、吸着ローラ205gを通過するため、この間で端部位置がずれることがある。ましてや、被記録材の搬送速度が感光ドラム201の周速度より速い場合には、被記録材端部検知センサを距離L4よりさらに上流側に配設しなければならず、より一層、被記録材がずれることが多くなる。このため、距離L4の位置で、被記録材の位置を検知しても、無意味になってしまう。
【0116】
そこで、本実施形態の画像形成装置200も、転写帯電器205bの上流側近傍に被記録材端部検知センサ101を配設して、例えば3枚の被記録材の位置ずれを検知して平均値を求め、その平均値がその後に送られてくる被記録材の予測位置ずれ量として、感光ドラムを露光する位置を調整するようになっている。したがって、本実施形態の画像形成装置も、上記距離L4が長くても、正確に位置調整をすることができるようになっている。
【0117】
なお、第2実施形態の画像形成装置200における被記録材と画像位置を合わせの制御に関する構成及び作用は、第1実施形態の画像形成装置100における制御に関する構成及び作用と同様であるので、その説明と図示を省略する。
【0118】
さらに、本実施形態の画像形成装置の場合、被記録材を転写ドラム5aに吸着させた位置、つまりその後転写部まで被記録材が全くずれることの無い位置で被記録材の端部を検知するため、実施形態1の画像形成装置よりも、さらに、若干位置合わせの精度が良いという特徴がある。
【0119】
また、本実施形態の画像形成装置も、両面転写時において、被記録材と画像の主走査方向の位置を合わせることができるように、両面搬送パス258中に、第1実施形態の画像形成装置と同様に不図示の受け止め板と斜送ローラを配置してある。
【0120】
以上説明したように、第1実施形態の画像形成装置における、位置合わせの方法及び構成は、第2実施形態の画像形成装置にも適用することができるため、非常に汎用性の高いものであるということになる。
【0121】
以上説明したように第1、第2実施形態の画像形成装置100,200は、1面目に画像転写時、及び2面目の画像転写時において、2次転写部5b、帯電転写器205b近傍において被記録材の端部位置を検知して画像位置を調整するため、端部位置を検知してから転写するまでの距離が短く、連続動作中における被記録材の端部位置の変動が少ないため、精度の高い画像位置合わせを行うことができる。
【0122】
しかも、第1、第2実施形態の画像形成装置100,200は、被記録材の端部位置の検出に使用するセンサに、近年急速に普及し安価になりつつある固定式の読み取り用ラインセンサを用いているため、すべての被記録材のサイズに対して端部位置を最低でも200dpi程度の分解能で検知することができて、画像位置の微修正と合わせて非常に高精度な画像位置合わせを行うことができる。
【0123】
第1、第2実施形態の画像形成装置100,200は、2面目の画像転写時において、両面搬送パス21c,258に被記録材のサイズに応じて、被記録材の片側を記録材受け止め板102に突き当てて揃えた状態で搬送するため、被記録材の端部位置のずれ原因で最も大きい、被記録材の反転搬送時の端部位置ずれを補正して被記録材を搬送するため、2次転写部5b、転写帯電器205b近傍の1箇所のみで片面転写、両面転写のいずれであっても、被記録材と画像の位置とを正確に合わせることができる。
【0124】
第1、第2実施形態の画像形成装置100,200は、被記録材の端部位置の変化に応じて後続の被記録材位置に対する画像端部位置を補正するようになっているため、連続搬送する被記録材の端部位置の微少変化、或いは、極稀に生じる急激な変化に対しても、端部平均値算出手段による端部位置の平均値の算出によって、変化を少なくすることができて、安価で簡単な構成にして、被記録材位置と画像位置とを正確に合わせることができる。
【0125】
第1、第2実施形態の画像形成装置100,200は、カセット毎平均値記憶部114が端部平均値演算部111によって算出された被記録材の端部位置の最終平均値を各収納部71,72,73、被記録材カセット207,207毎に記憶しているため、連続して被記録材に画像を形成している動作中に、収納部やカセットが変わっても、被記録材の位置変化に対応することができて、被記録材位置と画像位置とを正確に合わせることができる。
【0126】
第1、第2実施形態の画像形成装置100,200は、突発的に端部位置がずれる被記録材があっても、端部異常値検知部113で検知し、端部平均値演算部111によって所定値以上の端部位置の値を排除して平均値を算出することができるようになっているので、安価で簡単な構成にして、被記録材位置と画像位置とを正確に合わせることができる。
【0127】
第1、第2実施形態の画像形成装置100,200は、被記録材に関しては画像形成装置内において主走査方向の中央をすべてのサイズの基準とし、これを合わせて搬送を行うため、安定した被記録材搬送を実現しつつ、被記録材と画像位置とを正確に合わせることができる。
【0128】
以上の理由によって、第1、第2実施形態の画像形成装置100,200は、安価で簡単な構成を実現して、さらには、装置サイズを大きくする必要がない。また、搬送経路を長くすることなく、被記録材の位置と画像の位置とを高精度で合わせることができる。
【0129】
【発明の効果】
本発明の画像形成装置は、画像転写手段近傍において被記録材の端部位置を検知して画像位置を調整するため、端部位置を検知してから転写するまでの距離が短く、連続動作中における被記録材の端部位置の変動が少ないため、精度の高い画像位置合わせ制御を行うことができる。
【0130】
本発明の画像形成装置は、2面目に画像転写を行うとき、反転搬送手段の案内部に被記録材の片側を突き当てた状態で搬送するため、被記録材端部位置のずれの原因で最も大きい、被記録材の反転搬送時の端部位置ずれを補正して搬送するため、画像転写手段近傍の1箇所の検知のみで片面転写、両面転写のいずれであっても、被記録材と画像の位置とを正確に合わせることができる。
【0131】
本発明の画像形成装置は、被記録材端部位置の変化に応じて後続の被記録材の位置に対する画像端部位置を見込み補正するようになっているため、連続搬送する被記録材の端部位置の微少な変化、或いは、極稀に生じる急激な変化に対しても、端部平均値算出手段による端部位置の平均値の算出によって、変化を少なくることができて、安価で簡単な構成にして、被記録材位置と画像位置とを正確に合わせることができる。
【0132】
本発明の画像形成装置は、記憶手段が端部平均値算出手段によって算出された被記録材の端部位置の最終平均値を積載手段毎に記憶しているため、連続して被記録材に画像を形成している動作中に、積載手段が変わっても、被記録材の位置変化に対応することができて、被記録材位置と画像位置とを正確に合わせることができる。
【0133】
本発明の画像形成装置は、突発的に端部位置がずれる被記録材があっても、端部平均値算出手段によって所定値以上の端部位置の値を排除して平均値を算出することができるようになっているので、安価で簡単な構成にして、被記録材位置と画像位置とを正確に合わせることができる。
【0134】
本発明の画像形成装置は、被記録材に関しては画像形成装置内において主走査方向の中央をすべてのサイズの基準とし、これを合わせて搬送を行うため、安定した被記録材搬送を実現しつつ、被記録材と画像位置とを正確に合わせることができる。
【0135】
本発明の画像形成装置は、安価で簡単な構成を実現して、さらには、装置サイズを大きくする必要がない。また、搬送経路を長くすることなく、被記録材の位置と画像の位置とを高精度で合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態のフルカラー画像形成装置である複写機の概略主断面図である。
【図2】図1の画像形成装置に組み込まれた被記録材端部検知センサの斜視図である。
【図3】画像形成装置において、被記録材の位置と画像の位置とを合わせる動作説明用のフローチャートである。
【図4】通常の連続給紙時における端部位置変動を説明するための図である。
(a) 端部位置の変化を示すグラフである。
(b) 収納部に載置された被記録材の状態を示す図である。
【図5】被記録材が奥側に押し付けられているときにおける端部位置変動を説明するための図である。
(a) 端部位置の変化を示すグラフである。
(b) 収納部に載置された被記録材の枚数が多いときの状態を示す図である。
(c) 収納部に載置された被記録材の枚数が少ないときの状態を示す図である。
【図6】被記録材を足したときの下部の被記録材と上部の被記録材との境界面の2枚の被記録材のみ、位置がずれているときにおける端部位置変動を説明するための図である。
(a) 端部位置の変化を示すグラフである。
(b) 収納部に載置された被記録材の状態を示す図である。
【図7】後から足した被記録材が全体的にずれているときにおける端部位置変動を説明するための図である。
(a) 端部位置の変化を示すグラフである。
(b) 収納部に載置された被記録材の状態を示す図である。
【図8】図1の画像形成装置の制御ブロック図である。
【図9】斜送ローラと被記録材受け止め板との平面図である。
【図10】本発明の第2実施形態のフルカラー画像形成装置である複写機の概略主断面図である。
【符号の説明】
P   被記録材
A   リーダ部
B   プリンタ部
D   原稿
1   感光ドラム(画像形成手段)
2   コロナ帯電器(画像書き込み手段、画像形成手段)
3   レーザ露光光学系(画像書き込み手段、画像形成手段)
4   現像器
5   中間転写ベルト(画像形成手段)
5b  2次転写部(画像転写手段)
21a  搬送縦パス
21b  反転パス
21c  両面搬送パス
34   フルカラーCCDセンサ
51   反転ローラ
52   両面搬送ローラ
53   両面搬送ローラ(反転搬送手段、斜行搬送部)
54   両面搬送ローラ(反転搬送手段、斜行搬送部)
55   両面搬送ローラ(反転搬送手段、斜行搬送部)
71   収納部
72   収納部
73   収納部
91   レジストローラ(搬送手段)
100   画像形成装置
101   被記録材端部検知センサ(端部検知手段)
102   被記録材受け止め板(反転搬送手段、案内部)
111   端部平均値演算部(端部平均値算出手段)
112   制御部(画像位置調整制御手段)
113   端部異常値検知部
114   カセット毎平均値記憶部(記憶手段)
115   画像処理部(画像書き込み手段)
116   外部のネットワーク
117   平均値記憶部(記憶手段)
200   画像形成装置
201   感光ドラム(画像形成手段)
202   帯電器(画像書き込み手段、画像形成手段)
203   レーザ露光光学系(画像書き込み手段、画像形成手段)
204y  現像器
204c  現像器
204m  現像器
204Bk 現像器
205   転写装置
205a  転写ドラム
205b  帯電転写器(画像転写手段)
205g  吸着ローラ
234   フルカラーCCDセンサ
255   搬送ローラ(搬送手段)
258   両面搬送パス
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus for forming an image on a recording material, and in particular, an image on an image carrier is recorded by a transfer unit from a position where the image is written on an image carrier for carrying an image to be transferred to the recording material. The present invention relates to an image forming apparatus capable of accurately changing an image writing position of an image carrier in accordance with a position of a recording material even if a distance to a transfer position at which the image is transferred to a material is long.
[0002]
[Prior art]
The image forming apparatus includes a copying machine, a facsimile, a printer, and a multifunction peripheral. In the conventional image forming apparatus, the position of the recording material and the image writing position in the main scanning direction of the image are aligned as follows.
[0003]
Generally, first, when an image is formed on the first surface of a recording material, whether the storage portion (cassette) of the recording material is aligned with the image forming portion in the main scanning direction (horizontal registration correction) Alternatively, the image writing start position is adjusted (fixed value is input).
[0004]
When an image is formed on the second side of the recording material alone or on the first and second surfaces, the recording material on which the image has been formed on the first surface is temporarily stored in a tray before the image is formed on the second surface. In a tray-type double-sided paper feeding type image forming apparatus which is aligned in the tray and conveyed again to form a second image, the tray is aligned with the image forming unit in the same manner as a cassette. Then, the position of the recording material and the position of the image are adjusted after the accuracy at the time of alignment is further increased.
[0005]
Further, particularly, image alignment at the time of double-sided copying, which is often performed in a digital image forming apparatus, is often performed based on the end surface (paper edge) of a recording material. Unlike the image forming apparatus using the above-described tray, the image forming apparatus is configured to form an image on both sides without using a tray, so that it is not necessary to temporarily store a recording material in the tray, Excellent productivity. Then, the image forming apparatus forms an image on the first side of the recording material, and then forms an image on the second side by using a flag-type sensor or the like during conveyance of the recording material (double-sided conveyance). The edge of the recording material is detected, and a position for forming an image on the second surface of the recording material (image writing position in the main scanning direction) is corrected based on the information on the edge position. This correction is performed by using the characteristic that the position of the image in the main scanning direction (writing start position) can be easily changed in the digital image forming apparatus.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The problem in the image formation on the first side will be described. The recording material conveyed to form an image on the first side is positioned at the position of the recording material in the cassette by taking the cassette in and out, even if horizontal registration adjustment or image position adjustment has been performed according to the cassette. The position may be shifted according to a shift, a shift of a replenishing position at the time of replenishment of the recording material, or a position shift of a position in the transport direction of the recording material which changes depending on a state of the recording material.
[0007]
If such a positional shift or change occurs, the position of the recording material shifts with respect to the image forming position, and as a result, an image defect such as loss of a blank space occurs. In addition, when the recording material has no blank space, the image is transferred to a portion other than the recording material, and the device may become dirty, or the dirt may stain the next recording material.
[0008]
The problem in the image formation on the second side will be described. In the case of a tray-type image forming apparatus having a double-sided conveyance configuration, when a recording material is once stored in a tray and aligned, and then sheet feeding is started again, a conveyance defect such as a pickup defect may occur. Further, in this image forming apparatus, since the recording material on which an image is formed on only one surface is collectively conveyed toward double-sided image formation, productivity may be significantly reduced depending on a document or an operation mode. .
[0009]
A description will be given of a problem of alignment between a recording material and an image performed on the basis of an end surface (paper end) of the recording material in a digital image forming apparatus. Since the image writing start position is determined after the paper edge position detection, there is an operational restriction that the paper edge detection operation must be performed before the image writing start.
[0010]
In addition, there are conventionally image forming apparatuses having a large-diameter photosensitive drum, and image forming apparatuses having an intermediate transfer belt which have been frequently seen in recent years. In this type of image forming apparatus, the distance from the position where the image is written on the photosensitive drum or the intermediate transfer belt to the transfer position where the image is transferred onto the recording material is much longer than that of a normal image forming apparatus.
[0011]
For this reason, in the image forming apparatus having a long distance from the writing position to the transfer position, it is necessary to perform the paper edge detection operation on the upstream side from the image transfer unit because of the long distance. Skewed and skewed, the deviation of the paper end position is increased. As a result, there is a problem that the paper edge detection position and the paper edge position in the image transfer unit are largely deviated.
[0012]
In some image forming apparatuses, a sheet is conveyed or an image is formed on a recording material of any size with one end of the recording material as a reference position. In the image forming apparatus of the one-side reference conveyance, the recording material is conveyed by a skew feeding roller toward an abutting surface common to all sizes, which hits an edge of the paper. For this reason, the image forming apparatus of this type is characterized in that the end of the recording material is always conveyed at a fixed position, so that the position of the image end and the end of the recording material can be easily adjusted.
[0013]
However, in the image forming apparatus of the one-side reference conveyance, the position of the roller in contact with (holding) the recording material in the main scanning direction differs depending on the paper size as compared with the normal (center) reference conveyance of the recording material. Differently, there may be a difference in the conveying force between the back side and the near side of the recording material.
[0014]
Further, in order to accurately assure the position of the end of the recording material, it is necessary to provide an abutting surface on one side (reference side) of the recording material conveyance path. In many cases, when the recording material is abutted against the abutting surface, the position of the roller in contact with (holding) the recording material in the main scanning direction differs depending on the paper size. Variations occur for each material size.
[0015]
For this reason, the image forming apparatus of the one-sided reference conveyance has a problem that a conveyance failure such as a skew of the recording material is likely to occur. In addition, although the operation of assuring the end position of the recording material by abutting the recording material against the abutting surface can be performed relatively easily, the recording material abuts against the abutting surface. There is also a problem that the material rubs against the abutting surface, and the essential paper conveyance ability and the conveyance accuracy are reduced.
[0016]
Further, before the image transfer position, the side end and the front end of the image forming range are read by the image reading sensor, and the end and the front end of the recording material conveyed toward the transfer unit in accordance with the read image position. An image forming apparatus or a recording material transporting apparatus that adjusts the position of the recording medium has been partially put to practical use. Since the image forming apparatus or the recording material transporting device always corrects the recording material position in accordance with the image position, the position of the image and the recording material can be adjusted with extremely high accuracy.
[0017]
However, in this type of image forming apparatus or recording material transporting device, the sensor for reading the image position is expensive, and the configuration for controlling the position of the recording material after reading is increased in size corresponding to the transport length. However, there is a problem that the cost is greatly increased due to the complicated configuration.
[0018]
Further, it is necessary to read the image position by the distance required for correcting the position of the recording material upstream of the image transfer unit, and the image position after reading may be shifted by the distance.
[0019]
In other words, reading the image position on the photosensitive drum and the transfer belt near the image transfer unit is the most preferable because the positioning accuracy is high.
[0020]
ADVANTAGE OF THE INVENTION This invention can match the position of the image formed on the image carrier, such as a transfer belt and a photosensitive drum, and the recording material with high precision in the main scanning direction with an inexpensive structure and a highly versatile method. It is an object to provide an image forming apparatus.
[0021]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to the present invention includes an image writing unit that can arbitrarily move a position of an image in a main scanning direction, and an image that includes the image writing unit and forms an image on a recording material. Forming means, image transferring means for transferring an image formed by the image forming means to the recording material, conveying means for conveying the recording material to the image transferring means, and disposed near the image transferring means End detecting means for detecting an end of the recording material conveyed by the conveying means in the main scanning direction, and end positions of a plurality of continuous recording materials detected by the end detecting means Edge average value calculation means for calculating the average value of the image, and an image in the main scanning direction with respect to the subsequent recording material in accordance with the average edge position of the recording material calculated by the edge average value calculation means. Set the writing position It includes an image position adjustment control means for adjusting and controlling the writing means.
[0022]
The image forming apparatus of the present invention includes a reversing conveyance unit that conveys a recording material on which an image is recorded by the image transfer unit and the recording material is turned upside down to the image transfer unit, and the edge detection unit is turned upside down. The end portion of the recording material is detected in the main scanning direction, and the end portion average value calculating means is configured to calculate an average of the end positions of the plurality of continuous recording materials which are reversed by the end portion detecting means. The image position adjustment control unit calculates a value for the subsequent front-back reversed recording material according to the average end position of the reversed front-back recording material calculated by the end average value calculating unit. On the other hand, the position of the image in the main scanning direction is moved by controlling the image writing means.
[0023]
The image forming apparatus of the present invention includes a reversing conveyance unit that conveys a recording material on which an image has been recorded by the image transfer unit and has been turned over to the image transfer unit, and the reversal conveyance unit includes A skew conveyance section for skew conveyance of the recording material, and a guide section for receiving and guiding a side portion of the recording material, which is conveyed by the skew conveyance section and turned upside down, and the guide section includes the guide section, The recording material can be moved in a direction intersecting the transport direction of the recording material according to the size of the recording material.
[0024]
The image forming apparatus according to the present invention includes a storage unit that stores a final average value of the end position of the recording material calculated by the end average value calculation unit, and the image position adjustment control unit restarts the apparatus. The position of the image with respect to the first recording material in the main scanning direction at the time is controlled based on the final average value stored in the storage means.
[0025]
The image forming apparatus according to the present invention includes a plurality of loading units disposed on the upstream side of the transporting unit and on which the recording material is loaded, wherein the recording material calculated by the edge average value calculating unit is provided. A storage unit for storing a final average value of an end position for each of the loading units, wherein the image position adjustment control unit stores the first recording material on which an image is to be formed when the apparatus is restarted. The image writing means is controlled based on the corresponding final average value stored in the storage means.
[0026]
The image forming apparatus according to the present invention includes a plurality of loading units disposed on the upstream side of the transporting unit and on which the recording material is loaded, wherein the recording material calculated by the edge average value calculating unit is provided. Storage means for storing the final average value of the end position for each recording material of the loading means, wherein the image position adjustment control means, when the loading means is switched, corresponding to the switched loading means, The image writing means is controlled based on the final average value stored in the storage means.
[0027]
In the image forming apparatus according to the present invention, the edge average value calculating unit excludes a value of an edge position equal to or more than a predetermined value from the calculation of the average value.
[0028]
In the image forming apparatus according to the aspect of the invention, the transport unit transports the recording material with reference to a center.
[0029]
In the image forming apparatus according to the aspect of the invention, the end detection unit is disposed between the conveyance unit and the image transfer unit.
[0030]
In the image forming apparatus of the present invention, the edge detecting means is a fixed line sensor disposed in a region corresponding to a range corresponding to an edge of the entire size of the recording material.
[0031]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0032]
(Image Forming Apparatus of First Embodiment)
FIG. 1 is a schematic main sectional view of a copying machine which is a full-color image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention.
[0033]
A full-color image forming apparatus 100 shown in FIG. 1 is a copying machine including a digital color image reader unit A and toner storage units 4y, 4m, 4c, and 4Bk at an upper part, and a digital color image printer unit B at a lower part. .
[0034]
The reader unit A exposes and scans a document D placed on a platen glass 31 by a user with an exposure lamp 32, condenses a reflected light image from the document D on a full-color CCD sensor 34 by a lens 33, and outputs a color image. A decomposed image signal is obtained. The color-separated image signal is subjected to image processing by a video processing unit (not shown) through an amplification circuit (not shown), and is sent to a printer unit B via an image memory (not shown).
[0035]
The printer unit B is divided into image forming units (image forming stations) of yellow (y), magenta (m), cyan (c), and black (Bk) from the right in FIG. . The four photosensitive drums 1y, 1m, 1c, 1Bk for each station, which are image carriers, are rotatably supported in the direction of the arrow in the figure. Around the photosensitive drum, a pre-exposure lamp (not shown), corona chargers 2y, 2m, 2c, 2Bk, laser exposure optical systems (scanner units) 3y, 3m, 3c, 3Bk, and potential sensors (not shown) Each of the developing units 24y, 24m, 24c, and 24Bk, a not-shown on-drum light amount detection unit, a not-shown transfer device, and cleaning units 6y, 6m, 6c, and 6Bk are arranged.
[0036]
In the laser exposure optical system, an image signal from the reader unit A is subjected to image processing by an image processing unit (not shown) in FIG. 1, and is converted into an optical signal of each color (for each station) by a laser output unit (not shown). The laser light converted into an optical signal is reflected by a polygon mirror, projected through a lens and a return mirror onto the surface of each photosensitive drum.
[0037]
At the time of image formation in the printer section B, the photosensitive drum is rotated in the direction of the arrow, the photosensitive drum after having been neutralized by the pre-exposure lamp is uniformly charged by a charger, and a light image E is irradiated for each separation color, and a latent image is formed. To form
[0038]
Next, the developing device develops the latent image on the photosensitive drum, and forms a toner image based on a resin and a pigment on the photosensitive drum. The toner in the developing unit is supplied from the toner storage units (hoppers) 4y, 4m, 4c, and 4Bk of the respective colors arranged on the right side of the leader unit A so as to keep the toner ratio (or toner amount) in the developing unit constant. It will be replenished at any time.
[0039]
The toner image formed on the photosensitive drum is transferred to the intermediate transfer belt 5 at the transfer section of each station, and the toner images formed on the photosensitive drum at each station on the intermediate transfer belt are superimposed on all four colors.
[0040]
The image processing unit 115, the photosensitive drums 1y, 1m, 1c, and 1Bk, the corona chargers 2y, 2m, 2c, and 2Bk, the laser exposure optical systems (scanner units) 3y, 3m, 3c, and 3Bk, and the intermediate transfer belt 5 include: 5 is an example of an image forming unit.
[0041]
The intermediate transfer belt 5 is circulated by a driving roller 5a. At a position facing the drive roller 5a, a sensor 50 for detecting a position shift and a density of an image for each station is disposed. With this sensor 50, it is possible to perform control to feed back image density, toner supply amount, image writing timing, image writing start position, and the like to each image forming unit as needed.
[0042]
On the other hand, the recording material P is selectively sent out one by one from each of the storage sections 71, 72, 73 by the respective sheet feeding means 81, 82, 83. The skew of the recording material is corrected by, for example, a registration roller 91 that is a conveying unit. Then, the recording material is conveyed to, for example, a secondary transfer unit 5b, which is an image transfer unit that transfers the toner image on the intermediate transfer belt 5 at a desired timing.
[0043]
In the secondary transfer section 5b, the toner image is transferred onto the recording material. The recording material passes through the conveying units 60 and 61, and the toner image is fixed by the heat roller fixing device 9, and is discharged to the discharge tray 10. On the other hand, the intermediate transfer belt after the secondary transfer is cleaned of the transfer residual toner by the transfer cleaner unit 14 and circulates again to the primary transfer process of each image forming unit (each station).
[0044]
When images are formed on both sides of the recording material, the conveyance path switching guide 19 switches immediately after the recording material passes through the fixing device 9. The recording material is guided by the transport path switching guide 19, passes through the transport vertical path 21a, and is once guided to the reversing path 21b. Then, the sheet is retreated in the direction opposite to the direction in which the sheet is sent, and is sent to the double-sided conveying path 21c. That is, the recording material is transported by switchback.
[0045]
Thereafter, the recording material passes through the two-sided conveying rollers 52, 53, and 54, the skew correction and timing are performed by the two-sided conveying roller 55, and is conveyed to the registration roller 91 at a desired timing. The image is transferred to the other surface by the image forming process.
[0046]
One of the features of the full-color image forming apparatus 100 is that the distance from the first image writing section to the image transfer section is very long.
[0047]
That is, the image forming apparatus 100 includes four photosensitive drums 1y, 1m, 1c, and 1Bk. Writing of an image starts from the first photosensitive drum 1Bk. Therefore, when the peripheral speed of the photosensitive drum, the circulation speed of the intermediate transfer belt 5, and the transport speed of the recording material are the same, the image forming apparatus 100 performs the intermediate transfer of the toner image from the exposure position F of the photosensitive drum 1Bk. The toner image is transferred onto the recording material being conveyed upstream of the secondary transfer unit 5b by a distance equal to the distance (L1) from the position where the image is transferred to the belt 5 to the secondary transfer unit 5b. Will be transcribed.
[0048]
Therefore, in order to adjust the position of the image in accordance with the position of the recording material, for example, an edge detection unit, which will be described later, is located at a distance L1 upstream from the secondary transfer portion 5b. A detection sensor 101 must be provided to detect the position of the recording material. However, even if the position of the recording material is detected at the position of the distance L1, the position often shifts while the recording material is conveyed by the distance L1. Therefore, even if the position of the recording material is detected at the position of the distance L1, it becomes meaningless.
[0049]
Therefore, in the image forming apparatus of the present embodiment, the recording material end detection sensor 101 is disposed near the upstream side of the secondary transfer portion 5b, and detects the displacement of, for example, three recording materials and averages the displacement. The position at which the photosensitive drum is exposed is adjusted based on the calculated value, and the average value is used as the estimated positional deviation amount of the recording material to be sent thereafter. Therefore, in the image forming apparatus of the present embodiment, the position can be accurately adjusted even when the distance L1 is long.
[0050]
In the case where one photosensitive drum is an image forming apparatus, a recording material end detection sensor is provided at a position corresponding to a distance (L2) from an exposure position of the photosensitive drum to an image being transferred onto the recording material. Then, the position of the recording material is detected, and the position at which the photosensitive drum is exposed is adjusted. The distance L2 is a distance (L3) corresponding to the distance (L3) from the exposure position F to the transfer position G of the photosensitive drum to the intermediate transfer belt 5 in the image forming apparatus according to the present embodiment, and thus is far greater than the distance L1. The distance is short. For this reason, in the image forming apparatus having one photosensitive drum, the distance between the time when the recording material is detected by the recording material end detection sensor and the time when the toner image is transferred by the photosensitive drum is short. The position of the image can be adjusted by using the detected value as it is, without causing any positional deviation.
[0051]
However, if the distance L2 is long even when the number of photosensitive drums is one, the distance between the time when the recording material is detected by the recording material edge detection sensor and the time when the toner image is transferred by the photosensitive drum is not long. The recording material may be misaligned. Such a problem can be dealt with by calculating the average value of the positional deviation as described above. A specific example is a full-color image forming apparatus according to a second embodiment described later.
[0052]
Hereinafter, a control method and a configuration of the full-color image forming apparatus 100 according to the present embodiment in which an average value of the above-described positional shifts is obtained and the positions of the recording material and the image on the photosensitive drum are adjusted will be described.
[0053]
In the full-color image forming apparatus 100 of the present embodiment, the position of the recording material and the image on the photosensitive drum are adjusted with reference to the performance of a normal double-sided printing machine and the like, and from various printed materials and the level of user claims. The goal is to make the accuracy within about ± 0.75 mm, which is less than half the value of the conventional image forming apparatus.
[0054]
First, a recording material edge detection sensor 101 for detecting the edge of the recording material upstream of the secondary transfer portion 5b is disposed below the registration roller 91 in FIG. As shown in FIG. 2, the recording material edge detection sensor 101 uses a CCD line sensor extending in the main scanning direction.
[0055]
The length of the recording material end detection sensor 101 is such that the full-color image forming apparatus 100 of the present embodiment can detect all the recording materials having a width of 100 mm to 330 mm which can form an image. An object of about 210 mm is used. The recording material end detection sensor 101 is a popular line sensor generally used for a reading section of a small facsimile compatible with A4, and has a resolution of about 200 dpi (0.12 mm). And it is a low price and widespread product. That is, a special sensor is not used for the recording material end detection sensor 101. In addition, the line sensor originally has an image reading ability, and has a performance enough to satisfy the ability to read the end of the recording material.
[0056]
Next, the operation and control of aligning the image start position with the edge of the recording material using the recording material edge detection sensor 101 will be described mainly with reference to the configuration of the image forming apparatus shown in FIG. A description will be given based on the recording material end detection sensor 101, the flowchart in FIG. 3, and the control block diagram in FIG.
[0057]
First, after the operation mode is determined by the user, the image forming apparatus 100 starts a copying operation (S301). The recording material edge detection sensor 101 first detects the position of the edge (paper edge position) of the first three recording materials in the transport direction (S302). Next, an average value of the three detection data obtained by the recording material edge detection sensor 101 is obtained by, for example, an edge average value calculation unit 111 that is edge average value calculation means (S303). The calculation at this time is preferably averaging or a method of estimating a subsequent value from a change in the numerical values of the first, second, and third sheets. However, in this embodiment, the averaging is simply performed.
[0058]
This average value is used as the predicted positional deviation amount of the fourth and subsequent recording materials (S304), and is recognized (S305), and the writing position of the image of the fourth and subsequent recording materials is determined, and the current writing is performed. The operation for changing the position is started (S306).
[0059]
On the other hand, the reader unit A exposes and scans the original D placed on the original platen glass 31 by the user with the exposure lamp 32, and condenses the reflected light image from the original D on the full color CCD sensor 34 by the lens 33. A color separation image signal is obtained. This color separation image signal is input to the image processing unit 115. The color separation image signal may be sent from an external network 116. For example, the control unit 112, which is an image position adjustment control unit, inputs a signal of the predicted shift amount to the image processing unit 115. The corona chargers 2y, 2m, 2c, and 2Bk, the laser exposure optical systems (scanner units) 3y, 3m, 3c, and 3Bk, and the image processing unit 115 are examples of an image writing unit.
[0060]
The image processing unit 115 controls the full-color CCD sensor 34 to adjust the position where the light image E by the laser exposure optical systems 3y, 3m, 3c, 3Bk exposes the photosensitive drums 1y, 1m, 1c, 1Bk. Adjust the image forming position in the scanning direction. The photosensitive drum is exposed by adjusting the image forming position in the main scanning direction.
[0061]
Further, when an image is formed on a recording material, the edge average value calculation unit 111 calculates the average value of the positional deviations of the three recording materials again, and according to the calculated value, the control unit 112 determines the writing position. To change. This operation is repeated until the recording material runs out.
[0062]
The position adjustment in the sub-scanning direction is performed by controlling the timing at which the registration roller 91 starts feeding the recording material.
[0063]
Next, main phenomena of positional deviation of the recording material, causes of the positional deviation, and how to detect the positional deviation will be described.
[0064]
The image forming apparatus 100 according to the present embodiment predicts the end position of the succeeding recording material from the end position along the transport direction of the preceding recording material, and determines the image position of the succeeding recording material. The reason why the edge position of the recording material and the image position can be relatively accurately adjusted will be described.
[0065]
FIGS. 4A, 5A, 6A, and 7A are graphs showing changes in the margin amount of the recording material when the image writing position is fixed. FIGS. 4B, 5B, 5C, 6B, and 7B show the loading (cross-sectional) state of the recording material in the cassette corresponding to each graph. FIG.
[0066]
The state of the recording material in the image forming apparatus is mainly divided into four states shown in FIGS. 4B, 5B, 5C, 6B, and 7B. . Therefore, the change of the margin amount is divided into four, that is, FIG. 4 (a), FIG. 5 (a), FIG. 6 (a) and FIG. 7 (a). Further, the value of the margin amount shown here is a value that can be directly replaced with the variation amount of the end position of the recording material because the image writing position is fixed.
[0067]
The graph in FIG. 4A shows a change in the value during normal continuous paper feeding. As can be seen from the graph of FIG. 4A, the fluctuation of the end position of the recording material during normal continuous conveyance is very small, and may be about 0.5 mm or less even when the recording material is suddenly shifted. I understand. In other words, the end positions of the first few recording materials are accurately detected, and the control of the detection and the writing position adjustment is continued during the operation, so that the subsequent end positions of the recording materials are relatively controlled. It can be seen that the prediction can be made with high accuracy and the position of the image can be matched with the position of the recording material.
[0068]
Next, as shown in FIGS. 5 (b) and 5 (c), the graph of FIG. 5 (a) shows that the number of sheets of the recording material is small due to the spring pressure of the spring for pressing the recording material in the cassette. Then, the recording material is pressed to the back side, and when the number of sheets is large, the pressing force is insufficient and the margin changes due to the supply from the near side.
[0069]
Also in this case, since the amount of change in the position of the edge of the recording material gradually changes, the control for detecting the edge of the recording material and adjusting the image writing position near the image transfer portion as needed during operation. It can be understood that by performing the above, it is possible to easily adjust the end position of the image to the end position of the recording material.
[0070]
Finally, the graphs of FIGS. 6A and 7A show the margins generated when the user adds a recording material in the middle, as shown in FIGS. 6B and 7B. Changes.
[0071]
As shown in FIG. 6B, the graph of FIG. 6A shows only two recording materials at the boundary between the lower recording material and the upper recording material when the recording materials are added. , The change in margin caused by the displacement.
[0072]
As shown in FIG. 7 (b), the graph of FIG. 7 (a) shows the frictional state of the contact surface between the lower recording material and the upper recording material when the recording material is added. This indicates a change in blank space caused by a shift of the recording material added later due to a difference or the like.
[0073]
In order to cope with the change of the margin as shown in the graphs of FIGS. 6A and 7A, a method of handling the data of the detected end position of the recording material is determined in advance.
[0074]
This will be described in detail below.
[0075]
As shown in the graph of FIG. 6A, when the detected values of the edge positions of the recording material are significantly different from each other by one or two or more than the specified value, the average edge value calculation in the control block diagram shown in FIG. When calculating the average value of the recording material end positions, the unit 111 does not use a value that is significantly different from the above-described specified value. In this embodiment, the specified value is set to about 0.6 mm, but this value can be freely changed and set.
[0076]
That is, in the control block diagram shown in FIG. 8, a specified value (for example, 0.6 mm) is stored in the end position abnormal value detecting unit 113 in advance. Then, the end position value of the recording material detected by the recording material end detection sensor 101 is sequentially compared with a specified value by the end position abnormal value detection unit 113. When the value of a certain end position exceeds a specified value, the end position abnormal value detection unit 113 notifies the end average value calculation unit 111 to cut the value. As a result, the edge average value calculation unit 111 calculates the average value of the edge positions without using the value of the edge position exceeding the specified value, and then accurately calculates the prediction of the edge position thereafter. be able to. The specified value stored in the end position abnormal value detection unit 113 in advance can be changed.
[0077]
As shown in the graph of FIG. 7A, when the detected value of the edge position of the recording material continuously changes from the original state, the edge average value calculation unit in the control block diagram shown in FIG. Numeral 111 recalculates the position of the recording material end, and the control unit 112 moves the image writing position for the succeeding recording material in accordance with the recalculated value.
[0078]
That is, in the control block diagram shown in FIG. 8, a specified value (for example, 0.6 mm) is stored in the end position abnormal value detecting unit 113 in advance. Then, the end position value of the recording material detected by the recording material end detection sensor 101 is sequentially compared with a specified value by the end position abnormal value detection unit 113. When the value of a certain end position exceeds a specified value, the end position abnormal value detection unit 113 notifies the end average value calculation unit 111 to cut the value. The end-average-value calculating unit 111 determines that the loaded state of the recording materials in the cassette has changed as a whole when three consecutive cuts are received, and deletes the three values. Do not calculate the average value. Then, the control unit 112 adjusts an image writing position (an exposure position) via the image processing unit 115 based on the average value.
[0079]
By the way, when the average value is calculated as described above, when two end portions are largely displaced as shown in FIG. 6A, the two end images are not used as the adjustment data of the image position. Only the margin (image position and recording material position) is shifted, but the control unit 112 can adjust the image position and the recording material position with respect to the subsequent recording material.
[0080]
Also, as shown in FIG. 7A, when the shift amount of the end position greatly changes, the value is reflected in the adjustment of the image writing position at the time of the third sheet (P) when the end position starts to shift. The margins (the position of the image and the position of the recording material) of the first three sheets + α are shifted, but thereafter, both positions are controlled by the edge average value calculation unit 111 so as to match again. .
[0081]
The edge average value calculation unit 111 performs these two calculation methods, so that sudden displacement of the recording material does not affect image position control for the succeeding recording material. ing. That is, the image forming apparatus according to the present embodiment can perform the alignment control between the image and the recording material by minimizing the state in which the image position and the recording material position are shifted from each other in the main scanning direction. I can do it.
[0082]
Apart from these factors, the displacement of the end of the recording material is caused by a slight displacement of the cassette caused by inserting and removing the cassette when replenishing the recording material. This may occur, for example, when the cassette is emptied during conveyance and an automatic cassette change for conveying the recording material from another cassette or a multi-tray for storing recording materials of the same size is performed.
[0083]
The image forming apparatus according to the present embodiment performs so-called normal control for newly detecting the end position from the first three sheets at the time of inserting and removing the cassette. , 73 and the end position for each size of the recording material in the multi-tray 71 are stored for each cassette, for example, an average value storage unit 114 for each cassette. That is, the average value for each cassette is stored in the average value storage unit 114 for each cassette as needed, and the control unit 112 adjusts the image position based on the stored value when the cassette is inserted or removed.
[0084]
That is, when the automatic cassette change is performed, the image writing position can be moved by the control unit 112 applying the average value stored in the average value storage unit 114 for each cassette as data for each cassette.
[0085]
Further, data of the image writing position for each cassette at the end of the operation (average value for each cassette) is stored in the average value storage unit 114 for each cassette, and when the operation is started again, the value stored for each cassette is stored. By applying this method, the probability that the image position from the first recording material and the position of the recording material in the main scanning direction can be accurately adjusted from any cassette can be further increased.
[0086]
Further, the image forming apparatus of the present embodiment stores the data of the image writing position of the cassette which is always used at the end of the operation of the image forming apparatus in the storage means, for example, the average value storage section 117, and operates again. When starting the recording, the probability that the image position and the position of the recording material in the main scanning direction are accurately adjusted from the first recording material can be further increased by applying the stored value. I have.
[0087]
To summarize the above, in an image forming apparatus in which the distance from the image writing to the image transfer unit is long, the position of the recording material in the cassette, which could not be conventionally handled, or which was very expensive even if it was handled, The line sensor mainly detects the edge of the recording material, because the image position can be automatically adjusted according to the position of the recording material that is deviated due to the fluctuation of the recording material, insertion / removal of the cassette, replacement of the cassette, etc. This can be achieved with an inexpensive configuration by adding one 101.
[0088]
Next, a configuration in which the position of the image and the position of the end of the recording material at the time of double-sided copying are matched will be described.
[0089]
Among the causes of the deviation of the end position of the recording material at the time of double-sided copying, most of the deviations are caused when the recording material is transported while being inverted.
[0090]
That is, in FIG. 1, the displacement of the recording material at the time of double-sided copying occurs when the recording material is switchback-conveyed in the direction of the double-sided conveyance path 21c from the conveyance vertical path 21a to the reversal path 21b by the reversing roller 51. When slippage occurs in the reversing roller 51, when there is a difference between pure conveying forces (conveying force in the width direction of the recording material) between the back side and the near side by the reversing roller 51, the conveying force is changed due to a difference in density of the toner image. It occurs when there is a difference.
[0091]
This shift is different from the case where the recording material is initially supplied from the cassette, and the direction and the amount of displacement of the recording material are not stable. It is very difficult to calculate and predict the position.
[0092]
Therefore, in the image forming apparatus 100 of the present embodiment, the recording material is temporarily moved to one side in the main scanning direction shown in FIG. The recording material receiving plate 102, whose position can be adjusted for each size of the recording material, is abutted by two-sided conveying rollers 53, 54, and 55 which are oblique feed rollers. This makes it possible to align the positions of the ends of the recording material conveyed toward the second-side transfer, so that the recording material is at the same position as when supplied from the cassette or more than when supplied from the cassette. The paper is conveyed to the secondary transfer portion 5b with its edges aligned. For example, the recording material receiving plate 102 which is a guide portion and the double-sided transport rollers 53, 54 and 55 which are skew transport portions are examples of reversing transport means.
[0093]
Therefore, the image forming apparatus 100 detects the edge of the recording material by the same recording material edge detection sensor 101 that has detected the position of the recording material on the first surface, and performs recording on the subsequent second surface. By setting a dedicated image writing position for the material, the image position on the second surface and the end position of the recording material can be accurately matched.
[0094]
In other words, even if the image forming apparatus 100 uses the same recording material edge detection sensor 101 as the sensor for detecting the recording material on the first surface and the recording material on the second surface, the image forming apparatus 100 does not move in the main scanning direction during the duplex conveyance path. With the receiving plate 102 for receiving the recording material from above, the image position of the first and second surfaces can be aligned with the recording material position only by correcting the deviation of the recording material in the main scanning direction at the time of reversal. It is.
[0095]
The position of the receiving plate 102 can be easily adjusted for each size by a small stepping motor. Therefore, the cost of the image forming apparatus is hardly increased.
[0096]
In the image forming apparatus of the present embodiment, since the recording material is conveyed by the double-sided conveyance rollers 53, 54, and 55 on the basis of the center, not only the conveyance of the recording material but also the oblique feeding is performed. Is stable, and the oblique conveyance is performed on the double-sided conveyance path, so that even if a conveyance delay occurs, it can be sufficiently corrected before the registration rollers 91, so that the conveyance capacity is almost completely reduced. It has almost no problem.
[0097]
Therefore, the image forming apparatus according to the present embodiment accurately controls the alignment of the image on one side and both sides of the recording material and the recording material with an inexpensive configuration in which only the line sensor 101 and the receiving plate 102 are added. It can be performed in a wide area.
[0098]
Further, the present embodiment has a feature that the image position and the recording material position cannot be aligned only at the very beginning of the operation. In this regard, a device for an adjustment mode (trial mode) for positioning is used. By setting to, the position of the final output material can be almost matched.
[0099]
(2nd Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0100]
FIG. 10 is a schematic sectional view of a full-color image forming apparatus 200 according to the second embodiment. The copying machine, which is the image forming apparatus 200 of the second embodiment, also includes a digital color image reader unit A at the top and a digital color image printer unit B at the bottom.
[0101]
The reader unit A exposes and scans the original D placed on the original platen glass 231 by the user with the exposure lamp 232, condenses the reflected light image from the original D to the full-color CCD sensor 234 by the lens 233, and Obtain a decomposed image signal. The color-separated image signal passes through an amplifier circuit (not shown), is subjected to image processing by a video processing unit (not shown), and is sent to a printer unit B via an image memory (not shown).
[0102]
For example, a photosensitive drum 201 which is an image forming unit which is an image carrier of the printer unit B is rotatably supported in the direction of an arrow. Around the photosensitive drum 201, a pre-exposure lamp 211, a corona charger, an image writing unit and an image forming unit such as a laser exposure optical system 203, a potential sensor 212, and four developing units 204y and 204c of different colors. 204m, 204Bk, on-drum light amount detection means 213, an image transfer unit such as a transfer device 205, and a cleaning device 206 are arranged.
[0103]
The image signal from the reader unit A in the laser exposure optical system 203 is converted into an optical signal in a laser output unit (not shown). The laser light converted into the optical signal is reflected by the polygon mirror 203a, and is projected on the surface of the photosensitive drum 201 through the lens 203b and the mirror 203c.
[0104]
At the time of image formation by the printer unit B, the photosensitive drum 201 is rotated in the direction of the arrow, is discharged by the pre-exposure lamp 211, and is uniformly charged by, for example, the charger 202 which is an image forming unit and an image writing unit. Then, a light image E is radiated for each separation color to form a latent image.
[0105]
Next, the latent image is developed on the photosensitive drum 201 by predetermined developing units 204y, 204c, 204m, and 204Bk, and a toner image based on a resin and a pigment is formed on the photosensitive drum 201. The developing units 204y, 204c, 204m, and 204Bk are adapted to selectively approach the photosensitive drum 201 in accordance with each separation color by the operation of the eccentric cams 224y, 224c, 224m, and 224Bk.
[0106]
The toner image on the photosensitive drum 201 is conveyed from the recording material cassette 207, is attracted to the transfer device 205, and is transferred to the recording material supplied to a position facing the photosensitive drum 201. The transfer device 205 includes a transfer drum 205a, a transfer charger 205b, an adsorption charger 205c which electrostatically adsorbs a recording material to a recording material supporting sheet 205f described later, an adsorption roller 205g opposed to the adsorption charger 205c, and an inner charging device. Device 205d, an outer charger 205e, and the like. A recording material carrying sheet 205f made of a dielectric material is integrally stretched in a cylindrical shape in a peripheral opening area of the transfer drum 205a which is rotatably supported by a shaft. The recording material supporting sheet 205f of the image forming apparatus 200 of the present embodiment uses a dielectric sheet such as a polycarbonate film.
[0107]
As the transfer drum 205a of the drum-shaped transfer device 205 is rotated, the toner image on the photosensitive drum 201 is transferred onto the recording material carried on the recording material carrying sheet 205f by the transfer charger 205b. In this manner, a desired number of color images are transferred to the recording material conveyed (rotated) while electrostatically attracted to the recording material carrying sheet 205f, thereby forming a full-color image.
[0108]
In the case of full-color image formation, the recording material on which the transfer of the four color toner images has been completed in this manner is separated from the transfer drum 205a by the action of the separation claw 208a, the separation push-up roller 208b, and the separation charger 205h. The toner image is fixed by the heat roller fixing device 209, and is finally discharged to the discharge tray 210. On the other hand, the photosensitive drum 201 after the transfer is prepared for the image forming process again after the residual toner on the surface is cleaned by the cleaning device.
[0109]
When images are formed on both sides of the recording material, the conveyance path switching guide 219 switches immediately after the recording material passes through the fixing device 209. The recording material is guided by the transport path switching guide 219, is once guided to the reversing path 221a via the transport vertical path 220, and is then driven by the reverse rotation of the reversing roller 221b, with the rear end when fed in, leading. , And is sent out to the two-sided conveyance path 258. That is, the recording material is transported by switchback.
[0110]
Thereafter, the recording material stops at the conveyance roller 256, and the timing is adjusted to the position of the toner image on the photosensitive drum 201, and then the image is formed on the other surface again by the above-described image forming process.
[0111]
Further, a fur brush is used to prevent scattering of powder such as toner on the recording material supporting sheet 205f of the transfer drum 205a and adhesion of toner or oil on the recording material supporting sheet 205f to the recording material supporting sheet 205f. The recording material is provided by a backup brush 215 facing the fur brush 214 via the recording material supporting sheet 205f and the oil removing roller 216 via the oil removing roller 216 and the recording material supporting sheet 205f. The carrier sheet 205f is cleaned. Such cleaning is performed before or after image formation. Also, it is performed as needed when a jam (paper jam) occurs.
[0112]
Further, the image forming apparatus 200 of the present embodiment rotates the eccentric cam 225 at a desired timing to operate the cam follower 205i integrated with the transfer drum 205a, so that the recording material supporting sheet 205f and the photosensitive drum 201 And the gap can be set arbitrarily. For example, during standby or when the power is off, the transfer drum 205a and the photosensitive drum 201 are separated.
[0113]
As shown in FIG. 10, also in the image forming apparatus 200 of the present embodiment, the distance (L4) from the image writing unit to the image transfer unit is long. That is, from the exposure position F of the photosensitive drum 201 exposed by the light image E reflected by the mirror 203c to the transfer charger 205b for transferring a toner image to a recording material, four developing units 204y, 204c, and 204m. , 204Bk. For this reason, the distance (L4) from the exposure position F, which is the image writing position, to the transfer charger 205b is longer than the distance (corresponding to L2 described above) when there is one developing device.
[0114]
For this reason, when the peripheral speed of the photosensitive drum 201, the peripheral speed of the transfer drum 205a, and the transport speed of the recording material are the same, the image forming apparatus 200 is upstream of the transfer charger 205b by a distance equal to the distance L4. The toner image is transferred to the recording material being conveyed on the side. Therefore, in order to adjust the position of the image according to the position of the recording material, a recording material end detection sensor is disposed at a position of a distance L4 upstream from the transfer charger 205b, and the recording is performed. The position of the material must be detected.
[0115]
However, even if the position of the recording material is detected at the position of the distance L4, the position often shifts while the recording material is conveyed by the distance L4. Specifically, even if the recording material end detection sensor is installed near the transport roller 254 at the position of the distance L4, the recording material is thereafter transported to the transfer charger 205b by a transport means such as the transport roller 255. Since the sheet passes through the registration roller section and the suction roller 205g, the position of the end portion may be deviated therebetween. Further, when the conveying speed of the recording material is higher than the peripheral speed of the photosensitive drum 201, the recording material end detection sensor must be disposed further upstream than the distance L4, and the recording material is further increased. It often shifts. For this reason, even if the position of the recording material is detected at the position of the distance L4, it becomes meaningless.
[0116]
Therefore, the image forming apparatus 200 of the present embodiment also has the recording material edge detection sensor 101 disposed near the upstream side of the transfer charger 205b, and detects, for example, the displacement of three recording materials and averages them. The position at which the photosensitive drum is exposed is adjusted based on the calculated value, and the average value is used as the estimated positional deviation amount of the recording material to be sent thereafter. Therefore, also in the image forming apparatus of the present embodiment, the position can be accurately adjusted even if the distance L4 is long.
[0117]
The configuration and operation of the image forming apparatus 200 according to the second embodiment relating to the control for aligning the recording material and the image position are the same as the configuration and operation relating to the control of the image forming apparatus 100 according to the first embodiment. Description and illustration are omitted.
[0118]
Further, in the case of the image forming apparatus of the present embodiment, the end of the recording material is detected at a position where the recording material is attracted to the transfer drum 5a, that is, at a position where the recording material does not shift at all to the transfer portion thereafter. Therefore, the image forming apparatus according to the first embodiment is characterized in that the accuracy of the alignment is slightly better.
[0119]
Further, the image forming apparatus according to the first embodiment also includes the image forming apparatus according to the first embodiment in the double-sided conveyance path 258 so that the position of the recording material and the image in the main scanning direction can be aligned at the time of double-side transfer. Similarly to the above, a receiving plate (not shown) and a skew feeding roller are arranged.
[0120]
As described above, the alignment method and configuration in the image forming apparatus according to the first embodiment can be applied to the image forming apparatus according to the second embodiment, so that the versatility is very high. It turns out that.
[0121]
As described above, in the image forming apparatuses 100 and 200 of the first and second embodiments, when the image is transferred to the first side and when the image is transferred to the second side, the image forming apparatuses 100 and 200 are placed near the secondary transfer unit 5b and the charge transfer unit 205b. Because the end position of the recording material is detected and the image position is adjusted, the distance from the detection of the end position to the transfer is short, and the end position of the recording material during continuous operation has little fluctuation. Highly accurate image alignment can be performed.
[0122]
In addition, the image forming apparatuses 100 and 200 according to the first and second embodiments are used as sensors for detecting the end position of a recording material, and are fixed-line reading line sensors that have been rapidly becoming popular and inexpensive in recent years. Is used, the end position can be detected with a resolution of at least about 200 dpi for all sizes of the recording material, and very accurate image alignment can be performed together with fine correction of the image position. It can be performed.
[0123]
According to the image forming apparatuses 100 and 200 of the first and second embodiments, during the transfer of the image on the second side, one side of the recording material is placed on the two-sided conveyance paths 21c and 258 according to the size of the recording material. In order to convey the recording material by correcting the end position deviation at the time of reverse conveyance of the recording material, which is the largest cause of the deviation of the end position of the recording material, because the recording material is conveyed in a state where the recording material is brought into contact with the recording material. Regardless of single-side transfer or double-side transfer at only one location near the secondary transfer section 5b and the transfer charger 205b, the position of the recording material and the image can be accurately adjusted.
[0124]
The image forming apparatuses 100 and 200 according to the first and second embodiments correct the image end position with respect to the subsequent recording material position according to the change in the end position of the recording material. Even for a minute change in the end position of the recording material to be conveyed, or an extremely rare sudden change, it is possible to reduce the change by calculating the average value of the end positions by the end average value calculating means. The position of the recording material and the position of the image can be accurately adjusted with a simple and inexpensive configuration.
[0125]
In the image forming apparatuses 100 and 200 according to the first and second embodiments, the average value storage unit 114 for each cassette stores the final average value of the end position of the recording material calculated by the end average value calculation unit 111 in each storage unit. 71, 72, 73 and the recording material cassettes 207, 207, so that the recording material can be changed even if the storage unit or the cassette changes during the operation of continuously forming an image on the recording material. , And the position of the recording material and the image position can be accurately adjusted.
[0126]
In the image forming apparatuses 100 and 200 according to the first and second embodiments, even if there is a recording material whose end position is suddenly shifted, the end abnormal value detecting unit 113 detects the end material and the end average value calculating unit 111. It is possible to calculate the average value by excluding the value of the end position which is equal to or more than the predetermined value, so that the recording material position and the image position can be accurately matched with a simple and inexpensive configuration. Can be.
[0127]
In the image forming apparatuses 100 and 200 according to the first and second embodiments, the center of the main scanning direction is set as a reference for all sizes of the recording material in the image forming apparatus, and the conveyance is performed together. The recording material can be accurately aligned with the image position while realizing the conveyance of the recording material.
[0128]
For the above reasons, the image forming apparatuses 100 and 200 according to the first and second embodiments realize an inexpensive and simple configuration, and do not need to increase the apparatus size. Further, the position of the recording material and the position of the image can be adjusted with high accuracy without lengthening the transport path.
[0129]
【The invention's effect】
The image forming apparatus of the present invention detects the end position of the recording material in the vicinity of the image transfer unit and adjusts the image position. Therefore, the distance from the detection of the end position to the transfer is short, and the image forming apparatus is in continuous operation. Since the fluctuation of the end position of the recording material at the time is small, it is possible to perform highly accurate image alignment control.
[0130]
In the image forming apparatus of the present invention, when performing image transfer on the second surface, the recording material is conveyed in a state where one side of the recording material is abutted against the guide portion of the reversing conveyance means. In order to convey the recording material after correcting the end position deviation at the time of reversal conveyance of the recording material, it is possible to perform the single-sided transfer or the double-sided transfer by detecting only one location near the image transfer unit. The position of the image can be accurately adjusted.
[0131]
According to the image forming apparatus of the present invention, since the position of the edge of the recording material is corrected based on the change in the position of the edge of the recording material, the position of the edge of the recording material continuously conveyed is corrected. The average value of the end positions can be calculated by the end average value calculating means even for a minute change in the position of the portion or a sudden change that occurs very rarely, so that the change can be reduced and the cost is simple. With such a configuration, the position of the recording material and the position of the image can be accurately adjusted.
[0132]
In the image forming apparatus of the present invention, the storage means stores the final average value of the end position of the recording material calculated by the end average value calculation means for each stacking means, so that the recording material is continuously recorded on the recording material. Even if the stacking unit changes during the operation of forming an image, it is possible to cope with a change in the position of the recording material, and the position of the recording material and the image position can be accurately matched.
[0133]
According to the image forming apparatus of the present invention, even when there is a recording material whose end position is suddenly shifted, the average value is calculated by excluding a value of the end position which is equal to or more than a predetermined value by the end average value calculating means. Therefore, the position of the recording material and the image position can be accurately matched with a simple and inexpensive configuration.
[0134]
According to the image forming apparatus of the present invention, the center of the main scanning direction in the image forming apparatus is used as a reference for all sizes in the image forming apparatus, and the conveyance is performed together. Thus, the recording material and the image position can be accurately adjusted.
[0135]
The image forming apparatus of the present invention realizes an inexpensive and simple configuration, and further does not require an increase in the size of the apparatus. Further, the position of the recording material and the position of the image can be adjusted with high accuracy without lengthening the transport path.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic main cross-sectional view of a copying machine that is a full-color image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of a recording material end detection sensor incorporated in the image forming apparatus of FIG. 1;
FIG. 3 is a flowchart illustrating an operation of adjusting the position of a recording material and the position of an image in the image forming apparatus.
FIG. 4 is a diagram for explaining end position fluctuation during normal continuous paper feeding.
(A) It is a graph which shows the change of an end part position.
FIG. 4B is a diagram illustrating a state of the recording material placed in the storage unit.
FIG. 5 is a diagram for explaining end position fluctuation when a recording material is pressed to the back side.
(A) It is a graph which shows the change of an end part position.
FIG. 4B is a diagram illustrating a state when the number of recording materials placed in the storage unit is large.
FIG. 4C is a diagram illustrating a state where the number of recording materials placed in the storage unit is small.
FIG. 6 illustrates end position fluctuations when only two recording materials at a boundary surface between a lower recording material and an upper recording material when the recording materials are added are displaced. FIG.
(A) It is a graph which shows the change of an end part position.
FIG. 4B is a diagram illustrating a state of the recording material placed in the storage unit.
FIG. 7 is a diagram for explaining end position fluctuation when a recording material added later is totally displaced.
(A) It is a graph which shows the change of an end part position.
FIG. 4B is a diagram illustrating a state of the recording material placed in the storage unit.
FIG. 8 is a control block diagram of the image forming apparatus of FIG. 1;
FIG. 9 is a plan view of a skew feeding roller and a recording material receiving plate.
FIG. 10 is a schematic main cross-sectional view of a copying machine that is a full-color image forming apparatus according to a second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
P Recording material
A Leader part
B Printer section
D manuscript
1. Photosensitive drum (image forming means)
2 Corona charger (image writing means, image forming means)
3. Laser exposure optical system (image writing means, image forming means)
4 Developing device
5 Intermediate transfer belt (image forming means)
5b Secondary transfer unit (image transfer unit)
21a Transport vertical path
21b Reverse path
21c Double-sided conveyance path
34 Full Color CCD Sensor
51 reversing roller
52 Double-sided conveying roller
53 Double-sided conveyance roller (reversal conveyance means, skew conveyance section)
54 Double-sided conveyance roller (reversing conveyance means, skew conveyance section)
55 Double-sided conveyance roller (reversal conveyance means, skew conveyance section)
71 Storage section
72 storage
73 storage
91 Registration roller (transportation means)
100 Image forming apparatus
101 Recording Material Edge Detection Sensor (Edge Detection Means)
102 Receiving plate for recording material (reverse transport means, guide section)
111 Edge Average Value Calculation Unit (Edge Average Value Calculation Means)
112 control unit (image position adjustment control means)
113 Edge abnormal value detector
114 Average value storage unit for each cassette (storage means)
115 Image Processing Unit (Image Writing Means)
116 External network
117 Average value storage (storage means)
200 Image forming apparatus
201 Photosensitive drum (image forming means)
202 Charger (image writing unit, image forming unit)
203 Laser exposure optical system (image writing unit, image forming unit)
204y developing unit
204c developing unit
204m developing unit
204Bk developing unit
205 transfer device
205a transfer drum
205b Charge transfer device (image transfer means)
205g suction roller
234 Full color CCD sensor
255 transport roller (transport means)
258 Double-sided conveyance path

Claims (10)

画像の主走査方向の位置を任意に移動可能な画像書き込み手段と、
該画像書き込み手段を有して被記録材に画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段において形成された画像を前記被記録材に転写する画像転写手段と、
前記画像転写手段に前記被記録材を搬送する搬送手段と、
前記画像転写手段近傍に配設されて、前記搬送手段によって搬送される前記被記録材の主走査方向端部を検知する端部検知手段と、
前記端部検知手段によって検知された連続する複数枚の被記録材の端部位置の平均値を算出する端部平均値算出手段と、
前記端部平均値算出手段によって算出された前記被記録材の平均端部位置に合わせて後続する被記録材に対して主走査方向の画像書き込み位置を前記画像書き込み手段を制御して調節する画像位置調整制御手段と、
を備えたことを特徴とする余白自動調整機能を備えた画像形成装置。
Image writing means capable of arbitrarily moving the position of the image in the main scanning direction,
Image forming means for forming an image on a recording material having the image writing means,
Image transfer means for transferring the image formed by the image forming means to the recording material,
Conveying means for conveying the recording material to the image transfer means,
An end detection unit disposed near the image transfer unit and detecting an end of the recording material conveyed by the conveyance unit in the main scanning direction;
Edge average value calculating means for calculating an average value of the edge positions of a plurality of continuous recording materials detected by the edge detecting means,
An image for controlling the image writing unit in the main scanning direction with respect to the subsequent recording material by adjusting the image writing unit in accordance with the average edge position of the recording material calculated by the edge average value calculation unit. Position adjustment control means,
An image forming apparatus having an automatic margin adjustment function, comprising:
前記画像転写手段によって画像を記録されて表裏反転された被記録材を前記画像転写手段に搬送する反転搬送手段を備え、
前記端部検知手段は、表裏反転された被記録材の主走査方向端部を検知し、
前記端部平均値算出手段は、前記端部検知手段によって検知された連続する複数枚の表裏反転された前記被記録材の端部位置の平均値を算出し、
前記画像位置調整制御手段は、前記端部平均値算出手段によって算出された表裏反転された前記被記録材の平均端部位置に合わせて後続する表裏反転された被記録材に対して画像の主走査方向の位置を、前記画像書き込み手段を制御して移動させることを特徴とする請求項1に記載の余白自動調整機能を備えた画像形成装置。
An image forming apparatus further includes a reversing conveyance unit that conveys a recording material on which an image is recorded by the image transfer unit and which is turned upside down to the image transfer unit,
The edge detecting means detects an edge of the recording material turned over in the main scanning direction,
The edge average value calculation means calculates an average value of the edge positions of the plurality of continuous recording materials that have been turned upside down and detected by the edge detection means,
The image position adjustment control means controls a main image of a subsequent inverted recording material in accordance with the average end position of the reversed recording material calculated by the edge average value calculating means. 2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the position in the scanning direction is moved by controlling the image writing unit.
前記画像転写手段によって画像を記録されて表裏反転された被記録材を前記画像転写手段に搬送する反転搬送手段を備え、
前記反転搬送手段は、表裏反転した前記被記録材を斜行搬送する斜行搬送部と、前記斜行搬送部によって搬送される表裏反転した前記被記録材の側部を受け止めて案内する案内部とを有し、
前記案内部は、前記被記録材の搬送方向に対して交差する方向に前記被記録材の大きさに応じて移動可能であることを特徴とする請求項1又は2に記載の余白自動調整機能を備えた画像形成装置。
An image forming apparatus further includes a reversing conveyance unit that conveys a recording material on which an image is recorded by the image transfer unit and which is turned upside down to the image transfer unit,
The reversing conveyance unit includes a skew conveyance unit configured to skewly convey the recording material reversed, and a guide unit configured to receive and guide a side portion of the recording material conversed by the skew conveyance unit. And having
3. The automatic margin adjustment function according to claim 1, wherein the guide section is movable in a direction intersecting with a transport direction of the recording material in accordance with a size of the recording material. 4. An image forming apparatus comprising:
前記端部平均値算出手段によって算出された前記被記録材の端部位置の最終平均値を記憶する記憶手段を備え、
前記画像位置調整制御手段は、装置再起動時の最初の被記録材に対する画像の主走査方向の位置を前記記憶手段に記憶された前記最終平均値に基づいて前記画像書き込み手段を制御することを特徴とする請求項1に記載の余白自動調整機能を備えた画像形成装置。
Storage means for storing a final average value of the end position of the recording material calculated by the end average value calculation means,
The image position adjustment control unit controls the image writing unit based on the final average value stored in the storage unit for the position in the main scanning direction of the image with respect to the first recording medium when the apparatus is restarted. An image forming apparatus having an automatic margin adjustment function according to claim 1.
前記搬送手段の上流側に配設されて前記被記録材が積載される複数の積載手段を備え、
前記端部平均値算出手段によって算出された前記被記録材の端部位置の最終平均値を前記積載手段毎に記憶する記憶手段を備え、
前記画像位置調整制御手段は、装置再起動時に最初に画像が形成される被記録材が積載された前記積載手段に対応する、前記記憶手段に記憶された前記最終平均値に基づいて前記画像書き込み手段を制御することを特徴とする請求項1に記載の余白自動調整機能を備えた画像形成装置。
A plurality of loading means disposed on the upstream side of the transport means and loaded with the recording material,
Storage means for storing a final average value of the end position of the recording material calculated by the end average value calculation means for each of the loading means,
The image position adjustment control unit writes the image based on the final average value stored in the storage unit, which corresponds to the loading unit on which a recording material on which an image is first formed is loaded when the apparatus is restarted. 2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus controls the unit.
前記搬送手段の上流側に配設されて前記被記録材が積載される複数の積載手段を備え、
前記端部平均値算出手段によって算出された前記被記録材の端部位置の最終平均値を前記各積載手段の被記録材毎に記憶する記憶手段を備え、
前記画像位置調整制御手段は、前記積載手段が切り替わったとき、切り換わった積載手段に対応する、前記記憶手段に記憶された前記最終平均値に基づいて前記画像書き込み手段を制御することを特徴とする請求項1に記載の余白自動調整機能を備えた画像形成装置。
A plurality of loading means disposed on the upstream side of the transport means and loaded with the recording material,
Storage means for storing a final average value of the end position of the recording material calculated by the end average value calculation means for each recording material of each loading means,
The image position adjustment control unit, when the loading unit is switched, controls the image writing unit based on the final average value stored in the storage unit corresponding to the switched loading unit. An image forming apparatus having the automatic margin adjustment function according to claim 1.
前記端部平均値算出手段は、所定の値以上の端部位置の値を平均値の算出から排除することを特徴とする請求項1,2,4,6のいずれか1項に記載の余白自動調整機能を備えた画像形成装置。The margin according to any one of claims 1, 2, 4, and 6, wherein the edge average value calculation unit excludes a value of an edge position equal to or more than a predetermined value from the calculation of the average value. An image forming apparatus having an automatic adjustment function. 前記搬送手段は、前記被記録材を中央基準搬送することを特徴とする請求項1,5,6のいずれか1項に記載の余白自動調整機能を備えた画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1, wherein the conveyance unit conveys the recording material with reference to a center. 前記端部検知手段は、前記搬送手段と前記画像転写手段との間に配設されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の余白自動調整機能を備えた画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1, wherein the edge detection unit is disposed between the conveyance unit and the image transfer unit. 4. 前記端部検知手段は、前記被記録材の全サイズの端部に相当する範囲に対応する領域に配設された固定式のラインセンサであることを特徴とする請求請1,2,9のいずれか1項に記載の余白自動調整機能を備えた画像形成装置。10. The system according to claim 1, wherein said edge detecting means is a fixed line sensor disposed in an area corresponding to a range corresponding to an edge of the entire size of said recording material. An image forming apparatus having the automatic margin adjustment function according to any one of the preceding claims.
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