JP2005215157A - 画像形成装置、検査装置および検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】より簡易に検査精度を向上できる画像形成装置を提供する。
【解決手段】プリンタ１０は、用紙に画像形成する画像形成部１２と、画像形成部１２による画像形成結果を検査する検査装置１６と、を備える。画像形成部１２は、原稿画像データに基づいて形成されたトナー像を用紙に転写させる転写部２６と、転写されたトナー像を用紙に定着させる定着部２８とに大別される。検査装置１６は、画像形成部１２により用紙に形成された画像を読み取って検査画像データを取得する読取装置１７と、読取装置１７による画像の読取位置近傍での当該用紙のサイズである検査用紙サイズを測定する検査用紙サイズ測定装置２０と、検査用紙サイズから定着部２８で生じた当該用紙の伸縮量を求めるとともに、用紙の伸縮量と検査画像データとに基づいて画像形成結果の良否を判断する検査用制御手段（図示せず）と、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成結果の良否を判断する検査手段を備えた画像形成装置、画像形成装置による画像形成結果の良否を判断する検査装置および検査方法に関する。

従来から、原稿画像データに基づいて用紙に画像形成する画像形成装置、例えば、プリンタなどが広く知られている。画像形成装置は、原稿画像データに基づいてトナー像を形成するとともに用紙に転写する転写部と、用紙にトナーを定着させる定着部とを備える。このような画像形成装置の中には、用紙に形成された画像を読み取った検査画像データに基づいて画像形成結果の良否を判断する検査手段を備えたものが知られている。

ところで、転写部でトナー像の転写がなされてから検査のために用紙に形成された画像を読み取るまでの間に、用紙のサイズが伸縮することがある。例えば、定着部において用紙を加熱することによりトナーを定着させている場合、用紙サイズの伸縮が生じやすい。これは、用紙の含有水分量が変化するからである。通常、用紙は、含有水分量が多い場合には拡大し、含有水分量が少ない場合には縮小する。このような伸縮は、定着部通過後、数分すれば、水分が蒸発または吸収されることにより元に戻るため、画像形成上、問題にはならない。

特開平１０−２８９３１１号公報

しかし、上述の画像形成結果の検査を行う場合、次のような問題が生じる。検査に用いる検査画像データを画像形成直後に取得した場合、得られる検査画像データ自体も伸縮してしまう。そんため、本来正常である結果も不良として判断される場合があり、正確な検査を行うことができない。一方、用紙の伸縮が解消されてから、すなわち、定着部通過後、数分経過してから検査画像データを取得すれば、伸縮していない検査画像データを得ることができ、正確な検査を行うことができる。しかし、この場合、全体の処理時間が長くなるという問題が生じる。

そこで、特許文献１には、用紙に伸縮が生じても正確な検査が出来る印刷物の検査装置が開示されている。これは、検査印刷物の画像（検査画像データ）と基準となる検査画像（原稿画像データ）とから、位置合わせ用絵柄２点を選択し、両者の画像が重ねあうようにアドレス変換するものである。これによれば、位置合わせ用絵柄により用紙の伸縮を矯正することができ、検査精度を向上できる。

しかし、この方法では、位置合わせ用の絵柄の選択が難しく、また、用紙に画像形成された絵柄を位置合わせに利用するための画像処理が煩雑であるという問題がある。

そこで、本発明は、より簡易に画像形成結果の検査精度を向上できる画像形成装置、検査装置およびその方法を提供することを目的とする。

本発明の画像形成装置は、原稿画像データに基づいて形成されたトナー像を用紙に転写させる転写部と、転写されたトナー像を用紙に定着させる定着部と、を備え、用紙に画像形成する画像形成部と、画像形成部による画像形成結果を検査する検査手段と、を有する画像形成装置であって、検査手段は、画像形成部により用紙に形成された画像を読み取って検査画像データを取得する画像読取手段と、画像読取手段による画像の読取位置近傍での当該用紙のサイズである検査用紙サイズを測定する検査用紙サイズ測定手段と、転写部通過後に生じた当該用紙の伸縮量を検査用紙サイズから求める伸縮量取得手段と、用紙の伸縮量と検査画像データとに基づいて画像形成結果の良否を判断する判断手段と、を有することを特徴とする。

好適な態様では、検査手段は、さらに、定着部を通過前の当該用紙のサイズである基準用紙サイズを測定する基準用紙サイズ測定手段を有し、伸縮量取得手段は、検査用紙サイズと基準用紙サイズとの差から伸縮量を求める。ただし、定着部を通過前の当該用紙のサイズを予め登録しておき、この登録されたサイズを基準用紙サイズとして用いてもよい。好適な態様では、用紙のサイズ測定は、用紙の搬送方向の長さ、または、用紙の搬送方向に直交方向の長さの少なくとも一方を測定する。さらに、検査用紙サイズ測定手段は、用紙の搬送路上に設けられた光センサであることが望ましいが用紙サイズを測定できれば、他の装置であってもよい。別の好適な態様では、判断手段は、検査画像データと原稿画像データとを比較照合することにより画像形成結果の良否を判断する。

他の本発明である検査方法は、原稿画像データに基づいて形成されたトナー像を用紙に転写させる転写部と、転写されたトナー像を用紙に定着させる定着部と、を備えた画像形成装置による画像形成結果を検査する検査方法であって、画像形成装置により用紙に形成された画像を読み取って検査画像データを取得する画像読取工程と、画像読取工程での画像の読取位置近傍における当該用紙のサイズである検査用紙サイズを測定する検査用紙サイズ測定工程と、転写部通過後に生じた当該用紙の伸縮量を検査用紙サイズから求める伸縮量取得工程と、用紙の伸縮量と検査画像データとに基づいて画像形成結果の良否を判断する判断工程と、を有することを特徴とする。

他の本発明である検査装置は、原稿画像データに基づいて形成されたトナー像を用紙に転写させる転写部と、転写されたトナー像を用紙に定着させる定着部と、を備えた画像形成装置による画像形成結果を検査する検査装置であって、画像形成部により用紙に形成された画像を読み取って検査画像データを取得する画像読取手段と、画像読取手段による画像読取位置近傍での当該用紙のサイズである検査用紙サイズを測定する検査用紙サイズ測定手段と、転写部通過後に生じた当該用紙の伸縮量を検査用紙サイズから求める伸縮量取得手段と、用紙の伸縮量と検査画像データとに基づいて画像形成結果の良否を判断する判断手段と、を有することを特徴とする。

ここで、用紙とは、印刷用紙や厚紙、葉書、布等、シート状の印刷対象物全般を指す。また、画像形成装置としては、プリンタの他、複写機やファクシミリ、さらにこれらの機能を複合したデジタル複合機など、用紙に対して画像形成を行うものを含む。

本発明によれば、用紙サイズを測定することにより用紙の伸縮量を取得し、用紙の伸縮量と検査画像データとに基づいて画像形成結果の良否を判断する。そのため、用紙に伸縮が生じても正確な検査を行うことができる。したがって、より簡易に画像形成結果の検査精度を向上できる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態であるプリンタ１０について説明する。図１にプリンタ１０の全体の構成図を示す。また、プリンタ１０のうち、検査装置１６周辺の概略側面図を図２に、概略上面図を図３に示す。以下で説明するプリンタ１０は、比較的大型の高速プリンタを想定している。ただし、適宜、その構成の一部を変更することにより、複写機や小型プリンタなど他の画像形成装置に応用してもよい。

このプリンタ１０は、図示しない画像形成用制御部により制御されており、画像形成用制御部に記憶された原稿画像と同じ画像を用紙に形成するものである。収容部２２に収容された用紙は、主搬送路１４に沿って搬送され、画像形成部１２において画像形成される。画像形成結果は、画像形成部１２の下流に設けられた検査装置１６で検査される。そして、その検査結果に応じて、用紙は排紙部２４または両面用搬送路１８に搬送される。両面用搬送路１８は、画像形成部１２を通過した用紙を再度、主搬送路１４に搬送するための搬送路である。以下、このプリンタ１０について詳説する。

収容部２２は、比較的小容量の用紙を収容するための２つの第１給紙トレイ３０と比較的大容量の用紙を収容できる２つの第２給紙トレイ３２とを備えている。各トレイ３０，３２は、それぞれ、主搬送路１４に接続されており、適宜、用紙を供給できるようになっている。この各給紙トレイ３０，３２に収容されている用紙のサイズは、予め、画像形成用制御部に記憶されている。

画像形成部１２は、原稿画像データに基づいてトナー像を形成するとともにそのトナー像を用紙に転写する転写部２６と、用紙に転写されたトナーを定着させる定着部２８とに大別される。転写部２６は、不図示の帯電部および露光部で感光体上に静電潜像を形成し、静電力により感光体表面にトナーを付着させ、トナー像を形成する。ここで形成されるトナー像は、原稿画像に基づいて形成される。感光体または感光体からトナー像が転写された転写ローラは主搬送路１４上に設けられ、ここに用紙が搬送されることにより用紙にトナーが転写される。

定着部２８は、転写部２６より下流の主搬送路１４上に設けられる。これは、トナーが付着された用紙を加熱しながら定着ローラで圧接するもので、これにより用紙に転写されたトナーが用紙に定着される。ここで定着に用いられる熱は、かなりの高温であり、用紙自体もかなりの高温状態（例えば、８０度以上など）になることがある。そのため、この定着部２８を通過した直後の用紙は、含有水分が蒸発し、一時的にサイズが縮小している。ただし、この縮みは、一時的なものであり、定着部２８通過後、数分すれば、元に戻るため、画像形成上、問題とはならない。

検査装置１６は、読取装置１７と検査用紙サイズ測定装置２０と検査用制御部（図示せず）とに大別される。読取装置１７は、ランプ４０、結像レンズ４２、ＣＣＤセンサ４４を内蔵しており、画像形成部１２で用紙に形成された画像を読み取るようになっている。この読取装置１７は、定着部２８より下流に設けられる。ただし、全体の処理時間短縮、および装置の小型化のためには、定着部２８に近いことが望ましい。この読取装置１７で読み取られた画像は、検査画像データとして検査用制御部に出力される。なお、本実施の形態では、読取装置としてＣＣＤセンサを用いているが、用紙に形成された画像を読み取るものであれば、ＣＭＯＳセンサなど、他の装置を用いてもよい。

検査用紙サイズ測定装置２０は、搬送される用紙のサイズを取得するものである。この検査用紙サイズ測定装置２０は、読取装置１７の直前に設けられる。したがって、ここで、測定される検査用紙サイズは、検査画像データ取得時の用紙のサイズといえる。この検査用紙サイズ測定装置２０は、用紙５０の搬送方向の長さＤを測定するための縦用測定器４６と、搬送方向に直交する方向の長さＷを測定するための横用測定器４８とを有している（図２，３参照）。縦用測定器４６は、主搬送路１４のほぼ真中に設けられた単一の光センサである。この光センサで搬送される用紙５０の通過時間を検出し、この通過時間から用紙５０の搬送方向の長さＤを取得する。また、横用測定器４８は、光センサをライン状に並べたラインセンサであり、搬送路の両端に設けられる。そして、搬送される用紙５０の両端位置を検出し、その両端位置から搬送方向に直交する方向の長さＷを取得する。この２つの長さＤ，Ｗは、検査用紙サイズ情報として検査用制御部に出力される。

検査用制御部は、伸縮量取得手段および判断手段に相当する機能を有している。この検査用制御部には、用紙の本来のサイズである基準用紙サイズ情報、すなわち、定着部通過に伴う縮小が生じる前の用紙のサイズ情報が記憶されている。そして、この基準用紙サイズ情報と検査用紙サイズ情報とを比較することにより、用紙の伸縮量を算出する。また、検査用制御部には、予め、原稿画像データも記憶されており、読取装置１７から出力された検査画像データと原稿画像データとを照合することにより、画像形成結果の良否が判定される。この比較照合の際には、算出された用紙の伸縮量が考慮される。

排紙部２４は、正常に画像形成が終了した用紙が排出される通常排紙トレイ３４と画像形成結果が不良と判断された用紙が排出される異常排紙トレイ３６とを備えている。

主搬送路１４は、用紙を収容部２２から排紙部２４に向かって順方向に搬送するための搬送路である。この主搬送路１４の各部には、搬送用ローラ１５が複数設けられており、この搬送用ローラ１５を駆動することにより用紙が搬送される。

主搬送路１４の最下流は、排紙用搬送路２１と両面用搬送路１８とに分岐している。排紙用搬送路２１は、排紙トレイ３４，３６に接続されており、用紙を排紙トレイ３４，３６に導くことができる。両面用搬送路１８は、用紙を裏返して主搬送路１４に導くもので、両面印刷の場合などに利用される。

主搬送路１４に沿って搬送された用紙を、通常排紙トレイ３４、異常排紙トレイ３６、両面用搬送路１８のいずれに導くかは、各搬送路の分岐点に設けられた切替器（図示せず）により切り替えることができる。この切替器は、画像形成用制御部により制御される。

次に、このプリンタ１０での画像形成の流れについて説明する。用紙に対して画像形成を行う場合は、印刷したい画像である原稿画像データを画像形成用制御部へと入力する。原稿画像データは、例えば、通信装置を介して他のコンピュータ等から原稿画像データを画像形成用制御部に送信することにより入力される。入力された原稿画像データは、画像形成用制御部に記憶されるとともに、検査用制御部に出力される。検査用制御部は、この原稿画像データを記憶する。なお、当然ながら、所定の画像が形成された用紙を読み取って原稿画像データを取得してもよい。

画像形成用制御部は、記憶した原稿画像データに基づいて、帯電装置、露光装置等を制御して感光体にトナー像を現像する。また、搬送用ローラ１５を駆動させ、所定の給紙トレイ３０，３２から用紙を主搬送路１４に給紙する。このとき、給紙された用紙のサイズは、画像形成用制御部、検査用制御部に記憶される。

給紙された用紙は、主搬送路１４に沿って搬送され、転写部２６でのトナー像の転写、定着部２８でのトナーの定着がなされる。これにより、用紙に対して原稿画像データに基づいた画像形成がなされる。ここで、定着部２８では、用紙に対してかなり高温の熱を加えるため、水分の蒸発による用紙サイズの縮小が生じる。この縮小量は、例えば、Ａ４サイズの用紙（縦方向長さ２９７ｍｍ）であれば、縦方向に約０．４〜０．８ｍｍ、ドット数でいえば３〜１０ドットに対応する大きさが縮小する。ただし、この縮小は、一時的なものであり、数分経過すれば、用紙が水分を吸収することにより元に戻る。

画像形成部１２を通過した用紙５０は、検査用紙サイズ測定装置２０によりその用紙サイズが測定される（図２，３参照）。ここで、測定される用紙５０は、定着部２８を通過して間もないため、縮小した状態となっていることが多い。したがって、得られる用紙サイズも本来の用紙サイズより小さいものとなっている。測定された用紙サイズは、検査用紙サイズ情報として検査用制御部に出力される。

検査用紙サイズ測定装置２０を通過した用紙５０は、その直後に設けられた読取装置１７に搬送される。読取装置１７は、通過する用紙５０の表面上に形成された画像をＣＣＤセンサ４４で読み取る。読み取られた画像は、検査画像データとして検査用制御部に出力される。

検査用制御部では、まず、予め記憶された本来の用紙サイズである基準用紙サイズと検査用紙サイズとを比較照合し、用紙の縮小量を算出する。

次に、検査用画像データと原稿画像データとを比較照合する。比較照合の結果、２つの画像データの差異量が所定の閾値より小さい場合は、正常に画像形成できたものと判断する。一方、差異量が所定の閾値より大きい場合は、画像形成結果不良と判断する。

ここで、上述したように定着部２８を通過して間もない用紙は、定着部２８での熱などの影響により縮小している。この用紙の縮小に伴い、用紙に形成された画像も縮小した状態となる。そのため、縮小した状態の画像を読み取った検査用画像データと原稿画像データとをそのまま比較照合すると差異量が大きくなり、閾値を超える場合がある。しかし、この定着部２８での縮小は、数分経過すれば、元に戻るものであり、この縮小による差異が差異として認識されること望ましくない。

そこで、本実施の形態では、算出された用紙の縮小量に応じて、検査用画像データまたは原稿画像データを縮小または拡大したうえで、検査用画像データと原稿画像データとを比較照合する。このように、用紙の縮小量に応じて補正を加えることにより、定着部２８での加熱、または、他の原因による用紙伸縮に影響されることなく、画像形成結果の良否を判断することができる。これにより、より検査精度を向上させることができる。また、光センサで用紙のサイズを直接取得するため、複雑な画像処理の手間が生じず、極めて簡易に検査精度を向上させることができる。また、定着部通過直後であっても正確な検査が可能となるため、全体の処理時間を短縮できる。つまり、短時間で高精度の検査を簡易に行うことができる。なお、本実施の形態では、定着部での加熱により縮小が生じた場合についてのみ説明しているが、当然ながら他の原因による縮小および拡大が生じた場合にも適用できる。

この検査の結果は画像形成用制御部に出力される。画像形成用制御部は、その検査結果に応じて用紙の搬送経路を適宜制御する。すなわち、画像形成結果が正常と判断された場合は、用紙を通常排紙トレイ３４、または、両面用搬送路１８に搬送する。画像形成結果不良と判断された場合は、異常排紙トレイ３６に搬送するとともに、再度、別の用紙で画像形成を行う。

以上、説明したように、本実施の形態によれば、簡易に検査精度を向上させることができる。なお、本実施の形態では、検査用紙サイズ取得装置を読取装置の直前に設けているが、直下や直後に設けてもよい。直下に設ける場合は、読取装置の邪魔にならないように、光センサを主搬送路１４の裏面に取り付ける。

また、本実施の形態では、予め登録された用紙のサイズを基準用紙サイズとして用いているが、定着部を通過する前の用紙サイズを測定し、その値その値を基準用紙サイズとして用いてもよい。すなわち、定着部より上流に基準用紙サイズを測定するための基準用紙サイズ測定装置を設ける。この基準用紙サイズ測定装置の構成は、検査用紙サイズ測定装置２０とほぼ同じでよい。このように基準用紙サイズを測定により求めることにより、使用される用紙の大きさにバラツキがあっても、正確な伸縮量を得ることができる。

さらに、本実施の形態では、用紙の搬送方向長さＤ、搬送方向に直交方向長さＷの両方を取得しているが、いずれか一方のみでもよい。その場合、望ましくは、用紙の縮小が大きい方向を取得することが望ましい。すなわち、用紙は、その繊維の方向によって縮小が生じやすい方向があるので、その方向を特に測定することが望ましい。さらに、光センサに限らず、他の測定装置を用いて長さを取得してもよい。

本発明の実施の形態であるプリンタの全体構成図を示す図である。 プリンタの検査装置周辺の概略側面図である。 プリンタの検査装置周辺の概略側面図である。

符号の説明

１０ プリンタ、１２ 画像形成部、１４ 主搬送路、１６ 検査装置、１７ 読取装置、２０ 検査用紙サイズ測定装置、２２ 収容部、２４ 排紙部、２６ 転写部、２８ 定着部、４６ 縦用測定器、４８ 横用測定器。

Claims (8)

1. 原稿画像データに基づいて形成されたトナー像を用紙に転写させる転写部と、転写されたトナー像を用紙に定着させる定着部と、を備え、用紙に画像形成する画像形成部と、
   画像形成部による画像形成結果を検査する検査手段と、
   を有する画像形成装置であって、
   検査手段は、
   画像形成部により用紙に形成された画像を読み取って検査画像データを取得する画像読取手段と、
   画像読取手段による画像の読取位置近傍での当該用紙のサイズである検査用紙サイズを測定する検査用紙サイズ測定手段と、
   転写部通過後に生じた当該用紙の伸縮量を検査用紙サイズから求める伸縮量取得手段と、
   用紙の伸縮量と検査画像データとに基づいて画像形成結果の良否を判断する判断手段と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置であって、
   検査手段は、さらに、
   定着部を通過前の当該用紙のサイズである基準用紙サイズを測定する基準用紙サイズ測定手段を有し、
   伸縮量取得手段は、検査用紙サイズと基準用紙サイズとの差から伸縮量を求めることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１または２に記載の画像形成装置であって、
   用紙のサイズ測定は、用紙の搬送方向の長さを測定することを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置であって、
   用紙のサイズ測定は、用紙の搬送方向に直交方向の長さを測定することを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置であって、
   検査用紙サイズ測定手段は、用紙の搬送路上に設けられた光センサであることを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項１から５のいずれか１項に記載の画像形成装置であって、
   判断手段は、検査画像データと原稿画像データとを比較照合することにより画像形成結果の良否を判断することを特徴とする画像形成装置。
7. 原稿画像データに基づいて形成されたトナー像を用紙に転写させる転写部と、転写されたトナー像を用紙に定着させる定着部と、を備えた画像形成装置による画像形成の結果を検査する検査方法であって、
   画像形成装置により用紙に形成された画像を読み取って検査画像データを取得する画像読取工程と、
   画像読取工程での画像の読取位置近傍における当該用紙のサイズである検査用紙サイズを測定する検査用紙サイズ測定工程と、
   転写部通過後に生じた当該用紙の伸縮量を検査用紙サイズから求める伸縮量取得工程と、
   用紙の伸縮量と検査画像データとに基づいて画像形成結果の良否を判断する判断工程と、
   を有することを特徴とする検査方法。
8. 原稿画像データに基づいて形成されたトナー像を用紙に転写させる転写部と、転写されたトナー像を用紙に定着させる定着部と、を備えた画像形成装置による画像形成結果を検査する検査装置であって、
   画像形成部により用紙に形成された画像を読み取って検査画像データを取得する画像読取手段と、
   画像読取手段による画像読取位置近傍での当該用紙のサイズである検査用紙サイズを測定する検査用紙サイズ測定手段と、
   転写部通過後に生じた当該用紙の伸縮量を検査用紙サイズから求める伸縮量取得手段と、
   用紙の伸縮量と検査画像データとに基づいて画像形成結果の良否を判断する判断手段と、
   を有することを特徴とする検査装置。

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