JP2007102090A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に関し、特に、シートに形成する画像に対して画像補正処理を行う画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a printer, a copying machine, and a facsimile, and more particularly to an image forming apparatus that performs image correction processing on an image formed on a sheet.
従来から、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置において、両面印刷時、一旦定着部を通過したシートの裏面に画像を形成するものが知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, image forming apparatuses such as printers, copiers, and facsimiles are known that form an image on the back side of a sheet that has once passed through a fixing unit during double-sided printing.
定着部を通過したシートは、定着部を通過する際に熱と圧力が加えられることにより縮む場合がある。そこで、両面印刷時の表裏倍率合わせを行うために、シートの長さを検出して画像補正を行っている。 The sheet that has passed through the fixing unit may shrink due to application of heat and pressure when passing through the fixing unit. Therefore, in order to match the front and back magnification during double-sided printing, the sheet length is detected and image correction is performed.
このような画像形成装置において、シート搬送路上でシートの長さを検出する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。具体的には、シート搬送中に、搬送路上に配置されたセンサの出力信号により、シートの先端から後端までの時間を計測し、シートの長さを検出する方法が開示されている。
しかしながら、実際のシート搬送速度は、シート搬送ローラの偏心等により速度ムラが発生してしまうが、上記特許文献1に記載された発明では、この速度ムラを排除させる技術は開示されていない。 However, the actual sheet conveyance speed may be uneven due to the eccentricity of the sheet conveyance roller. However, the invention described in Patent Document 1 does not disclose a technique for eliminating the uneven speed.
すなわち、シート搬送中に速度ムラが発生すると、シートの先端から後端までの時間を計測する際に速度ムラの影響を受け、正確なシートの長さを検出することができないという問題があった。 In other words, if speed unevenness occurs during sheet conveyance, there is a problem in that when measuring the time from the leading edge to the trailing edge of the sheet, it is affected by the speed unevenness and the exact sheet length cannot be detected. .
本発明は上記の問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、シート搬送時の速度ムラの影響を受けずに、正確にシートの主走査、副走査方向の長さを同時に検出できる画像形成装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and the object of the present invention is to accurately detect the lengths of the main scanning and sub-scanning directions of the sheet simultaneously without being affected by the speed unevenness during sheet conveyance. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of performing the above.
上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、シートを搬送するシート搬送手段と、シート搬送手段により搬送されるシートの輪郭から4つの検出点を検出する2個のラインセンサを有する。また、前記2個のラインセンサにより検出された検出点からシートの主走査方向長さを算出する主走査長算出手段と、前記2個のラインセンサにより検出された検出点からシートの副走査方向長さを算出する副走査長算出手段とを有する。さらに、前記主走査長算出手段により算出された主走査方向長さ及び前記副走査長算出手段により算出された副走査方向長さに基づいて、シートに行う画像形成の画像補正率を決定する制御手段と、を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to the present invention includes a sheet conveying unit that conveys a sheet, and two line sensors that detect four detection points from the outline of the sheet conveyed by the sheet conveying unit. . Further, a main scanning length calculation unit for calculating a length in the main scanning direction of the sheet from the detection points detected by the two line sensors, and a sub scanning direction of the sheet from the detection points detected by the two line sensors. Sub-scanning length calculating means for calculating the length. Further, control for determining an image correction rate of image formation performed on the sheet based on the main scanning direction length calculated by the main scanning length calculation unit and the sub scanning direction length calculated by the sub scanning length calculation unit. And means.
本発明によれば、シート搬送時の速度ムラの影響を受けずに、正確にシートの主走査、副走査方向の長さを同時に検出できるとともに、高精度な画像補正を実現することができる。 According to the present invention, it is possible to accurately detect the length of the main scanning and sub-scanning directions of the sheet simultaneously without being affected by the speed unevenness during sheet conveyance, and to realize highly accurate image correction.
本発明における画像形成装置の実施例について図を参照しながら説明する。以下ではカラー画像形成装置を例示して説明するが、白黒画像形成装置に本発明を適用してもよいことはいうまでもない。 Embodiments of an image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. Hereinafter, a color image forming apparatus will be described as an example, but it goes without saying that the present invention may be applied to a black and white image forming apparatus.
本実施例の電子写真方式のカラー画像形成装置を、図1を用いて説明する。本実施例のカラー画像形成装置は、画像形成部において画像信号に基づいて形成される画像光により静電潜像を形成し、この静電潜像を現像して可視画像を形成するものである。さらに、このカラー可視画像を記録媒体であるシートへ転写し、ついでカラー可視画像を定着させるものである。 An electrophotographic color image forming apparatus of this embodiment will be described with reference to FIG. The color image forming apparatus of the present embodiment forms an electrostatic latent image with image light formed based on an image signal in an image forming unit, and develops the electrostatic latent image to form a visible image. . Further, this color visible image is transferred to a sheet as a recording medium, and then the color visible image is fixed.
画像形成部は、現像色の数だけ並置したステーション毎の感光ドラム5Y、5M、5C、5K、一次帯電手段としての注入帯電手段7Y、7M、7C、7Kを有する。また、画像形成部は、現像手段8Y、8M、8C、8K、トナーカートリッジ11Y、11M、11C、11K、中間転写体12、給材部、転写部および定着部13を有する。
The image forming unit includes photosensitive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K and injection charging units 7Y, 7M, 7C, and 7K as primary charging units arranged in parallel for the number of development colors. The image forming unit includes developing
感光ドラム5Y、5M、5C、5Kは、アルミシリンダの外周に有機光導伝層を塗布して構成し、図示しない駆動モータの駆動力が伝達されて回転する。駆動モータは感光ドラム5Y、5M、5C、5Kを画像形成動作に応じて反時計周り方向に回転させる。感光ドラム5Y、5M、5C、5Kへの露光光は、スキャナ部10Y、10M、10C、10Kから送られ、感光ドラム5Y、5M、5C、5Kの表面を選択的に露光することにより、順次静電潜像を形成する。 The photosensitive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K are configured by applying an organic optical transmission layer to the outer periphery of an aluminum cylinder, and rotate by receiving a driving force of a driving motor (not shown). The drive motor rotates the photosensitive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K in the counterclockwise direction according to the image forming operation. Exposure light to the photosensitive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K is sent from the scanner units 10Y, 10M, 10C, and 10K, and the surfaces of the photosensitive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K are selectively exposed to sequentially expose the light. An electrostatic latent image is formed.
一次帯電手段として、ステーション毎にイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の感光ドラム5Y、5M、5C、5Kを帯電させるための4個の注入帯電器7Y、7M、7C、7Kを備えている。また、各注入帯電器にはスリーブ7YS、7MS、7CS、7KSが装備されている。 As primary charging means, four injection chargers 7Y for charging the photosensitive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) for each station, 7M, 7C, 7K. Each injection charger is equipped with sleeves 7YS, 7MS, 7CS, and 7KS.
現像手段として、上記静電潜像を可視化するために、ステーション毎にイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の現像を行う4個の現像器8Y、8M、8C、8Kとを備えている。また、各現像器にはスリーブ8YS、8MS、8CS、8CKが設けられている。なお、各々の現像器は装置本体に対して脱着可能に取り付けられている。 As developing means, in order to visualize the electrostatic latent image, four developing devices 8Y, 8M for developing yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) for each station, 8C and 8K. Each developing device is provided with sleeves 8YS, 8MS, 8CS, and 8CK. Each developing device is detachably attached to the apparatus main body.
中間転写体12は、駆動ローラ18a、および従動ローラ18b、18cに張設された無端ベルト体である。また、中間転写体12は、感光ドラム5Y、5M、5C、5Kに接触しており、カラー画像形成時に時計周り方向に回転し、各色用の一次転写ローラ6Y、6M、6C、6Kの作用によって順次転写を受ける。シートPの搬送経路としては給材トレー(図示せず)からのAルート、給材カセット(図示せず)からのBルート、両面ユニットからのCルートがある。シートPは搬送ローラ24などにより構成される搬送経路で搬送されてレジストローラ23に到達する。このシートPはレジ前センサ19によって検知される。
The
画像形成時には、レジ前センサ19によって中間転写体12上のカラー可視画像が転写領域に到達するタイミングに合わせて、所定時間、シートPの搬送を停止させる。シートPがレジストローラ23から転写領域に送給され、中間転写体12に2次転写ローラ9が接触してシートPが両者に狭持されて搬送されると、シートPに中間転写体12上のカラー可視画像が同時に重畳転写される。
During image formation, the
2次転写ローラ9は、中間転写体12上にカラー可視画像を重畳転写している間は実線にて示すように中間転写体12に当接するが、印字処理終了時は、点線にて示す位置に離間する。
The secondary transfer roller 9 contacts the
定着部13は、シートPを搬送しながら、転写されたカラー可視画像を定着させるものであり、シートPを加熱する定着ローラ14とシートPを定着ローラ14に圧接させる加圧ローラ15とを備えている。定着ローラ14と加圧ローラ15は中空状に形成され、内部にそれぞれヒータ(図示せず)が内蔵されている。カラー可視画像を保持したシートPは定着ローラ14と加圧ローラ15により搬送されるとともに、熱および圧力を加えることによりトナーが表面に定着される。 The fixing unit 13 fixes the transferred color visible image while conveying the sheet P, and includes a fixing roller 14 that heats the sheet P and a pressure roller 15 that presses the sheet P against the fixing roller 14. ing. The fixing roller 14 and the pressure roller 15 are formed in a hollow shape, and each includes a heater (not shown). The sheet P holding the color visible image is conveyed by the fixing roller 14 and the pressure roller 15, and the toner is fixed on the surface by applying heat and pressure.
可視画像定着後のシートPは、その後排出ローラ29によって排材部(DまたはEルート)または、両面ユニット(ルートF)に排出して画像形成動作を終了する。搬送路の切り替えは、フラッパ27及び28により行う。シートPの定着部13からの排出材は定着排材センサ20によって検知される。 The sheet P after the fixation of the visible image is then discharged by the discharge roller 29 to the discharged material part (D or E route) or the duplex unit (route F), and the image forming operation is completed. Switching of the transport path is performed by flappers 27 and 28. The discharged material from the fixing unit 13 of the sheet P is detected by a fixed discharged material sensor 20.
クリーニング手段21は、中間転写体12上に形成された4色のカラー可視画像をシートPに転写した後の廃トナーを蓄える。
The cleaning unit 21 stores waste toner after the four color visible images formed on the
両面印刷時には、シートPは両面ユニット(ルートF)に搬送される。シートPはシート搬送ローラ107〜109により搬送されるが、搬送途中でラインセンサ105及び106によりシートPの主走査及び副走査方向の長さが検知される。シートPの主走査及び副走査方向の長さ検知の詳細は後述する。
At the time of duplex printing, the sheet P is conveyed to the duplex unit (route F). The sheet P is conveyed by the
図2は、本実施例のシートの長さを検知する構成を説明する概略図であり、図3は本実施例の制御構成を説明するブロック図である。まず、図2及び図3を用いて、シートサイズ検出方法及び画像補正率の決定方法について説明する。尚、本構成においては2点抽出で長さの検出を行えるが、ここでは、3点抽出の場合について説明する。 FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a configuration for detecting the sheet length of the present embodiment, and FIG. 3 is a block diagram illustrating a control configuration of the present embodiment. First, a sheet size detection method and an image correction rate determination method will be described with reference to FIGS. In this configuration, the length can be detected by extracting two points. Here, the case of extracting three points will be described.
図2のシートPは、一旦定着部13を通り、反転パスで表裏反転されて搬送されてきたシートである。図2において、ラインセンサ105とラインセンサ106は、搬送されてきたシートPの対角方向に配置されている。具体的には、ラインセンサ105はシートの頂点を構成する2辺を横切るよう設けられ、ラインセンサ106は対角方向に位置する頂点を構成する2辺を横切るように設けられている。
The sheet P in FIG. 2 is a sheet that has been transported after passing through the fixing unit 13 and reversed in the reverse path. In FIG. 2, the
シート搬送ローラ109により搬送されたシートPは、ラインセンサ105とラインセンサ106によって、シートの101〜104までの4点を検出する。ラインセンサ105、106は、両面搬送路上に設けられることで、表面画像の定着後かつ裏面画像の転写前にシートの長さを検出することができ、裏面画像の画像補正を適切に行うことができる。また、図1に示すように、ラインセンサ105、106は、略一直線状の搬送路に設けられることで、シートの曲がりを考慮することなく、正確にシートの長さを検出することができる。
The sheet P conveyed by the
ここで、図4のように、ラインセンサ105とラインセンサ106は予め決められた所定の間隔を以って配置されている。したがって、例えば、ラインセンサ105の最左検出点とラインセンサ106の最左検出点間の主走査方向距離Lm0と副走査方向距離Ls0も予め決められた距離となる。同様にラインセンサ105の最右検出点とラインセンサ106の最右検出点間の主走査方向距離Lmnと副走査方向距離Lsnも予め決められた距離となる。また、ラインセンサ105とラインセンサ106のそれぞれ任意検出点間同士の主走査方向、副走査方向とも予め決められた距離となる。
Here, as shown in FIG. 4, the
ラインセンサ105とラインセンサ106で検出された検出点101〜104は、図3の主走査方向抽出部112により101、102、104の3点が抽出される。同様に副走査方向抽出部113により101、102、103の3点が抽出される。
Three
次に、主走査方向演算部114において、主走査方向抽出部112に抽出された検出点101、102、104より、主走査方向の長さLmが
Lm=Lm1+Lm2
と算出される。
Next, in the main scanning
Is calculated.
同様に、副走査方向演算部115において、副走査方向抽出部113に抽出された検出点101、102、103より、副走査方向の長さLsが
Ls=Ls1+Ls2
と算出される。以上のように、シートの主走査、副走査方向の長さが同時に算出される。
Similarly, in the sub-scanning
Is calculated. As described above, the lengths of the main scanning and sub-scanning directions of the sheet are calculated simultaneously.
このように、シートPがラインセンサ105及び106にかかったタイミングで101〜104の検出点を検出すれば、搬送ローラの速度ムラに影響されずに、正確にシートの主走査、副走査方向の長さを同時に検出することができる。
As described above, if the detection points 101 to 104 are detected at the timing when the sheet P is applied to the
この算出されたLm、Lsを、画像補正制御部116で、定着前のシートの主走査、副走査方向の長さと比較して、画像補正率を決定する。ここで、定着前のシートの主走査、副走査方向の長さは、給紙したシートのサイズデータ(A4、A3等)から判別する。
The calculated Lm and Ls are compared by the image
その後、画像形成部117によって補正された画像が、一旦定着部13を通り反転パスで表裏反転されて搬送されてきたシート上に形成される。すなわち、定着部13を通過してシートが縮んだ場合であっても、その縮み量に合わせた画像補正率で画像形成を行うことができる。
After that, the image corrected by the
算出した画像補正率に基づいてシート上に画像形成する際には、例えば公知の画像クロック変調を用いた倍率補正を用いて画像形成を行えばよい。この方法は、特開2001−324852等に開示されているので、説明を省略する。 When an image is formed on a sheet based on the calculated image correction rate, the image may be formed using magnification correction using, for example, known image clock modulation. Since this method is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-324852 and the like, description thereof is omitted.
尚、ラインセンサ105、106により、反転して搬送されてきたシートの101〜104の検出点を検出できなかった時は、予めシートサイズ毎に決められている所定の補正率で画像補正が成される。
Note that when the
本実施例では3点抽出の場合について説明したが、2点抽出によりシートPの主走査及び副走査方向の長さを検出するようにしてもよい。すなわち、検出点101と104からLmを算出し、検出点102と103からLsを算出してもよいことはいうまでもない。 In the present embodiment, the case of three-point extraction has been described, but the length of the sheet P in the main scanning and sub-scanning directions may be detected by two-point extraction. That is, it goes without saying that Lm may be calculated from the detection points 101 and 104 and Ls may be calculated from the detection points 102 and 103.
次に、ラインセンサ105及び106の移動について説明する。
Next, the movement of the
図5(a)は、画像形成装置がスタンバイ中、ラインセンサ105、106が、イニシャルの位置にある状態を示している。このラインセンサ105、106のイニシャル待機位置は、画像形成装置に給紙できる最小サイズのシートを検知可能な位置である。
FIG. 5A shows a state in which the
ユーザによって、画像形成装置に付設されている操作部(不図示)から両面印刷が設定され、画像形成開始の指示がなされた後、不図示の画像読取装置により原稿を読取り、シートサイズが確定する。その後、図5(b)のように、シートサイズに応じた所定の待機位置へラインセンサ105が主走査方向(矢印123)、副走査方向(矢印124)にそれぞれ移動する。
After the user sets double-sided printing from an operation unit (not shown) attached to the image forming apparatus and gives an instruction to start image formation, the original is read by an image reading apparatus (not shown) to determine the sheet size. . Thereafter, as shown in FIG. 5B, the
尚、図中、ラインセンサ106は、位置固定である。また、図中50はラインセンサ105のホームポジションを検出するHPセンサであり、不図示の主走査方向移動モータ及び副走査方向移動モータ(ともにパルスモータ)によりラインセンサ105を所定量移動させる。ラインセンサ105を移動させたら、シートサイズに変更が入るまで、同じ位置に待機して、サイズ変更が行われたら、ラインセンサ105は一旦、HPセンサ50に戻り、変更されたサイズに応じた待機位置へ改めて移動する。
In the figure, the
図6は、本画像補正制御を示すフローチャートである。まず、ラインセンサ105、106によって反転搬送されてきたシートPの長さ検知を行う(S101)。次に、主走査方向抽出部112及び副走査方向抽出部113によりシートの101〜104の検出点を検出できたかどうか判断する(S102)。
FIG. 6 is a flowchart showing the main image correction control. First, the length of the sheet P reversely conveyed by the
ステップS102で、シートの101〜104の検出点を検出できた場合は、検知された長さと給紙されたシートの長さを比較し、補正倍率を決定する(S103)。 If the detection points 101 to 104 of the sheet can be detected in step S102, the detected length is compared with the length of the fed sheet, and the correction magnification is determined (S103).
ステップS102で、シートの101〜104の検出点を検出できなかった場合は、シートサイズ毎に決められている所定の補正倍率で画像補正行う(S104)。そして、補正倍率に従った画像をシートPに形成する(S105)。 If the detection points 101 to 104 of the sheet cannot be detected in step S102, image correction is performed at a predetermined correction magnification determined for each sheet size (S104). Then, an image according to the correction magnification is formed on the sheet P (S105).
尚、本実施例では、ラインセンサ105が移動する場合を説明したが、ラインセンサ106が移動するように設定しても構わない。
In this embodiment, the case where the
また、ラインセンサ105と106を同時に移動させてもよい。この場合、ラインセンサの移動時間短縮をさせることが可能となる。
Further, the
また、本実施例では、定着前のシートの主走査、副走査方向の長さは給紙したシートのサイズデータから判別したが、定着前のシートをラインセンサ105、106の位置まで搬送して実際に長さを測定してもよい。
In this embodiment, the length in the main scanning and sub-scanning directions of the sheet before fixing is determined from the size data of the fed sheet. However, the sheet before fixing is conveyed to the position of the
以上で説明した本実施例によれば、定着部を抜けて縮んだシートの裏面に画像形成する場合であっても、シート搬送時の速度ムラの影響を受けずに、正確にシートの主走査、副走査方向の長さを検出でき、高精度な画像補正を実現することができる。 According to the present embodiment described above, even when an image is formed on the back side of the sheet that has shrunk through the fixing unit, the main scanning of the sheet is accurately performed without being affected by the speed unevenness during sheet conveyance. The length in the sub-scanning direction can be detected, and high-accuracy image correction can be realized.
50 HPセンサ
101〜104 検出点
105、106 ラインセンサ
107〜109 シート搬送ローラ
112 主走査方向抽出部
113 副走査方向抽出部
114 主走査方向演算部
115 副走査方向演算部
116 画像補正制御部
117 画像形成部
P シート
50
Claims (10)
シート搬送手段により搬送されるシートの輪郭から4つの検出点を検出する2個のラインセンサと、
前記2個のラインセンサにより検出された検出点からシートの主走査方向長さを算出する主走査長算出手段と、
前記2個のラインセンサにより検出された検出点からシートの副走査方向長さを算出する副走査長算出手段と、
前記主走査長算出手段により算出された主走査方向長さ及び前記副走査長算出手段により算出された副走査方向長さに基づいて、シートに行う画像形成の画像補正率を決定する制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。 Sheet conveying means for conveying the sheet;
Two line sensors for detecting four detection points from the contour of the sheet conveyed by the sheet conveying means;
Main scanning length calculation means for calculating the main scanning direction length of the sheet from the detection points detected by the two line sensors;
Sub-scanning length calculating means for calculating the sub-scanning direction length of the sheet from the detection points detected by the two line sensors;
Control means for determining an image correction rate for image formation performed on the sheet based on the main scanning direction length calculated by the main scanning length calculating means and the sub-scanning direction length calculated by the sub-scanning length calculating means; ,
An image forming apparatus comprising:
前記転写手段により転写されたトナー像をシートに定着させる定着手段を有し、
前記制御手段は、前記定着手段による定着前と定着後のシートの主走査方向長さ及び副走査方向長さに基づいて、両面画像形成時における裏面画像の前記画像補正率を決定することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。 Transfer means for transferring a toner image to a sheet;
A fixing unit for fixing the toner image transferred by the transfer unit to the sheet;
The control unit determines the image correction rate of the back image when forming a double-sided image based on the main scanning direction length and the sub-scanning direction length of the sheet before and after fixing by the fixing unit. The image forming apparatus according to claim 1.
前記定着手段による定着後のシートの主走査方向長さ及び副走査方向長さは、前記主走査長算出手段及び前記副走査長算出手段により算出することを特徴とする請求項2記載の画像形成装置。 The length in the main scanning direction and the length in the sub scanning direction of the sheet before fixing by the fixing unit is determined from the sheet size data,
3. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the main scanning direction length and the sub scanning direction length of the sheet fixed by the fixing unit are calculated by the main scanning length calculation unit and the sub scanning length calculation unit. apparatus.
前記第1のラインセンサと前記第2のラインセンサは、シートの対角方向に設けられていることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。 The two line sensors are composed of a first line sensor and a second line sensor,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the first line sensor and the second line sensor are provided in a diagonal direction of the sheet.
前記第2のラインセンサは、前記シートの頂点と対角方向に位置する頂点を構成する2辺を横切る位置に設けられていることを特徴とする請求項6記載の画像形成装置。 The first line sensor is provided at a position crossing two sides constituting the vertex of the sheet,
The image forming apparatus according to claim 6, wherein the second line sensor is provided at a position crossing two sides constituting a vertex that is located diagonally to the vertex of the sheet.
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