JP2009037128A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】精度良く搬送用紙の印刷可能領域を検知し、感光体上に印刷可能領域以外の像が形成されるのを防止し、かつ、すでに印刷された１面目と２面目の画像の位置合わせをすることができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置は、感光体ドラム１に対して用紙搬送方向上流側の搬送経路に、用紙の印刷可能領域を検知する領域検知センサ１１を設ける。そして、領域検知センサ１１から転写部までの距離が、感光体ドラム１上の画像露光部から前記転写部までの距離よりも長く設定されている。
【選択図】図１０

Description

本発明は、電子写真方式を用いた複写機、プリンタ、複合機等の画像形成装置に関し、特に、変形紙や定型紙への印刷や余白無し印刷または小余白印刷に対応した画像形成装置に関する。

複写機、プリンタ等の画像形成装置においては、画像が形成（印刷）される記録媒体（用紙）としてカット紙が用いられているのが一般的である。近年、出力物（印刷物）の用途の多様化に伴い、写真、チラシ、パンフレット等の余白のない印刷物の需要が高まっている。同様に、見出しのついたタブ紙、インデックス紙やパンチ穴の開いたパンチ紙のような変形紙、予め記入欄等の書式が印刷された定型帳票類等のプレプリント紙（既印刷紙）等への印刷需要が高まっている。

従来から利用されている、用紙トレイのガイドを用紙に合わせることにより用紙サイズを検知する機構の場合、検知が多少不正確でも、事前にＡ系列、Ｂ系列等の定型用紙を使用することが前提ならば、正確に用紙サイズを知ることができる。

しかし、ユーザが使用する任意の用紙サイズでは、検知に誤差が生じ、正確に用紙サイズを知ることができない。この問題を解消しようとすると、用紙トレイのガイドの機構が複雑になり、コストも上がり、実使用に耐えないものとなってしまう。

また、印刷対象の画像よりも大きい用紙や連続紙に印刷した後に裁断すれば、余白の無い印刷物や変形サイズの印刷物を得ることも可能である。しかし、画像形成装置内で、オンラインで裁断処理を行うには装置構成が複雑であり、また、裁断時の紙紛の発生、裁断後の切り代の処理等が必要であり、解決すべき課題が多い。

変形紙の形状検知に関しては、搬送経路上にレーザースキャナを利用して用紙の形状を検知して画像露光用の発光を制御する技術が提案されている（例えば、特許文献１）。
特開平０９−２３０７４９号公報

しかし、上記従来技術を用いた場合には、用紙の形状検知は可能であっても、印刷可能領域を検知することができなかった。

用紙に予め記入欄等の書式が印刷された定型帳票類等のプレプリント紙（既印刷紙）へ印刷する場合には、プレプリントされた領域に画像形成しないように印刷可能な領域を検知する必要がある。

また、両面出力した用紙を製本等によって成果物（印刷物）とする場合には、表裏の画像を位置合わせする必要があり、１面目に形成された画像に位置合わせするために、２面目の印刷可能領域を検知する必要があった。

本発明の目的は、精度良く搬送用紙の印刷可能領域を検知し、感光体上に印刷可能領域以外の像が形成されるのを防止し、かつ、すでに印刷された１面目と２面目の画像の位置合わせをすることができる画像形成装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１記載の画像形成装置は、感光体に対して用紙搬送方向上流側の搬送経路に、用紙の印刷可能領域を検知する領域検知センサを設け、前記領域検知センサから転写部までの距離が、前記感光体上の画像露光部から前記転写部までの距離よりも長く設定されていることを特徴とする。

本発明の画像形成装置によれば、精度良く搬送用紙の印刷可能領域を検知し、感光体上に印刷可能領域以外の像が形成されるのを防止し、かつ、すでに印刷された１面目と２面目の画像の位置合わせをすることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置（複写機）の外観図である。

図１において、本画像形成装置は、本体１０１と、大容量の用紙を収容できる給紙デッキ１０２とから構成される。本体１０１は、底部に複数段の給紙カセット１０３を備え、右側方に手差し給紙口１０４を備える。

図２は、図１における本体の画像形成部の構成図である。

図２において、感光体ドラム１の周囲には、感光体ドラム１の回転方向に沿って一次帯電部材２、露光部材３、現像器４、クリーナー５、転写搬送ベルト６が配置されている。感光体ドラム１及びその周囲の一次帯電部材２、露光部材３、現像器４、クリーナー５は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応して４つ設けてある。

転写搬送ベルト６は、感光体ドラム１との対向部で転写ニップを形成し、感光体ドラム１と対向して転写部材７が配置されている。転写搬送ベルト６は２つのローラ８、９によって張架されている。

転写搬送ベルト６の上流側（用紙搬送方向上流側）には搬送ローラ１０があり、転写搬送ベルト６と搬送ローラ１０の間の用紙搬送経路の上面には、用紙の印刷可能領域（画像形成可能領域）を検知する領域検知センサ１１が配置されている。

即ち、領域検知センサ１１は、感光体ドラム１に対して用紙搬送方向上流側の搬送経路に配置されている。そして、領域検知センサ１１は、用紙Ｐの搬送方向とは直交方向に、通紙可能な用紙幅よりも長く配置されている。転写搬送ベルト６の下流側には定着器１２が配置されている。

画像形成装置の動作を簡単に説明すると、一次帯電部材２によって表面が一様に帯電された感光体ドラム１に露光部材３によって画信号に応じた選択的な露光を行うことで、感光体ドラム１上に静電潜像を形成する。

そして、その静電潜像を現像器４によってトナー現像して可視像化し、そのトナー像を、転写搬送ベルト６上に搬送される給紙デッキ２０から送り出された用紙Ｐに転写する。この画像転写をイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色について行って、転写搬送ベルト６の上を搬送される用紙Ｐにフルカラー画像を形成する。

次に、その用紙Ｐを定着器１２へ搬送して、加熱・加圧定着して用紙Ｐにフルカラー画像を記録する。

図３は、図１における画像形成部と領域検知センサとの位置関係の説明図である。

図３に示すように、領域検知センサ１１は、搬送手段である搬送ローラ１０の下流で搬送経路上に配置されている。領域検知センサ１１から転写部（感光体ドラム１と転写搬送ベルト６のニップ部）までの距離をＬ１としたとき、感光体ドラム１上の画像露光部から転写部までの距離Ｌ２に対してＬ１のほうが長くなるように構成した。即ち、領域検知センサ１１から転写部までの距離が、感光体ドラム１上の画像露光部から前記転写部までの距離よりも長く設定されている。
（第１の実施の形態）
図４乃至図７を参照しながら第１の実施の形態を説明する。

本実施の形態では、領域検知センサ１１としてＣＣＤセンサを用いた。ＣＣＤセンサは発光部と対になっている。領域検知センサ１１は、ＣＣＤに限定せず、ＣＩＳ（コンタクト・イメージ・センサ）等、用紙からの反射光量を検知できるものであれば利用できる。

図４は、図１、図２の画像形成装置によって実行される印刷可能領域検知処理の第１の実施の形態の手順を示すフローチャートである。

図４に示すように、領域検知センサ１１を、用紙印刷面側（画像形成面側）から印刷可能領域を検知するように配置した。

用紙は給紙手段である給紙デッキ１０２から送り出されると、領域検知センサ１１を通過して転写部へ送り込まれる。領域検知センサ１１は、通過する用紙表面の反射光量を読み取っていて（ステップＳ４０１）、図５でパンチ穴の開いた用紙を通紙させた時はＢ−Ｂ’のように用紙のある部分は明るく、Ａ−Ａ’のように用紙のない穴の部分は暗く検知される。

また、図６は、一部に予め画像が印刷された用紙を通紙した状態を表していて、Ａ−Ａ’のように画像が印刷されていない領域は明るく、画像が印刷されている領域は暗く検知される。

領域検知センサ１１によって検知された信号は２値データでも利用可能ではあるが、８ビット（２５６階調）程度あった方が用紙の地合の影響を受けにくく扱いやすい。もちろん８ビットを超える多階調で検知しても構わない。検知された明暗データを適当な光量のところで閾値を決めて、閾値以下は用紙がないかあるいは画像が印刷されているとする。

これにより、搬送経路上の用紙の有無と用紙面内での画像の有無が検知され、印刷可能領域を特定することができる。

図４に示すフローでは、ステップＳ４０２で、用紙上に画像があるか否か判断する。図５において、Ｂ−Ｂ’のように信号（反射光量）の高い部分は用紙があり、かつ、用紙上に画像がない場合であり、この場合は、用紙内全域に印刷する（ステップＳ４０３）。

図６に示すように、用紙にプレプリントされた画像領域がある場合は、出力画像を重ねないように、検知された反射光量の高い部分（白地部分）のみに印刷する（ステップＳ４０４）。

このようにして、用紙内全域か白地部のみのいずれかが印刷可能領域として検知される（ステップＳ４０５）。

例えば、図７は、プレプリントされたカレンダー７０１の白地部に写真や絵柄７０２を複写する場合を表している。従来、用紙の形状しか検知できない場合には、複写する絵柄７０２とプレプリントされた画像との境界部は画像が重なってしまっていた（重なり部７０３）。

本実施の形態では、半分に画像が印刷された用紙を通紙したときに、図６のように、用紙の白地部の反射光量を検知することで印刷可能領域を検知する。そして、印刷可能領域以外の部分を削除して、画像データが印刷可能領域内に収まるように画像パターンを生成して、即ち、露光信号を生成して（ステップＳ４０６）、露光部材３を制御する（ステップＳ４０７）。

その結果、用紙からはみ出すことなくかつプレプリントされた画像に重ならない画像データを生成することができる。以降の電子写真プロセスは、前述した通りである。
（第２の実施の形態）
図８乃至図１０を参照しながら第２の実施の形態を説明する。

本実施の形態は、印刷可能領域の検知方法以外の画像形成プロセスは、第１の実施の形態と同じである。

図８は、図１、図２の画像形成装置によって実行される印刷可能領域検知処理の第２の実施の形態の手順を示すフローチャートである。

本実施の形態では、図８に示すように、領域検知センサ１１が用紙の反印刷面側（反対側）から印刷可能領域を検知するように配置した。

本実施の形態において両面画像形成（両面印刷）を行うときの動作を説明する。

両面印刷モード時には、１面目の画像が出力された用紙が、給紙デッキ１０２、給紙カセット１０３、手差し給紙口１０４、本体１０１内の自動両面パス等のいずれかの給紙経路から領域検知センサ１１の配置された搬送経路に搬送されて来る。

領域検知センサ１１は、通過する用紙裏面の反射光量を読み取っていて（ステップＳ８０１）、図９のＢ−Ｂ’部のように、用紙のある部分は明るく、用紙のない部分は暗く検知される。また、用紙に印刷された１面目の画像も同時に読み取るので、図９のＡ−Ａ’部のように、画像が印刷されていない領域は明るく、画像が印刷されている領域９０１は暗く検知される。

これにより、搬送経路上の用紙の有無と用紙面内で１面目の画像の有無が検知される。

図８のフローでは、用紙裏面の反射光量データを元に、出力する画像（２面目の画像）を裏面（１面目）の画像に位置合わせするか否か判断する（ステップＳ８０２）。

出力する画像を裏面（１面目）の画像に位置合わせする場合には、裏面の画像と用紙端部に合わせる（ステップＳ８０３）。出力する画像を裏面（１面目）の画像に位置合わせする必要が無い場合には用紙端部に合わせる（ステップＳ８０４）。

このようにして、印刷可能領域を特定（検知）することができる（ステップＳ８０５）。

本実施の形態では、画像形成すべく用意された画像データと領域検知センサ１１で検知された印刷可能領域とを組み合わせて、画像データが印刷可能領域内に収まり、かつ１面目の画像と位置が重なるように、画像パターンを生成する（ステップＳ８０６）。そして、露光部材３を制御する（ステップＳ８０７）。

例えば、図１０に示すように、出力された用紙を見出し付の製本物とする場合において、用紙の印刷可能領域を検知することによって、用紙端まで見出しマーク１００１を形成できる。また、１面目に形成された見出しマークに位置合わせして２面目の見出しマークを形成することが可能となる。

本発明の実施の形態に係る画像形成装置（複写機）の外観図である。 図１における本体の画像形成部の構成図である。 図１における画像形成部と領域検知センサとの位置関係の説明図である。 図１、図２の画像形成装置によって実行される印刷可能領域検知処理の第１の実施の形態の手順を示すフローチャートである。 図２における領域検知センサの出力特性図である（１）。 図２における領域検知センサの出力特性図である（２）。 既印刷紙の白地部分への印刷の様子を示す図である。 図１、図２の画像形成装置によって実行される印刷可能領域検知処理の第２の実施の形態の手順を示すフローチャートである。 図２における領域検知センサの出力特性図である（３）。 両面印刷物の見出しマークを示す図である。

符号の説明

１ 感光体ドラム
２ 一次帯電部材
３ 露光部材
４ 現像器
５ クリーナー
６ 転写搬送ベルト
７ 転写部材
８、９ ローラ
１０ 搬送ローラ
１１ 領域検知センサ
１２ 定着器

Claims (4)

1. 感光体に対して用紙搬送方向上流側の搬送経路に、用紙の印刷可能領域を検知する領域検知センサを設け、前記領域検知センサから転写部までの距離が、前記感光体上の画像露光部から前記転写部までの距離よりも長く設定されていることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記領域検知センサは、用紙印刷面側から印刷可能領域を検知することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記領域検知センサは、用紙印刷面の反対側の面から印刷可能領域を検知することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 前記領域検知センサは、その出力に閾値を設定し、その閾値を越えているか否かで印刷可能領域を検知することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。

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