JP2010180035A - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】記録材の所定の位置に高精度で画像を形成するように調整すること。
【解決手段】 画像形成装置であって、記録材の搬送方向に直交した幅方向に記録材を移動させる移動手段７と、移動手段７で移動された記録材に基準画像を形成する画像形成手段６と、記録材に形成された基準画像の位置を計測する計測手段２と、計測手段２が計測した基準画像の位置の、目標位置からのずれに基づいて、移動手段７による移動量を調整する調整手段５と、を備えたことを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、記録材を適正な位置で搬送するための技術に関する。

従来から、搬送する記録紙の搬送方向に直交する幅方向の位置ずれを補正する技術が知られている（特許文献１）。具体的には、記録材の端部に当接して補正する基準板を用い、更に、基準板よりも搬送方向上流側において、記録材に搬送力を付与しつつ記録材を基準板側に付勢し、記録紙搬送の位置を補正していた。

特開2000-233850号公報

しかし、上記技術では、超薄記録紙（30g〜50g前後）などの、コシが弱い記録材に対応することができない。たとえば、突き当てによるショックにより、記録材にしわやよれができる場合がある。この課題に対して、図３（ａ）（ｂ）に示すように、基準板に記録材を突き当てるのではなく、基準板と記録材との間隔をセンサによって計測し、計測された間隔に応じてローラシフト機構が記録材をスライドさせる（図３（ａ）から図３（ｂ））ことも提案されている。

ただし、ローラシフト機構による幅方向の補正制御おいては、記録材と画像形成装置の絶対的な位置関係（画像の中心と記録紙の中心を合わせる）を決めるための基準部材（例えば基準板）が必要となる。この基準部材が機内のトナー等で汚れてしまうと、基準部材を正しく検知できず、ずれの補正がうまくいかず、画像形成位置がずれてしまう課題が発生している。

本発明は、上記従来技術の課題を解決するためになされたもので、記録材の所定の位置に高精度で画像を形成することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、
記録材の搬送方向に直交した幅方向に記録材を移動させる移動手段と、
前記移動手段で移動された記録材に基準画像を形成する画像形成手段と、
前記記録材に形成された前記基準画像の位置を計測する計測手段と、
前記計測手段が計測した前記基準画像の位置の、目標位置からのずれに基づいて、前記移動手段による移動量を調整する調整手段と、
を備えたことを特徴とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成方法は、
記録材のずれを補正する画像形成方法において、
移動手段を用いて、記録材の搬送方向に直交した幅方向に記録材を移動させる移動工程と、
画像形成手段を用いて前記移動工程で移動された記録材に基準画像を形成する形成工程と、
計測手段によって前記記録材における基準画像の位置を計測する計測工程と、
前記計測工程で計測した前記基準画像の位置の、目標位置からのずれに基づいて、前記移動工程での移動量を調整する調整工程と、
を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、記録材の所定の位置に高精度で画像を形成することができる。例えば、記録材と画像形成装置の絶対的な位置関係を決めるための基準板が汚れても、画像形成装置での画像形成動作を停止したり、電源を落としたりすることなく、記録材上における画像形成位置を高精度に保つことができる。

本発明の実施形態の概要を表す代表図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。 シフト機構およびその動作例を表す図である。 本発明の実施形態に係るシフト量補正処理を説明するための図である。 本発明の実施形態に係るシフト量補正処理を説明するための図である。 本発明の実施形態に係るシフト量補正処理を説明するための図である。 本発明の実施形態に係るシフト量補正処理を説明するための図である。 本発明の実施形態に係るシフト量補正処理を説明するためのフローチャートである。

以下に、図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

（概要）
図１を用いて本発明の実施形態の概要について説明する。本発明の実施形態は記録材の搬送方向に直交する幅方向の記録材のずれを補正する画像形成装置に係る。この画像形成装置は、幅方向における記録材の位置を計測するセンサ２と、センサ２で計測した位置に基づいて幅方向の記録材の位置を目標位置まで移動する移動手段としてのメイン制御ＣＰＵ３及びシフト機構７を備える。

また、移動手段で位置調整された記録材に基準画像を形成する画像形成手段としての画像形成機構６を含み、センサ２は記録材における基準画像の位置を計測するため、記録材に記録された基準画像と記録材の端部との間隔を計測する計測手段としても機能する。シフト量算出部５は、センサ２が計測した間隔に基づいて、シフト機構７による移動量を調整する調整手段として機能する。

（構成）
図２を用いて本実施形態を適用可能な複写機の構成について説明する。図２において、１０２は画像を読み取るリーダー部、１０１は原稿を自動給送するオートフィーダー部、１０３はプリンタ部である。なお、プリンタ部１０３は図１の画像形成機構６を含む。

プリンタ部１０３について説明する。はじめに画像形成手順を説明する。レーザーユニットやポリゴンモータを含むスキャナー部１０４からの光によって、感光ドラム１０５の表面に潜像が形成される。１０６は一次帯電器で、感光ドラム１０５の表面を所定の電位に帯電させ、潜像形成の準備をする。また感光ドラム１０５の周囲には図示しない現像器があり、感光ドラム１０５上の潜像を現像して、トナー画像を形成する。現像器には、現像バイアスを印加して現像するためのスリーブが含まれている。現像器で形成されたトナー画像を順次、中間転写体１０７へ転写する。１０９は転写帯電器で中間転写体１０７と対極の位置から放電を行い、中間転写体１０７上のトナー画像を、搬送部１１０で搬送されてくる記録紙へ転写する。また１１１はクリーナーで転写残トナーを回収する。

次に記録紙の搬送手順を説明する。収容手段としてのカセット１１４または手差しトレイ１１５に格納された記録紙は各給送ローラにより１枚毎にレジローラまで搬送される。そして、レジローラ部で画像形成タイミングをとり、搬送部１１０によって主走査方向のずれを補正するシフトユニット２０１（基準板１、センサ２及びシフト機構７を含むユニット）を経て、転写帯電器１０９上に供給される。転写帯電器１０９上に給送された記録紙は、中間転写体１０７上に現像されたトナー像を転写され、その後、定着器１１２に搬送されトナー像が熱定着された後、１１６の排紙トレーに排紙される。

次に排紙方法について説明する。定着器１１２を経た記録紙は分離フラッパー４０１によりストレート排紙ならそのまま排紙トレー１１６へ排紙され、反転排紙なら反転搬送部３０３の内側搬送路へ搬送される。反転搬送部３０３の内側搬送路の記録紙はスイッチバックするための搬送部３０４まで送られ、その後分離フラッパー４０２で反転搬送部３０３の外側搬送路を通り排紙トレー１１６へ排紙される。両面記録時は反転排紙時と途中まで同様に、定着器１１２から反転搬送部３０３の内側搬送路を通過し、スイッチバックのための搬送部３０４まで記録紙を搬送する。その後分離フラッパー４０２で反転搬送部３０３の内側搬送路へ再度記録紙を送る際に、分離フラッパー４０３で両面搬送部３０５へ記録紙を送る。両面搬送部３０５へ送られてきた記録紙はそのまま給送部３０１へ戻り再給送されて２面目のプリントを行う。また画像形成の成果物ではなく、排紙トレイへ排出すべきでない記録紙も、両面搬送部３０５を経て給送部３０１へ戻るが、その後エスケープ搬送部３０６へ搬送されエスケープトレー１１７に排紙される。

（動作）
次に図１及び図４以降を用いて詳細な動作について説明する。図４（Ａ）は装置に固定された基準板の端と記録紙の端部が目標間隔Ａ（例えば3画素分の幅＝42.5μｍ*3=127.5μｍ）をもって記録紙が搬送されている状態を示す。基準板端と記録紙端部のと間隔が目標間隔Ａとなっている状態で、図４（Ｂ）のように画像形成機構６により、転写帯電器１０９の位置において記録紙表面に基準画像をプリントする。

そして、基準画像をプリントされた記録紙を再給送手段としての搬送部３０３〜３０５を介して給送部３０１へ戻し、再給送する。再給送された記録紙上の基準画像は、センサ２（例えばラインセンサ）で読取られる。図４（Ｃ）のように、基準板が汚れておらず検知間隔が目標間隔Ｂであれば、ジョブ開始後も「基準板汚れに対するシフト機構への補完制御」は行わず、通常の適正範囲での記録紙シフトを行う。すなわち、Ｂは、基準画像の適正位置を表わす値である。

図５〜図６は基準板が汚れている状態の調整モードを示している。図５（Ａ）に示すように基準板端と記録紙の端部が目標間隔Ａとなるように記録紙が搬送される。しかし、基準板が例えば３０画素分（42.5μｍ*30＝1275μｍ）汚れていると（黒部分）、図５（Ｂ）のように、基準板端を誤検知する。そして、誤検知した基準板端と記録紙端の間隔がＡ'（Ａ＋３０画素）のため、図５（Ｃ）に示すようにシフト機構７によって記録紙を上方向に汚れの大きさに応じて３０画素分過剰にシフトする。これにより、結果的に基準板端と記録紙端との間隔が誤間隔Ａ'となる。したがって、過剰にシフトされた記録紙に対して基準画像をプリントすると図６（Ａ）のように余白が大きくなる。このように誤った位置に基準画像がプリントされた記録紙を再給送し、図６（Ｂ）のように再給送した記録紙をセンサ２で読取ると、目標間隔Ｂに対して検知間隔はＢ'（Ｂ＋３０画素）とずれる。このことから、このままジョブを開始すると、画像が記録紙位置に対してずれた状態でプリントされてしまうことが分かる。

そこで、目標間隔Ｂと検知間隔Ｂ'のずれ量から記録紙シフトの補完値（−３０画素）を算出・記憶する。すなわち、基準画像が、適正位置からどれ程ずれて記録されたかを求め、そのずれに基づいて、記録紙の移動量を決定する。そして、その後は、図５（Ａ）のように基準板端と記録紙の端部が目標間隔Ａとなるように記録紙が搬送されてきても、図７（Ａ）記録紙に対して過剰シフト（基準板の汚れ分に相当）を行わないように制御する。これにより、図７（Ｂ）のように基準画像をプリントし、図７（Ｃ）のように再給送した記録紙をセンサ２で読取ると、検知間隔は目標間隔（理想余白）Ｂと同等な値となる。このように、基準板が汚れていてもシフト機構に補完値を加算することで、記録紙に対して正しい位置で画像をプリント可能にすることができる。

次に制御シーケンスについて図８のフローチャートを用いて説明する。このフローチャートに含まれる各処理は、メイン制御ＣＰＵ３（以下ＣＰＵ３と略す）からの命令により、図１の各構成によって実行される。
まずＳ１０１ではＣＰＵ３は、センサ２により基準板１の端部を検知し、Ｓ１０２では画像形成機構６により記録紙の搬送を開始させる。Ｓ１０３ではＣＰＵ３は、センサ２によりシフト機構７に搬送されてきた記録紙の端部と、基準板端との間隔を検知する。ＣＰＵ３は、検知結果が目標間隔Ａならばシフト制御を行なわないままＳ１０４に進み、基準画像をプリントする。

そしてＳ１０５において、ＣＰＵ３は、搬送部３０２〜３０５を経て再給送されてきた記録紙の端部と画像端部の間隔が目標間隔Ｂか否かを判定する。目標間隔ＢならばＳ１０６に進み、画像形成機構６にそのまま記録紙をエスケープトレーに排出させ、調整を終了する。この場合のシフト補完値は０となる。もしＳ１０５で図１０のように記録紙端と基準画像間がＢよりも大きいと判断されるとＣＰＵ３は、本体の画像書き込みに問題があるとしてステップＳ２００においてエラー表示し、調整モードを終了する。また、Ｓ１０３において検知間隔がＡとは異なる大きさとなっていると、ＣＰＵ３は、Ｓ１０７で一度記録紙をシフト制御し、Ｓ１０８で基準画像をプリントする。

ステップＳ１０９では、ＣＰＵ３は、Ｓ１０８で基準画像がプリントされた記録紙を、搬送部３０２〜３０５を経て再給送させ、再度、記録紙の端部と画像端との間の間隔を検知する。図１１に示すように、検知結果Ｂ'が目標間隔Ｂよりも大きくなっている場合、基準板が汚れた状態でシフト制御（Ｓ１０７）を行なって基準画像をプリントした（Ｓ１０８、図１０）と考えられる。そのため、ＣＰＵ３は、ステップＳ１１０において、シフト量算出部５によりＢ'−Ｂをシフト補完値として算出し、記憶部４に記憶する。記録紙は、搬送部３０２〜３０５を経てエスケープトレーに排出され、調整を終了する。なお、この時、清掃を促すエラーメッセージを表示してもよい。

同じく図８を用いて、調整処理が終了した後のジョブ処理について説明する。ジョブを開始すると、ＣＰＵ３は、Ｓ２０１においてセンサ２により基準板１を検知する。そしてＣＰＵ３は、Ｓ２０２で画像形成機構６により記録紙の搬送を開始させる。Ｓ２０３でＣＰＵ３は、センサ２により基準板端と記録紙端の間隔を検知する。このとき、調整モードで基準板が汚れていた場合と同様に検知間隔Ａ'であれば、Ｓ２０４において、ＣＰＵ３は、Ｓ１１０で算出した補完値を用いて、シフト機構７のシフト量を変更する。これにより、その後Ｓ２０５に進み、ＣＰＵ３は、画像形成機構６により記録紙に画像をプリントさせる。これにより、記録紙と画像の位置関係が破綻することなく、ジョブを終了することができる。

本実施形態によれば、記録紙にプリントされた基準画像の位置を検知することで基準板の汚れを検知し、その結果に応じて清掃を促したり、あるいは汚れが軽微ならば本体動作を止めることなくジョブを継続することができる。

なお、計測した間隔が所定値より大きい場合、警告を報知する報知手段を更に備えてもよい。また、記録材の端部と基準画像との間隔を計測し、計測手段が計測した間隔が所定値より大きい場合、画像形成を中止する制御手段を更に備えてもよい。

以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用しても良いし、また、一つの機器からなる装置に適用しても良い。

Claims (7)

1. 記録材の搬送方向に直交した幅方向に記録材を移動させる移動手段と、
   前記移動手段で移動された記録材に基準画像を形成する画像形成手段と、
   前記記録材に形成された前記基準画像の位置を計測する計測手段と、
   前記計測手段が計測した前記基準画像の位置の、目標位置からのずれに基づいて、前記移動手段による移動量を調整する調整手段と、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記幅方向における記録材の位置を計測するセンサを更に備えることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記センサは、前記画像形成装置に固定された基準板と前記幅方向における記録材の端部との間隔を計測することによって、前記幅方向における記録材の位置を計測することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記計測手段は、記録材の端部と前記基準画像との間隔を計測し、
   前記計測手段が計測した間隔が所定値より大きい場合、警告を報知する報知手段を更に備えることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記計測手段は、記録材の端部と前記基準画像との間隔を計測し、
   前記計測手段が計測した間隔が所定値より大きい場合、画像形成を中止する制御手段を更に備えることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
6. 記録材を収容する収容手段と、
   前記収容手段から前記画像形成手段まで記録材を給送する給送手段と、
   前記画像形成手段から排出され、前記基準画像が形成された記録材を再度、前記給送手段によって給送させるように搬送する再給送手段と、
   を更に備え、
   前記計測手段は、前記幅方向における記録材の端部と前記画像形成装置に固定された基準板との間隔を計測することによって、前記幅方向における記録材の位置を計測し、再給送された記録材における基準画像の位置を計測することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
7. 記録材のずれを補正する画像形成方法において、
   移動手段を用いて、記録材の搬送方向に直交した幅方向に記録材を移動させる移動工程と、
   画像形成手段を用いて前記移動工程で移動された記録材に基準画像を形成する形成工程と、
   計測手段によって前記記録材における基準画像の位置を計測する計測工程と、
   前記計測工程で計測した前記基準画像の位置の、目標位置からのずれに基づいて、前記移動工程での移動量を調整する調整工程と、
   を備えたことを特徴とする画像形成方法。