JP2010266644A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像形成装置、特に、電子写真方式などによって最終的に記録材上にトナー画像を転写、定着する画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly to an image forming apparatus that finally transfers and fixes a toner image on a recording material by an electrophotographic method or the like.
電子写真プロセスによる複写機、プリンタなどの画像形成装置は、通常、記録媒体を1枚ずつ給紙する複数の給紙トレイ又は給紙カセット(以下、給紙部と記す)を装備している。これらの給紙部は、部品寸法のばらつきや組立て時のばらつきなどに起因して、記録媒体の搬送において、搬送方向(以下、副走査方向とも記す)にあるいは搬送方向と直交する方向(以下、主走査方向とも記す)に位置ずれを生じる。このような位置ずれに対して、従来では、製造工程の最終段階、あるいは、ユーザ側へのセットアップ時に、いちいち手動で調整していた。しかし、手動でずれ量を1mm以下に調整するのは極めて煩わしく、多大な時間を要していた。 Image forming apparatuses such as copying machines and printers using an electrophotographic process are usually equipped with a plurality of paper feed trays or paper feed cassettes (hereinafter referred to as paper feed units) for feeding recording media one by one. These sheet feeding units are caused by variations in component dimensions, assembly variations, and the like, in the conveyance of the recording medium, in the conveyance direction (hereinafter also referred to as sub-scanning direction) or in the direction orthogonal to the conveyance direction (hereinafter, A positional deviation occurs in the main scanning direction). Conventionally, such positional deviation has been manually adjusted at the final stage of the manufacturing process or at the time of setup on the user side. However, manually adjusting the shift amount to 1 mm or less is very troublesome and takes a lot of time.
また、テストチャートをスキャナで読み込み、それを記録媒体にコピーした画像を定規で計測してずれ量、補正値を算出し、補正値を操作パネルから制御部(CPU)に入力し、画像を描画するためのレーザビームによる画像書込み開始位置を調整することも行われていた。しかし、この方法においても、画像を定規で計測したり、補正値を算出してそれをキー入力するなど、煩わしさは解消されていなかった。 Also, a test chart is read by a scanner, an image copied to a recording medium is measured with a ruler, a deviation amount and a correction value are calculated, and the correction value is input from a control panel to a control unit (CPU) to draw an image. It has also been carried out to adjust the image writing start position by the laser beam for this purpose. However, even in this method, troublesomeness such as measuring an image with a ruler, calculating a correction value, and inputting the key is not solved.
そこで、特許文献1には、位置ずれを検出するためのトナーパターンを用紙に転写し、その用紙上のトナーパターンをスキャナで読み込むことで位置ずれ量を自動的に検出し、画像書込み開始位置を補正する方法が記載されている。位置ずれ量の検出方法としては、第1に、用紙端からトナーパターンまでの距離を算出し、所定の距離との差分によってずれ量を求める、第2に、用紙端を跨ぐようにトナーパターンを形成することで、位置ずれが生じていると転写の際に用紙に乗る部分と転写ベルトに残る部分の距離が変化し、この差分でずれ量を求めることが記載されている。 Therefore, in Patent Document 1, a toner pattern for detecting misregistration is transferred to a sheet, and the amount of misregistration is automatically detected by reading the toner pattern on the sheet with a scanner, and the image writing start position is determined. A correction method is described. As a method for detecting the amount of misalignment, first, the distance from the paper edge to the toner pattern is calculated, and the amount of misalignment is obtained by the difference from a predetermined distance. Second, the toner pattern is formed so as to straddle the paper edge. It is described that when the positional deviation occurs due to the formation, the distance between the portion on the sheet during transfer and the portion remaining on the transfer belt changes, and the amount of deviation is obtained by this difference.
前記特許文献1に記載のいずれの検出方法においても、用紙端からトナーパターン端、もしくは、トナーパターン端からトナーパターン端までを検出する必要があり、その後、距離を算出することで位置ずれ量を特定し、該位置ずれ量に基づいて画像書込み位置を補正している。しかし、このような方法では、主走査方向に倍率誤差が生じている場合には、実際に形成されるパターンの距離自体が所定距離とは異なってしまうために、位置ずれが発生していなくても位置ずれしていると誤判断してしまう可能性がある。つまり、主走査方向の倍率誤差による差分なのか、位置ずれによる差分なのか原因を特定できないという問題点を有している。 In any of the detection methods described in Patent Document 1, it is necessary to detect the edge of the paper from the edge of the paper or from the edge of the toner pattern to the edge of the toner pattern. The image writing position is corrected based on the positional deviation amount. However, in such a method, when a magnification error occurs in the main scanning direction, the distance of the pattern that is actually formed is different from the predetermined distance. May be misjudged as misaligned. That is, there is a problem that the cause cannot be identified as a difference due to a magnification error in the main scanning direction or a difference due to a positional deviation.
そこで、本発明の目的は、画像形成に倍率誤差が生じていても記録媒体の位置ずれ量を精度よく、かつ、簡単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 Accordingly, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of accurately and easily detecting the amount of positional deviation of a recording medium even when a magnification error occurs in image formation.
以上の目的を達成するため、本発明の一形態である画像形成装置は、
トナー像担持体と、
前記トナー像担持体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
前記トナー像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、
を備えた画像形成装置において、
前記トナー像形成手段は、前記トナー像担持体上の記録媒体の所定の端部に対応する位置に、記録媒体及びトナー像担持体を跨ぐようにずれ量検出用トナーパターンを形成し、
前記ずれ量検出用トナーパターンは、所定長さのパターンを有する複数のグループからなり、各グループごとに記録媒体の前記所定の端部に対して所定のピッチで配置が異なっていること、
を特徴とする。
In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to an aspect of the present invention includes:
A toner image carrier;
Toner image forming means for forming a toner image on the toner image carrier;
Transfer means for transferring a toner image formed on the toner image carrier to a recording medium;
In an image forming apparatus comprising:
The toner image forming means forms a toner pattern for detecting a deviation amount so as to straddle the recording medium and the toner image carrier at a position corresponding to a predetermined end of the recording medium on the toner image carrier;
The deviation amount detection toner pattern is composed of a plurality of groups having a pattern of a predetermined length, and each group has a different arrangement at a predetermined pitch with respect to the predetermined end of the recording medium.
It is characterized by.
前記画像形成装置において、ずれ量検出用トナーパターンに予め位置情報を持たせ、該トナーパターンを記録媒体及びトナー像担持体を跨ぐように形成することで、転写後にはトナー像担持体上に残る部分と記録媒体上に転写される部分とに分かれる。よって、記録媒体上に転写されたトナーパターン部分又はトナー像担持体上に残ったトナーパターン部分を検出することで記録媒体の位置ずれ量を検出する。即ち、予め位置情報を持っているトナーパターンの端部の検出情報から記録媒体のずれ量を検出するため、トナー像の形成に倍率誤差が生じていても該誤差に影響されることなくずれ量を検出することができる。また、トナーパターンから位置情報を直接認識できるため、複雑な計算などによってずれ量を求める必要もない。そして、特定した位置ずれ量に基づいて画像書込み開始位置などの調整を行うことにより、給紙部の各個体の誤差による搬送の位置ずれにも拘わらず、記録媒体の所定の位置に安定して画像を形成することができる。 In the image forming apparatus, the positional information is given to the toner pattern for detecting the deviation amount in advance, and the toner pattern is formed so as to straddle the recording medium and the toner image carrier, so that it remains on the toner image carrier after the transfer. It is divided into a part and a part transferred onto the recording medium. Therefore, the amount of displacement of the recording medium is detected by detecting the toner pattern portion transferred onto the recording medium or the toner pattern portion remaining on the toner image carrier. That is, since the shift amount of the recording medium is detected from the detection information of the end of the toner pattern having the position information in advance, even if a magnification error occurs in the formation of the toner image, the shift amount is not affected by the error. Can be detected. Further, since the position information can be directly recognized from the toner pattern, it is not necessary to obtain the amount of deviation by complicated calculation. Then, by adjusting the image writing start position and the like based on the specified misregistration amount, it is possible to stably maintain the predetermined position on the recording medium regardless of the misregistration of the conveyance due to the individual error of the paper feeding unit. An image can be formed.
本発明によれば、画像形成に倍率誤差が生じていても記録媒体の位置ずれ量を精度よく、かつ、簡単に検出でき、記録媒体の所定の位置に安定して画像を形成することができる。 According to the present invention, even when a magnification error occurs in image formation, the amount of positional deviation of the recording medium can be detected accurately and easily, and an image can be stably formed at a predetermined position on the recording medium. .
以下、本発明に係る画像形成装置の実施例について、添付図面を参照して説明する。 Embodiments of an image forming apparatus according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
(画像形成装置の概略構成、図1参照)
本発明の一実施例である画像形成装置は、図1に示すように、タンデム方式の電子写真プリンタであり、概略、Y,M,C,Kの各色のトナー画像を形成するためのプロセスユニット10(10Y,10M,10C,10K)と、中間転写ユニット20と、記録媒体を収容した給紙ユニット30と、定着ユニット35と、画像読取りユニット40と、で構成されている。
(Schematic configuration of image forming apparatus, see FIG. 1)
An image forming apparatus according to an embodiment of the present invention is a tandem type electrophotographic printer as shown in FIG. 1, and is a process unit for forming a toner image of each color of Y, M, C, and K roughly. 10 (10Y, 10M, 10C, 10K), an
プロセスユニット10は、それぞれ、感光体ドラム11、帯電チャージャ12、現像器13、露光装置14などを配置したもので、露光装置14から照射される光によってそれぞれの感光体ドラム11上に描画される静電潜像を現像器13で現像して各色のトナー画像を形成する。画像データは、画像読取りユニット40からあるいはコンピュータから制御部50に転送されてくる。
Each process unit 10 is provided with a photosensitive drum 11, a
中間転写ユニット20は、矢印X方向に無端状に回転駆動される中間転写ベルト21を備え、各感光体ドラム11と対向する転写チャージャ22から付与される電界にて、各感光体ドラム11上に形成されたトナー画像を中間転写ベルト21上に1次転写して合成する。なお、このような電子写真法による画像形成プロセスは周知であり、詳細な説明は省略する。
The
装置本体の下部には、記録媒体を1枚ずつ給紙するトレイを3段備えた給紙ユニット30が配置され、記録媒体は給紙ローラ31からタイミングローラ32を介して前記中間転写ベルト21と2次転写ローラ25とのニップ部に搬送され、ここでトナー画像(合成カラー画像)が2次転写される。その後、記録媒体は定着ユニット35に搬送されてトナーの加熱定着を施され、装置本体の上面に配置されたトレイ部36に排出される。
A
(第1実施例、図2〜図4参照)
本第1実施例では、まず、プロセスユニット10のいずれか一つを用いて、中間転写ベルト21上の記録媒体の所定の端部に対応する位置に、記録媒体及び中間転写ベルト21を跨ぐようにずれ量検出用トナーパターンT1,T2,T3,T4(図2参照)を形成する。このずれ量検出用トナーパターンT1〜T4は、同じ長さaであって間隔が異なるバーコード状のパターンの集合体である複数のグループA〜Dからなり、各グループA〜Dごとに記録媒体の所定の端部に対して主走査方向Yに所定のピッチbで配置が異なっている。
(Refer to the first embodiment, FIGS. 2 to 4)
In the first embodiment, first, any one of the process units 10 is used to straddle the recording medium and the
図2において、点線yで示す位置が記録媒体の正常な搬送状態における端部である。トナーパターンT1〜T4が形成される範囲は、記録媒体の主走査方向Yのずれが想定される範囲で十分である。なお、グループ数は4以上の数であってもよい。 In FIG. 2, the position indicated by the dotted line y is the end of the recording medium in the normal conveyance state. The range in which the toner patterns T1 to T4 are formed is sufficient in a range in which a shift in the main scanning direction Y of the recording medium is assumed. The number of groups may be 4 or more.
次に、記録媒体が給紙ユニット30の特定の一つから給紙され、中間転写ベルト21上に形成された前記ずれ量検出用トナーパターンT1〜T4が転写される。この際、記録媒体の端部は点線yの近傍を通過し(位置ずれを生じていなければ点線y上を通過する)、トナーパターンT1〜T4は中間転写ベルト21上に残る部分と記録媒体上に転写される部分とに分かれる。
Next, a recording medium is fed from a specific one of the
図3には記録媒体上に転写されたトナーパターンt1〜t4を示す。このトナーパターンt1〜t4は定着されてトレイ部36に排出された後、画像読取りユニット(スキャナ)40で光学的に読み取られる。ここでの読取りエリアは図3に点線で示すように、前記トナーパターンT1〜T4の長さaに相当する範囲である。図4に画像読取りユニット40での読取り出力を示す。この読取り出力から副走査方向Z(搬送方向)のドットに対してそれぞれ主走査方向Yに出力値を合計し、完全に読取りエリア内に収まった場合を100%として、それらの値が閾値Sを超えた出力値となったグループA〜Dのいずれかをずれ量に相当すると判断する。
FIG. 3 shows toner patterns t1 to t4 transferred onto the recording medium. The toner patterns t <b> 1 to t <b> 4 are fixed and discharged onto the
図4ではグループCがずれ量に相当し、この場合は記録媒体に主走査方向Yのずれ量は0であると検出される。このように、記録媒体上に転写されたトナーパターンt1〜t4の検出情報により記録媒体の位置ずれ量が直接的に求まることになる。例えば、一般的なファクシミリ複合機に搭載されている解像度600dpiの画像読取りユニット40を使用した場合、a=1.0mm、b=0.1mmに設定し、閾値を95%以上で100%未満の範囲に設定すると、0.1mm以下の精度で位置ずれを検出することができる。
In FIG. 4, group C corresponds to the amount of deviation, and in this case, the amount of deviation in the main scanning direction Y is detected as 0 on the recording medium. As described above, the positional deviation amount of the recording medium can be directly obtained from the detection information of the toner patterns t1 to t4 transferred onto the recording medium. For example, when an
以上のようにして検出した記録媒体の主走査方向Yの位置ずれ量に対して、前記露光装置14による画像の書込み開始位置を調整する。これにて、給紙ユニット30のそれぞれのトレイの誤差による搬送の位置ずれにも拘わらず、画像形成に倍率誤差が生じていても記録媒体の位置ずれ量を精度よく、かつ、トナーパターンの計測や複雑な計算などが不要になり、記録媒体の所定の位置に安定して画像を形成することができる。
The image writing start position by the
(第2実施例、図5〜図7参照)
画像読取りユニット(スキャナ)40を搭載している画像形成装置であれば、前記第1実施例のように画像をスキャナで読み取って記録媒体の位置ずれを補正することができる。しかし、スキャナを搭載していないプリンタなどではこのような方法で補正はできない。このようなプリンタでは、図1に示すように、中間転写ベルト21に形成されたトナー像を読み込むことのできるエリアセンサSE1を設け、該センサSE1によって中間転写ベルト21上に残されたずれ量検出用トナーパターンを読み取ってずれ量を検出することが必要となる。このような検出方法を以下に第2実施例として説明する。
(Refer 2nd Example and FIGS. 5-7)
In the case of an image forming apparatus equipped with an image reading unit (scanner) 40, it is possible to read the image with the scanner and correct the positional deviation of the recording medium as in the first embodiment. However, such a method cannot be corrected by a printer or the like not equipped with a scanner. In such a printer, as shown in FIG. 1, an area sensor SE1 capable of reading a toner image formed on the
本第2実施例では、まず、前記第1実施例と同様に、プロセスユニット10のいずれか一つを用いて、中間転写ベルト21上に記録媒体の所定の端部に対応する位置に、記録媒体及び中間転写ベルト21を跨ぐようにずれ量検出用トナーパターンT1〜T4(図5参照)を形成する。この場合は、図2に示した配置に対して、点線y(正常な搬送状態にある記録媒体の端部)を基準として主走査方向Yに逆の関係にトナーパターンT1〜T4を形成する。トナーパターンT1〜T4の長さaやピッチbは第1実施例と同様である。
In the second embodiment, first, as in the first embodiment, recording is performed on the
次に、記録媒体が給紙ユニット30の特定の一つから給紙され、中間転写ベルト21上に形成された前記ずれ量検出用トナーパターンT1〜T4が転写される。この際、トナーパターンT1〜T4は中間転写ベルト上に残る部分と記録媒体上に転写される部分とに分かれる。
Next, a recording medium is fed from a specific one of the
図6には中間転写ベルト21上残されたトナーパターンt1〜t4を示す。このトナーパターンt1〜t4は前記エリアセンサSE1で光学的に読み取られる。ここでの読取りエリアは図6に斜線を付して示す範囲であり、図7にセンサSE1での読取り出力を示す。この読取り出力から副走査方向Z(搬送方向)のドットに対してそれぞれ主走査方向Yに出力値を合計し、完全に読取りエリア内にパターンが残った場合を100%として、それらの値が閾値Sを越えた出力値となったグループA〜Dのいずれかをずれ量に相当すると判断する。この点は前記第1実施例と同様であるが、第2実施例では複数のグループが閾値を越えたと認識される場合が想定される。このような場合は、最も位置ずれ値の小さいグループを選択して補正量を決定する。例えば、図7に示した例では、グループC,Dが認識されるが、ずれ量の少ないグループCを検出パターンとして選択し、補正量を決定する。なお、この手法は第1実施例においても適用することができる。また、第2実施例における作用効果は第1実施例と同様である。
FIG. 6 shows toner patterns t1 to t4 remaining on the
(副走査方向の調整)
記録媒体の副走査方向Z(搬送方向)における位置ずれ量も前記トナーパターンT1〜T4を使用して検出し、補正することも可能である。この場合、トナーパターンT1〜T4は副走査方向Zに直交する方向に配列させて記録媒体の先端あるいは後端に対応する位置に形成される。副走査方向Zにおける画像形成位置の補正は、画像の書込みタイミングを制御する以外に、タイミングローラ32を制御することによっても行うことができる。
(Adjustment in the sub-scanning direction)
The amount of positional deviation of the recording medium in the sub-scanning direction Z (conveyance direction) can also be detected and corrected using the toner patterns T1 to T4. In this case, the toner patterns T1 to T4 are arranged in a direction orthogonal to the sub-scanning direction Z and are formed at positions corresponding to the leading edge or the trailing edge of the recording medium. The image forming position in the sub-scanning direction Z can be corrected by controlling the
(他の実施例)
なお、本発明に係る画像形成装置は、前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。
(Other examples)
Note that the image forming apparatus according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified within the scope of the gist thereof.
特に、本発明が適用される画像形成装置としては、タンデム方式の電子写真複写機以外に、プリンタ、ファクシミリ、これらの複合機であってもよく、モノクロの画像形成装置であってもよい。さらに、ずれ量検出用トナーパターンを形成する像担持体としては、中間転写ベルト以外に、感光体ドラム、感光体ベルト、中間転写ドラムであってもよい。また、ずれ量検出用トナーパターンは、複数のグループにおいて、必ずしも同じ長さのバーパターンが集合している必要はなく、各グループが最低限1本のパターンで構成されていてもよい。 In particular, the image forming apparatus to which the present invention is applied may be a printer, a facsimile, a complex machine of these, or a monochrome image forming apparatus in addition to a tandem type electrophotographic copying machine. In addition to the intermediate transfer belt, the image carrier that forms the deviation amount detection toner pattern may be a photosensitive drum, a photosensitive belt, or an intermediate transfer drum. Further, the deviation amount detection toner pattern does not necessarily have to be gathered by the same length of the bar pattern in a plurality of groups, and each group may be composed of at least one pattern.
以上のように、本発明は、画像形成装置に有用であり、特に、画像形成に倍率誤差が生じていても記録媒体の位置ずれ量を精度よく、かつ、簡単に検出できる点で優れている。 As described above, the present invention is useful for an image forming apparatus, and is particularly excellent in that a displacement amount of a recording medium can be accurately and easily detected even when a magnification error occurs in image formation. .
10…プロセスユニット
11…感光体ドラム
12…帯電チャージャ
13…現像器
14…露光装置
21…中間転写ベルト
25…2次転写ローラ
40…画像読取りユニット(スキャナ)
T1〜T4…ずれ量検出用トナーパターン
SE1…エリアセンサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Process unit 11 ...
T1 to T4: Toner pattern for detecting deviation SE1 ... Area sensor
Claims (5)
前記トナー像担持体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
前記トナー像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、
を備えた画像形成装置において、
前記トナー像形成手段は、前記トナー像担持体上の記録媒体の所定の端部に対応する位置に、記録媒体及びトナー像担持体を跨ぐようにずれ量検出用トナーパターンを形成し、
前記ずれ量検出用トナーパターンは、所定長さのパターンを有する複数のグループからなり、各グループごとに記録媒体の前記所定の端部に対して所定のピッチで配置が異なっていること、
を特徴とする画像形成装置。 A toner image carrier;
Toner image forming means for forming a toner image on the toner image carrier;
Transfer means for transferring a toner image formed on the toner image carrier to a recording medium;
In an image forming apparatus comprising:
The toner image forming means forms a toner pattern for detecting a deviation amount so as to straddle the recording medium and the toner image carrier at a position corresponding to a predetermined end of the recording medium on the toner image carrier;
The deviation amount detection toner pattern is composed of a plurality of groups having a pattern of a predetermined length, and each group has a different arrangement at a predetermined pitch with respect to the predetermined end of the recording medium.
An image forming apparatus.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2009117415A JP2010266644A (en) | 2009-05-14 | 2009-05-14 | Image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2009117415A JP2010266644A (en) | 2009-05-14 | 2009-05-14 | Image forming apparatus |
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