JP2011069980A

JP2011069980A - 画像形成システム

Info

Publication number: JP2011069980A
Application number: JP2009220796A
Authority: JP
Inventors: Fumitaka Sofue; 文孝祖父江
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2009-09-25
Filing date: 2009-09-25
Publication date: 2011-04-07
Also published as: US20110076045A1; US8867946B2

Abstract

【課題】ユーザの手間をかけずに容易に画像位置調整用のパターン画像を確認でき、第１の画像形成装置の画像形成位置と第２の画像形成装置の画像形成位置とを一致させることができる画像形成システムを提供すること。
【解決手段】第１の画像形成装置１１は、画像位置調整用の第１のパターン画像を記録紙Ｐに形成し、第２の画像形成装置２１は、画像位置調整用の第２のパターン画像を記録紙Ｐに形成する。画像位置調整用の第１のパターン画像と第２のパターン画像とは、記録紙Ｐの同一面上に所定の位置関係となるように形成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、記録紙の両面に画像形成を行う画像形成システムに関する。

従来の画像形成システムとして、記録紙の表面に画像形成を行う第１の画像形成装置と、記録紙の裏面に画像形成を行う第２の画像形成装置とが接続され、記録紙の両面に画像形成を行うものがあった（例えば、特許文献１参照）。

具体的には、第１の画像形成装置により表面の画像を形成された記録紙は、表裏を反転されて第２の画像形成装置に搬送され、第２の画像形成装置によって記録紙の裏面への画像形成が行われる構成となっていた。

また、記録紙に形成される画像の位置を調整するために、記録紙に画像位置調整用のパターン画像を形成し、形成されたパターン画像をユーザが確認して画像位置の調整値を操作部から入力するものがあった（例えば、特許文献２参照）。この画像形成装置においては、ユーザにより入力された画像位置の調整値に基づいて、レジストローラによる画像位置合わせタイミングを調整していた。

特開２００４−２６８５７２号公報特開平１１−２１２４２４号公報

しかしながら、特許文献１記載の画像形成システムにおいて、特許文献２記載の画像位置調整を行う場合、第１の画像形成装置で記録紙の表面に画像位置調整用のパターン画像を形成し、第２の画像形成装置で記録紙の裏面にパターン画像を形成することになる。

この場合、記録紙の表面と裏面に別々にパターン画像が形成されるので、ユーザがそれぞれの画像形成装置の画像形成位置を一致させる調整値を入力することが困難であった。また、ユーザは記録紙の表面と裏面の両方のパターン画像の確認を行わなければならず、手間がかかるという問題もあった。

そこで、本発明は、ユーザの手間をかけずに容易に画像位置調整用のパターン画像を確認でき、第１及び第２の画像形成装置のそれぞれの画像形成位置を一致させることができる画像形成システムを提供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システムは、第１の画像形成装置及び第２の画像形成装置から構成された画像形成システムであって、前記第１の画像形成装置に設けられ、記録紙の第１面に画像を形成する第１の画像形成手段と、前記第１の画像形成装置に設けられ、前記第１の画像形成手段により画像を形成された前記記録紙を前記第２の画像形成装置へ排出する排出手段と、前記第２の画像形成装置に設けられ、前記排出手段により前記第１の画像形成装置から排出された前記記録紙の第２面に画像を形成する第２の画像形成手段と、前記記録紙に画像位置調整用のパターン画像を形成する場合は、前記第１の画像形成手段により形成される第１のパターン画像と前記第２の画像形成手段により形成される第２のパターン画像とを、前記記録紙の同一面上に所定の位置関係となるように形成させる制御手段と、を有することを特徴とする。

本発明の画像形成システムによれば、ユーザの手間をかけずに容易に画像位置調整用のパターン画像を確認でき、第１の画像形成装置の画像形成位置と第２の画像形成装置の画像形成位置とを一致させることができる。

画像形成システムの断面図である。画像形成システムのブロック図である。ＣＰＵ１で実行される画像位置調整処理のフローチャートである。ＣＰＵ６で実行される画像位置調整処理のフローチャートである。副走査方向の画像位置ずれを検知するためのパターン画像の形成を説明する図である。主走査方向の画像位置ずれを検知するためのパターン画像の形成を説明する図である。実際に記録紙に形成されるパターン画像を示す図である。画像位置調整値の入力画面を示す図である。実際に記録紙に形成されるパターン画像を示す図である。

図１は、画像形成システムの断面図である。

本実施形態に係る画像形成システムは、第１の画像形成装置１１と第２の画像形成装置２１とが接続されることにより構成されている。第１の画像形成装置１１及び第２の画像形成装置２１は、ともに複数の画像形成ステーションが並設されたカラー画像形成装置である。

第１の画像形成装置１１の上部には、原稿画像を読み取る画像読取装置４と、ユーザからの操作入力を受け付ける操作部５が設けられている。また、第１の画像形成装置１１には、装置内部の各機構の動作を制御するための制御部１７０が設けられている。

第１の画像形成装置１１には、４つの画像形成ステーションａ，ｂ，ｃ，ｄが並設されており、それぞれの画像形成ステーションの構成は同一である。図の矢印方向に回転駆動される感光体ドラム１１１ａ〜１１１ｄの外周面に対向して、一次帯電器１１２ａ〜１１２ｄ、露光装置１１３ａ〜１１３ｄ、現像装置１１４ａ〜１１４ｄが配置されている。

一次帯電器１１２ａ〜１１２ｄは、感光体ドラム１１１ａ〜１１１ｄの表面に均一な帯電量の電荷を与える。露光装置１１３ａ〜１１３ｄは、画像信号に応じて変調されたレーザービーム等の光線をポリゴンミラーの回転により走査し、感光体ドラム１１１ａ〜１１１ｄ上に照射して静電潜像を形成する。そして、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の４色の現像剤（トナー）をそれぞれ収納した現像装置１１４ａ〜１１４ｄによって、各静電潜像をトナー画像として顕像化する。

なお、顕像化されたトナー画像が中間転写ベルト１３１に転写される一次転写領域１Ｔａ〜１Ｔｄの下流側には、クリーニング装置１１５ａ〜１１５ｄが設けられている。クリーニング装置１１５ａ〜１１５ｄは、転写されずに感光体ドラム１１１ａ〜１１１ｄ上に残されたトナーを掻き落とすことで、感光体ドラム１１１ａ〜１１１ｄの表面を清掃する。

中間転写ベルト１３１は、駆動力を伝達する駆動ローラ１３２と、中間転写ベルト１３１に適度な張力を与えるテンションローラ１３３と、中間転写ベルト１３１を挟んで二次転写領域１Ｔｅに対向する二次転写内ローラ１３４とに巻回されている。駆動ローラ１３２は不図示の中間転写駆動モータによって回転駆動される。

中間転写ベルト１３１の回転方向において一番上流にある感光体ドラム１１１ｄ上に形成されたトナー画像は、高電圧が印加された一次転写装置１３５ｄによって、一次転写領域１Ｔｄにおいて中間転写ベルト１３１に一次転写される。そして、中間転写ベルト１３１上に一次転写されたトナー画像は次の一次転写領域１Ｔｃまで搬送され、中間転写ベルト１３１上のトナー画像に合わせて感光体ドラム１１１ｃ上のトナー画像が転写されることになる。以下も同様の工程が繰り返され、４色のトナー画像が中間転写ベルト１３１上に一次転写される。

一方、カセット１２１に収納された記録紙Ｐは、ピックアップローラ１２２により１枚ずつ送り出され、搬送ローラ対１２３によって給送ガイド１２４に沿って搬送される。その後、記録紙Ｐは、回転を停止しているレジストローラ１２５に突き当てられることで斜行補正が行われる。レジストローラ１２５は、中間転写ベルト１３１上のトナー画像のタイミングに合わせて、記録紙Ｐを二次転写領域１Ｔｅへ送り出す。中間転写ベルト１３１上のトナー画像は、高電圧が印加された二次転写装置１３６によって、二次転写領域１Ｔｅにおいて記録紙Ｐ上に転写される。このように記録紙Ｐの表面（第１面）にトナー画像が転写される。

また、中間転写ベルト１３１の回転方向における二次転写領域１Ｔｅの下流には、中間転写ベルト１３１の画像形成面をクリーニングするためのクリーニング装置１５０が配置されている。クリーニング装置１５０は、クリーナブレード１５１と廃トナーを収納する廃トナーボックス１５２で構成されている。

二次転写領域１Ｔｅを通過した記録紙Ｐは、搬送ガイド１４３によって定着ユニット１４０へと案内される。定着ユニット１４０は、内部にハロゲンヒータ等の熱源を備えた定着ローラ１４１ａと、定着ローラ１４１ａに加圧される加圧ローラ１４１ｂ（この加圧ローラ１４１ｂにも熱源を備える場合もある）とから構成される。記録紙Ｐ上のトナー画像は、定着ユニット１４０からの熱及び圧力により記録紙Ｐ上に定着する。

定着ユニット１４０から搬送されてきた記録紙Ｐは、内排出ローラ１４４により送り出された後、切替部材１４９により反転搬送路１６０に導かれ、反転ローラ１６１により搬送される。その後、反転ローラ１６１が逆回転し、記録紙Ｐが表裏を反転された状態で外排出ローラ１４５によって搬送され、第１の画像形成装置１１から第２の画像形成装置２１に搬送される。

画像形成装置２１に搬送された記録紙Ｐは、搬送ガイド２２４を通り、レジストローラ２２５まで搬送される。記録紙Ｐは、回転を停止しているレジストローラ２２５に突き当てられることで斜行補正が行われる。ここで、中間転写ベルト２３１上には、第１の画像形成装置１１と同様のプロセスを経てトナー画像が形成されている。レジストローラ２２５は、中間転写ベルト２３１上のトナー画像のタイミングに合わせて、記録紙Ｐを二次転写領域２Ｔｅへ送り出す。中間転写ベルト２３１上のトナー画像は、高電圧が印加された二次転写装置２３６によって、二次転写領域２Ｔｅにおいて記録紙Ｐ上に転写される。このように記録紙Ｐの裏面（第２面）にトナー画像が転写される。

二次転写領域２Ｔｅを通過した記録紙Ｐは、搬送ガイド２４３によって定着ユニット２４０へと案内される。定着ユニット２４０は、前述の定着ユニット１４０と同様の構成であり、記録紙Ｐ上のトナー画像に熱及び圧力を加えることにより定着動作を行う。定着ユニット２４０から搬送されてきた記録紙Ｐは、内排出ローラ２４４により送り出された後、外排出ローラ２４５により排紙トレイ３に排出される。外排出ローラ２４５の下流側には、記録紙Ｐの排出を検知するセンサ２５０が設けられている。以上の手順で、記録紙Ｐの両面に画像が形成される。

図２は、画像形成システムのブロック図である。

ＣＰＵ１は、制御部１７０に設けられ、第１の画像形成装置１１全体を制御する制御回路である。ＲＯＭ２には、第１の画像形成装置１１で実行する各種処理を制御するための制御プログラムが格納されている。ＲＡＭ３は、ＣＰＵ１が動作するためのシステムワークメモリであり、また画像データを一時記憶するための画像メモリとしても機能する。また、ＣＰＵ１は、画像読取装置４、操作部５及びＣＰＵ６と接続されている。

ＣＰＵ６は、制御部２７０に設けられ、第２の画像形成装置２１全体を制御する制御回路である。ＲＯＭ７には、第２の画像形成装置２１で実行する各種処理を制御するための制御プログラムが格納されている。ＲＡＭ８は、ＣＰＵ６が動作するためのシステムワークメモリであり、また画像データを一時記憶するための画像メモリとしても機能する。

ユーザは、操作部５上の入力キーを用いて、画像形成動作モードや操作部の表示の切り替えをＣＰＵ１に指示することができる。また、ユーザは、操作部５上の入力キーを用いて画像位置調整モードの実行をＣＰＵ１に指示することもできる。

図３は、ＣＰＵ１で実行される画像位置調整処理のフローチャートである。図４は、ＣＰＵ６で実行される画像位置調整処理のフローチャートである。

図３のフローチャートを実行するためのプログラムは、ＲＯＭ２に記憶されており、ＣＰＵ１により読み出されることにより実行される。図４のフローチャートを実行するためのプログラムは、ＲＯＭ７に記憶されており、ＣＰＵ６により読み出されることにより実行される。

なお、図３及び図４のフローチャートによる処理が実行される前に、従来の方法（例えば、特開平１１−２１２４２４号公報に記載の方法）で、第１の画像形成装置１１による画像形成位置の調整が完了しているものとする。図３及び図４のフローチャートは、既に調整が完了している第１の画像形成装置１１の画像形成位置に合わせるよう、第２の画像形成装置２１の画像形成位置を調整するための調整値をユーザに入力させるための処理である。

まず、ユーザにより、操作部５から画像位置調整モードの実行が指示されると、ＣＰＵ１は、画像位置調整スタート信号をＣＰＵ６に送信する（Ｓ３００）。次に、ＣＰＵ１は、第１の画像形成装置１１のパターン画像データＰ１をＲＡＭ３から読み込む（Ｓ３０１）。

そして、ＣＰＵ１は、パターン画像データＰ１に基づき、記録紙Ｐ上に第１のパターン画像を形成させる（Ｓ３０２）。第１のパターン画像が形成された記録紙Ｐは、切替部材１４９及び反転ローラ１６１により表裏を反転されることなく、第２の画像形成装置２１へと搬送される。

次に、図４の説明に移る。まず、ＣＰＵ６は、ステップＳ３００においてＣＰＵ１によって送信された画像位置調整スタート信号を受信したかどうかを判断する（Ｓ４００）。画像位置調整スタート信号を受信した場合は、ＣＰＵ６は、第２の画像形成装置２１のパターン画像データＰ２をＲＡＭ８から読み込む（Ｓ４０１）。

そして、ＣＰＵ６は、パターン画像データＰ２に基づき、第１の画像形成装置１１から搬送されてきた記録紙Ｐ上に第２のパターン画像を形成させる（Ｓ４０２）。第２のパターン画像が形成された記録紙Ｐは、切替部材２４９及び反転ローラ２６１により表裏を反転されることなく、排紙トレイ３に排紙される。ＣＰＵ６は、センサ２５０が記録紙Ｐの後端を検知したことに応じて、排紙完了信号をＣＰＵ１に送信する（Ｓ４０３）。

ここで、副走査方向（シート搬送方向）の画像位置ずれを検知するためのパターン画像の形成について、図５を用いて説明する。

第１の画像形成装置１１は、パターン画像データＰ１に基づくパターン画像ｘを記録紙Ｐに複数形成する。次に、第２の画像形成装置２１は、第１の画像形成装置１１によりパターン画像ｘを複数形成された記録紙Ｐを受け取る。そして、第２の画像形成装置２１は、第１の画像形成装置１１により複数形成されたパターン画像ｘの左端に、パターン画像データＰ２に基づくパターン画像ａ〜ｅの左端を合わせるように、パターン画像ａ〜ｅを記録紙Ｐに形成する。

複数のパターン画像ｘのそれぞれにパターン画像ａ〜ｅのそれぞれを重ねて形成されたパターン画像を、図５のパターン画像ａ〜ｅの横に並べて示す。また、副走査方向に何画素ずれたパターン画像を形成したかを示す数字を、各パターン画像の横に印字する。ここで、ずれの方向は、図の右方向をプラス（＋）、左方向をマイナス（−）としている。例えば、パターン画像ｃの画像部の左辺はパターン画像ｘの画像部の右辺に対してずれが無く重なる画像であるので０を印字するのに対し、パターン画像ａは左方向に２画素ずれた画像であるので−２を印字する。

次に、第１の画像形成装置１１の画像形成位置に対して、第２の画像形成装置２１の画像形成位置がずれた場合について説明する。例えば、第２の画像形成装置２１によってパターン画像ｘの位置に対してパターン画像ｃが正しい位置に重ねて形成された場合、隙間のないパターン画像が形成されることとなる。一方、第２の画像形成装置２１によってパターン画像ｃが＋１画素ずれた位置に重ねて形成された場合、１画素分の空白のラインを有するパターン画像が形成される。また、パターン画像ｃが−１画素ずれた位置に重ねて形成された場合、パターン画像が正しい位置に重ねて形成された場合と比較して１画素分画像部の副走査方向の幅が狭いパターン画像が形成される。

次に、主走査方向（シート搬送方向に直交する方向）の画像位置ずれを検知するためのパターン画像の形成について、図６を用いて説明する。

この場合も図５と同様に、第１の画像形成装置１１によりパターン画像データＰ１に基づいて複数形成されたパターン画像ｙに、第２の画像形成装置２１によりパターン画像データＰ２に基づくパターン画像ｆ〜ｊを重ねて形成する。

図７は、実際に記録紙に形成されるパターン画像を示す図である。

この図に示されるように、記録紙Ｐにおける上下左右の４つの辺に沿って並べてパターン画像が形成される。記録紙Ｐの上下の辺に沿ってパターン画像を形成することにより、主走査方向の画像位置のずれ及び倍率のずれを検出することができる。また、記録紙Ｐの左右の辺に沿ってパターン画像を形成することにより、副走査方向の画像位置のずれ及び倍率のずれを検出することができる。

再び図３の説明に戻る。ＣＰＵ１は、ステップＳ４０３でＣＰＵ６から送信された排紙完了信号を受信したかどうかを判断する（Ｓ３０３）。排紙完了信号を受信した場合、ＣＰＵ１は、操作部５に設けられた表示部に、図８に示される画像位置調整値の入力画面を表示して、上下左右の４つの画像位置の調整値を入力するようユーザに促す。ここで、ユーザは、図７に示される記録紙上に形成されたパターン画像を確認して、位置ずれのないパターン画像に付されている数字を調整値として入力する。詳細は後述する。

次に、ＣＰＵ１は、ユーザによる調整値の入力が完了するまで待つ（Ｓ３０５）。入力されたデータは、画像位置調整データＤとして、第２の画像形成装置２１における次の画像形成動作時の画像位置調整データとして使用される。ユーザからの入力が完了すると、ＣＰＵ１は、画像位置調整データＤをＣＰＵ６に送信する（Ｓ３０６）。

図４の説明に戻る。ＣＰＵ６は、ステップＳ３０６でＣＰＵ１から送信された画像位置調整データＤを受信するまで待つ（Ｓ４０４）。画像位置調整データＤを受信すると、ＣＰＵ６は、画像位置調整データＤをＲＡＭ８に書き込む（Ｓ４０５）。画像位置調整データＤは、第１の画像形成装置１１の画像形成位置と合わせるように、第２の画像形成装置２１における画像形成位置を調整するためのデータとして使用される。

なお、本実施形態では、画像位置調整データＤは、以下に示される第２の画像形成装置２１の画像形成条件のひとつ又は複数の制御に反映されることで、画像位置調整が行われる。
（１）露光装置２１３ａ〜２１３ｄの主走査、副走査書き出しのタイミング
（２）露光装置２１３ａ〜２１３ｄのポリゴンミラーを駆動するモータ回転周期
（３）記録紙Ｐの主走査方向の搬送位置
（４）レジストローラ２２５の搬送タイミング
（５）記録紙Ｐの搬送速度
図９を用いて、本実施形態を具体的に説明する。この図に示されるように、記録紙Ｐに形成された上側のパターン画像が＋１のときにずれがなく、下側のパターン画像が−１のときにずれがない場合を例に挙げる。この場合、ユーザは図８に示されるように、上側の調整値を＋１、下側の調整値を−１として、操作部５を用いて入力する。

このとき、第２の画像形成装置２１で形成される画像は、上下のパターン画像間で２画素分倍率が異なることになる。よって、この場合、上下のパターン画像間で２画素分倍率を変更するように、例えば、第２の画像形成装置２１のポリゴンミラーを駆動するモータの速度を変更する。ポリゴンミラーを駆動するモータの速度を変更すると副走査位置がずれるので、速度変更分に応じて、第２の画像形成装置２１の露光装置の画像書き出しタイミングや、記録紙Ｐの搬送タイミング・搬送速度を変更することで、副走査方向の倍率及び位置調整を行う。

また、図９に示されるように、記録紙Ｐに形成された右側のパターン画像が＋１のときにずれがなく、左側のパターン画像が−１のときにずれがない場合、ユーザは右側の調整値を＋１、左側の調整値を−１として、操作部５を用いて入力する。この場合、第２の画像形成装置２１で形成される画像は、左右のパターン画像間で２画素分倍率が異なることになる。よって、この場合、左右のパターン画像間で２画素分倍率を変更するように、例えば、第２の画像形成装置２１の露光装置の画像書き出しタイミングの制御等を行う。

以上で説明したように、本実施形態では、第１の画像形成装置１１及び第２の画像形成装置２１は、それぞれ記録紙Ｐの同一面上に所定の位置関係となるように画像位置調整用のパターン画像を形成するようにした。これによって、ユーザの手間をかけずに容易にパターン画像を確認でき、第１の画像形成装置１１の画像形成位置と第２の画像形成装置２１の画像形成位置とを一致させることができる。

１ＣＰＵ
４画像読取装置
５操作部
６ＣＰＵ
１１第１の画像形成装置
２１第２の画像形成装置
１４５外排出ローラ
１４９切替部材
１６１反転ローラ
２４５外排出ローラ
２４９切替部材
２６１反転ローラ
２７０制御部

Claims

第１の画像形成装置及び第２の画像形成装置から構成された画像形成システムであって、
前記第１の画像形成装置に設けられ、記録紙の第１面に画像を形成する第１の画像形成手段と、
前記第１の画像形成装置に設けられ、前記第１の画像形成手段により画像を形成された前記記録紙を前記第２の画像形成装置へ排出する排出手段と、
前記第２の画像形成装置に設けられ、前記排出手段により前記第１の画像形成装置から排出された前記記録紙の第２面に画像を形成する第２の画像形成手段と、
前記記録紙に画像位置調整用のパターン画像を形成する場合は、前記第１の画像形成手段により形成される第１のパターン画像と前記第２の画像形成手段により形成される第２のパターン画像とを、前記記録紙の同一面上に所定の位置関係となるように形成させる制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成システム。
前記記録紙の同一面上に形成された前記第１のパターン画像及び第２のパターン画像の位置に基づいた画像位置の調整値をユーザに入力させる入力手段を更に有し、
前記制御手段は、前記第２の画像形成手段の画像形成位置を前記入力手段により入力された前記調整値に応じて変更すべく、前記第２の画像形成手段の画像形成条件を制御することを特徴とする請求項１記載の画像形成システム。
前記第１の画像形成手段により画像を形成された前記記録紙の表裏を反転する反転手段を更に有し、
前記制御手段は、前記記録紙の両面に画像形成を行う際には、前記第１の画像形成手段により前記記録紙の第１面に画像を形成させ、第１面に画像が形成された前記記録紙の表裏を前記反転手段により反転させ、表裏を反転された前記記録紙の第２面に前記第２の画像形成手段により画像を形成させることを特徴とする請求項１記載の画像形成システム。
前記制御手段は、前記記録紙に前記画像位置調整用のパターン画像を形成する場合は、前記反転手段に対し前記記録紙の反転をさせないことを特徴とする請求項３記載の画像形成システム。
前記第１のパターン画像に前記第２のパターン画像を重ねて形成された前記画像位置調整用のパターン画像は、記録紙の上下左右の４つの辺に沿って並べて形成されることを特徴とする請求項１記載の画像形成システム。