JP2015078900A - Sheet length measuring device and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、搬送されてくるシートの長さを測定可能なシート測長装置及びこれを備える画像形成装置に関する。 The present invention relates to a sheet length measuring device capable of measuring the length of a conveyed sheet and an image forming apparatus including the same.
昨今、オンデマンド機(オンデマンド印刷に対応した画像形成装置)のオフセット印刷市場への参入に伴い、今まで以上に、成果物に対する高い画像品質(以下、「画質」という)が要求されるようになってきている。また、画質については、粒状性、面内一様性、文字品位及び色再現性(色安定性を含む)に加えて、成果物に対する印字位置精度に係わる幾何画質が重要視される場合がある。例えば、バリアブルプリント市場では、パンフレットや帳簿などへのシリアルナンバ印刷など、オフセット印刷の幾何画質と同等の精度が求められることが多い。 With the recent entry into the offset printing market for on-demand machines (image forming devices that support on-demand printing), higher image quality (hereinafter referred to as “image quality”) is required for deliverables than ever before. It is becoming. As for image quality, in addition to graininess, in-plane uniformity, character quality, and color reproducibility (including color stability), geometric image quality related to print position accuracy with respect to a product may be emphasized. . For example, in the variable print market, accuracy equivalent to the geometric image quality of offset printing such as serial number printing on brochures and books is often required.
ここで、電子写真方式の画像形成装置の場合、シートに形成した未定着画像を加熱定着する際に、シートから水分が抜けることでシートが縮む。その後、シートは大気から吸水して元の大きさに戻ろうとするが、周辺の雰囲気温度等に応じて吸水量が異なるため、シートの戻り方も様々となる。このように、未定着画像を加熱定着すると、シートの大きさが変わってしまう場合があり、この状態でシートの裏面に画像を形成すると、画像の大きさが表面と変わってしまう。つまり、シートに形成される画像の表裏ずれが発生し、これが成果物の品位を下げることになる。 Here, in the case of an electrophotographic image forming apparatus, when an unfixed image formed on a sheet is heat-fixed, the sheet shrinks due to the removal of moisture from the sheet. After that, the sheet absorbs water from the atmosphere and tries to return to the original size, but the amount of water absorption varies depending on the ambient atmospheric temperature and the like, so the sheet can be returned in various ways. As described above, when the unfixed image is heat-fixed, the size of the sheet may be changed. When an image is formed on the back surface of the sheet in this state, the size of the image is changed from the front surface. That is, a front / back shift of the image formed on the sheet occurs, which lowers the quality of the product.
これに対しては、搬送中のシートの4隅を撮像し、撮像した画像からシートの長さ、幅を算出し、算出したデータをフィードバックすることで画像の表裏ずれを低減させ、成果物の品位の低下を防止するシート測長装置が提案されている(特許文献1参照)。 In response to this, the four corners of the sheet being conveyed are imaged, the length and width of the sheet are calculated from the captured image, and the calculated data is fed back to reduce the front / back displacement of the image. A sheet length measuring device that prevents deterioration in quality has been proposed (see Patent Document 1).
しかしながら、搬送ベルトで搬送されるシートの端部を反射型センサで検出し、検出結果に基づいてシートの4隅を撮像して測長する場合、シートを搬送ベルトに密着させるために搬送ベルトの表面粗さを小さくすると、シートの端部を検知し難くなる。つまり、搬送ベルトの表面粗さが小さく鏡面になっていると、搬送ベルトとシートとの境界を検知し難く、シートの端部を検知し難い。そのため、搬送ベルトに搬送されるシートを容易に検出するためには、シートと搬送ベルトの表面粗さとに差を生じさせる必要がある。一方、搬送ベルトの表面粗さを大きくすると、シートとベルト表面との密着力が弱まり、撮像精度を低下させるおそれがある。その結果、シートを精度良く測定できなくなるおそれがある。 However, when the edge of the sheet conveyed by the conveyor belt is detected by a reflection type sensor and the four corners of the sheet are imaged and measured based on the detection result, in order to make the sheet adhere to the conveyor belt, When the surface roughness is reduced, it becomes difficult to detect the edge of the sheet. That is, when the surface roughness of the conveyor belt is small and a mirror surface, it is difficult to detect the boundary between the conveyor belt and the sheet, and it is difficult to detect the edge of the sheet. Therefore, in order to easily detect the sheet conveyed to the conveyance belt, it is necessary to make a difference between the sheet and the surface roughness of the conveyance belt. On the other hand, when the surface roughness of the conveyor belt is increased, the adhesion between the sheet and the belt surface is weakened, and there is a possibility that the imaging accuracy is lowered. As a result, the sheet may not be accurately measured.
そこで、本発明は、シートの測長精度を向上可能なシート測長装置及びシートの表裏面の印字精度を向上可能な画像形成装置を提供することを目的とする。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides a sheet length measuring device capable of improving the length measurement accuracy of a sheet and an image forming apparatus capable of improving the printing accuracy of the front and back surfaces of the sheet.
本発明は、シート測長装置において、シートを載置した状態で搬送する搬送ベルトを有するベルト搬送手段と、前記搬送ベルトの載置面を光でセンシングして、前記搬送ベルトに搬送されるシートの端部を検知した際に所定の検知信号を発信する検知センサと、前記検知センサのシート搬送方向下流で、前記搬送ベルトに搬送されるシートを撮像する撮像手段と、前記検知センサから発信される前記検知信号を受信すると、前記撮像手段にシートを撮像させ、撮像した画像からシートを測長する制御手段と、を備え、前記搬送ベルトの前記載置面は、センシングされる領域の表面粗さが、他の領域の表面粗さよりも大きいことを特徴とする。 The present invention relates to a sheet length measuring apparatus, a belt conveying unit having a conveying belt that conveys a sheet in a state where the sheet is placed, and a sheet that is conveyed to the conveying belt by sensing the placement surface of the conveying belt with light. A detection sensor that transmits a predetermined detection signal when detecting an end of the sheet, an imaging unit that images a sheet conveyed to the conveyance belt downstream of the detection sensor in a sheet conveyance direction, and a transmission signal transmitted from the detection sensor. Receiving the detection signal, the image pickup means picks up the sheet, and a control means for measuring the length of the sheet from the picked-up image. Is larger than the surface roughness of other regions.
本発明によれば、シートの測長精度を向上可能なシート測長装置及びシートの表裏面の印字精度を向上可能な画像形成装置を提供するができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the sheet length measuring apparatus which can improve the length measurement precision of a sheet | seat, and the image forming apparatus which can improve the printing precision of the front and back of a sheet | seat can be provided.
以下、本発明の実施形態に係る画像形成装置について、図面を参照しながら説明する。本発明の実施形態に係る画像形成装置は、複写機、プリンタ、ファクシミリ及びこれら複合機器等、シートの長さを測定可能なシート測長装置としてのシート測長部を備えた画像形成装置である。以下の実施形態においては、電子写真方式のレーザプリンタ(以下、「プリンタ」という)を用いて説明する。 Hereinafter, an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. An image forming apparatus according to an embodiment of the present invention is an image forming apparatus provided with a sheet length measuring unit as a sheet length measuring device capable of measuring the length of a sheet, such as a copying machine, a printer, a facsimile, and a composite device thereof. . The following embodiments will be described using an electrophotographic laser printer (hereinafter referred to as “printer”).
なお、本実施形態に係るシート測長部は、シートの長さとして、シートに形成した4つのパッチのパッチ間距離を測定するが、シート搬送方向におけるシートのエッジ(外縁)を検出してシートの長さを測定するように構成してもよい。つまり、シートの長さには、シート自身の長さに加え、シートに形成したパッチ間距離もシートの長さに含まれる概念である。 The sheet length measurement unit according to the present embodiment measures the distance between the patches of the four patches formed on the sheet as the sheet length, but detects the edge (outer edge) of the sheet in the sheet conveyance direction. You may comprise so that the length of may be measured. That is, the length of the sheet is a concept that includes the distance between patches formed on the sheet in addition to the length of the sheet itself.
まず、プリンタ100の概略構成について、図1及び図2を参照しながら説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係るプリンタ100を模式的に示す断面図である。図2は、第1実施形態に係る制御部300のブロック図である。
First, a schematic configuration of the
図1に示すように、プリンタ100は、シートSを給送するシート給送部110と、シートSに画像を形成する画像形成部120と、画像が形成されたシートSを機外に排出するシート排出部130と、を備えている。また、プリンタ100は、シートSを反転させた状態で画像形成部120に再搬送する反転搬送部140と、後述する両面搬送路103を移動するシートSの長さを測定するシート測長部200と、これらを制御する制御部300と、を備えている。
As shown in FIG. 1, the
シート給送部110は、シートSが積載される給送シート積載部111と、給送シート積載部111に積載されたシートSを1枚ずつに分離しながらシート搬送路101に給送する分離給送手段112と、を備えている。本実施形態においては、これらシート給送部110が2組並設されている。
The
画像形成部120は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)のトナー像が形成される感光ドラム121a〜121dと、感光ドラム121a〜121dにレーザ光を照射する露光装置122a〜122dと、を備えている。また、画像形成部120は、中間転写ベルト123と、トナー像を中間転写ベルト123に転写する一次転写ローラ124a〜124dと、中間転写ベルト123に転写された画像をシートSに転写する二次転写ローラ125と、を備えている。更に、画像形成部120は、シートSに転写されたトナー像を定着させる定着手段126を備えている。定着手段126は、第1定着部126aと、第1定着部126aの下流に位置する第2定着部126bとを有している。
The
反転搬送部140は、シートSを反転搬送路102に案内する第1切換え部材141と、反転搬送路102に案内されたシートSを搬送する搬送手段142と、反転搬送路102を移動するシートSの画像の色を検出可能な色検出センサ143と、を備えている。また、反転搬送部140は、反転搬送路102を移動するシートSを検知する反転センサ144と、シートSを両面搬送路103に案内する第2切換え部材145と、両面搬送路103に案内されたシートを搬送する搬送手段146と、を備えている。搬送手段142及び搬送手段146は、複数の搬送ローラ対から構成されている。シート測長部200については、後に詳しく説明する。
The
図2に示すように、制御部(コントローラ)300は、CPU回路部301と、画像信号制御部302と、プリンタ制御部305と、測長制御部(制御手段)410と、を備えている。CPU回路部301は、CPU301aと、ROM301bと、RAM301cと、を有している。ROM301bには、画像形成プログラムや裏面画像補正プログラム等の各種プログラムが格納されており、RAM301cは、制御データを一時的に保管したり、制御に伴う演算処理の作業領域として使用される。CPU301aは、ROM301bに格納された各種プログラムに基づいて各種演算等を行い、上述した各部を制御する。
As shown in FIG. 2, the control unit (controller) 300 includes a
画像信号制御部302は、コンピュータ303から外部I/F304を介して入力されるデジタル画像信号に各種処理を施し、このデジタル画像信号をビデオ信号に変換してプリンタ制御部305に出力する。なお、画像信号制御部302による処理動作は、CPU回路部301により制御される。プリンタ制御部305は、入力されたビデオ信号に基づき、画像形成部120を駆動制御する。測長制御部410は、操作部180からの設定値などに基づいてシート測長部200を制御してシートの長さを測定し、測定したシート長の検知信号(検知結果)をCPU回路部301に出力する。なお、測長制御部410の具体的な構成については、後に詳しく説明する。
The image
次に、上述のように構成されたプリンタ100の画像形成動作(制御部300による画像形成制御)について、上述した各構成要素を基に説明する。
Next, the image forming operation (image forming control by the control unit 300) of the
不図示の画像読取装置やコンピュータ303から画像情報が入力されると、入力された画像情報に基づいて、露光装置122a〜122dが感光ドラム121a〜121dに向けてレーザ光を照射する。このとき、感光ドラム121a〜121dは帯電ローラにより予め帯電されており、レーザ光が照射されることで感光ドラム121a〜121d上に静電潜像が形成される。その後、現像ローラにより静電潜像が現像され、感光ドラム121a〜121d上に、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックのトナー像が形成される。感光ドラム121a〜121d上に形成された各色のトナー像は、一次転写ローラ124a〜124dにより中間転写ベルト123に重畳転写され、中間転写ベルト123により二次転写ローラ125まで搬送される。
When image information is input from an image reading device (not shown) or the
上述の画像形成動作に並行して、給送シート積載部111に積載されたシートSが分離給送手段112により給送され、レジストレーションローラ対104により所定のタイミングで二次転写ローラ125の転写ニップに搬送される。そして、二次転写ローラ125の転写ニップで中間転写ベルト123に重畳転写されたトナー像がシートSに転写される。トナー像が転写されたシートSは、第1定着部126aに搬送され、未定着のトナー像が熱及び圧力により定着処理される。なお、シートが厚紙の場合には、定着性の確保等の目的で、第2定着部126bに搬送され、再度、熱及び圧力によるトナー像の定着処理が行われる。一方、第2定着部126bでの定着処理が不要なシートは、エネルギ消費量低減の目的で、切換え部材105により迂回路106に搬送される。トナー像が定着されたシートSは、シート排出部130に搬送され、排出ローラ対131により機外に排出される。
In parallel with the above-described image forming operation, the sheets S stacked on the feeding
なお、シートSの第2面(裏面)に画像を形成する際は、第1面(表面)に画像が形成されたシートSが第1切換え部材141により反転搬送路102に案内される。反転搬送路102に案内されたシートSは、反転センサ144がシートSの後端を検知すると、スイッチバックされると共に、第2切換え部材145により両面搬送路103に案内される。これにより、シートSの先行端が入れ替えられた状態で両面搬送路103に搬送される。
When an image is formed on the second surface (back surface) of the sheet S, the sheet S on which the image is formed on the first surface (front surface) is guided to the
両面搬送路103に案内されたシートSは、その後、二次転写ローラ125の転写ニップに案内され、予め、シート測長部200で測定されたシート長に基づいて設定された大きさ(縮尺)の画像が第2面(裏面)に転写される。第2面に画像が形成されたシートSは、シート排出部130に搬送され、排出ローラ対131により機外に排出される。なお、シート測長部200が測定したシートSの長さに基づいて設定される裏面画像補正処理(裏面画像補正プログラム)については、この後説明するシート測長部200の説明の後に説明する。
The sheet S guided to the double-
次に、上述したシート測長部200について説明する。まず、シート測長部200の概略構成について、図3から図5を参照しながら説明する。図3は、本実施形態に係るシート測長部200を示す斜視図である。図4は、本実施形態に係るシート測長部200を示す断面図である。図5は、本実施形態に係るシート測長部200を示す上面図である。
Next, the sheet
図3及び図4に示すように、シート測長部200は、シートSを載置した状態で搬送可能なベルト搬送手段210と、シートSをベルト搬送手段210に吸着させるシート吸着手段220と、シートSを検知するための検知センサ260と、を備えている。また、シート測長部200は、シートSに形成された後述のパッチ30〜33を撮像可能な第1撮像手段(撮像手段)270及び第2撮像手段(撮像手段)280を備えている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the sheet
ベルト搬送手段210は、樹脂製の無端ベルト211と、無端ベルト211が張架される駆動ローラ212、従動ローラ213及びテンションローラ214と、裏側から無端ベルト211を保持するサポート部材(ベルト保持部材)215を備えている。
The
図5に示すように、無端ベルト(搬送ベルト)211は、表面粗さを低くして、平滑性を向上させた吸着部(他の領域)211bと、吸着部211bよりも表面粗さを高くした被検知部(センシングされる領域)211aと、を備えている。無端ベルト211は、搬送するシートSとの境界を検知し易くするために、搬送するシートSよりも表面粗さを大きくする必要がある。しかし、表面粗さを大きくしてしまうと、シートSが静電吸着し難くなり、測定能力が低下してしまう。そこで、本実施形態においては、搬送するシートSよりも表面粗さを大きくする領域を、検知センサ260が載置面上をセンシングする領域である被検知部211aのみとしている。
As shown in FIG. 5, the endless belt (conveyor belt) 211 has a surface roughness that is reduced to improve the smoothness of the suction portion (other region) 211b and a surface roughness that is higher than that of the
また、無端ベルト211の被検知部211aは、シート搬送方向と直交する方向の幅が、吸着部211bよりも狭くなっており、載置面における被検知部211aの面積は、吸着部211bよりも小さくなっている。そのため、無端ベルト211は、シートSの吸着性を低下させ難くなっている。更に、被検知部211aは、シート搬送方向と直交する方向における略中央部に、シート搬送方向と略平行に設けられている。つまり、被検知部211aは、シートの4隅に形成されたパッチ30〜33が通過する位置から最も離れた位置に設けられている。
Further, the detected
駆動ローラ212は、駆動モータ212aにより駆動され、無端ベルト211を図4に示す矢印B方向に回転駆動させる。なお、駆動ローラ212は、測長制御部410によりPI制御されており、無端ベルト211の搬送速度だけでなく、速度の積分値(つまり、位置)も制御できるようになっている。従動ローラ213は、駆動ローラ212よりもシート搬送方向上流で無端ベルト211を張架して、無端ベルト211の回転駆動に従動する。テンションローラ214は、駆動ローラ212及び従動ローラ213の下方で無端ベルト211を張架しており、無端ベルト211の張力を調整可能になっている。
The
サポート部材215は、無端ベルト211の載置面の裏側の裏面に当接するように設けられており、無端ベルト211の載置面の平面性を確保すると共に、ベルト駆動や他ユニットからの振動伝搬などによる面外振動の発生を防止する。なお、本実施形態に係るサポート部材215は、第1撮像手段270及び第2撮像手段280の撮像領域のみをサポートしているが、無端ベルト211全体をサポートするように構成してもよい。サポート部材215により、無端ベルト211の載置面の平面性を維持した状態でシートSが搬送されるため、検知センサ260や第1撮像手段270及び第2撮像手段280による測定(撮像)が精度よく行われる。
The
シート吸着手段220は、無端ベルト211をニップする上流加圧ローラ221と、電圧を印加して、無端ベルト211に搬送されるシートSを無端ベルト211に吸着させる静電気力を付与する上流印加手段240と、を備えている。上流加圧ローラ221は、従動ローラ213とで無端ベルト211を挟持するように、無端ベルト211にニップしており、無端ベルト211の駆動に従動して回転する。上流印加手段240は、上流加圧ローラ221と従動ローラ213とに接続されている。上流印加手段240が上流加圧ローラ221及び従動ローラ213を印加(例えば、4000V)することで、シート搬送方向上流側から無端ベルト211に静電気が発生し、発生した静電気力で無端ベルト211にシートSが吸着される。
The
第1撮像手段270は、サポート部材215に保持された無端ベルト211の上方に設けられている。また、第1撮像手段270は、シートSに形成された後述するパッチ31,33を撮像する第1カメラ271と、第1カメラ271をシート搬送方向と直交する方向に移動させる移動機構272と、移動機構272を駆動する第1モータM1と、を備えている。第1カメラ271は、第1モータM1を駆動することで移動し、シートSの大きさに基づいた所定の位置に位置決めされる。
The
第2撮像手段280は、サポート部材215に保持された無端ベルト211の上方に、第1撮像手段270と隣接して設けられている。また、第2撮像手段280は、シートSに形成された後述するパッチ30,32を撮像する第2カメラ281と、第2カメラ281をシート搬送方向と直交する方向に移動させる移動機構282と、移動機構282を駆動する第2モータM2と、を備えている。第2カメラ281は、第2モータM2を駆動することで移動し、シートSの大きさに基づいた所定の位置に位置決めされる。
The
次に、上述したシート測長部200を駆動制御する測長制御部410について、図6から図8を参照しながら説明する。図6は、本実施形態に係る測長制御部410のブロック図である。図7は、シートSに形成されたパッチ30〜33のパッチ間距離の計算方法を説明する図である。図8は、シートSに形成されたパッチ30〜33のパッチ間距離の計算方法を説明する図である。
Next, a length
図6に示すように、測長制御部410は、CPU回路部401を備えており、CPU回路部401は、CPU401aと、ROM401bと、RAM401cと、を有している。ROM401bには、シートSの長さを測定するシート測長プログラム等の各種プログラムが格納されており、RAM401cは、制御データを一時的に保管したり、制御に伴う演算処理の作業領域として使用される。CPU401aは、通信IC402を介して前述したCPU回路部301と通信してデータ交換を行い、CPU回路部301からの指示に基づき、ROM401bに格納された各種プログラムを実行する。本実施形態においては、CPU401aは、シート測長プログラムを実行して、各種モータやカメラを駆動制御して得られるデータから、シートSのパッチ間距離を計算(演算)する。
As shown in FIG. 6, the length
具体的には、まず、図7に示すような4つのパッチが形成されたシートSを第1カメラ271及び第2カメラ281に撮像させる。撮像は検知センサ260による反射光量の出力値の変化から得られる検知タイミングに基づいて行われ、検知センサ260がシートの先端を検知した後、所定のタイミングで、シート搬送方向下流(シートSの先端側)に設けられるパッチ30,31が撮像される。続いて、検知センサ260がシートの後端を検知した後、所定のタイミングで、シートSのシート搬送方向上流(シートSの後端側)に設けられるパッチ32,33が撮像される。この2回の撮像タイミングの測定時間差Tにより、パッチ間距離測定の準備が整う。
Specifically, first, the
次に、撮像されたパッチ画像からシート搬送方向及びシート搬送方向と直交する方向(以下、幅方向という)における各パッチの境界点の座標を求める。例えば、シート搬送方向下流の一方側に設けられるパッチ30については、シート搬送方向に延びる長方形とパッチ30の下流側境界点C及び幅方向に延びる長方形とパッチ30の外側境界点Dの座標を求める。同様に、シート搬送方向の他方側に設けられるパッチ31については、シート搬送方向に延びる長方形とパッチ31の下流側境界点E及び幅方向に延びる長方形とパッチ31の外側境界点Fの座標を求める。更に、シート搬送方向上流の一方側に設けられるパッチ32については、シート搬送方向に延びる長方形とパッチ32の上流側境界点G及び幅方向に延びる長方形とパッチ32の外側境界点Hの座標を求める。同様に、シート搬送方向の他方側に設けられるパッチ33については、シート搬送方向に延びる長方形とパッチ33の上流側境界点I及び幅方向に延びる長方形とパッチ33の外側境界点Jの座標を求める。
Next, the coordinates of the boundary points of each patch in the sheet conveyance direction and the direction orthogonal to the sheet conveyance direction (hereinafter referred to as the width direction) are obtained from the captured patch image. For example, for the
シート搬送方向上流のパッチ30,31と、シート搬送方向下流のパッチ32,33は、それぞれ測定時間差T(s)と、シートの搬送速度V(mm/s)との積により求められる(T×V)分だけオフセットする。そして、測定結果の座標分だけオフセットする作業を行うことで、4箇所のパッチ30〜33を測定した点C〜Jを同じ座標系に置くことができる。
The
なお、シートSが無端ベルト211に静電吸着されていることから、シートSの移動速度と無端ベルト211の走行速度は同じであるとみなして、無端ベルト211の走行速度を測定することでシートSの移動距離を測定することもできる。例えば、図8に示すように、無端ベルト211の端部近傍にリニアスケール290を貼り付けると共に、リニアスケール290を読み取るエンコーダセンサ291を設ける。そして、シート搬送方向下流のパッチ30,31を撮像するタイミングからシート搬送方向上流のパッチ32,33を撮像するタイミングまでに進んだ走行距離をエンコーダセンサ291で測定し、この距離を上述のオフセット量としてもよい。この場合だと、無端ベルト211の駆動に外乱が生じた場合でも、正確なパッチ間距離を測定することができる。
In addition, since the sheet S is electrostatically attracted to the
なお、図8には、シートSを無端ベルト211から剥がし易くする分離部材292がベルト搬送手段210のシート搬送方向下流に設けてある。分離部材292は、薄いシート(薄紙)を搬送する際に必要となる部材である。
In FIG. 8, a
上述した8点C〜Jの座標が決まると、8点C〜Jからパッチ間距離を求める。例えば、線分CGと線分EIの長さの平均値を搬送方向の距離とし、線分DFと線分HJの長さの平均値を幅方向の距離とする。また、線分CGと、線分DFと、線分EIと、線分HJと、を結んで四角形を作り、四角形の各角度が90度になるように近似して、対向する各辺の距離を求めることで、各パッチ間距離とする方法もある。 When the coordinates of the above-described 8 points C to J are determined, the inter-patch distance is obtained from the 8 points C to J. For example, an average value of the lengths of the line segment CG and the line segment EI is a distance in the transport direction, and an average value of the lengths of the line segment DF and the line segment HJ is a distance in the width direction. Further, the line segment CG, the line segment DF, the line segment EI, and the line segment HJ are connected to form a quadrangle, and each angle of the quadrangle is approximated to be 90 degrees. There is also a method of obtaining the distance between each patch by obtaining.
次に、上述のように構成されたシート測長部200を有するプリンタ100による裏面画像補正処理設定について、図9から図13を参照しながら説明する。まず、裏面画像補正処理設定を実行する前段階として必要なシート測長部200の校正(キャリブレーション)について、図9を参照しながら説明する。図9は、キャリブレーション用のパッチ30a〜33aが形成された基準シートS1を示す図である。
Next, back side image correction processing setting by the
図9に示すように、校正には、4隅に色(例えば、黒)を持った四角のパッチ30a〜33aが形成された基準シートS1が必要となる。この4隅のパッチ30a〜33aの位置は予め測定されており、このパッチ間距離をシート測長部200に測長させることで、シート測長部200の校正ができる。
As shown in FIG. 9, the calibration requires a reference sheet S1 on which
具体的には、まず、予め4隅にパッチ30a〜33aが形成された基準シートS1を給送シート積載部111に積載し、分離給送手段112で画像形成部120に向けて基準シートS1を給送する。その後、基準シートS1は、画像形成部120を通過するが、画像形成部120では、画像を形成せず、第1定着部126a及び第2定着部126bを通過させないことが好ましい。しかし、第1定着部126a及び第2定着部126bを通過せざるを得ない場合は、第1定着部126a及び第2定着部126bに熱を持たせず、室温とほぼ同じ温度にする必要がある。これにより、熱の影響によるシートの伸縮を防止でき、正確な校正が可能になる。
Specifically, first, the reference sheet S1 in which the
第1定着部126a及び第2定着部126bを通過して、基準シートS1がシート測長部200に到達すると、シート測長部200で基準シートS1のパッチ30a〜33aを撮像し、撮像したパッチ画像からパッチ間距離を測定する。このとき、測定結果と、本来のパッチ間距離と、で違いがある場合は、基準シートS1の搬送速度が、想定している値に対して差が生じているためであると考えられる。原因は、機体内温度により駆動ローラ212の直径差などによるものであると考えられる。この場合、その差を補正するためには、距離の差を、シート搬送方向下流側のパッチ30a,31aの撮像時刻と、シート搬送方向上流側のパッチ32a,33aの撮像時刻の測定時間差Tで割る。そして、それを、シートのデフォルト速度Vに加える(又は減ずる)ことで、誤差を補正したシートの搬送速度V0とする。これで、シート測長部200の校正(キャリブレーション)が終了する。
When the reference sheet S1 reaches the sheet
次に、図13に示すフローチャートに沿って、裏面画像補正処理設定について、図10から図12を参照しながら具体的に説明する。図10から図12は、パッチの測定タイミングを説明する図である。図13は、本実施形態に係る裏面画像補正のフローチャートである。 Next, according to the flowchart shown in FIG. 13, the back surface image correction processing setting will be specifically described with reference to FIGS. 10 to 12 are diagrams for explaining patch measurement timing. FIG. 13 is a flowchart of back surface image correction according to the present embodiment.
図13に示すように、まず、測長するシートSの寸法を操作部180から入力(設定)する(ステップS701)。このシート寸法が第1カメラ271及び第2カメラ281の撮像位置の基準となる。シートSの寸法が入力されると、入力された寸法に基づいて第1カメラ271及び第2カメラ281がシート搬送方向と直交する方向に移動し、シート寸法に基づいた撮像位置で停止する(ステップS702)。
As shown in FIG. 13, first, the dimension of the sheet S to be measured is input (set) from the operation unit 180 (step S701). This sheet size is a reference for the imaging positions of the
シート寸法を入力すると、次に、シート給送部110からシートSを給送し、画像形成部120でシートSにパッチ30〜33を形成させる(ステップS703、S704)。画像形成部120でパッチ30〜33が形成されると、パッチ30〜33が形成されたシートSを、反転搬送部140を介して両面搬送路103に搬送し、シート測長部200でパッチ間距離を測長する。
When the sheet size is input, the sheet S is fed from the
具体的には、シートSがシート測長部200に搬送されると、まず、検知センサ260の検知部261がシートSの先端を検知する(ステップS705)。このとき、図10に示すように、パッチ30、31は第1カメラ271及び第2カメラ281の撮像領域にない状態である。検知部261がシートSの先端を検知すると、検知センサ260がCPU回路部401にトリガ信号(検知信号)を発信する。CPU回路部401がトリガ信号を受信すると、CPU回路部401は、第1カメラ271及び第2カメラ281に撮像命令を送信する。撮像命令を受信した第1カメラ271及び第2カメラ281は、シートSの先端検知後からタイマによる所定のタイミングで、パッチ30、31を撮像する(ステップS706)。なお、所定のタイミングとは、図11に示すように、シートSのパッチ30、31が第1カメラ271及び第2カメラ281の撮像領域の中心に来るタイミングである。
Specifically, when the sheet S is conveyed to the sheet
ここで、無端ベルト211は、被検知部211aの表面粗さが搬送中のシートSよりも粗くなっている。そのため、検知センサ260は容易にシートSと無端ベルト211との境界を検知することができる。また、このとき、被検知部211aは、吸着部211bよりもシート搬送方向と直交する方向の幅が狭い(面積が小さい)ため、無端ベルト211のシートSの吸着性能を低下させることはない。
Here, in the
次に、シートが搬送され、検知部261がシートSの後端を検知すると、検知センサ260がCPU回路部401にトリガ信号を送信する。CPU回路部401がトリガ信号を受信すると、CPU回路部401は、第1カメラ271及び第2カメラ281に撮像命令を送信し、第1カメラ271及び第2カメラ281がパッチ32、33を撮像する(ステップS707、708)。なお、パッチ32、33は、図11に示すように、検知部261がシートSの後端を検知する位置で第1カメラ271及び第2カメラ281の撮像領域の中心に来る関係となっている。そのため、検知部261がパッチ32、33を検知したタイミングで、パッチ32、33は第1カメラ271及び第2カメラ281により撮像される。パッチ30〜32を撮像すると、上述した方法でパッチ間距離を演算する(ステップS709)。
Next, when the sheet is conveyed and the
なお、シートの先端(シート搬送方向下流端)を検知するときと同様に、シートの後端(シート搬送方向上流端)を検知するときの検知精度も向上している。 Note that the detection accuracy when detecting the trailing edge of the sheet (upstream end in the sheet conveyance direction) is improved in the same manner as when detecting the leading edge of the sheet (downstream end in the sheet conveyance direction).
次に、CPU回路部401が演算したパッチ間距離の信号をCPU回路部301に出力し、CPU回路部301が、受信したパッチ間距離と予め設定された基準パッチ間距離とを比較する(ステップS710、S711)。受信したパッチ間距離と基準パッチ間距離とが規定値内である場合は、裏面に形成すべき画像の縮尺補正処理は行わない(裏面画像補正処理なし設定、ステップS712)。一方、受信したパッチ間距離と基準パッチ間距離とが規定値外である場合は、裏面に形成すべき画像の縮尺補正を設定する(裏面画像補正処理あり設定、ステップS713)。
Next, the inter-patch distance signal calculated by the
例えば、基準パッチ間距離として、290×200mmと設定し、基準パッチ間距離に基づいたパッチ30〜33をシートS上に形成したとする。この場合、測定したパッチ間距離が290×200mmとなっていなかった場合。例えば、200mmのところが199mm(201mm)になっていた場合、裏面にパッチを形成した場合にパッチ間距離が199mm(201mm)になるように縮小(拡大)するように裏面画像補正処理を設定(変倍制御)する。また、例えば、290mmのところが289mm(291mm)になっていた場合でも同様である。なお、基準パッチ間距離は、上記に限定されるものではない。
For example, suppose that the distance between the reference patches is set to 290 × 200 mm, and
次に、裏面画像補正処理設定の変形例について説明する。上述した裏面画像補正処理設定では、画像形成ジョブを実行する前に予め裏面に形成すべき画像の縮尺補正を設定したが、これは画像形成と同一のジョブで行うこともできる。以下、裏面画像補正処理を同時に行う画像形成ジョブについて、図14に示すフローチャートに沿って説明する。図14は、第1実施形態の変形例に係る裏面画像補正のフローチャートである。 Next, a modified example of the back side image correction processing setting will be described. In the above-described back side image correction processing setting, the scale correction of the image to be formed on the back side is set in advance before the image forming job is executed, but this can also be performed in the same job as the image forming. Hereinafter, an image forming job that simultaneously performs the back surface image correction processing will be described with reference to a flowchart shown in FIG. FIG. 14 is a flowchart of back surface image correction according to a modification of the first embodiment.
図14に示すように、まず、測長するシートSの寸法を操作部180から入力(設定)する(ステップS801)。シートSの寸法が入力されると、入力された寸法に基づいて第1カメラ271及び第2カメラ281がシート搬送方向と直交する方向に移動し、シート寸法に基づいた撮像位置で停止する(ステップS802)。この状態でプリント動作を開始すると、まず、シートSの第1面(表面)に、入力された画像情報に基づく画像が形成されると共に、シートSの4隅にパッチ30〜33が形成される(ステップS803、S804)。
As shown in FIG. 14, first, the dimension of the sheet S to be measured is input (set) from the operation unit 180 (step S801). When the dimension of the sheet S is input, the
シートSの第1面に画像及びパッチ30〜33が形成されると、次に、シートSに形成されたパッチ30〜33のパッチ間距離がシート測長部200により測長される。なお、パッチ間距離の測長から測長したパッチ間距離の信号送信までは、上述と同様であるため説明を省略する(ステップS805〜S810)。
When the image and the
次に、CPU回路部401が演算したパッチ間距離の信号をCPU回路部301が受信すると、CPU回路部301が、受信したパッチ間距離と予め設定された基準パッチ間距離とを比較する(ステップS811)。受信したパッチ間距離と基準パッチ間距離とが規定値内である場合は、裏面に形成すべき画像の縮尺補正の設定は行わない(裏面画像補正処理なし、ステップS812)。一方、受信したパッチ間距離と基準パッチ間距離とが規定値外である場合は、裏面に形成すべき画像の縮尺補正を設定する(裏面画像補正処理あり、ステップS813)。
Next, when the
設定が完了すると、設定に基づいて、シートSの第2面に画像を形成し、画像が形成されたシートSを機外に排出することで画像形成処理(画像形成ジョブ)が終了する(ステップS814、S815)。 When the setting is completed, an image is formed on the second surface of the sheet S based on the setting, and the sheet S on which the image has been formed is discharged out of the apparatus, thereby completing the image forming process (image forming job) (step) S814, S815).
ここで、上述においては、第1カメラ271及び第2カメラ281で撮像したパッチ30〜33からパッチ間距離を求めたが、パッチ間距離は、コンタクトイメージセンサ(以下、「CIS」という)293を用いても測定することができる。以下、CIS293を用いたパッチ間距離の測定について、図15を参照しながら説明する。図15(a)は、無端ベルト211上に配置されたCISを示す斜視図であり、図15(b)は、パッチ30〜33に対するCIS293の読み取り位置を示す図である。なお、ベルト搬送手段210(無端ベルト211)によるシートSの搬送は、上述と同じであるためここではその説明を省略する。
Here, in the above description, the inter-patch distance is obtained from the
図15(a)及び(b)に示すように、CIS293(293a,293b)は、シート搬送方向下流にあるパッチ30,31上でのシート搬送方向となす角度が45度になるように配置されている。このように配置することで、1つのCIS(例えば、CIS293a)で2箇所のポイント(CIS293aの場合、境界点C´及び境界点D´)を測定することができる。具体的には、パッチが存在する領域と存在しない領域とでは、CIS293の出力が閾値を超えて変化するため、この閾値を超えて変化する座標の位置がパッチの端部であると認識すれば、1つのCISで2箇所のポイントを測定することができる。
As shown in FIGS. 15A and 15B, the CIS 293 (293a, 293b) is arranged so that the angle formed with the sheet conveyance direction on the
なお、本実施形態では、1つのCIS293(293a,293b)で2箇所のポイント(境界点C´及び境界点D´、境界点E´及び境界点F´)を計測するが、1つのCISで1箇所のポイントを測定する方法でもよい。 In this embodiment, one CIS 293 (293a, 293b) measures two points (a boundary point C ′, a boundary point D ′, a boundary point E ′, and a boundary point F ′). A method of measuring one point may be used.
測定対象としては、パッチ30の境界点C´及び境界点D´、パッチ31の境界点E´及び境界点F´、パッチ32の境界点G´及び境界点H´、パッチ33の境界点I´及び境界点J´の8箇所である。8箇所の座標が決まると、8点C´〜J´からパッチ間距離を求める。例えば、線分C´G´と線分E´I´の長さの平均値を搬送方向の距離とし、線分D´F´と線分H´J´の長さの平均値を幅方向の距離とする。また、線分C´G´と、線分D´F´と、線分E´I´と、線分H´J´と、を結んで四角形を作り、四角形の各角度が90度になるように近似して、対向する各辺の距離を求めることで、各パッチ間距離とする方法もある。
Measurement targets include boundary point C ′ and boundary point D ′ of
以上説明したように、本実施形態に係るプリンタ100は、両面に画像形成する際に、第1面(表面)に画像が形成されたシートSの長さを測定し、測定した長さに基づいて第2面(裏面)に画像を形成する。そのため、シートSに形成される表裏の画像ずれを低減させることができる。これにより、シートSに形成される成果物の品位の低下を防止することができる。
As described above, when forming an image on both sides, the
また、プリンタ100のシート測長部200は、静電気力で無端ベルト211に密着させた状態でシートSを撮像し、撮像した画像データからシートSを測長する。そのため、カールや波打ちしたシートSでも、静電気力で無端ベルト211に密着させることでカールや波打ちの影響を低減させることができる。これにより、シートSの読み取り精度を向上させることができる。その結果、シートSを正確に測長することができる。
Further, the sheet
また、シート測長部200は、無端ベルト211に被検知部211aが設けられている。そのため、シートSの吸着性能を低下させることなく、シートSと無端ベルト211との境界を容易に検知することができる。また、被検知部211aは、吸着部211bよりもシート搬送方向と直交する方向の幅が、吸着部211bよりも狭くなっており、載置面における被検知部211aの面積は、吸着部211bよりも小さくなっている。そのため、無端ベルト211は、シートSの吸着性を低下させ難くなっている。
In the sheet
更に、被検知部211aは、シート搬送方向と直交する方向における略中央部に、シート搬送方向と略平行に設けられている。つまり、被検知部211aは、シートの4隅に形成されたパッチ30〜33が通過する位置から最も離れた位置に設けられている。そのため、パッチ30〜33の撮像に与える影響も小さい。
Furthermore, the detected
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。また、本発明の実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施形態に記載されたものに限定されない。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to embodiment mentioned above. In addition, the effects described in the embodiments of the present invention only list the most preferable effects resulting from the present invention, and the effects of the present invention are not limited to those described in the embodiments of the present invention.
例えば、本実施形態では、シートの4隅に形成されたパッチを撮像して、パッチ間距離をシートの長さとして測長したが、本発明はこれに限定されない。例えば、シートのエッジ等を撮像し、撮像したエッジ画像からエッジ間距離を演算することで測長する構成であってもよい。 For example, in the present embodiment, the patches formed at the four corners of the sheet are imaged and the distance between the patches is measured as the sheet length, but the present invention is not limited to this. For example, the length may be measured by imaging the edge of the sheet and calculating the distance between the edges from the captured edge image.
また、本実施形態においては、シート測長部200を両面搬送路103に配置し、両面搬送路103を搬送中のシートSの長さを測定したが、本発明はこれに限定されない。シート測長部200は、定着手段126のシート搬送方向下流に設けられていればよい。
In the present embodiment, the sheet
また、本実施形態では、撮像手段として、第1撮像手段270及び第2撮像手段280を用いて説明したが、シートSのパッチ若しくはエッジが撮像可能であれば、1つの撮像手段であってもよい。また、シートSに形成するパッチの数を増やした場合には、撮像手段の数を増やしてもよい。
In the present embodiment, the
また、本実施形態では、制御部300に搭載された測長制御部410を用いて説明したが、測長制御部410は、シート測長部(シート測長装置)自身に搭載されているものであってもよい。また、測長制御部410は、別体のパソコン等の情報機器におけるCPUであってもよく、必ずしもシート測長部自身が備えている必要はないものとする。測長制御部410が、別体の情報機器等に備えられている場合には、通信回線等(有線、無線を問わず)を介して信号が送受信され、各種の制御処理がなされるものとする。また、このような態様は、測長制御部410が有するRAMやROM等のメモリについても同様である。
In the present embodiment, the length
100 プリンタ(画像形成装置)
120 画像形成部
200 シート測長部(シート測長装置)
210 ベルト搬送手段
211 無端ベルト(搬送ベルト)
211a 被検知部(センシングされる領域)
211b 吸着部(他の領域)
215 サポート部材(ベルト保持部材)
221 上流加圧ローラ
240 上流印加手段
260 検知センサ
270 第1撮像手段(撮像手段)
280 第2撮像手段(撮像手段)
410 測長制御部(制御手段)
S シート
100 printer (image forming apparatus)
120
210 Belt conveying means 211 Endless belt (conveying belt)
211a Detected part (area to be sensed)
211b Suction part (other area)
215 Support member (belt holding member)
221
280 Second imaging means (imaging means)
410 Length control section (control means)
S sheet
Claims (8)
前記搬送ベルトの載置面を光でセンシングして、前記搬送ベルトに搬送されるシートの端部を検知した際に所定の検知信号を発信する検知センサと、
前記検知センサのシート搬送方向下流で、前記搬送ベルトに搬送されるシートを撮像する撮像手段と、
前記検知センサから発信される前記検知信号を受信すると、前記撮像手段にシートを撮像させ、撮像した画像からシートを測長する制御手段と、を備え、
前記搬送ベルトの前記載置面は、センシングされる領域の表面粗さが、他の領域の表面粗さよりも大きい、
ことを特徴とするシート測長装置。 Belt conveying means having a conveying belt for conveying the sheet in a state where it is placed;
A detection sensor that senses a placement surface of the conveyor belt with light and transmits a predetermined detection signal when detecting an end of the sheet conveyed to the conveyor belt;
Imaging means for imaging a sheet conveyed to the conveyor belt downstream of the detection sensor in the sheet conveying direction;
A control unit that, when receiving the detection signal transmitted from the detection sensor, causes the imaging unit to image the sheet and measures the length of the sheet from the captured image;
The placement surface of the conveyor belt has a surface roughness of a sensed area larger than that of other areas.
A sheet length measuring device characterized by that.
ことを特徴とする請求項1に記載のシート測長装置。 The sensed area has a width in a direction perpendicular to the sheet conveyance direction that is narrower than the other areas.
The sheet length measuring device according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のシート測長装置。 The region to be sensed is provided at a substantially central portion in a direction orthogonal to the sheet conveying direction and substantially parallel to the sheet conveying direction.
The sheet length measuring device according to claim 1 or 2, wherein
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のシート測長装置。 The surface roughness of the sensed area is greater than the surface roughness of the sheet to be conveyed,
The sheet length measuring device according to any one of claims 1 to 3, wherein
前記上流加圧ローラ及び前記ベルト搬送手段に電圧を印加して、前記搬送ベルトに搬送されるシートを前記搬送ベルトに吸着させる静電気力を付与する上流印加手段と、を備えた、
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載のシート測長装置。 An upstream pressure roller that nips the conveyance belt and causes the sheet conveyed to the conveyance belt to closely contact the conveyance belt;
An upstream application unit that applies a voltage to the upstream pressure roller and the belt conveyance unit to apply an electrostatic force that attracts the sheet conveyed to the conveyance belt to the conveyance belt;
The sheet length measuring device according to any one of claims 1 to 4, wherein
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載のシート測長装置。 A belt holding member for holding the conveyor belt from the back side of the conveyor belt;
The sheet length measuring device according to any one of claims 1 to 5, wherein
ことを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載のシート測長装置。 The control unit causes the imaging unit to image four patches formed at the four corners of the sheet, and measures the length of the sheet from the captured four patch images.
The sheet length measuring device according to any one of claims 1 to 6, wherein
前記シート測長装置に測長されたシートの長さに基づいて、シートに画像を形成する画像形成部と、を備えた、
ことを特徴とする画像形成装置。 The sheet length measuring device according to any one of claims 1 to 7,
An image forming unit that forms an image on the sheet based on the length of the sheet measured by the sheet length measuring device,
An image forming apparatus.
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