JP2017223902A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、トナー像を用紙に転写、定着させて画像を形成する画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus that forms an image by transferring and fixing a toner image onto a sheet.
出力画像のヤレを検知する技術としては、画像形成後の通紙経路で光学式の読取センサを用いて出力画像を検知し、その検知出力からヤレを判断している。この検知方法では、ヤレ検知の閾値は入力画像データの情報より決定する。例えば、入力された画像データに基づき、画像の有無で閾値をシフトさせることで、画像の有無によらずヤレ検知を行えるようにしている。 As a technique for detecting a deviation of an output image, an output image is detected using an optical reading sensor in a paper passing path after image formation, and a deviation is determined from the detected output. In this detection method, the threshold value for detection of deviation is determined from the information of the input image data. For example, by shifting the threshold value based on the presence or absence of an image based on the input image data, it is possible to detect the error regardless of the presence or absence of the image.
しかし、上述した検知方法では、エンボス紙等紙面形状が一定でない用紙を検知した時に、検知結果のバラつきが用紙起因か、ヤレ起因かを区別できず、判断の信頼性が落ちるという問題がある。例えば、ヤレ画像であるにも関わらず、ヤレではないと判断してしまう可能性、ヤレではない画像であるにも関わらず、ヤレ画像と判断してしまう可能性がある。 However, the above-described detection method has a problem in that when a paper whose shape of the paper surface is not constant, such as embossed paper, is detected, it cannot be distinguished whether the variation in the detection result is due to the paper or the error, and the reliability of the determination is reduced. For example, there is a possibility that it is determined that the image is not distorted even though it is a distorted image, and that it is determined that it is a distorted image although the image is not distorted.
画像形成装置においては、誤検知を抑制する技術が知られており、例えば、カラーレジスト補正時に閾値レベルを上下させることで、電気ノイズ/検知対称面の凹凸によるノイズ影響による誤検知を避ける技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 In an image forming apparatus, a technique for suppressing erroneous detection is known. For example, there is a technique for avoiding erroneous detection due to the influence of noise due to electrical noise / unevenness of a detection symmetry plane by raising and lowering a threshold level during color resist correction. It has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
また、照明手段を2つ利用して、明度変化から検知面の表面形状、濃度変化を検知して欠陥を識別する技術が提案されている(例えば、特許文献2参照)。更に、プリント前に紙種検知センサで用紙を判別し、用紙の特性に応じて画像印字方法を変える技術が提案されている(例えば、特許文献3参照)。 Further, a technique has been proposed in which two illumination means are used to detect defects by detecting the surface shape and density change of the detection surface from the brightness change (see, for example, Patent Document 2). Furthermore, a technique has been proposed in which a paper type detection sensor discriminates paper before printing, and the image printing method is changed according to the characteristics of the paper (see, for example, Patent Document 3).
しかし、トナーの有無、量により紙面形状が出力に及ぼす影響が変化するため、何れの技術をもってしても、正確に紙面影響のみを除去する演算ができず、紙面の表面形状の紙面検出出力への影響を排除することができないので、ヤレの誤検知が発生していた。 However, since the influence of the paper shape on the output changes depending on the presence and amount of toner, it is impossible to calculate only the influence of the paper surface accurately with any technique, and to the paper surface detection output of the paper surface shape. Since it was not possible to eliminate the influence of the error, misdetection of the file occurred.
本発明は、このような課題を解決するためなされたもので、紙面の表面形状の紙面検出出力への影響を排除して、ヤレの誤検知を抑制できるようにした画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem, and provides an image forming apparatus capable of suppressing an erroneous detection of a file by eliminating the influence of the surface shape of the paper surface on the paper surface detection output. With the goal.
上述した課題を解決するため、請求項1に係る発明は、用紙に画像を形成する画像形成部と、用紙の紙面を光学的に読み取る紙面検知センサと、紙面検知センサで取得した紙面検知出力と、用紙に形成される画像の画像データから取得されるトナー付着量から、紙面形状とトナー付着量との相関データに基づき紙面検知出力を補正する制御部とを備えた画像形成装置である。
In order to solve the above-described problems, an invention according to
請求項2に係る発明は、制御部は、紙面検知センサで画像形成前の非画像形成面を読み取り、紙面検知出力から紙面形状データを取得すると共に、紙面検知センサで画像形成後の画像形成面を読み取り、紙面検知出力からトナー面検知データを取得し、紙面形状とトナー付着量との相関データを演算して保存する請求項1に記載の画像形成装置である。
In the invention according to claim 2, the control unit reads the non-image forming surface before image formation with the paper surface detection sensor, acquires the paper surface shape data from the paper surface detection output, and the image formation surface after image formation with the paper surface detection sensor. The image forming apparatus according to
請求項3に係る発明は、制御部は、画像データから紙面とトナー面との境界線の長さ算出し、境界線の総和とトナー付着量の誤差の相関から、紙面検知出力を補正する請求項1または2に記載の画像形成装置である。
According to a third aspect of the present invention, the control unit calculates the length of the boundary line between the paper surface and the toner surface from the image data, and corrects the paper surface detection output from the correlation between the sum of the boundary lines and the error of the toner adhesion amount. Item 3. The image forming apparatus according to
請求項4に係る発明は、紙面検知センサは、S偏光とP偏光に偏光分離する分離部を備え、制御部は、紙面形状に対して感度の高い偏光成分で取得した紙面検知出力を選択する請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の画像形成装置である。
According to a fourth aspect of the present invention, the paper surface detection sensor includes a separation unit that separates polarized light into S-polarized light and P-polarized light, and the control unit selects a paper surface detection output acquired with a polarization component having high sensitivity with respect to the paper surface shape. The image forming apparatus according to
請求項5に係る発明は、制御部は、紙面検知時の背面色を変更して、紙面形状による紙面検知出力の変動を制御する請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の画像形成装置である。
The invention according to claim 5 is the image according to any one of
請求項6に係る発明は、制御部は、画像形成領域の外側に紙面検知像を形成し、紙面形状による紙面検知出力の変動の制御する請求項1〜請求項5の何れか1項に記載の画像形成装置である。 According to a sixth aspect of the present invention, the control unit forms a paper surface detection image outside the image forming region, and controls fluctuations in the paper surface detection output depending on the paper surface shape. This is an image forming apparatus.
本発明によれば、紙面の表面形状の紙面検出出力への影響を排除することができるので、ヤレの誤検知を抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to eliminate the influence of the surface shape of the paper surface on the paper surface detection output.
以下、図面を参照して、本発明の画像形成装置の実施の形態について説明する。 Hereinafter, an embodiment of an image forming apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings.
<本実施の形態の画像形成装置の構成例>
図1は、本実施の形態の画像形成装置の一例を示す構成図である。画像形成装置1Aは、電子写真方式の画像形成装置であって、本例では、複数の感光体を一本の中間転写ベルトに対面させて縦方向に配列することによりフルカラーの画像を形成する、いわゆる、タンデム型カラー画像形成装置である。
<Example of Configuration of Image Forming Apparatus of Embodiment>
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating an example of an image forming apparatus according to the present embodiment. The
画像形成装置1Aは、用紙Pに画像を形成する画像形成部11を備える。また、画像形成装置1Aは、用紙Pを搬送する搬送部21を備える。
The
画像形成部11は画像形成手段の一例で、帯電、露光、現像、転写そして定着のプロセスにより、用紙Pに画像を形成する。画像形成部11は、イエロー(Y)のトナー像を形成するトナー像形成部11Yと、マゼンタ(M)のトナー像を形成するトナー像形成部11Mと、シアン(C)のトナー像を形成するトナー像形成部11Cと、ブラック(BK)のトナー像を形成するトナー像形成部11BKを備える。
The
トナー像形成部11Yは、感光体ドラムY及びその周辺に配置された帯電部12Y、光書込部13Y、現像装置14Y及びドラムクリーナ15Yを備える。同様に、トナー像形成部11M、11C、11BKは、感光体ドラムM、C、BK及びその周辺に配置された帯電部12M、12C、12BK、光書込部13M、13C、13BK、現像装置14M、14C、14BK及びドラムクリーナ15M、15C、15BKを備える。
The toner
現像装置14Y、14M、14C、14BKは現像手段の一例で、現像装置14Yは、感光体である感光体ドラムYにトナーを供給する。また、現像装置14Mは、感光体である感光体ドラムMにトナーを供給し、現像装置14Cは、感光体である感光体ドラムCにトナーを供給し、現像装置14BKは、感光体である感光体ドラムBKにトナーを供給する。
The developing
感光体ドラムYは像担持体の一例で、帯電部12Yにより表面が一様に帯電され、光書込部13Yによる走査露光により、感光体ドラムYには潜像が形成される。感光体ドラムYは、現像装置14Yからトナーが供給されて潜像が現像されて顕像化される。これにより、感光体ドラムY上には、所定色の画像としてイエローに対応するトナー像が形成される。
The photosensitive drum Y is an example of an image carrier, and the surface is uniformly charged by the
感光体ドラムMは像担持体の一例で、帯電部12Mにより表面が一様に帯電され、光書込部13Mによる走査露光により、感光体ドラムMには潜像が形成される。感光体ドラムMは、現像装置14Mからトナーが供給されて潜像が現像されて顕像化される。これにより、感光体ドラムM上には、マゼンタに対応するトナー像が形成される。
The photosensitive drum M is an example of an image carrier, and the surface is uniformly charged by the charging
感光体ドラムCは像担持体の一例で、帯電部12Cにより表面が一様に帯電され、光書込部13Cによる走査露光により、感光体ドラムCには潜像が形成される。感光体ドラムCは、現像装置14Cからトナーが供給されて潜像が現像されて顕像化される。これにより、感光体ドラムC上には、シアンに対応するトナー像が形成される。
The photosensitive drum C is an example of an image carrier, and the surface is uniformly charged by the charging unit 12C, and a latent image is formed on the photosensitive drum C by scanning exposure by the optical writing unit 13C. The photosensitive drum C is supplied with toner from the developing
感光体ドラムBKは像担持体の一例で、帯電部12BKにより表面が一様に帯電され、光書込部13BKによる走査露光により、感光体ドラムBKには潜像が形成される。感光体ドラムBKは、現像装置14BKからトナーが供給されて潜像が現像されて顕像化される。これにより、感光体ドラムBK上には、ブラックに対応するトナー像が形成される。 The photosensitive drum BK is an example of an image carrier, and the surface is uniformly charged by the charging unit 12BK, and a latent image is formed on the photosensitive drum BK by scanning exposure by the optical writing unit 13BK. The photosensitive drum BK is supplied with toner from the developing device 14BK, and the latent image is developed to be visualized. As a result, a toner image corresponding to black is formed on the photosensitive drum BK.
画像形成部11は、トナー像を用紙Pに転写する転写部16を備える。転写部16は転写手段の一例で、各感光体ドラムY、M、C、BKに形成されたトナー像が1次転写される中間転写ベルト17と、中間転写ベルト17に1次転写されたトナー像を用紙Pに転写する2次転写ローラ18を備える。
The
中間転写ベルト17は像担持体の一例で、搬送部21を搬送される用紙Pの一方の面と対向する側に設けられる。感光体ドラムY、M、C、BK上に形成されたトナー像は、中間転写ベルト17が矢印方向に駆動されることで、1次転写ローラ17Y、17M、17C、17BKにより中間転写ベルト17の所定位置へと逐次転写される。
The
2次転写ローラ18は2次転写手段の一例で、搬送部21を搬送される用紙Pの他方の面と対向する側に、中間転写ベルト17と対向して設けられる。転写部16は、2次転写ローラ18が中間転写ベルト17に対して離接する方向へ移動可能に設けられ、2次転写ローラ18が中間転写ベルト17に押圧されることにより転写ニップ部19が形成される。
The
2次転写ローラ18は、枚葉紙等の他方の面の側から正の電圧を印加する。これにより、2次転写ローラ18と中間転写ベルト17の間を通過する用紙Pは、トナー像が転写される画像形成面となる一方の面が負極に、他方の面が正極に帯電する。
The
転写ニップ部19では、搬送部21による用紙Pの搬送と同期して、2次転写ローラ18が中間転写ベルト17と等速で回転駆動される。これにより、搬送部21で搬送される用紙Pが2次転写ローラ18と中間転写ベルト17の間に入り。2次転写ローラ18で中間転写ベルト17に押圧される。よって、中間転写ベルト17と2次転写ローラ18の間を搬送される用紙Pに、中間転写ベルト17に1次転写された各色のトナー像が2次転写される。
In the transfer nip
画像形成部11は、トナー像を用紙Pに定着させる定着部30を備える。定着部30は定着手段の一例で、トナー像が転写された用紙Pに対して、トナー像を定着させる定着処理を行う。定着部30は、用紙Pを加熱する定着ベルト31と、定着ベルト31に枚葉紙等を押圧する加圧ローラ32を備える。
The
定着ベルト31は加熱回転体の一例で、転写部16でトナー像が転写された用紙Pの一方の面と対向する側に設けられ、ヒータ31aへの通電が制御されることで、用紙Pに印加される定着ベルト31の温度が制御される。加圧ローラ32は加圧回転体の一例で、枚葉紙等の他方の面と対向する側に設けられる。定着ベルト31と加圧ローラ32は、独立して回転駆動される。
The fixing
定着部30は、加圧ローラ32が定着ベルト31に圧接されることにより、定着ニップ部33が形成される。定着ベルト31に対して加圧ローラ32を圧接させた状態で、加圧ローラ32が回転駆動されるとともに、ヒータ31aに通電されることで、定着ニップ部33で挟持された用紙Pが搬送されるとともに、圧力及び熱により画像が用紙Pに定着される。
In the fixing
次に、用紙Pを搬送する構成について説明する。画像形成装置1Aは、外部より用紙P等が給紙される外部給紙口22と、用紙Pが収納される給紙カセット23を備える。外部給紙口22は、装置本体10の一方の側部に設けられる。給紙カセット23は、装置本体10の下部に、引き出し可能に設けられる。
Next, a configuration for conveying the paper P will be described. The
搬送部21は搬送手段の一例で、画像形成部11で画像が形成される用紙Pが搬送される主搬送路24と、用紙Pの表裏を反転させる反転搬送路20を備える。
The
また、搬送部21は、外部給紙口22から給紙された用紙P等の枚葉紙を主搬送路24に搬送する外部給紙搬送路25と、給紙カセット23から給紙された用紙Pを主搬送路24に搬送する給紙搬送路26を備える。
Further, the
主搬送路24は、装置本体10の内部で給紙カセット23の上部に設けられ、装置本体10の一方の側部から他方の側部へ延在する。主搬送路24は、一方の端部が外部給紙搬送路25及び給紙搬送路26と繋がる。また、主搬送路24は、他方の端部が、装置本体10の他方の側部に設けた排出口27と繋がる。
The
外部給紙搬送路25は、一方の端部が外部給紙口22と繋がり、他方の端部が主搬送路24と繋がる。給紙搬送路26は、装置本体10の内部の一方の側部に設けられ、給紙カセット23から主搬送路24へ上下方向に延在する。給紙搬送路26は、上方の端部が主搬送路24と繋がり、下方の端部が給紙カセット23と繋がる。
One end of the external paper
反転搬送路20は、装置本体10の内部で給紙カセット23と主搬送路24の間に設けられ、装置本体10の他方の側部から一方の側部へ延在する。反転搬送路20は、主搬送路24を搬送される用紙Pの搬送方向に対し、画像形成部11を構成する定着部30より下流側で主搬送路24から下方へ分岐する第1の還流搬送路20aと、画像形成部11を構成する転写部16より上流側で主搬送路24と合流する第2の還流搬送路20bを備える。
The
画像形成装置1Aでは、主搬送路24を搬送され、定着部30を通過した用紙Pは、上側を向いた面に画像が形成される。用紙Pの両面に画像を形成する場合、上側を向いた一の面に画像が形成された用紙Pが主搬送路24から第1の還流搬送路20aで反転搬送路20に搬送される。そして、用紙Pが搬送方向を反転させて反転搬送路20から第2の還流搬送路20bで主搬送路24に搬送されることで、画像形成面が下側を向く。これにより、用紙Pが表裏反転され、上側を向いた他の面に画像を形成することが可能となる。
In the
搬送部21は、主搬送路24と第1の還流搬送路20aが分岐する箇所に、搬送方向を切り替える切り替えゲート24aを備え、両面印刷の有無等の設定に基づき、搬送経路が切り替えられる。
The
画像形成装置1Aは、原稿読取部40を備える。原稿読取部40は、走査露光装置の光学系により原稿の画像を走査露光し、その反射光をラインイメージセンサにより読み取り、これにより、画像信号を得る。なお、画像形成装置1Aは、原稿を給紙する図示しない自動原稿搬送装置が上部に備えられる構成でも良い。
The
<本実施の形態の画像形成装置の制御機能例>
図2は、本実施の形態の画像形成装置の制御機能の一例を示す機能ブロック図である。画像形成装置1Aは、用紙Pを給紙し、画像を形成して排紙する一連の制御を行う制御部100を備える。制御部100は制御手段の一例で、CPU、MPUと称されるマイクロプロセッサと、記憶手段としてRAM、ROM等のメモリを備える。
<Example of Control Function of Image Forming Apparatus of Present Embodiment>
FIG. 2 is a functional block diagram illustrating an example of a control function of the image forming apparatus according to the present embodiment. The
また、画像形成装置1Aは、画像を形成する用紙の設定、画像形成数の設定等の各種操作が行われる操作部101を備える。更に、画像形成装置1Aは、画像形成前の用紙Pの紙面を光学的に読み取る第1の紙面検知センサ102aと、画像形成後の用紙Pの紙面を光学的に読み取る第2の紙面検知センサ102bを備える。
In addition, the
第1の紙面検知センサ102aと第2の紙面検知センサ102bは紙面検知センサの一例で、紙面の凹凸、トナーの付着の有無、トナーの付着量の大小等に応じた紙面検知出力を、例えば電圧値として出力する。第1の紙面検知センサ102aと第2の紙面検知センサ102bは、発光部で赤外線を用紙Pに照射し、用紙Pからの反射光を受光部で受光する構成で、トナーの色の影響を排除した紙面検知出力が得られる。
The first paper
第1の紙面検知センサ102aは、図1に示すように、用紙Pの搬送方向に対し、転写部16より上流側の主搬送路24に設けられる。第2の紙面検知センサ102bは、用紙Pの搬送方向に対し、定着部30より下流側の主搬送路24に設けられる。
As shown in FIG. 1, the first paper
画像形成装置1Aは、画像データ等を記憶する記憶部103を備える。記憶部103は記憶手段の一例で、後述する紙面形状とトナー付着量との相関データを紙種毎に保持する。
The
<本実施の形態の画像形成装置の動作例>
用紙Pの紙面を光学センサで読み取ることで得られる紙面検知出力Vは、紙面の凹凸形状によって変動し、紙面形状による変動幅ΔVは、トナーの付着量によって変動する。
<Example of Operation of Image Forming Apparatus of Present Embodiment>
The paper surface detection output V obtained by reading the paper surface of the paper P with an optical sensor varies depending on the uneven shape of the paper surface, and the variation width ΔV due to the paper surface shape varies depending on the toner adhesion amount.
図3は、トナーの付着量と紙面検知出力の変動幅の関係を示す説明図である。図3(a)では、用紙Pの紙面におけるトナーの付着量の大小を模式的に示し、画像形成領域Aと比較して、画像形成領域Bの方がトナーの付着量が多い場合を示す。 FIG. 3 is an explanatory diagram showing the relationship between the toner adhesion amount and the fluctuation range of the paper surface detection output. FIG. 3A schematically shows the amount of toner adhesion on the surface of the paper P, and shows a case where the image formation region B has a larger amount of toner adhesion than the image formation region A. FIG.
トナーの付着量が異なる画像形成領域Aと画像形成領域Bを光学センサで読み取ると、図3(b)に示すように、トナーの付着量によって、変動幅ΔVnが変化することが判り、本例では、トナーの付着量が画像形成領域Aより多い画像形成領域Bの方が、変動幅ΔVnが大きいことが判る。 When the image forming area A and the image forming area B having different toner adhesion amounts are read by an optical sensor, it can be seen that the fluctuation range ΔVn varies depending on the toner adhesion amount as shown in FIG. Then, it can be seen that the fluctuation range ΔVn is larger in the image forming region B where the toner adhesion amount is larger than that in the image forming region A.
このように、紙面形状による変動幅ΔVは、トナーの付着量が多くなると増幅する。そこで、制御部100は、紙面形状による変動幅ΔVの増幅率とトナーの付着量の相関データをあらかじめ保持しておく。画像データの無い点は、図4に示す対数近似により補間する。
As described above, the fluctuation range ΔV depending on the paper surface shape is amplified as the toner adhesion amount increases. Therefore, the
図4は、トナーの付着量と紙面凹凸による紙面検知出力の変動幅の増幅率との関係を示すグラフである。紙面凹凸による紙面検知出力の変動幅の増幅幅αは、トナーの付着量によって変動し、トナーの付着量が増加すると増幅率αが増幅するが、対数関数f(x)で近似できる。これにより、トナー付着量と増幅率の関係を、予め紙種毎に取得しておく。 FIG. 4 is a graph showing the relationship between the toner adhesion amount and the amplification factor of the fluctuation range of the paper surface detection output due to paper surface unevenness. The amplification width α of the fluctuation range of the paper surface detection output due to the paper surface unevenness varies depending on the toner adhesion amount, and the amplification factor α increases as the toner adhesion amount increases, but can be approximated by a logarithmic function f (x). Thereby, the relationship between the toner adhesion amount and the amplification factor is acquired in advance for each paper type.
非画像形成面の紙面形状による変動幅をΔV0、画像形成面の紙面形状による変動幅をΔVnとすると、トナーの付着量による変動幅の増幅率αは、以下の(1)式により求められる。
α=ΔVn/ΔV0・・・(1)
When the variation width due to the paper surface shape of the non-image forming surface is ΔV0 and the variation width due to the paper surface shape of the image formation surface is ΔVn, the amplification factor α of the variation width due to the toner adhesion amount can be obtained by the following equation (1).
α = ΔVn / ΔV0 (1)
変動幅ΔVnは、トナーの付着量が増加すると大きくなるので、増幅率αが大きくなることが判る。また、紙種が異なると、紙面形状による変動幅ΔV0が異なる。そこで、制御部100は、紙種毎に紙面形状とトナー付着量との相関データを保持する。
It can be seen that the fluctuation range ΔVn increases as the adhesion amount of the toner increases, so that the amplification factor α increases. Further, when the paper type is different, the variation width ΔV0 due to the paper surface shape is different. Therefore, the
ここで、画像データにおけるトナーの付着量とは、ある画像を出力する際のY(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、BK(ブラック)の各色の階調データから換算した付着量である。 Here, the toner adhesion amount in the image data is the adhesion amount converted from the gradation data of each color of Y (yellow), M (magenta), C (cyan), and BK (black) when outputting a certain image. It is.
図5は、トナー付着量の換算例を示す説明図である。任意の画像データの階調データにおけるY、M、C、BKの各色の割合と、各色のトナー付着量の換算値が予め決められている。検知スポットSpの大きさで区切られた区間にある画像の色、階調データから、各色のトナーの付着量の換算値を取得する。画像全体にわたり処理を繰り返して、各色のトナーの総付着量を算出し、求めたトナーの総付着量を、画像データにおけるトナー付着量として保持する。 FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating a conversion example of the toner adhesion amount. The ratio of each color of Y, M, C, and BK in the gradation data of arbitrary image data and the converted value of the toner adhesion amount of each color are determined in advance. The conversion value of the adhesion amount of toner of each color is acquired from the color and gradation data of the image in the section delimited by the size of the detection spot Sp. The processing is repeated over the entire image to calculate the total adhesion amount of toner of each color, and the obtained total adhesion amount of toner is held as the toner adhesion amount in the image data.
図6は、本実施の形態の画像形成装置の動作の一例を示すフローチャートで、以下に、各図を参照して、紙面検知出力へのフィードバック例について説明する。制御部100は、図6のステップSA1で、用紙Pに画像を形成する画像データを記憶部103に保存する。制御部100は、ステップSA2で、第1の紙面検知センサ102aで画像形成前の非画像形成面を読み取り、非画像形成面における紙面検知出力V0と、紙面形状による変動幅ΔV0を取得する。
FIG. 6 is a flowchart showing an example of the operation of the image forming apparatus according to the present embodiment. Hereinafter, an example of feedback to the paper surface detection output will be described with reference to each drawing. The
制御部100は、給紙カセット23に収納された用紙Pの紙種判断時、または、印字前の紙面検知時の紙面検知出力から、紙面の凹凸形状の影響による補正に用いる相関データを選択する。
The
制御部100は、図6のステップSA3で、画像データからトナー付着量を算出し、トナー付着量に応じた増幅率αを算出して、以下の(2)式で紙面検知出力V0を補正する
β=α×V0・・・(2)
In step SA3 in FIG. 6, the
制御部100は、図6のステップSA4で、第2の紙面検知センサ102bで画像形成面を読み取り、画像形成面における紙面検知出力Vnを取得する。制御部100は、図6のステップSA5で、以下の(3)式により、画像形成面における紙面検知出力Vnから、紙面形状による変動幅ΔV0の影響を排除した増幅率βを減算する。
Vm=Vn−β・・・(3)
In step SA4 of FIG. 6, the
Vm = Vn−β (3)
制御部100は、図6のステップSA6で、紙面形状の影響を排除した紙面検知出力Vmを使用して、ヤレ検知の閾値を設定する。これらの演算は、通常の印刷時に印刷状態を安定させるためのフィードバック制御で用いられる演算装置と同じものを用いて行う。
In step SA6 in FIG. 6, the
図7〜図10は、トナーの付着量と紙面形状を考慮した閾値演算例を示す説明図である。以下の例では、第1の紙面検知センサ102a及び第2の紙面検知センサ102bの幅方向の1点で線上に検知しているが、実際には画像全面を検知する。
7 to 10 are explanatory diagrams illustrating threshold calculation examples in consideration of the toner adhesion amount and the paper surface shape. In the following example, detection is performed on a line at one point in the width direction of the first paper
図7(a)は、用紙Pにトナー像が転写、定着されて通常の画像E1が形成されている状態を示す。この場合、図7(b)に示すように、トナー付着量により紙面検知出力が増幅することで、従来の方法で求めた閾値では、ヤレが発生していないにも関わらずヤレの発生を誤検知する場合がある。 FIG. 7A shows a state in which a normal image E1 is formed by transferring and fixing the toner image on the paper P. FIG. In this case, as shown in FIG. 7B, the paper surface detection output is amplified by the toner adhesion amount, so that the occurrence of the error is erroneously detected at the threshold value obtained by the conventional method even though the error does not occur. May be detected.
そこで、図7(c)に示すように、紙面の凹凸形状の影響を排除する補正を行って、閾値を設定することで、図7(d)に示すように、画像E1をヤレと誤検知することを抑制することができる。 Therefore, as shown in FIG. 7C, correction is performed to eliminate the influence of the uneven shape of the paper surface, and the threshold value is set, so that the image E1 is erroneously detected as being distorted as shown in FIG. 7D. Can be suppressed.
図8(a)は、用紙Pの白地部にヤレとしてトナーが付着してヤレ部E2が形成されている状態を示す。この場合、図8(b)に示すように、紙面の凹凸形状により、従来の方法で求めた閾値では、ヤレ部E2であってもヤレが発生していないと誤検知する場合がある。 FIG. 8A shows a state in which the toner adheres to the white background portion of the paper P as a sag to form a sag portion E2. In this case, as shown in FIG. 8B, due to the uneven shape of the paper surface, there is a case where the threshold obtained by the conventional method is erroneously detected that no deviation occurs even in the deviation portion E2.
そこで、図8(c)に示すように、紙面の凹凸形状の影響を排除する補正を行って、閾値を設定することで、図8(d)に示すように、ヤレ部E2でヤレが発生していないと誤検知することを抑制することができる。 Therefore, as shown in FIG. 8C, correction is performed to eliminate the influence of the uneven shape of the paper surface, and the threshold value is set, so that the deviation occurs in the deviation portion E2 as shown in FIG. 8D. If it is not done, it can be suppressed from being erroneously detected.
図9(a)は、用紙Pにトナー像が転写、定着されて通常の画像E1が形成され。画像E1の一部に、ヤレとしてトナーが付着してヤレ部E2が形成されている状態を示す。この場合、図9(b)に示すように、トナー付着量により紙面検知出力が増幅することで、従来の方法で求めた閾値では、ヤレが発生していないにも関わらずヤレの発生を誤検知する場合がある。また、紙面の凹凸形状により、ヤレ部E2であってもヤレが発生していないと誤検知する場合がある。 In FIG. 9A, the toner image is transferred and fixed on the paper P to form a normal image E1. A state in which a toner adheres to the part of the image E1 to form a shading part E2 is shown. In this case, as shown in FIG. 9B, the paper surface detection output is amplified by the toner adhesion amount, so that the occurrence of the error is erroneous even though the error is not generated at the threshold value obtained by the conventional method. May be detected. Further, due to the uneven shape of the paper surface, it may be erroneously detected that no burrs have occurred even in the burred portion E2.
そこで、図9(c)に示すように、紙面の凹凸形状の影響を排除する補正を行って、閾値を設定することで、図9(d)に示すように、画像E1をヤレと誤検知することを抑制することができる。また、ヤレ部E2でヤレが発生していないと誤検知することを抑制することができる。 Therefore, as shown in FIG. 9C, correction is performed to eliminate the influence of the uneven shape on the paper surface, and the threshold value is set, so that the image E1 is erroneously detected as being distorted as shown in FIG. 9D. Can be suppressed. In addition, it is possible to suppress erroneous detection that no deviation has occurred in the deviation portion E2.
図10(a)は、用紙Pにトナー像が転写、定着されて通常の画像E1が形成され。画像E1の一部に、ヤレとして白地部E3が表れた状態を示す。この場合、図10(b)に示すように、トナー付着量により紙面検知出力が増幅することで、従来の方法で求めた閾値では、ヤレが発生していないにも関わらずヤレの発生を誤検知する場合がある。 In FIG. 10A, the toner image is transferred and fixed on the paper P to form a normal image E1. A state in which a white background portion E3 appears as a spear in a part of the image E1 is shown. In this case, as shown in FIG. 10B, the paper surface detection output is amplified by the toner adhesion amount, so that the occurrence of the error is erroneously detected at the threshold obtained by the conventional method even though the error has not occurred. May be detected.
そこで、図10(c)に示すように、紙面の凹凸形状の影響を排除する補正を行って、閾値を設定することで、図10(d)に示すように、画像E1をヤレと誤検知することを抑制することができる。また、白地部E3はヤレとして検知することができる。 Therefore, as shown in FIG. 10C, correction is performed to eliminate the influence of the uneven shape of the paper surface, and the threshold value is set, so that the image E1 is erroneously detected as a gap as shown in FIG. 10D. Can be suppressed. Further, the white background portion E3 can be detected as a scraping.
以上のように、紙面形状の影響を排除して、画像データに応じてトナー付着量を考慮した紙面検知出力からヤレ検知の閾値を設定することで、ヤレの発生の有無を正確に検知することが可能となる。 As described above, by eliminating the influence of the paper surface shape and setting the threshold for detecting the deviation from the paper surface detection output considering the amount of toner adhesion according to the image data, it is possible to accurately detect the occurrence of the deviation. Is possible.
制御部100は、図6のステップSA7で、ヤレ検知の有無を判断し、ヤレを検知すると、ステップSA8で、ヤレ判断時の所定の処理を実行する。ヤレを検知しない場合、ステップSA9で、ジョブの最終画像であるか判断し、最終画像であれば処理を終了する。
In step SA7 in FIG. 6, the
<本実施の形態の画像形成装置の変形例>
図11は、本実施の形態の画像形成装置の変形例を示すフローチャートである。紙面形状とトナー付着量との相関データを保持していない未知の用紙Pを使用する場合、制御部100は、図11のステップSB1で、用紙Pに画像を形成する画像データを記憶部103に保存する。制御部100は、ステップSB2で、第1の紙面検知センサ102aで画像形成前の非画像形成面を読み取り、ステップSB3で、非画像形成面における紙面検知出力V0と、紙面形状による変動幅ΔV0から紙面形状データを取得する。
<Modification of Image Forming Apparatus According to Embodiment>
FIG. 11 is a flowchart illustrating a modification of the image forming apparatus according to the present embodiment. When an unknown sheet P that does not hold correlation data between the paper surface shape and the toner adhesion amount is used, the
制御部100は、図11のステップSB4で、第2の紙面検知センサ102bで画像形成後の画像形成面を読み取り、ステップSB5で、画像形成面における紙面検知出力Vnと、紙面形状による変動幅ΔVnからトナー面検知データを取得する。
In step SB4 of FIG. 11, the
制御部100は、図11のステップSB6で、画像データから上述したようにトナー付着量を算出し、トナー付着量と紙面形状データ及びトナー面検知データから、紙面形状とトナー付着量との相関データを演算し、ステップSB7で記憶部103に保存する。
In step SB6 of FIG. 11, the
図12は、本実施の形態の画像形成装置の他の変形例を示す説明図である。上述したように、画像データからトナー量を算出した結果、図12(a)と図12(b)では、同じトナー付着量となる。 FIG. 12 is an explanatory diagram illustrating another modification of the image forming apparatus according to the present embodiment. As described above, as a result of calculating the toner amount from the image data, the same toner adhesion amount is obtained in FIGS. 12A and 12B.
但し、トナー面E4のエッジ部でのトナー付着量が多くなるため、エッジ部が多い画像の方が、トナーの実付着量が多くなる。例えば、図12(a)の方が、図12(b)よりエッジ部が多いので、トナーの実付着量が多くなる。 However, since the toner adhesion amount at the edge portion of the toner surface E4 increases, the actual toner adhesion amount increases in an image with many edge portions. For example, in FIG. 12A, there are more edge portions than in FIG. 12B, so the actual toner adhesion amount increases.
図13は、トナー面と紙面との境界の長さと、トナー付着量の誤差の関係を示すグラフである。制御部100は、画像データから紙面E5とトナー面E4との境界線E6の長さ算出し、境界線の総和と、図13に示すトナー付着量の誤差の相関から、紙面検知出力Vnを補正する。このとき、図12(b)に示すように、トナー面E4と紙面E5が1つの線で区別されているものを基準とする。
FIG. 13 is a graph showing the relationship between the length of the boundary between the toner surface and the paper surface and the error in the toner adhesion amount. The
図14は、本実施の画像形成装置の他の変形例を示す説明図、図15は、P/S偏光と紙面検知出力の関係を示す説明図である。各種の光学式読取装置では、入出射する光をS偏光とP偏光に分離することが行われている。そこで、第1の紙面検知センサ102aと第2の紙面検知センサ102では、紙面からの反射光を分離部102cでS偏光とP偏光に偏光分離する。そして、制御部100は、紙面形状に対して感度の高い偏光成分で取得した紙面検知出力を選択する。
FIG. 14 is an explanatory diagram showing another modification of the image forming apparatus of the present embodiment, and FIG. 15 is an explanatory diagram showing the relationship between P / S polarized light and paper surface detection output. In various optical readers, incoming and outgoing light is separated into S-polarized light and P-polarized light. Therefore, the first paper
第1の紙面検知センサ102aと第2の紙面検知センサ102bでは、S偏光の光を読み取った紙面検知出力の方が、P偏光の光を読み取った紙面検知出力より、紙面の凹凸形状の変化に対する感度が高い。このため、これは、S偏光が乱反射成分であるためである。そこで、第1の紙面検知センサ102aと第2の紙面検知センサ102は、S偏光を選択する。なお、図14は、第1の紙面検知センサ102aと第2の紙面検知センサ102での光の照射によるスポットの直径が、紙面の凹凸形状より小さい時に成立する。
In the first paper
図16は、本実施の画像形成装置の他の変形例を示す説明図、図17は、背面色と紙面検知出力の関係を示す説明図である。用紙Pの紙面に凹凸がある場合、用紙Pの厚さが変化している。このため、用紙Pの厚さが薄い箇所では、背面色の反射率の影響を受けやすくなる。 FIG. 16 is an explanatory diagram showing another modification of the image forming apparatus of the present embodiment, and FIG. 17 is an explanatory diagram showing the relationship between the back color and the paper surface detection output. When the surface of the paper P is uneven, the thickness of the paper P has changed. For this reason, in the location where the thickness of the paper P is thin, it becomes easy to be influenced by the reflectance of the back color.
図17に示すように、表面が銀色の金属を使用した背面部と、黒色の背面部では、金属の背面部の方が紙面検知出力の変動が大きくなる。なお、図17は、紙面の凹凸形状により、用紙Pの厚さが変化している場合に成立する。 As shown in FIG. 17, the fluctuation of the paper surface detection output is larger in the metal back surface portion between the back surface portion using silver metal and the black back surface portion. FIG. 17 is established when the thickness of the paper P changes due to the uneven shape of the paper surface.
用紙Pの厚さの変化による紙面検知出力の変動を減少させる、あるいは増幅させるため、紙面検知時の背面色を変更して、紙面形状による紙面検知出力の変動を制御する。そこで、図16に示すように、第1の紙面検知センサ102a及び第2の紙面検知センサ102bによる読取部の背面部102dの背面色を切り替えられるように構成される。背面部102dは、異なる部材を交換可能に構成しても良いし、光の透過の有無の切り替えで背面色を切り替えても良い。
In order to reduce or amplify the fluctuation of the paper surface detection output due to the change in the thickness of the paper P, the back surface color at the time of paper surface detection is changed to control the fluctuation of the paper surface detection output due to the paper surface shape. Therefore, as shown in FIG. 16, the first paper
図18は、本実施の画像形成装置の他の変形例を示す説明図、図19は、紙面の状態と紙面検知出力の関係を示す説明図である。図18に示すように、画像形成領域E7の外側に、所定の紙面検知像E8を形成し、紙面形状による紙面検知出力の変動の検知を容易にする。 FIG. 18 is an explanatory diagram showing another modification of the image forming apparatus of the present embodiment, and FIG. 19 is an explanatory diagram showing the relationship between the paper surface state and the paper surface detection output. As shown in FIG. 18, a predetermined paper surface detection image E8 is formed outside the image forming area E7 to facilitate detection of fluctuations in the paper surface detection output due to the paper surface shape.
画像形成領域E7の外側に、透明のトナー等で紙面検知像E8を形成すると紙面検知像E8では光沢度が上がるので、図19に示すように、紙面検知出力が増加する。用紙Pの紙面に凹凸がある場合、凹部には紙面検知像E8が印字されにくいため、出力の増加は少ない。よって、紙面の凹凸形状の凸部と凹部で紙面検知出力の差分が大きくなり、紙面形状の検知精度が上がる。 When the paper surface detection image E8 is formed with the transparent toner or the like outside the image forming region E7, the glossiness of the paper surface detection image E8 is increased, so that the paper surface detection output is increased as shown in FIG. When the paper surface of the paper P is uneven, the paper surface detection image E8 is difficult to be printed in the concave portion, so the increase in output is small. Therefore, the difference in the paper surface detection output between the convex and concave portions of the concave and convex shape on the paper surface increases, and the detection accuracy of the paper surface shape increases.
本発明は、トナー画像を転写、定着させて画像を形成する画像形成装置に適用される。 The present invention is applied to an image forming apparatus that forms an image by transferring and fixing a toner image.
1A・・・画像形成装置、10・・・装置本体、11・・・画像形成部、20・・・反転搬送路、20a・・・第1の還流搬送路、20b・・・第2の還流搬送路、21・・・搬送部、22・・・外部給紙口、23・・・給紙カセット、24・・・主搬送路、25・・・外部給紙搬送路、26・・・給紙搬送路、27・・・排出口、100・・・制御部、102a・・・第1の紙面検知センサ、102b・・・第2の紙面検知センサ
DESCRIPTION OF
Claims (6)
用紙の紙面を光学的に読み取る紙面検知センサと、
前記紙面検知センサで取得した紙面検知出力と、用紙に形成される画像の画像データから取得されるトナー付着量から、紙面形状とトナー付着量との相関データに基づき紙面検知出力を補正する制御部と
を備えたことを特徴とする画像形成装置。 An image forming unit for forming an image on paper;
A paper surface detection sensor that optically reads the paper surface of the paper,
A controller for correcting the paper surface detection output based on the correlation data between the paper surface shape and the toner adhesion amount from the paper surface detection output acquired by the paper surface detection sensor and the toner adhesion amount acquired from the image data of the image formed on the paper. An image forming apparatus comprising:
ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 The control unit reads a non-image forming surface before image formation by the paper surface detection sensor, acquires paper surface shape data from the paper surface detection output, and reads an image formation surface after image formation by the paper surface detection sensor, thereby detecting the paper surface. 2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein toner surface detection data is acquired from the output, and correlation data between a paper surface shape and a toner adhesion amount is calculated and stored.
ことを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。 The control unit calculates the length of the boundary line between the paper surface and the toner surface from the image data, and corrects the paper surface detection output from the correlation between the sum of the boundary lines and the error of the toner adhesion amount. Or the image forming apparatus according to 2;
前記制御部は、紙面形状に対して感度の高い偏光成分で取得した紙面検知出力を選択する
ことを特徴とする請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の画像形成装置。 The paper surface detection sensor includes a separation unit that separates polarized light into S-polarized light and P-polarized light,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the control unit selects a paper surface detection output acquired with a polarization component having high sensitivity with respect to a paper surface shape.
ことを特徴とする請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の画像形成装置。 5. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the control unit controls a change in a paper surface detection output depending on a paper surface shape by changing a back color at the time of paper surface detection. .
ことを特徴とする請求項1〜請求項5の何れか1項に記載の画像形成装置。
The image according to any one of claims 1 to 5, wherein the control unit forms a paper surface detection image outside an image forming region, and controls variation in paper surface detection output depending on a paper surface shape. Forming equipment.
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