JP2020189738A - Image formation device, printing medium conveyance device, and image formation method - Google Patents

Image formation device, printing medium conveyance device, and image formation method Download PDF

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隆志 奈良
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Abstract

To accurately and easily detect a bending state of a printing medium.SOLUTION: An image formation device includes: first electrostatic capacity sensors 11 and 12 which are installed in a conveyance path of a printing medium and allow at least a specific side of a printing medium to pass therethrough; second electrostatic capacity sensors 21 and 22 which are installed at a position farther from the first electrostatic capacity sensors on the conveyance path of the printing medium and allow a side same as the specific side to pass therethrough; and a detection part 102 which detects a bending amount of the printing medium from a difference between the electrostatic capacity value obtained from the first electrostatic capacity sensors and the electrostatic capacity value obtained from the second electrostatic capacity sensors. The detection part 102 detects the bending amount of the printing medium to enable correction of the beading amount and correction of the image formation state for the printing medium.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、画像形成装置、印刷媒体搬送装置および画像形成方法に関し、特に印刷媒体の姿勢を検知する技術に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus, a printing medium conveying apparatus, and an image forming method, and more particularly to a technique for detecting an attitude of a printing medium.

従来、印刷機などの画像形成装置においては、画像形成を行う用紙の姿勢を検知して、用紙の正しい位置に画像が形成されるように制御する必要がある。すなわち、画像形成装置は、内蔵(または接続)された用紙搬送装置から搬送された用紙の曲がりや片寄り等を光学式のセンサで検知し、検知した姿勢に応じて、画像形成部に搬送される用紙の姿勢を補正することが行われている。用紙の姿勢を検知する光学式センサは、例えば発光部と受光部が対になったセンサを用紙の通過箇所に配置し、用紙が発光部と受光部との間を遮ることで、用紙の通過状態を検知するものである。 Conventionally, in an image forming apparatus such as a printing machine, it is necessary to detect the posture of the paper for forming an image and control so that the image is formed at a correct position on the paper. That is, the image forming apparatus detects the bending or deviation of the paper conveyed from the built-in (or connected) paper conveying device by the optical sensor, and is conveyed to the image forming unit according to the detected posture. The posture of the paper is corrected. An optical sensor that detects the posture of paper is such that a sensor in which a light emitting part and a light receiving part are paired is placed at a place where the paper passes, and the paper blocks between the light emitting part and the light receiving part to pass the paper. It detects the state.

ところが、光学式センサを使用した用紙の姿勢検知機構では、用紙(印刷媒体)の種類によっては検知ができない場合がある。すなわち、透明なフィルムや色紙などの特殊な印刷媒体の場合、一般的な白色の用紙とは光学式センサでの検知状態が異なり、姿勢の検知ができない状況が発生してしまう。 However, the paper posture detection mechanism using the optical sensor may not be able to detect the paper depending on the type of paper (printing medium). That is, in the case of a special print medium such as a transparent film or colored paper, the detection state by the optical sensor is different from that of general white paper, and a situation occurs in which the posture cannot be detected.

特許文献1には、用紙の片寄りを、用紙と対向した電極を使って検知した静電容量から判断する技術が記載されている。すなわち、特許文献1には、搬送される用紙を挟むように、用紙の表面と裏面に近接して、三角形状の2枚の電極板を配置し、2枚の電極板の間を用紙が通過する際の2枚の電極板の間の静電容量値の変化から、用紙の片寄りを判断する技術が記載されている。 Patent Document 1 describes a technique for determining the offset of paper from the capacitance detected by using an electrode facing the paper. That is, in Patent Document 1, when two triangular electrode plates are arranged close to the front surface and the back surface of the paper so as to sandwich the paper to be conveyed, and the paper passes between the two electrode plates. Describes a technique for determining the offset of paper from the change in the capacitance value between the two electrode plates.

特開2018−111566号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-11566

特許文献1に記載されているように、静電容量値から印刷媒体の片寄りを検知することは従来から知られている。
しかしながら、特許文献1に記載された技術では、印刷媒体の片寄りが検知できるだけであり、印刷媒体が斜めに曲がって搬送されるような曲がり状況を検知することはできなかった。このため、より高度な印刷媒体の姿勢検知を簡単に行えるようにすることが望まれていた。
As described in Patent Document 1, it has been conventionally known to detect a deviation of a print medium from a capacitance value.
However, the technique described in Patent Document 1 can only detect the offset of the print medium, and cannot detect the bent state in which the print medium is bent at an angle and transported. For this reason, it has been desired to make it easier to detect the posture of a more advanced print medium.

本発明は、印刷媒体の片寄りや曲がりの姿勢の検知を良好に行うことができる画像形成装置、印刷媒体搬送装置および画像形成方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an image forming apparatus, a printing medium conveying apparatus, and an image forming method capable of satisfactorily detecting a biased or bent posture of a print medium.

本発明の画像形成装置は、印刷媒体の搬送経路に設置され、少なくとも印刷媒体の特定の辺が通過する第1の静電容量センサと、印刷媒体の搬送経路の第1の静電容量センサとは離れた位置に設置され、特定の辺と同じ辺が通過する第2の静電容量センサと、第1の静電容量センサから得た静電容量値と、第2の静電容量センサから得た静電容量値との差分から、印刷媒体の曲がり量を検知する検知部と、検知部が検知した印刷媒体の曲がり量に基づいて、印刷媒体に形成する画像の位置の補正、または印刷媒体の曲がり状況の補正を行う制御部と、を備える。 The image forming apparatus of the present invention is installed in a transport path of a print medium, and includes a first capacitance sensor through which at least a specific side of the print medium passes and a first capacitance sensor in the transport path of the print medium. Is installed at a distant position, and the capacitance value obtained from the second capacitance sensor, the capacitance value obtained from the first capacitance sensor, and the second capacitance sensor through which the same side as a specific side passes. Based on the difference between the obtained capacitance value and the bending amount of the printing medium detected by the detection unit and the detecting unit, the position of the image formed on the printing medium is corrected or printed. It is provided with a control unit that corrects the bending state of the medium.

また、本発明の印刷媒体搬送装置は、印刷媒体の搬送経路に設置され、少なくとも印刷媒体の特定の辺が通過する第1の静電容量センサと、印刷媒体の搬送経路の第1の静電容量センサとは離れた位置に設置され、特定の辺と同じ辺が通過する第2の静電容量センサと、第1の静電容量センサから得た静電容量値と、第2の静電容量センサから得た静電容量値との差分から、印刷媒体の曲がり量を検知する検知部と、を備える。 Further, the print medium transfer device of the present invention is installed in the transfer path of the print medium, and has a first capacitance sensor through which at least a specific side of the print medium passes and a first capacitance in the transfer path of the print medium. A second capacitance sensor that is installed at a position away from the capacitance sensor and that the same side as a specific side passes through, a capacitance value obtained from the first capacitance sensor, and a second capacitance. It is provided with a detection unit that detects the amount of bending of the print medium from the difference from the capacitance value obtained from the capacitance sensor.

また、本発明の画像形成方法は、印刷媒体の搬送経路に設置された第1の静電容量センサで、印刷媒体の特定の辺が通過する際の静電容量を検出する第1の静電容量検出処理と、第1の静電容量センサとは異なる位置で、印刷媒体の特定の辺が通過する際の静電容量を検出する第2の静電容量検出処理と、第1の静電容量検出処理で検出した静電容量値と、第2の静電容量検出処理で検出した静電容量値との差分から、印刷媒体の曲がり量を検知する曲がり量検知処理と、検知処理により検知した印刷媒体の曲がり量に基づいて、印刷媒体に形成する画像の位置の補正、または印刷媒体の曲がり状況の補正を行う制御処理と、を含む。 Further, in the image forming method of the present invention, the first capacitance sensor installed in the transport path of the print medium detects the capacitance when a specific side of the print medium passes through. The capacitance detection process, the second capacitance detection process that detects the capacitance when a specific side of the print medium passes at a position different from that of the first capacitance sensor, and the first capacitance. From the difference between the capacitance value detected by the capacitance detection process and the capacitance value detected by the second capacitance detection process, the bend amount detection process that detects the bend amount of the print medium and the detection process detect it. The control process includes correction of the position of the image formed on the print medium or correction of the bending state of the print medium based on the bending amount of the print medium.

本発明によると、複数の静電容量センサで検出される静電容量値から印刷媒体の曲がり状況を検知できるようになり、検知した曲がり状況に応じた処理が可能になる。 According to the present invention, the bending condition of the print medium can be detected from the capacitance values detected by the plurality of capacitance sensors, and the processing according to the detected bending condition becomes possible.

本発明の一実施の形態例による画像形成装置の例を示す構成図である。It is a block diagram which shows the example of the image forming apparatus by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態例による電極板の配置例を示す構成図である。It is a block diagram which shows the arrangement example of the electrode plate by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態例による用紙検出処理例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the example of the paper detection processing by the example of one Embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態例による補正処理例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the correction processing example by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態例による静電容量検出時の電極板と用紙との位置関係および静電容量検出時の等価回路を示す図である。It is a figure which shows the positional relationship between the electrode plate and a paper at the time of capacitance detection and the equivalent circuit at the time of capacitance detection by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態例による2組のセンサと用紙との位置関係の変化例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the change example of the positional relationship between two sets of sensors and a paper by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態例による用紙位置変化による変化特性を説明する図である。It is a figure explaining the change characteristic by the change of the paper position by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態例による用紙の曲がりの検出状態の説明図である。It is explanatory drawing of the detection state of the bending of the paper by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態例による用紙の片寄りの検出状態の説明図である。It is explanatory drawing of the detection state of the offset of the paper by one Embodiment of this invention. 本発明の他の実施の形態例による電極板の配置例を示す構成図である。It is a block diagram which shows the arrangement example of the electrode plate by the example of another Embodiment of this invention.

以下、本発明の一実施の形態例(以下、「本例」と称する)を、図1〜図9を参照して説明する。 Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention (hereinafter, referred to as “this example”) will be described with reference to FIGS. 1 to 9.

[画像形成装置の全体構成]
図1は、本実施の形態例の画像形成装置100の例を示す。
本実施の形態例の画像形成装置100は、MFP(Multi-Function Peripheral)と称されるデジタル複合機である。但し、画像形成装置100をデジタル複合機とするのは一例であり、カラープリンタ、モノクロプリンタ、ファックス等のその他の画像形成装置であってもよい。
[Overall configuration of image forming apparatus]
FIG. 1 shows an example of the image forming apparatus 100 of the present embodiment.
The image forming apparatus 100 of the embodiment is a digital multifunction device called an MFP (Multi-Function Peripheral). However, the image forming apparatus 100 is an example of a digital multifunction device, and other image forming apparatus such as a color printer, a monochrome printer, and a fax machine may be used.

画像形成装置100は、トレー50と、用紙(印刷媒体)Pの収納部60A〜60Dと、画像形成部110を備える。そして、画像形成装置100の画像形成部110により、収納部60A〜60D等から画像形成部110に搬送された用紙Pにトナー像が印刷される画像形成処理がなされ、画像が形成された用紙Pがトレー50に排紙される。 The image forming apparatus 100 includes a tray 50, storage units 60A to 60D for paper (printing medium) P, and an image forming unit 110. Then, the image forming unit 110 of the image forming apparatus 100 performs an image forming process for printing a toner image on the paper P conveyed from the storage units 60A to 60D and the like to the image forming unit 110, and the image is formed on the paper P. Is discharged to the tray 50.

画像形成装置100は、用紙の搬送を行うための構成要素として、給紙ローラ61、用紙の搬送ローラ62,73、用紙センサ63、64、静電容量センサ65、搬送経路66、タイミングローラ67、タイミングセンサ68、切替爪69、および反転ローラ70を備える。
給紙ローラ61、搬送ローラ62,73、および反転ローラ70は、不図示のモータにより回転駆動される。また、切替爪69は、用紙の搬送経路の切替えに連動して、不図示の駆動機構により切替位置が変化する。
また、画像形成装置100は、画像形成部110での画像形成処理や、用紙の搬送などを制御する制御部101と、静電容量センサ65での検出等に基づいて用紙の姿勢を検知する用紙検知部102を備える。
なお、図1に示す各ローラやセンサの位置は一例を示すものであり、この図1に示す位置に限定されるものではない。
The image forming apparatus 100 includes a paper feed roller 61, a paper transport roller 62, 73, a paper sensor 63, 64, a capacitance sensor 65, a transport path 66, and a timing roller 67, as components for transporting the paper. It includes a timing sensor 68, a switching claw 69, and a reversing roller 70.
The paper feed roller 61, the transfer rollers 62, 73, and the reversing roller 70 are rotationally driven by a motor (not shown). Further, the switching position of the switching claw 69 is changed by a drive mechanism (not shown) in conjunction with the switching of the paper transport path.
Further, the image forming apparatus 100 detects the posture of the paper based on the image forming processing in the image forming unit 110, the control unit 101 that controls the transport of the paper, and the detection by the capacitance sensor 65. A detection unit 102 is provided.
The positions of the rollers and sensors shown in FIG. 1 are shown as an example, and are not limited to the positions shown in FIG.

収納部60A〜60Dは、用紙などの印刷媒体がセットされるカセットである。以下では、収納部60A〜60Dを総称して収納部60という。なお、以下の説明では、収納部60にセットされる印刷媒体を用紙と称するが、ここでの用紙には、いわゆる紙による印刷媒体の他に、フィルムなど様々な印刷媒体が含まれる。
収納部60は、画像形成装置100から脱着可能に構成されている。ユーザは、画像形成装置100から収納部60を外すことで収納部60に用紙Pをセットすることができる。収納される用紙Pのサイズは、収納部60A〜60D間で異なっていてもよいし、同じであってもよい。
The storage units 60A to 60D are cassettes in which a printing medium such as paper is set. Hereinafter, the storage units 60A to 60D are collectively referred to as the storage unit 60. In the following description, the print medium set in the storage unit 60 is referred to as paper, and the paper here includes various print media such as a film in addition to the so-called paper print medium.
The storage unit 60 is configured to be removable from the image forming apparatus 100. The user can set the paper P in the storage unit 60 by removing the storage unit 60 from the image forming apparatus 100. The size of the paper P to be stored may be different or the same between the storage units 60A to 60D.

制御部101は、ユーザからの印刷指示に基づいて、ローラ61を回転駆動し、用紙Pを収納部60から搬送経路66に1枚ずつ送り出す。
搬送経路66に送り出された用紙Pは、画像形成部110に搬送される過程で用紙センサ63および静電容量センサ65を通過する。
用紙センサ63は、その検知領域が搬送経路66を含むように配置されており、用紙センサ63により用紙Pが搬送経路66に搬送されたことを検知する。
静電容量センサ65は、搬送経路66の途中に配置されており、静電容量センサ65が検出した静電容量値に基づいて、用紙検知部102が用紙Pの姿勢(片寄りや曲がり状況)を検知する。静電容量センサ65の詳細については後述する。
The control unit 101 rotates and drives the rollers 61 based on the printing instruction from the user, and sends out the paper P from the storage unit 60 to the transport path 66 one by one.
The paper P sent out to the transport path 66 passes through the paper sensor 63 and the capacitance sensor 65 in the process of being transported to the image forming unit 110.
The paper sensor 63 is arranged so that its detection area includes the transport path 66, and the paper sensor 63 detects that the paper P has been transported to the transport path 66.
The capacitance sensor 65 is arranged in the middle of the transport path 66, and the paper detection unit 102 is in the posture of the paper P (biased or bent state) based on the capacitance value detected by the capacitance sensor 65. Is detected. Details of the capacitance sensor 65 will be described later.

収納部60から送り出された用紙Pは、用紙センサ63および静電容量センサ65を通過後、画像形成部110に送られる。画像形成部110は、印刷対象の画像パターンに従ってトナー像を形成し、形成されたトナー像を用紙Pに印刷する。用紙Pが画像形成部110に送られるタイミングは、タイミングローラ67によって調整される。より具体的には、タイミングローラ67は、タイミングセンサ68による用紙の検知結果に基づいて、画像形成部110内を搬送されるトナー像の位置に合わせて用紙Pの搬送を調整する。これにより、画像形成部110で形成されたトナー像が用紙Pの適切な位置に印刷される。 The paper P sent out from the storage unit 60 is sent to the image forming unit 110 after passing through the paper sensor 63 and the capacitance sensor 65. The image forming unit 110 forms a toner image according to an image pattern to be printed, and prints the formed toner image on the paper P. The timing at which the paper P is sent to the image forming unit 110 is adjusted by the timing roller 67. More specifically, the timing roller 67 adjusts the transport of the paper P according to the position of the toner image to be transported in the image forming unit 110 based on the detection result of the paper by the timing sensor 68. As a result, the toner image formed by the image forming unit 110 is printed at an appropriate position on the paper P.

画像形成装置100が片面印刷の指示を受け付けている場合には、制御部101は、切替爪69を駆動し、用紙Pをトレー50に排紙する。画像形成装置100が両面印刷の指示を受け付けている場合には、制御部101は、切替爪69を駆動し、用紙Pを反転ローラ70に送る。その後、用紙Pは、搬送ローラ73に送られ、再び画像形成部110を通過する。再び画像形成部110に搬送された用紙Pは、その裏面にトナー像が印刷され、トレー50に排紙される。 When the image forming apparatus 100 receives the instruction for single-sided printing, the control unit 101 drives the switching claw 69 to eject the paper P to the tray 50. When the image forming apparatus 100 receives the instruction for double-sided printing, the control unit 101 drives the switching claw 69 to send the paper P to the reversing roller 70. After that, the paper P is sent to the transport roller 73 and passes through the image forming unit 110 again. A toner image is printed on the back surface of the paper P that has been conveyed to the image forming unit 110 again, and the paper P is discharged to the tray 50.

なお、図1に示す画像形成装置100の場合、静電容量センサ65は、収納部60から直接搬送する経路の途中と、反転した用紙を搬送する経路の途中の2箇所に配置される。このように静電容量センサ65を2箇所に配置するのは一例であり、例えば画像形成部110の近傍の搬送経路66に、1箇所だけ静電容量センサ65を設けるようにしてもよい。あるいは逆に、用紙センサ63と同様に、収納部60A〜60Dごとに静電容量センサ65を配置してもよい。
また、図1に示す例では、画像形成装置100が、印刷媒体搬送装置である用紙の収納部60A〜60Dと一体化した構成とした。これに対して、画像形成装置100とは別体の印刷媒体搬送装置が、その搬送経路の途中に、静電容量センサ65を備えるようにして、搬送途中で姿勢の補正を行うようにしてもよい。あるいは、印刷媒体搬送装置は、姿勢の検知のみを行い、姿勢の補正処理は、その搬送装置で搬送された用紙に画像形成を行う画像形成装置が行うようにしてもよい。
In the case of the image forming apparatus 100 shown in FIG. 1, the capacitance sensors 65 are arranged at two locations, one in the middle of the path for directly conveying from the storage unit 60 and the other in the middle of the path for conveying the inverted paper. It is an example that the capacitance sensors 65 are arranged at two places in this way. For example, the capacitance sensors 65 may be provided at only one place in the transport path 66 near the image forming unit 110. Alternatively, conversely, similarly to the paper sensor 63, the capacitance sensor 65 may be arranged for each of the storage portions 60A to 60D.
Further, in the example shown in FIG. 1, the image forming apparatus 100 is integrated with the paper accommodating portions 60A to 60D, which are the printing medium conveying devices. On the other hand, even if the print medium transport device separate from the image forming apparatus 100 is provided with the capacitance sensor 65 in the middle of the transport path, the posture is corrected during the transport. Good. Alternatively, the print medium transport device may only detect the posture, and the posture correction process may be performed by the image forming device that forms an image on the paper transported by the transport device.

[静電容量センサの構成]
図2は、本例の静電容量センサ65の構成を示す。
図2に示すように、静電容量センサ65は、搬送経路66上を用紙Pが通過する途中に配置される。用紙Pは、矢印Mで示す方向に搬送される。
静電容量センサ65は、第1の静電容量センサを構成する2枚の電極板11、12と、第2の静電容量センサを構成する2枚の電極板21、22とを備える。それぞれの電極板対による静電容量センサは、用紙Pが搬送される方向Mとほぼ平行な辺である右辺Pr(または左辺)が通過する位置に配置される。
[Capacitance sensor configuration]
FIG. 2 shows the configuration of the capacitance sensor 65 of this example.
As shown in FIG. 2, the capacitance sensor 65 is arranged in the middle of the paper P passing over the transport path 66. The paper P is conveyed in the direction indicated by the arrow M.
The capacitance sensor 65 includes two electrode plates 11 and 12 constituting the first capacitance sensor and two electrode plates 21 and 22 constituting the second capacitance sensor. The capacitance sensor with each pair of electrode plates is arranged at a position where the right side Pr (or the left side), which is a side substantially parallel to the direction M in which the paper P is conveyed, passes.

すなわち、2枚の電極板11、12は、搬送経路66を通過する用紙Pの右辺Pr(または左辺)を挟むようにして、用紙Pの表面と裏面に近接した状態で配置される。2枚の電極板11、12の間に生じる静電容量値は、第1静電容量検知部13により検知される。
また、2枚の電極板21、22は、2枚の電極板11,12よりも若干搬送方向に進んだ位置(例えば数cm程度シフトした位置)の用紙Pの右辺Pr(または左辺)を挟むように配置される。2枚の電極板21、22の間に生じる静電容量値は、第2静電容量検知部23により検知される。
それぞれの電極板11、12、21、22は、例えば1辺が数mmから数cm程度の四角形である。また、電極板11、12の対と電極板21、22の対との距離は、1枚の用紙Pが同時に2つの電極板の対を通過する距離であればよい。
That is, the two electrode plates 11 and 12 are arranged in a state of being close to the front surface and the back surface of the paper P so as to sandwich the right side Pr (or the left side) of the paper P passing through the transport path 66. The capacitance value generated between the two electrode plates 11 and 12 is detected by the first capacitance detecting unit 13.
Further, the two electrode plates 21 and 22 sandwich the right side Pr (or left side) of the paper P at a position slightly advanced in the transport direction (for example, a position shifted by about several cm) from the two electrode plates 11 and 12. Arranged like this. The capacitance value generated between the two electrode plates 21 and 22 is detected by the second capacitance detection unit 23.
Each of the electrode plates 11, 12, 21, and 22 is, for example, a quadrangle having a side of several mm to several cm. The distance between the pair of electrode plates 11 and 12 and the pair of electrode plates 21 and 22 may be any distance as long as one sheet of paper P passes through the pair of two electrode plates at the same time.

第1静電容量検知部13が検知した静電容量値と、第2静電容量検知部23が検知した静電容量値は、用紙検知部102に供給される。用紙検知部102では、2つの静電容量値の差などの変化状態から、用紙Pの姿勢を検知する。具体的には、用紙Pの曲がり状況と、用紙Pの片寄り状況を検知する。この用紙Pの曲がり状況と、用紙Pの片寄り状況を検知する原理の詳細については後述するが、簡単に述べると、用紙Pの曲がり状況は、各静電容量検知部13,23が検知した静電容量値の差から検知する。また、用紙Pの片寄り状況は、各静電容量検知部13,23が検知した静電容量値の値そのものから検知する。 The capacitance value detected by the first capacitance detection unit 13 and the capacitance value detected by the second capacitance detection unit 23 are supplied to the paper detection unit 102. The paper detection unit 102 detects the posture of the paper P from a change state such as a difference between the two capacitance values. Specifically, the bending state of the paper P and the offsetting state of the paper P are detected. The details of the bending state of the paper P and the principle of detecting the biased state of the paper P will be described later, but briefly, the bending state of the paper P is detected by the capacitance detection units 13 and 23. Detect from the difference in capacitance value. Further, the offset state of the paper P is detected from the value of the capacitance value itself detected by the capacitance detection units 13 and 23.

用紙検知部102で検知された用紙Pの姿勢の情報は、制御部101(図1)に供給される。制御部101は、搬送中の用紙Pの曲がりや片寄りを検知した場合、その曲がりや片寄りを補正する処理を行う。制御部101によって行われる曲がりや片寄りを補正する処理には、各ローラの駆動による用紙Pの搬送位置の補正と、画像形成部110で行われる用紙Pに印刷する画像の補正の2つがある。 Information on the posture of the paper P detected by the paper detection unit 102 is supplied to the control unit 101 (FIG. 1). When the control unit 101 detects a bend or bias of the paper P during transportation, the control unit 101 performs a process of correcting the bend or bias. There are two types of processing for correcting bending and deviation performed by the control unit 101: correction of the transport position of the paper P by driving each roller and correction of the image to be printed on the paper P performed by the image forming unit 110. ..

すなわち、各ローラの駆動による用紙Pの搬送位置の補正は、例えば用紙を搬送するローラの一部(搬送ローラ62,73等)を分割して駆動することにより、用紙Pが曲がった状況や偏った状況から正しい姿勢に戻す補正である。
また、画像形成部110で用紙Pに印刷する画像の補正は、例えば用紙Pの曲がりを検知したとき、画像形成部110で該当する用紙Pに印刷する画像を、検知した曲がり状況に対応して曲がった画像にする補正である。また、用紙Pの片寄りを検知したときにも、画像形成部110で該当する用紙Pに印刷する画像を、検知した片寄り状況に対応してシフトした(片寄った)画像として補正する。
That is, in the correction of the transport position of the paper P by driving each roller, for example, a part of the rollers for transporting the paper (conveying rollers 62, 73, etc.) is divided and driven, so that the paper P is bent or biased. It is a correction to return to the correct posture from the situation.
Further, in the correction of the image printed on the paper P by the image forming unit 110, for example, when the bending of the paper P is detected, the image to be printed on the corresponding paper P by the image forming unit 110 corresponds to the detected bending condition. This is a correction that makes a bent image. Further, even when the offset of the paper P is detected, the image to be printed on the corresponding paper P by the image forming unit 110 is corrected as a shifted (biased) image according to the detected offset situation.

[用紙姿勢補正処理の流れ]
図3および図4は、制御部101の制御下で実行される用紙姿勢の補正処理の流れを示すフローチャートである。
まず、制御部101は、用紙Pへの印刷(プリント)を開始し、ユーザにより指定されたいずれかの収納部60A〜60Dからの用紙Pの搬送を開始する(ステップS11)。その後、制御部101は、搬送を開始した用紙Pが、静電容量センサ65の配置箇所に到達したか否かを判断する(ステップS12)。
[Flow of paper orientation correction processing]
3 and 4 are flowcharts showing a flow of paper posture correction processing executed under the control of the control unit 101.
First, the control unit 101 starts printing (printing) on the paper P, and starts conveying the paper P from any of the storage units 60A to 60D designated by the user (step S11). After that, the control unit 101 determines whether or not the paper P that has started to be conveyed has reached the arrangement location of the capacitance sensor 65 (step S12).

このステップS12で、搬送を開始した用紙Pが、静電容量センサ65の配置箇所に到達していないと判断した場合(ステップS12のNo)、制御部101は、静電容量センサ65の配置箇所に到達するまで待機する。そして、ステップS12で、搬送を開始した用紙Pが、静電容量センサ65の配置箇所に到達したと判断した場合(ステップS12のYes)、用紙検知部102は静電容量値を検出する(ステップS13)。このステップS13では、用紙Pが通過する際の第1静電容量検知部13による検出(第1の静電容量検出処理)と、第2静電容量検知部23の検出(第2の静電容量検出処理)の両方が行われ、それぞれの静電容量値が取得される。 If it is determined in step S12 that the paper P that has started to be conveyed has not reached the location where the capacitance sensor 65 is arranged (No in step S12), the control unit 101 determines that the location where the capacitance sensor 65 is arranged. Wait until you reach. Then, when it is determined in step S12 that the paper P that has started to be conveyed has reached the location where the capacitance sensor 65 is arranged (Yes in step S12), the paper detection unit 102 detects the capacitance value (step). S13). In this step S13, the detection by the first capacitance detection unit 13 (first capacitance detection process) when the paper P passes and the detection by the second capacitance detection unit 23 (second static electricity). Both of the capacitance detection processes) are performed, and the respective capacitance values are acquired.

それぞれの静電容量値を取得されると、用紙検知部102は、それぞれの静電容量値の差から、用紙Pの曲がり量を算出する曲がり量検知処理を行い(ステップS14)、算出した曲がり量の情報を、制御部101に供給する。そして、制御部101は、取得した曲がり量の情報から、用紙Pに曲がりがあるか否かを判断する(ステップS15)。 When each capacitance value is acquired, the paper detection unit 102 performs a bending amount detection process for calculating the bending amount of the paper P from the difference between the respective capacitance values (step S14), and the calculated bending amount is calculated. The quantity information is supplied to the control unit 101. Then, the control unit 101 determines whether or not the paper P has a bend from the acquired information on the bending amount (step S15).

ステップS15で、用紙Pに曲がりがあると判断したとき(ステップS15のYes)、制御部101は、曲がりの補正処理を実行する(ステップS16)。ここでの補正処理としては、画像形成部110が用紙Pに印刷する画像を曲がり量だけ傾斜させる画像補正と、用紙Pを駆動するいずれかのローラを使って曲がりを補正するアライメント調整による補正と、用紙Pを駆動するいずれかのローラを分割して独立で駆動する補正のいずれか1つを行う。ここで、ローラを分割して独立で駆動するとは、1本のローラの左右の駆動状態を変化させて駆動することを意味する。
あるいは、制御部101は、この3つの補正のいずれか2つまたは3つを組み合わせて補正を実行する。なお、ここでのローラを使った曲がり補正を実行する際には、搬送経路66内で用紙Pを定められた搬送方向とは逆方向に一旦後退させる処理を行って補正してもよい。
When it is determined in step S15 that the paper P is bent (Yes in step S15), the control unit 101 executes the bending correction process (step S16). The correction processing here includes an image correction in which the image forming unit 110 tilts the image to be printed on the paper P by the amount of bending, and a correction by alignment adjustment for correcting the bending by using one of the rollers driving the paper P. , Any one of the corrections in which one of the rollers for driving the paper P is divided and driven independently is performed. Here, dividing the rollers and driving them independently means driving by changing the left and right driving states of one roller.
Alternatively, the control unit 101 executes the correction by combining any two or three of the three corrections. When performing the bending correction using the rollers here, the paper P may be temporarily retracted in the direction opposite to the defined transfer direction in the transfer path 66 to correct the bending.

そして、ステップS15で、用紙Pに曲がりがないと判断したとき(ステップS14のNo)、並びにステップS16で曲がりを補正した後、さらに用紙検知部102は、用紙Pが通過する際の第1静電容量検知部13の検出値と第2静電容量検知部23の検出値を取得する(ステップS17)。このステップS17で取得する静電容量の検出値は、曲がり補正後に再度、用紙Pが静電容量センサ65の配置箇所を通過する場合に行われる新たに静電容量の検出値である。なお、ステップS17における静電容量値の検出を行わないで、ステップS13で取得した静電容量の検出値をそのまま使用することもできる。 Then, when it is determined in step S15 that the paper P is not bent (No in step S14), and after the bending is corrected in step S16, the paper detection unit 102 further performs the first static electricity when the paper P passes through. The detection value of the electric capacity detection unit 13 and the detection value of the second capacitance detection unit 23 are acquired (step S17). The capacitance detection value acquired in step S17 is a new capacitance detection value that is performed when the paper P passes through the arrangement portion of the capacitance sensor 65 again after the bending correction. It is also possible to use the detected value of the capacitance acquired in step S13 as it is without detecting the capacitance value in step S17.

第1静電容量検知部13および第2静電容量検知部23により静電容量値を取得すると、用紙検知部102は、それぞれの静電容量値の差から、用紙Pの片寄り量を算出し、算出した片寄り量の情報を、制御部101に供給する(ステップS18)。そして、制御部101は、取得した片寄り量の情報から、用紙Pに片寄りがあるか否かを判断する(ステップS19)。 When the capacitance value is acquired by the first capacitance detection unit 13 and the second capacitance detection unit 23, the paper detection unit 102 calculates the offset amount of the paper P from the difference between the respective capacitance values. Then, the calculated offset amount information is supplied to the control unit 101 (step S18). Then, the control unit 101 determines whether or not the paper P has a bias from the acquired information on the bias amount (step S19).

ステップS19で、用紙Pに片寄りがあると判断したとき(ステップS19のYes)、制御部101は、片寄りの補正処理を実行する(ステップS20)。ここでの補正処理としては、画像形成部110が用紙Pに印刷する画像を片寄り量だけシフトさせる画像補正と、用紙Pを駆動するいずれかのローラを揺動させることでの片寄りの補正のいずれか1つを行う。
そして、ステップS19で用紙Pに片寄りがないと判断した場合(ステップS19のNo)、並びにステップS20で補正を行った場合に、用紙Pの姿勢補正処理を終了する。
When it is determined in step S19 that the paper P is offset (Yes in step S19), the control unit 101 executes the offset correction process (step S20). The correction processing here includes image correction in which the image forming unit 110 shifts the image to be printed on the paper P by the amount of deviation, and correction of deviation by swinging one of the rollers driving the paper P. Do any one of the above.
Then, when it is determined in step S19 that the paper P is not biased (No in step S19), and when the correction is performed in step S20, the posture correction process of the paper P is completed.

ステップS16の補正とステップS20の補正で、特に画像形成部110での画像形成時に、該当する用紙Pに印刷する際に補正を行う場合には、制御部101の指示に基づいて、画像形成部110は一括してこれらの補正を実行する。
図4のフローチャートは、制御部101が、画像形成部110に対して行う画像補正処理の流れの例を示す。
In the correction in step S16 and the correction in step S20, especially when the image forming unit 110 forms an image and the correction is performed when printing on the corresponding paper P, the image forming unit is based on the instruction of the control unit 101. 110 collectively executes these corrections.
The flowchart of FIG. 4 shows an example of the flow of image correction processing performed by the control unit 101 on the image forming unit 110.

まず、制御部101は、用紙Pの曲がり補正を画像補正で行うか否かを判断する(ステップS21)。このステップS21で、画像補正による用紙Pの曲がり補正が必要と判断したとき(ステップS21のYes)、制御部101は、画像形成部110で用紙Pに印刷する画像を、曲がり量に対応して画像を傾斜させる指示を行う(ステップS22)。 First, the control unit 101 determines whether or not to perform the bending correction of the paper P by the image correction (step S21). When it is determined in step S21 that the bending correction of the paper P by the image correction is necessary (Yes in step S21), the control unit 101 prints the image printed on the paper P by the image forming unit 110 in accordance with the bending amount. An instruction is given to tilt the image (step S22).

そして、ステップS21で用紙Pに曲がりがないと判断した場合(ステップS21のNo)、並びにステップS22で傾斜させる補正を行った後に、制御部101は、さらに用紙Pの片寄り補正を画像補正で行うか否かを判断する(ステップS23)。このステップS23で、画像補正による用紙Pの片寄り補正が必要と判断したとき(ステップS23のYes)、制御部101は、画像形成部110で用紙Pに印刷する画像を、片寄り量に対応して画像をシフトさせる指示を行う(ステップS24)。なお、このステップS24でのシフトは、ステップS22での傾斜指示があるとき、傾斜とシフトが同じ画像に対して同時に実行される。 Then, when it is determined in step S21 that the paper P is not bent (No in step S21), and after the correction for tilting in step S22 is performed, the control unit 101 further corrects the offset of the paper P by image correction. It is determined whether or not to perform (step S23). When it is determined in step S23 that the offset correction of the paper P by image correction is necessary (Yes in step S23), the control unit 101 corresponds to the offset amount of the image printed on the paper P by the image forming unit 110. Then, an instruction to shift the image is given (step S24). The shift in step S24 is executed at the same time for the same image when the tilt is instructed in step S22.

そして、ステップS23で用紙Pに片寄りがないと判断した場合(ステップS23のNo)、並びにステップS24でシフトさせる補正を行った後に、用紙Pに対する画像補正を終了する。 Then, when it is determined in step S23 that the paper P is not biased (No in step S23), and after the correction for shifting is performed in step S24, the image correction for the paper P is completed.

[2つの静電容量センサで姿勢を検知する処理の詳細]
次に、図5〜図9を参照して、本例の画像形成装置100で用紙Pの姿勢を検知する処理の詳細について説明する。
図5(a)〜(c)は、図2に示した電極板11、12および電極板21、22と、用紙Pとの配置関係と、その配置関係で検知される相互容量の仕組みについて示した図である。
図5(a)に示すように、各組の電極板11、12および電極板21、22が、用紙Pの特定の辺(例えば図2に示す右辺Pr)にかかるように配置されている。このとき、各電極板11、12、21、22の幅(搬送方向Mのサイズ)をX、長さ(搬送方向Mと直交する方向のサイズ)をYとする。また、各電極板11、12、21、22と用紙Pが重なっている長さをY′とする。
[Details of processing to detect attitude with two capacitance sensors]
Next, with reference to FIGS. 5 to 9, the details of the process of detecting the posture of the paper P by the image forming apparatus 100 of this example will be described.
5 (a) to 5 (c) show the arrangement relationship between the electrode plates 11 and 12 and the electrode plates 21 and 22 shown in FIG. 2 and the paper P, and the mechanism of mutual capacitance detected by the arrangement relationship. It is a figure.
As shown in FIG. 5A, the electrode plates 11 and 12 and the electrode plates 21 and 22 of each set are arranged so as to cover a specific side (for example, the right side Pr shown in FIG. 2) of the paper P. At this time, the width (size of the transport direction M) of each of the electrode plates 11, 12, 21, and 22 is X, and the length (size in the direction orthogonal to the transport direction M) is Y. Further, the length at which the electrode plates 11, 12, 21, 22 and the paper P overlap is defined as Y'.

また、図5(b)に示すように、各組の電極板11、12(または電極板21、22)の面積をS[mm2]とし、対向した2枚の電極板11、12(または電極板21、22)の距離をd[mm]とする。さらに、電極板11、12(または電極板21、22)の間を通過する用紙Pの厚さをA[mm]とし、電極板11、12(または電極板21、22)と用紙Pとが重なる面積をS′[mm2]とする。 Further, as shown in FIG. 5 (b), the area of the electrode plates 11 and 12 (or the electrode plates 21 and 22) of each set is S [mm 2 ], and the two opposing electrode plates 11 and 12 (or Let the distance between the electrode plates 21, 22) be d [mm]. Further, the thickness of the paper P passing between the electrode plates 11 and 12 (or the electrode plates 21 and 22) is set to A [mm], and the electrode plates 11 and 12 (or the electrode plates 21 and 22) and the paper P are separated from each other. Let the overlapping area be S'[mm 2 ].

このとき、電極板11、12(または電極板21、22)で検知される相互容量値は、図5(c)の回路で示すことができる。
図5(c)の回路の左側は、電極板11、12(または電極板21,22)と用紙Pとが重なる箇所の静電容量を示し、図5(c)の回路の右側は、用紙Pと重なっていない箇所の電極板11、12(または電極板21,22)の静電容量を示す。図5(c)に示すように接続した静電容量が、2枚の電極板11、12(または電極板21,22)の間に生じることになる。
At this time, the mutual capacitance value detected by the electrode plates 11 and 12 (or the electrode plates 21 and 22) can be shown by the circuit of FIG. 5 (c).
The left side of the circuit of FIG. 5 (c) shows the capacitance at the portion where the electrode plates 11 and 12 (or the electrode plates 21 and 22) and the paper P overlap, and the right side of the circuit of FIG. 5 (c) shows the paper. The capacitance of the electrode plates 11 and 12 (or the electrode plates 21 and 22) not overlapping with P is shown. As shown in FIG. 5C, the connected capacitance is generated between the two electrode plates 11 and 12 (or the electrode plates 21 and 22).

すなわち、電極板11、12(または電極板21、22)と用紙Pとが重なる箇所では、用紙Pに特有の比誘電率εp[F/m]と、用紙Pの厚さA[mm]と、重なる面積S′[mm2]とで決まる用紙Pの静電容量と、対向した電極板11,12(または電極板21,22)の距離dから用紙Pの厚さAを減算したd−A[mm]の空気中の静電容量とを加算した静電容量が検出される。 That is, at the place where the electrode plates 11 and 12 (or the electrode plates 21 and 22) and the paper P overlap, the relative dielectric constant εp [F / m] peculiar to the paper P and the thickness A [mm] of the paper P , The capacitance of the paper P determined by the overlapping area S'[mm 2 ] and the distance d of the opposing electrode plates 11, 12 (or the electrode plates 21 and 22) minus the thickness A of the paper P d- The capacitance obtained by adding the capacitance of A [mm] in the air is detected.

また、用紙Pが重なっていない箇所では、対向した電極板11、12(または電極板21、22)の面積S[mm2]から面積S′[mm2]を減算した面積と、両電極板11、12(または電極板21、22)の距離d[mm]と、空気中の比誘電率εp[F/m]とで決まる静電容量が検出される。
これらの静電容量をあわせたものが、電極板11、12(または電極板21、22)の間の静電容量として、第1静電容量検知部13(または第2静電容量検知部23)で検知される。
Further, in the portion where the sheet P is not overlapped, the area obtained by subtracting the area S '[mm 2] from the area S [mm 2] of the opposing electrode plates 11, 12 (or the electrode plates 21 and 22), electrode plates The capacitance determined by the distance d [mm] of 11 and 12 (or the electrode plates 21 and 22) and the relative permittivity εp [F / m] in the air is detected.
The combination of these capacitances is the capacitance between the electrode plates 11 and 12 (or the electrode plates 21 and 22), which is the first capacitance detection unit 13 (or the second capacitance detection unit 23). ) Is detected.

図6は、用紙Pが電極板11、12、および電極板21、22の配置箇所を通過する際の、用紙Pと各電極板11、12、21、22との位置関係の変化の例を示す。図6では、用紙Pは曲がった状態で方向Mに搬送され、用紙右辺Prが電極板11、12の対の箇所と電極板21、22の対の箇所を通過する。
図6(a)に示すように、方向Mに用紙Pを搬送することで、最初に用紙上辺Pfが、電極板11、12で挟まれた箇所を通過し、その後、用紙上辺Pfが、電極板21、22で挟まれた箇所に到達する。図6(a)に示す状態では、電極板11、12での静電容量の検出が可能である。
FIG. 6 shows an example of a change in the positional relationship between the paper P and each of the electrode plates 11, 12, 21, 22 when the paper P passes through the arrangement locations of the electrode plates 11, 12, and the electrode plates 21, 22. Shown. In FIG. 6, the paper P is conveyed in the direction M in a bent state, and the right side Pr of the paper passes through the paired portion of the electrode plates 11 and 12 and the paired portion of the electrode plates 21 and 22.
As shown in FIG. 6A, by transporting the paper P in the direction M, the paper upper side Pf first passes through the portion sandwiched between the electrode plates 11 and 12, and then the paper upper side Pf becomes the electrode. It reaches the part sandwiched between the plates 21 and 22. In the state shown in FIG. 6A, the capacitance can be detected on the electrode plates 11 and 12.

図6(a)に示す状態からさらに用紙Pの搬送が進むことで、図6(b)に示すように、用紙上辺Pfが電極板21、22で挟まれた箇所を進み、その後、図6(c)に示すように、用紙上辺Pfが電極板21、22を通り越す状態になる。なお、図6(b)に示す状態では、電極板11、12での静電容量の検出が可能であるが、電極板21、22での静電容量の検出は完全ではない。図6(c)に示す状態になって、始めて電極板11、12での静電容量の検出と、電極板21、22での静電容量の検出とが可能になる。 As the paper P is further conveyed from the state shown in FIG. 6 (a), as shown in FIG. 6 (b), the upper side Pf of the paper advances at the portion sandwiched between the electrode plates 21 and 22, and then FIG. As shown in (c), the upper side Pf of the paper passes through the electrode plates 21 and 22. In the state shown in FIG. 6B, the capacitance can be detected on the electrode plates 11 and 12, but the capacitance on the electrode plates 21 and 22 is not completely detected. Only in the state shown in FIG. 6C, the capacitance can be detected by the electrode plates 11 and 12, and the capacitance can be detected by the electrode plates 21 and 22.

さらに、用紙Pの搬送が進むことで、図6(d)に示すように、用紙下辺Peが電極板11、12の端を過ぎる。図6(d)に示す状態では、電極板21、22での静電容量の検出が可能である。
このようにして用紙Pが電極板11、12と電極板21、22の配置箇所を通過するが、電極板11、12と電極板21、22での静電容量の検出は、図6(c)に示すように、用紙上辺Pfが電極板21、22を通過しており、かつ、用紙下辺Peが電極板11、12に到達していない状態で行われる。
Further, as the paper P is conveyed, the lower side Pe of the paper passes the edges of the electrode plates 11 and 12, as shown in FIG. 6D. In the state shown in FIG. 6D, the capacitance can be detected on the electrode plates 21 and 22.
In this way, the paper P passes through the positions where the electrode plates 11 and 12 and the electrode plates 21 and 22 are arranged, and the detection of the capacitance on the electrode plates 11 and 12 and the electrode plates 21 and 22 is shown in FIG. 6 (c). ), The paper upper side Pf has passed through the electrode plates 21 and 22, and the paper lower side Pe has not reached the electrode plates 11 and 12.

図6に示すように、用紙Pが電極板11、12と電極板21、22とを通過して行くことで、用紙Pに曲がりが発生している場合、それぞれの電極板対を通過する際の用紙Pと重なる箇所の面積に変化が生じ、検知される結合容量が変化する。
図7は、電極板11、12の対(または電極板21、22の対)を通過する際の用紙Pと重なる箇所の面積の変化から、電極板対で検出される静電容量が変化する勾配特性を示す。
As shown in FIG. 6, when the paper P passes through the electrode plates 11 and 12 and the electrode plates 21 and 22, and the paper P is bent, when the paper P passes through the respective electrode plate pairs. The area of the portion overlapping the paper P of the paper P changes, and the detected coupling capacity changes.
In FIG. 7, the capacitance detected by the electrode plate pair changes from the change in the area of the portion overlapping the paper P when passing through the pair of the electrode plates 11 and 12 (or the pair of the electrode plates 21 and 22). Shows gradient characteristics.

図7に示す電極板11、12と用紙Pとの位置関係は、ある時点での用紙右辺Pr1の位置(図中に破線で示す位置)から、所定時間後に用紙右辺Pr2の位置(図中に実線で示す位置)に変化した場合を示す。ここでのΔS[mm2]は、両位置での用紙面積の差である。
この用紙右辺Pr1の位置から用紙右辺Pr2の位置に変化したときの静電容量の勾配特性ΔC[F]は、次式で示される。
The positional relationship between the electrode plates 11 and 12 shown in FIG. 7 and the paper P is the position of the paper right side Pr2 (in the figure) after a predetermined time from the position of the paper right side Pr1 (the position indicated by the broken line in the figure) at a certain time. The case where the position is changed to the solid line) is shown. Here, ΔS [mm 2 ] is the difference in paper area at both positions.
The gradient characteristic ΔC [F] of the capacitance when the position of the paper right side Pr1 is changed to the position of the paper right side Pr2 is expressed by the following equation.

Figure 2020189738
Figure 2020189738

本例においては、用紙位置変化による容量値の勾配特性から、用紙検知部102が用紙Pの曲がり状況を検知する。 In this example, the paper detection unit 102 detects the bending state of the paper P from the gradient characteristic of the capacity value due to the change in the paper position.

図8は用紙位置の変化に連動して、用紙Pの曲がり量を検出する処理の例を示す。
図8に示すように、電極板11、12が用紙Pと重なった範囲D11が生じ、電極板21,22が用紙と重なった範囲D12が生じたとする。
このとき、2つの範囲D11、D12の面積差分値ΔSが、静電容量の差分値ΔCに比例する。ここで、用紙検知部102は、予め特定の面積差分値ΔSでの静電容量の差分値ΔCと、その状態での曲がり角度θとの関係を、基準値として保持しておく。
そして、用紙検知部102は、検出結果で得られた静電容量の差分値ΔC′から、以下の式でその状況での曲がり角度θ′を算出する。
FIG. 8 shows an example of a process for detecting the bending amount of the paper P in conjunction with the change in the paper position.
As shown in FIG. 8, it is assumed that a range D11 in which the electrode plates 11 and 12 overlap the paper P is generated, and a range D12 in which the electrode plates 21 and 22 overlap the paper is generated.
At this time, the area difference value ΔS of the two ranges D11 and D12 is proportional to the capacitance difference value ΔC. Here, the paper detection unit 102 holds in advance the relationship between the difference value ΔC of the capacitance at the specific area difference value ΔS and the bending angle θ in that state as a reference value.
Then, the paper detection unit 102 calculates the bending angle θ'in that situation from the difference value ΔC'of the capacitance obtained in the detection result by the following formula.

Figure 2020189738
Figure 2020189738

例えば、面積差分値ΔS=10のとき、静電容量値の差分値ΔC=10とし、曲がり角度1°とすると、検出した静電容量差分値ΔC=1のとき、用紙検知部102は曲がり角度=0.1°と検知する。
なお、曲がり角度を正しく算出するためには、用紙P(印刷媒体)の種類で決まる比誘電率と、用紙P(印刷媒体)の厚さの情報が必要であり、用紙検知部102は、基準値を用紙の種類と厚さ毎に保持する。そして、画像形成装置100が使用する用紙Pの種類と厚さを、ユーザ操作などで予め選択することで、その選択された用紙種類と厚さでの基準値を使用して、曲がり角度の算出を行うことができる。
For example, when the area difference value ΔS = 10, the difference value ΔC = 10 of the capacitance value and the bending angle 1 °, the paper detection unit 102 bends the angle when the detected capacitance difference value ΔC = 1. = 0.1 ° is detected.
In order to correctly calculate the bending angle, information on the relative permittivity determined by the type of paper P (printing medium) and the thickness of paper P (printing medium) is required, and the paper detection unit 102 uses the reference. Hold values for each paper type and thickness. Then, the type and thickness of the paper P used by the image forming apparatus 100 are selected in advance by user operation or the like, and the bending angle is calculated using the reference value for the selected paper type and thickness. It can be performed.

次に、電極板11、12で検知した静電容量値と、電極板21、22で検知した静電容量値に基づいて、用紙検知部102が用紙の片寄りを検知する処理について説明する。
図9は、用紙Pの曲がりがない状態(上述した曲がり角度θ′=0°)で、電極板11、12が用紙Pと重なった範囲D21と、電極板21、22が用紙と重なった範囲D22から、片寄り量を検知する状態を示す。
用紙Pの曲がりがない状態では、電極板11、12が用紙Pと重なった範囲D21と、電極板21、22が用紙と重なった範囲D22とは、同じ面積になる。
Next, a process of detecting the offset of the paper by the paper detection unit 102 based on the capacitance value detected by the electrode plates 11 and 12 and the capacitance value detected by the electrode plates 21 and 22 will be described.
FIG. 9 shows a range D21 in which the electrode plates 11 and 12 overlap the paper P and a range in which the electrode plates 21 and 22 overlap the paper in a state where the paper P is not bent (the above-mentioned bending angle θ ′ = 0 °). From D22, the state of detecting the offset amount is shown.
When the paper P is not bent, the area D21 where the electrode plates 11 and 12 overlap the paper P and the area D22 where the electrode plates 21 and 22 overlap the paper have the same area.

ここで、用紙検知部102は、用紙Pの曲がりがない状態で、用紙Pの片寄りがない場合の範囲D21、D22の面積に対応した、それぞれの電極板対の静電容量値C1を、基準値として保持する。このとき、用紙検知部102は、基準の静電容量値C1の他に、そのときの電極板11、12(または電極板21,22)の用紙Pと重なった距離Y′[mm](図5(a)参照)と、用紙Pのセンタ間の距離Dと、用紙Pのサイズ別の用紙端部の基準通過位置dについても保持する。
そして、用紙検知部102は、検出結果で得られた静電容量値C2から、以下の式でその状況での片寄り量を算出する。
Here, the paper detection unit 102 sets the capacitance value C1 of each electrode plate pair corresponding to the areas of the ranges D21 and D22 when the paper P is not bent and the paper P is not offset. Hold as a reference value. At this time, in addition to the reference capacitance value C1, the paper detection unit 102 has a distance Y ′ [mm] (FIG.) that overlaps with the paper P of the electrode plates 11 and 12 (or the electrode plates 21 and 22) at that time. 5 (a)), the distance D between the centers of the paper P, and the reference passing position d of the paper edge according to the size of the paper P are also held.
Then, the paper detection unit 102 calculates the offset amount in that situation from the capacitance value C2 obtained from the detection result by the following formula.

Figure 2020189738
Figure 2020189738

なお、片寄り検知用の基準となる静電容量値C1についても、用紙Pの種類と厚さ毎に用意する。 The capacitance value C1 as a reference for offset detection is also prepared for each type and thickness of the paper P.

以上説明したように、本例の画像形成装置100によると、用紙検知部102は、2組の静電容量センサ(電極板11、12によるセンサと電極板21、22によるセンサ)により検出された静電容量値に基づいて、用紙の曲がり角度と片寄り量を正確に検知することが可能になる。なお、曲がり状況の検知と片寄り状況の検知の双方を行う場合には、図3のフローチャートで説明したように、曲がり状況の検知をして補正した後、片寄り状況の検知の検知をして補正するのが好ましい。
また、本例の場合には、予め基準となる値を用意しておけば、用紙(印刷媒体)として様々な種類のものに対応できるようになる。例えば、印刷媒体としてフィルムを使用する場合であっても、曲がり角度と片寄り量を正確に検知できるようになる。
As described above, according to the image forming apparatus 100 of this example, the paper detection unit 102 is detected by two sets of capacitance sensors (sensors by electrode plates 11 and 12 and sensors by electrode plates 21 and 22). Based on the capacitance value, it is possible to accurately detect the bending angle and the amount of offset of the paper. When both the bending situation is detected and the biasing situation is detected, as described in the flowchart of FIG. 3, the bending situation is detected and corrected, and then the biased situation is detected. It is preferable to correct it.
Further, in the case of this example, if a reference value is prepared in advance, it becomes possible to correspond to various types of paper (printing medium). For example, even when a film is used as a print medium, the bending angle and the amount of offset can be accurately detected.

なお、図2に示すセンサ配置の場合、用紙Pの曲がり量を検知するためには、電極板11、12、21、22として、印刷時に使用する用紙のサイズの種類に応じて、長さ(図5(a)の長さY)を長く設定する必要がある。
あるいは、用紙のサイズごとに、電極板対を、複数配置するようにしてもよい。例えば、A4サイズの用紙の右辺または左辺が通過する位置に対応して、2組の電極板対を配置すると共に、A3サイズの用紙の右辺または左辺が通過する位置に対応して、それとは別の2組の電極板対を配置するようにしてもよい。
In the case of the sensor arrangement shown in FIG. 2, in order to detect the bending amount of the paper P, the electrode plates 11, 12, 21, and 22 are lengthened according to the type of paper size used at the time of printing. It is necessary to set the length Y) in FIG. 5 (a) to be long.
Alternatively, a plurality of electrode plate pairs may be arranged for each size of the paper. For example, two sets of electrode plate pairs are arranged corresponding to the position where the right side or the left side of A4 size paper passes, and are separated from the position corresponding to the position where the right side or left side of A3 size paper passes. Two pairs of electrode plates may be arranged.

[センサ配置の別の例]
なお、図2に示す例では、用紙Pの右辺Prと接する位置に、電極板11,12と電極板21,22とを配置するようにした。これに対して、用紙Pのその他の位置の辺と接するように、2組の電極板対を配置してもよい。例えば、図示は省略するが、用紙Pの左辺と接する位置に、2組の電極板対を配置してもよい。この場合の検出処理は、用紙Pの右辺と接する位置に配置した場合と全く同じである。
[Another example of sensor placement]
In the example shown in FIG. 2, the electrode plates 11 and 12 and the electrode plates 21 and 22 are arranged at positions in contact with Pr on the right side of the paper P. On the other hand, two sets of electrode plate pairs may be arranged so as to be in contact with the sides of the paper P at other positions. For example, although not shown, two sets of electrode plate pairs may be arranged at positions in contact with the left side of the paper P. The detection process in this case is exactly the same as the case where the paper P is arranged at a position in contact with the right side of the paper P.

あるいは、図10に示すように、用紙Pの上辺Pfと接する位置に、2組の電極板対を配置してもよい。
すなわち、用紙Pの上辺Pfと接する位置で挟むように、1組の電極板31、32を配置すると共に、その電極板31、32と若干離れた同じ上辺Pfと接する位置に、別の1組の電極板41、42を配置する。
Alternatively, as shown in FIG. 10, two sets of electrode plate pairs may be arranged at positions in contact with the upper side Pf of the paper P.
That is, one set of electrode plates 31 and 32 is arranged so as to be sandwiched at a position in contact with the upper side Pf of the paper P, and another set is arranged at a position slightly separated from the electrode plates 31 and 32 and in contact with the same upper side Pf. The electrode plates 41 and 42 of the above are arranged.

そして、1組の電極板31、32で生じる静電容量値を、第1静電容量検知部13で検知し、もう1組の電極板41、42で生じる静電容量値を、第2静電容量検知部23で検知する。第1静電容量検知部13で検知した静電容量値と、第2静電容量検知部23で検知した静電容量値は、用紙検知部102に供給する。用紙検知部102では、2つの静電容量値の差から、用紙Pの曲がり状況を検知する。
なお、図10に搬送方向Mとして示すように、用紙Pは搬送されるため、用紙Pの上辺Pfが各電極板対を通過するタイミングで、それぞれの電極板対から静電容量値を検知する必要がある。あるいは、図示は省略するが、用紙Pの下辺が各電極板対を通過するタイミングで、それぞれの電極板対から静電容量値を検知するようにしてもよい。
Then, the capacitance value generated by one set of electrode plates 31 and 32 is detected by the first capacitance detection unit 13, and the capacitance value generated by the other set of electrode plates 41 and 42 is set to the second static electricity. The capacitance detection unit 23 detects it. The capacitance value detected by the first capacitance detection unit 13 and the capacitance value detected by the second capacitance detection unit 23 are supplied to the paper detection unit 102. The paper detection unit 102 detects the bending state of the paper P from the difference between the two capacitance values.
Since the paper P is transported as shown in FIG. 10 as the transport direction M, the capacitance value is detected from each electrode plate pair at the timing when the upper side Pf of the paper P passes through each electrode plate pair. There is a need. Alternatively, although not shown, the capacitance value may be detected from each pair of electrode plates at the timing when the lower side of the paper P passes through each pair of electrode plates.

このように、用紙Pの上辺(または下辺)に電極板31,32,41,42を配置した場合にも、用紙の曲がり状況を検知することができる。この図10に示す構成の場合には、用紙のサイズがいずれであっても、同じ電極板対で用紙の曲がり状況に応じた静電容量値を検知することができる。但し、図10に示すセンサ配置の場合には、用紙の片寄りを検知することはできない。 In this way, even when the electrode plates 31, 32, 41, and 42 are arranged on the upper side (or lower side) of the paper P, the bending state of the paper can be detected. In the case of the configuration shown in FIG. 10, regardless of the size of the paper, the same electrode plate pair can detect the capacitance value according to the bending condition of the paper. However, in the case of the sensor arrangement shown in FIG. 10, it is not possible to detect the offset of the paper.

11,12,21,22,31,32,41,42…電極板、13…第1静電容量検知部、23…第2静電容量検知部、50…トレー、60…用紙搬送装置、60A〜60D…収納部、61…給紙ローラ、62,73…搬送ローラ、63,64…用紙センサ、65…静電容量センサ、66…搬送経路、67…タイミングローラ、68…タイミングセンサ、69…切替爪、70…反転ローラ、100…画像形成装置、101制御部、102用紙検知部、110画像形成部、P…用紙(印刷媒体)、Pf…用紙上辺、Pe…用紙下辺、Pr…用紙右辺 11,12,21,22,31,32,41,42 ... Electrode plate, 13 ... 1st capacitance detection unit, 23 ... 2nd capacitance detection unit, 50 ... Tray, 60 ... Paper transfer device, 60A ~ 60D ... Storage unit, 61 ... Paper feed roller, 62, 73 ... Transfer roller, 63, 64 ... Paper sensor, 65 ... Capacitive sensor, 66 ... Transfer path, 67 ... Timing roller, 68 ... Timing sensor, 69 ... Switching claw, 70 ... reversing roller, 100 ... image forming device, 101 control unit, 102 paper detecting unit, 110 image forming unit, P ... paper (printing medium), Pf ... paper upper side, Pe ... paper lower side, Pr ... paper right side

Claims (9)

印刷媒体の搬送経路に設置され、少なくとも前記印刷媒体の特定の辺が通過する第1の静電容量センサと、
前記印刷媒体の搬送経路の前記第1の静電容量センサとは離れた位置に設置され、前記特定の辺と同じ辺が通過する第2の静電容量センサと、
前記第1の静電容量センサから得た静電容量値と、前記第2の静電容量センサから得た静電容量値との差分から、前記印刷媒体の曲がり量を検知する検知部と、
前記検知部が検知した前記印刷媒体の曲がり量に基づいて、前記印刷媒体に形成する画像の位置の補正、または前記印刷媒体の曲がり状況の補正を行う制御部と、を備える
画像形成装置。
A first capacitance sensor installed in the transport path of the print medium and through which at least a specific side of the print medium passes.
A second capacitance sensor that is installed at a position away from the first capacitance sensor in the transport path of the print medium and that the same side as the specific side passes through.
A detection unit that detects the amount of bending of the print medium from the difference between the capacitance value obtained from the first capacitance sensor and the capacitance value obtained from the second capacitance sensor.
An image forming apparatus including a control unit that corrects the position of an image formed on the print medium or the bending state of the print medium based on the amount of bending of the print medium detected by the detection unit.
前記印刷媒体の特定の辺は、前記印刷媒体が搬送される方向とほぼ平行な辺であり、
前記第1の静電容量センサと前記第2の静電容量センサは、前記印刷媒体が搬送される方向にシフトして配置される
請求項1に記載の画像形成装置。
A specific side of the print medium is a side substantially parallel to the direction in which the print medium is conveyed.
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the first capacitance sensor and the second capacitance sensor are arranged so as to shift in a direction in which the print medium is conveyed.
さらに、前記検知部は、前記第1の静電容量センサから得た静電容量値と、前記第2の静電容量センサから得た静電容量値とに基づいて、前記印刷媒体の片寄り量を検知し、
前記制御部は、前記検知部が検知した前記印刷媒体の片寄り量に基づいて、前記印刷媒体に形成する画像の位置の補正、または前記印刷媒体の片寄り状況の補正を行う
請求項2に記載の画像形成装置。
Further, the detection unit shifts the print medium based on the capacitance value obtained from the first capacitance sensor and the capacitance value obtained from the second capacitance sensor. Detect the amount,
According to claim 2, the control unit corrects the position of an image formed on the print medium or corrects the offset state of the print medium based on the amount of deviation of the print medium detected by the detection unit. The image forming apparatus described.
前記制御部による前記印刷媒体の曲がり状況の補正および片寄り状況の補正は、前記印刷媒体の搬送経路に設置された駆動系で行われ、前記印刷媒体の曲がり状況の補正を行った後、前記印刷媒体の片寄り状況の補正を行う
請求項3に記載の画像形成装置。
The control unit corrects the bending state of the print medium and the biased state by the drive system installed in the transport path of the printing medium, and after correcting the bending state of the print medium, the above-mentioned The image forming apparatus according to claim 3, wherein the offset state of the print medium is corrected.
前記検知部での前記印刷媒体の曲がり量の検知は、前記第1の静電容量センサの静電容量値と、前記第2の静電容量センサの静電容量値との差分を予め保持し、保持した差分と、検知した差分との比較で行う
請求項1に記載の画像形成装置。
In the detection of the bending amount of the print medium by the detection unit, the difference between the capacitance value of the first capacitance sensor and the capacitance value of the second capacitance sensor is held in advance. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the retained difference is compared with the detected difference.
前記印刷媒体の特定の辺は、前記印刷媒体が搬送される方向とほぼ直交する辺であり、
前記第1の静電容量センサと前記第2の静電容量センサは、前記印刷媒体が搬送される方向とほぼ直交する方向に並べて配置される
請求項1に記載の画像形成装置。
A specific side of the print medium is a side substantially orthogonal to the direction in which the print medium is conveyed.
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the first capacitance sensor and the second capacitance sensor are arranged side by side in a direction substantially orthogonal to a direction in which the print medium is conveyed.
前記第1の静電容量センサと前記第2の静電容量センサは、それぞれ前記印刷媒体の表面および裏面に近接した2枚の電極板で構成される
請求項1〜6のいずれか1項に記載の画像形成装置。
The first capacitance sensor and the second capacitance sensor are according to any one of claims 1 to 6, which are composed of two electrode plates close to the front surface and the back surface of the print medium, respectively. The image forming apparatus described.
印刷媒体の搬送経路に設置され、少なくとも前記印刷媒体の特定の辺が通過する第1の静電容量センサと、
前記印刷媒体の搬送経路の前記第1の静電容量センサとは離れた位置に設置され、前記特定の辺と同じ辺が通過する第2の静電容量センサと、
前記第1の静電容量センサから得た静電容量値と、前記第2の静電容量センサから得た静電容量値との差分から、前記印刷媒体の曲がり量を検知する検知部と、を備える
印刷媒体搬送装置。
A first capacitance sensor installed in the transport path of the print medium and through which at least a specific side of the print medium passes.
A second capacitance sensor that is installed at a position away from the first capacitance sensor in the transport path of the print medium and that the same side as the specific side passes through.
A detection unit that detects the amount of bending of the print medium from the difference between the capacitance value obtained from the first capacitance sensor and the capacitance value obtained from the second capacitance sensor. A print medium transfer device comprising.
印刷媒体の搬送経路に設置された第1の静電容量センサで、前記印刷媒体の特定の辺が通過する際の静電容量を検出する第1の静電容量検出処理と、
前記第1の静電容量センサとは異なる位置で、前記印刷媒体の特定の辺が通過する際の静電容量を検出する第2の静電容量検出処理と、
前記第1の静電容量検出処理で検出した静電容量値と、前記第2の静電容量検出処理で検出した静電容量値との差分から、前記印刷媒体の曲がり量を検知する曲がり量検知処理と、
前記検知処理により検知した前記印刷媒体の曲がり量に基づいて、前記印刷媒体に形成する画像の位置の補正、または前記印刷媒体の曲がり状況の補正を行う制御処理と、を含む
画像形成方法。
A first capacitance detection process that detects the capacitance when a specific side of the print medium passes by a first capacitance sensor installed in the transport path of the print medium, and a first capacitance detection process.
A second capacitance detection process that detects the capacitance when a specific side of the print medium passes at a position different from that of the first capacitance sensor.
The amount of bending that detects the amount of bending of the print medium from the difference between the capacitance value detected by the first capacitance detection process and the capacitance value detected by the second capacitance detection process. Detection processing and
An image forming method including a control process for correcting the position of an image formed on the print medium or a bending state of the print medium based on the amount of bending of the print medium detected by the detection process.
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