JP2022001920A - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】画像を形成する位置の位置ずれを抑制可能な画像形成装置及び画像形成方法を提供する。【解決手段】画像形成装置は、記録媒体に画像を形成する画像形成部と、搬送される記録媒体の搬送速度を検知する検知部と、検知される搬送速度の変動範囲に応じて、画像の形成タイミングを変更する変更部と、を備える。画像形成方法は、搬送される記録媒体の搬送速度を検知し、検知される搬送速度の変動範囲に応じて、記録媒体に画像を形成する形成タイミングを変更する。【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成装置及び画像形成方法に関する。

複合機、プリンターなどの画像形成装置において、画像が予め形成された記録媒体（例えば、連続紙）に対して、印刷用画像（追い刷り画像）を形成する追い刷り印刷が行われる場合がある。追い刷り印刷を行う場合には、アイマークと呼ばれる画像が記録媒体に予め形成される。アイマークは、追い刷り印刷を行う際に、追い刷り画像の形成を開始するタイミングのトリガーとなるものであり、例えば、黒い四角形のマークが用いられる。

例えば、記録媒体としての連続紙に追い刷り印刷を行う場合には、画像とアイマークが連続紙に予め形成される。追い刷り印刷のため、連続紙が搬送されると、連続紙のアイマークをアイマーク検出部で検出し、この検出タイミングをトリガーとして、追い刷り画像の形成が開始される。例えば、この検出タイミングが、画像形成装置における画像形成部の感光体に対する追い刷り画像の書き出しタイミングとなり、これにより、追い刷り画像を連続紙の所望の位置に形成することができる。この結果、予め印刷された画像に合わせた位置に追い刷り画像を形成することができる。

このような画像形成装置として、特許文献１には、連続紙の単位用紙毎に設けられたアイマークを基準位置検出センサーで検出することが開示されている。この画像形成装置では、アイマークの位置を認識し、基準位置検出センサーから画像形成部の画像形成位置までの搬送長と用紙の搬送速度に基づいて、画像の書き出しタイミングを得ている。

特開２００７−９１３４７号公報

ところで、連続紙に追い刷り印刷を行う場合、当該連続紙の搬送速度が変動する影響で、所望の位置からずれた位置に画像が形成されるときがある。この要因の１つとして、画像形成装置の定着ローラーが考えられる。具体的に説明すると、連続紙を搬送する場合、定着ローラーによる搬送が連続紙の搬送速度を支配するが、定着ローラーには、その熱膨張やローラー偏芯などの変動成分がある。これらの変動により、定着ローラーの周速度が変動し、連続紙の搬送速度が変動して、所望の位置からずれた位置に画像が形成されることになる。このような変動は除去することが望ましいが、例えば、定着ローラーの熱膨張による変動を除去するためには、冷却装置などが必要となり、それは装置コストの増加を招き、現実的には困難である。

本発明の目的は、画像を形成する位置の位置ずれを抑制可能な画像形成装置及び画像形成方法を提供することにある。

本発明に係る画像形成装置は、
記録媒体に画像を形成する画像形成部と、
搬送される前記記録媒体の搬送速度を検知する検知部と、
検知される前記搬送速度の変動範囲に応じて、前記画像の形成タイミングを変更する変更部と、
を備える。

本発明に係る画像形成方法は、
搬送される記録媒体の搬送速度を検知し、
検知される前記搬送速度の変動範囲に応じて、前記記録媒体に画像を形成する形成タイミングを変更する。

本発明によれば、画像を形成する位置の位置ずれを抑制することができる。

本発明の実施の形態に係る画像形成装置の全体構成を概略的に示す図である。 本発明の実施の形態に係る画像形成装置の制御系の主要部を示すブロック図である。 用紙搬送速度の変動範囲の変動中心を用いて位置合わせを実施する場合を示す図である。 用紙搬送速度の変動範囲の変動下限を用いて位置合わせを実施する場合を示す図である。 ユーザー指令の場合の画像形成の位置合わせ方法を説明するフローチャートである。 自動指令の場合の画像形成の位置合わせ方法を説明するフローチャートである。 基準速度の算出に移動平均処理を用いる場合を説明する図である。 基準速度の算出に統計解析処理を用いる場合を説明する図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

［画像形成装置の構成］
図１は、本実施の形態に係る画像形成装置１の全体構成を概略的に示す図である。また、図２は、本実施の形態に係る画像形成装置１の制御系の主要部を示すブロック図である。

画像形成装置１は、枚葉紙に限らず、連続紙Ｓ（ロール紙、長尺紙）などの記録媒体に画像を形成可能なものである。そのため、画像形成装置１は、図１に示すように、画像形成装置本体１００と連続紙供給部７０と連続紙回収部８０とを備える。連続紙供給部７０は、連続紙Ｓの給紙を行い、連続紙回収部８０は、連続紙Ｓの回収を行う。

画像形成装置本体１００は、電子写真プロセス技術を利用した中間転写方式のカラー画像形成装置である。即ち、画像形成装置本体１００は、感光体上に形成されたＣＭＹＫの各色のトナー像を中間転写体に一次転写し、中間転写体上で４色のトナー像を重ね合わせた後、枚葉紙や連続紙Ｓに二次転写することにより、画像を形成する。なお、ＣＭＹＫは、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）のことである。

画像形成装置本体１００には、ＣＭＹＫの４色に対応する感光体を中間転写体の走行方向に直列配置し、中間転写体に一回の手順で各色のトナー像を順次転写させるタンデム方式が採用されている。

画像形成装置１は、図２に示すように、画像読取部１０、操作表示部２０、画像処理部３０、画像形成部４０、用紙搬送部５０、定着部６０、連続紙供給部７０、連続紙回収部８０、制御部２００、通信部２１１、記憶部２１２などを備える。また、画像形成装置１は、搬送速度検知部９１（検知部）、検知用画像検知部９２などを備える。

制御部２００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）２０２及びＲＡＭ（Random Access Memory）２０３などを備える。ＣＰＵ２０１は、ＲＯＭ２０２から処理内容に応じたプログラムを読み出してＲＡＭ２０３に展開し、展開したプログラムと協働して画像形成装置１の各ブロックの動作を集中制御する。このとき、記憶部２１２に格納されているＬＵＴ（Look Up Table）などの各種データが参照される。記憶部２１２は、例えば、不揮発性の半導体メモリ（所謂、フラッシュメモリ）又はハードディスクドライブで構成される。

制御部２００は、通信部２１１を介して、ＬＡＮ（Local Area Network）又はＷＡＮ（Wide Area Network）などの通信ネットワークに接続された外部の装置（例えば、パーソナルコンピューター）との間で各種データの送受信を行う。制御部２００は、例えば、外部の装置から送信された画像データを受信し、この画像データ（入力画像データ）に基づいて用紙に画像を形成する。通信部２１１は、例えば、ＬＡＮカードなどの通信制御カードで構成される。

制御部２００には、画像読取部１０、操作表示部２０、画像処理部３０、画像形成部４０、用紙搬送部５０、定着部６０、連続紙供給部７０、連続紙回収部８０、通信部２１１、記憶部２１２が、それぞれ接続されている。また、制御部２００には、搬送速度検知部９１、検知用画像検知部９２も、それぞれ接続されている。これらは、制御部２００の指示に基づいて所定の処理を実行する。

図１に示すように、画像読取部１０は、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）と称される自動原稿給紙装置１１及び原稿画像走査装置１２（スキャナー）などを備える。

自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された原稿を搬送機構により搬送して原稿画像走査装置１２へ送り出す。自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された多数枚の原稿の画像（両面を含む）を連続して一挙に読み取ることができる。

原稿画像走査装置１２は、自動原稿給紙装置１１からコンタクトガラス上に搬送された原稿又はコンタクトガラス上に載置された原稿を光学的に走査し、原稿からの反射光をＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサーに結像させ、原稿画像を読み取る。画像読取部１０は、原稿画像走査装置１２による読取結果に基づいて入力画像データを生成する。この入力画像データには、画像処理部３０において所定の画像処理が施される。

操作表示部２０は、例えば、タッチパネル付の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）で構成され、表示部２１及び操作部２２として機能する。表示部２１は、制御部２００から入力される表示制御信号に従って、各種操作画面、画像の状態表示、各機能の動作状況などの表示を行う。操作部２２は、テンキー、スタートキーなどの各種操作キーを備え、ユーザーによる各種入力操作を受け付けて、操作信号を制御部２００に出力する。

画像処理部３０は、入力画像データに対して、初期設定又はユーザー設定に応じた画像処理を行う回路などを備える。画像処理が施された画像データに基づいて、画像形成部４０が制御される。

画像形成部４０は、画像形成ユニット４１、中間転写ユニット４２、二次転写ユニット４３などを備える。画像処理部３０からの画像データに基づいて、画像形成ユニット４１Ｙは、Ｙ成分の有色トナーによる画像を形成する。同様に、画像形成ユニット４１Ｍは、Ｍ成分の有色トナーによる画像を形成し、画像形成ユニット４１Ｃは、Ｃ成分の有色トナーによる画像を形成し、画像形成ユニット４１Ｋは、Ｋ成分の有色トナーによる画像を形成する。

画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋは、同様の構成を有する。具体的には、画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋは、各々、露光装置４１１、現像装置４１２、感光体ドラム４１３、帯電装置４１４、ドラムクリーニング装置４１５などを有する。なお、図１において、画像形成ユニット４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋにおける露光装置、現像装置、感光体ドラム、帯電装置、ドラムクリーニング装置への符号は省略する。また、露光装置４１１、現像装置４１２、感光体ドラム４１３、帯電装置４１４、ドラムクリーニング装置４１５としては、公知の技術を採用することができるため、ここでは、詳細な説明は省略する。

中間転写ユニット４２は、中間転写ベルト４２１などを備える。中間転写ベルト４２１は、図示省略した複数の支持ローラーにループ状に張架され、矢印Ａ方向に走行する。支持ローラーとしては、バックアップローラー、一次転写ローラー、駆動ローラーなどのローラーを有しているが、ここでは、これらの図示を省略する。中間転写ベルト４２１は感光体ドラム４１３に圧接されており、これにより、感光体ドラム４１３から中間転写ベルト４２１へトナー像を転写する。

なお、中間転写ユニット４２は、中間転写ベルト４２１の表面に摺接する板状のベルトクリーニングブレードなどを有するベルトクリーニング装置を備えた構成でもよい。ベルトクリーニング装置は、二次転写後に中間転写ベルト４２１の表面に残留する転写残トナーなどを除去する。

二次転写ユニット４３は、二次転写ローラー４３１などを備える。二次転写ローラー４３１は、中間転写ベルト４２１に圧接されている。これにより、中間転写ベルト４２１と二次転写ローラー４３１との間に二次転写ニップが形成される。

二次転写ユニット４３においては、二次転写ニップに枚葉紙や連続紙Ｓが搬送されると、中間転写ベルト４２１に担持されている各色のトナー像が枚葉紙や連続紙Ｓ上に一括転写される。トナー像が転写された枚葉紙や連続紙Ｓは、二次転写ローラー４３１によって、定着部６０に向けて搬送される。

なお、二次転写ユニット４３としては、二次転写ローラー４３１などを有するローラー式の二次転写ユニットに代えて、複数の支持ローラーに張架された二次転写ベルトなどを有するベルト式の二次転写ユニットでもよい。

用紙搬送部５０は、枚葉紙供給部５１、給紙搬送部５２、搬送経路部５３、排紙搬送部５４などを備える。枚葉紙供給部５１は、複数の給紙トレイ、例えば、給紙トレイ５１１、５１２を有する。各給紙トレイ５１１、５１２には、坪量やサイズなどに基づいて識別された枚葉紙（規格用紙、特殊用紙）が予め設定された種類ごとに収容される。

給紙トレイ５１１、５１２に収容されている枚葉紙は、最上部から一枚ずつ送出され、搬送経路部５３により画像形成部４０に搬送される。画像形成部４０、定着部６０を経て画像形成された枚葉紙は、排紙搬送部５４により機外に排紙される。

給紙搬送部５２、搬送経路部５３、排紙搬送部５４は、例えば、複数の搬送ローラーと、これらを回転駆動する駆動モーターなどから構成される。給紙搬送部５２は、連続紙供給部７０から送り出された連続紙Ｓを搬送経路部５３に搬送する。搬送経路部５３は、枚葉紙や連続紙Ｓを画像形成部４０へ搬送する。排紙搬送部５４は、定着部６０で定着処理された枚葉紙や連続紙Ｓを搬送し、連続紙Ｓの場合には、連続紙Ｓを連続紙回収部８０に搬送する。

定着部６０は、定着ローラー６１、加圧ローラー６２などを備える。定着ローラー６１は、所定の定着温度に加熱されており、加圧ローラー６２は、定着ローラー６１との間で枚葉紙や連続紙Ｓを挟持して搬送する定着ニップを形成している。この定着部６０では、トナー像が二次転写されて搬送されてきた枚葉紙や連続紙Ｓを定着ニップで加熱、加圧することにより、枚葉紙や連続紙Ｓにトナー像を定着させている。

連続紙供給部７０は、連続紙Ｓを搬送する用紙搬送方向Ｔにおいて、画像形成装置本体１００よりも上流側に配置される。連続紙供給部７０は、連続紙Ｓを支持する支持軸を含む装着部７１、供給側調整装置７２などを備える。装着部７１は、巻回された連続紙Ｓを回転可能に支持し、画像形成処理の開始指示に基づいて、画像形成装置本体１００の給紙搬送部５２に連続紙Ｓを供給する。また、供給側調整装置７２は、連続紙供給部７０での連続紙Ｓの用紙搬送速度と画像形成装置本体１００での連続紙Ｓの用紙搬送速度との速度差などを吸収する。

連続紙回収部８０は、用紙搬送方向Ｔにおいて、画像形成装置本体１００よりも下流側に配置される。連続紙回収部８０は、連続紙Ｓを支持する支持軸を含む巻取部８１、回収側調整装置８２などを備える。巻取部８１は、画像形成装置本体１００の排紙搬送部５４から排出された連続紙Ｓを支持軸周りに巻き取って回収する。また、回収側調整装置８２は、画像形成装置本体１００での連続紙Ｓの用紙搬送速度と連続紙回収部８０での連続紙Ｓの用紙搬送速度との速度差などを吸収する。なお、連続紙Ｓは、必ずしもロール状に巻き取る必要はなく、ページごとにカットして収容してもよい。

連続紙供給部７０と画像形成装置本体１００との間には、連続紙Ｓを搬送する用紙搬送速度を検知する搬送速度検知部９１と、連続紙Ｓに予め形成された検知用画像を検知する検知用画像検知部９２とが設けられている。

搬送速度検知部９１としては、接触型のセンサー、例えば、ロータリーエンコーダーなどが使用可能である。例えば、ロータリーエンコーダーの回転軸を連続紙Ｓに接触させ、連続紙の搬送による回転軸の回転数を測定することで、用紙搬送速度を検知する。また、非接触型のセンサー、例えば、光学式センサーなども使用可能である。例えば、光学式センサーからレーザー光を連続紙Ｓに入射し、その反射光を測定することで、用紙搬送速度を検知する。検知用画像検知部９２としては、ラインセンサーやカメラなどが使用可能であり、検知用画像、例えば、アイマークなどを検知できるものであればよい。

画像形成装置１においては、検知用画像検知部９２で連続紙Ｓの検知用画像を検知すると、制御部２００（図２参照）は、検知用画像検知部９２で検知用画像を検知したタイミングに基づいて、画像形成部４０で画像形成処理を開始させる。これにより、画像を形成する位置（画像形成位置）が確定し、連続紙Ｓの所望の位置に印刷用画像を形成することができる。例えば、追い刷り印刷の場合には、予め連続紙Ｓに印刷された画像（以降、事前画像）に合わせた位置に追い刷り画像となる印刷用画像を形成することができる。

ところで、連続紙に追い刷り印刷を行う場合、例えば、定着ローラーの変動成分の変動により、定着ローラーの周速度が変動し、連続紙の用紙搬送速度が変動して、所望の位置からずれた位置に追い刷り画像が形成されるときがある。

特に、連続紙は、上述したように、追い刷り印刷のために検知用画像を検出しているため、検知用画像を検出した位置から画像形成位置までの距離をある程度確保する必要があり、用紙搬送速度の変動の影響を受け易い。画像の形成タイミング（以降、画像形成タイミング）をユーザーが変更することで、画像形成位置を変更することは可能である。しかしながら、用紙搬送速度がどのように変動しているかわからないと、画像形成タイミングをどのように変更すればよいかわからず、画像形成位置の位置ずれを抑制することは困難である。

そこで、本実施の形態において、画像形成装置１は、記録媒体（連続紙Ｓ）に画像を形成する画像形成部４０と、搬送される記録媒体の用紙搬送速度を検知する搬送速度検知部９１とを備えるようにしている。そして、画像形成装置１は、検知される用紙搬送速度の変動範囲に応じて、画像形成タイミングを変更する変更部を備えるようにしている。

変更部は、制御部２００の１つの機能として構成される。変更部は、搬送速度検知部９１で検知され、制御部２００に入力された用紙搬送速度について、その変動範囲を求める。そして、求められた変動範囲に応じて、画像形成タイミングを変更するよう、画像形成部４０を制御する。

例えば、変更部は、画像形成タイミングを変更する場合、まず、１番目の画像形成ユニット４１Ｙの感光体ドラム４１３での転写の開始タイミングを変更するよう、画像形成部４０を制御する。そして、他の画像形成ユニット４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋにおいても、画像形成ユニット４１Ｙでの転写の開始タイミングの変更に合わせて、各々の転写の開始タイミングを変更するよう、画像形成部４０を制御する。

形成された画像の位置ずれを抑制できることについて、図３を参照して、その理由を説明する。図３は、画像形成装置１における位置合わせを説明する図であって、用紙搬送速度の変動範囲の変動中心を用いて位置合わせを実施する場合を示す図である。

連続紙Ｓを搬送する場合、定着部６０（定着ローラー６１、加圧ローラー６２）が連続紙Ｓを引っ張るように搬送することになるため、定着部６０による搬送が連続紙Ｓの用紙搬送速度を支配することになる。その場合、連続紙Ｓの用紙搬送速度は、定着部６０の変動成分の変動により、図３に示すように、周期的に変動する傾向を示す。

このように、周期的に変動する用紙搬送速度において、その変動範囲の変動中心の用紙搬送速度（以降、変動中心速度）に合わせて、変動中心速度で連続紙Ｓが搬送されたときに、連続紙Ｓの所望の位置に画像が形成されるように、画像形成タイミングを設定する。設定された画像形成タイミングは、ある所定期間においては、変更しないものとする。

形成された画像の位置ずれの許容範囲は、用紙搬送速度の変動範囲に対応して決定される。従って、上述した設定において、変動範囲の変動下限の用紙搬送速度（以降、変動下限速度）で画像形成を行った場合、形成された画像の位置ずれは、その許容範囲の下限（又は上限）となる。また、変動範囲の変動上限の用紙搬送速度（以降、変動上限速度）で画像形成を行った場合、形成された画像の位置ずれは、その許容範囲の上限（又は下限）となる。

そして、例えば、検知用画像検知部９２が連続紙Ｓに予め形成された検知用画像Ｍを検知したとき、連続紙Ｓの用紙搬送速度が変動中心速度であるとする。この場合、図３中の左側に示すように、予め画像形成された楕円状の事前画像Ｐにおいて、事前画像Ｐ内の中心位置に追い刷り画像Ａを形成することになる。これは、設定通りであり、位置ずれなく、所望の位置に画像を形成することができる。

但し、検知用画像検知部９２が検知用画像Ｍを検知したとき、連続紙Ｓの用紙搬送速度が変動中心速度であるとは限らない。例えば、検知用画像検知部９２が検知用画像Ｍを検知したとき、連続紙Ｓの用紙搬送速度が変動下限速度であるとする。この場合、図３中の中央側に示すように、事前画像Ｐにおいて、その中心位置からはずれることになるが、許容範囲である事前画像Ｐ内に追い刷り画像Ａを形成することになる。

これは、変動中心速度に対応する画像形成タイミングを設定したので、変動下限速度で連続紙Ｓが搬送される場合、追い刷り画像Ａは、事前画像Ｐの中心位置から最大のずれ量の半分でずれることになり、事前画像Ｐの許容範囲内にとどまるからである。つまり、画像形成位置の位置ずれを許容範囲内に抑制することができる。

また、例えば、検知用画像検知部９２が検知用画像Ｍを検知したとき、連続紙Ｓの用紙搬送速度が変動上限速度であるとする。この場合も、図３中の右側に示すように、事前画像Ｐにおいて、その中心位置からはずれることになるが、許容範囲である事前画像Ｐ内に追い刷り画像Ａを形成することになる。

これも、変動中心速度に対応する画像形成タイミングを設定したので、変動上限速度で連続紙Ｓが搬送される場合、追い刷り画像Ａは、事前画像Ｐの中心位置から最大のずれ量の半分でずれることになり、事前画像Ｐの許容範囲内にとどまるからである。つまり、画像形成位置の位置ずれを許容範囲内に抑制することができる。

このように、変動中心速度で連続紙Ｓが搬送されたときに、連続紙Ｓの所望の位置に画像が形成されるように、画像形成タイミングを設定する。これにより、連続紙Ｓが変動下限速度や変動上限速度で搬送されても、画像形成位置の位置ずれを許容範囲内に抑制することができる。

一方、図４は、用紙搬送速度の変動範囲の変動下限を用いて位置合わせを実施する場合を示す図である。つまり、図４では、周期的に変動する用紙搬送速度において、その変動下限速度に合わせて、変動下限速度で連続紙Ｓが搬送されたときに、連続紙Ｓの所望の位置に画像が形成されるように、画像形成タイミングを設定する。ここでも、設定された画像形成タイミングは、ある所定期間においては、変更しないものとする。

そして、例えば、検知用画像検知部９２が検知用画像Ｍを検知したとき、連続紙Ｓの用紙搬送速度が変動下限速度であるとする。この場合、図４中の左側に示すように、事前画像Ｐにおいて、事前画像Ｐ内の中心位置に追い刷り画像Ａを形成することになる。これは、設定通りであり、位置ずれなく、所望の位置に画像を形成することができる。

また、例えば、検知用画像検知部９２が検知用画像Ｍを検知したとき、連続紙Ｓの用紙搬送速度が変動中心速度であるとする。この場合、図４中の中央側に示すように、事前画像Ｐにおいて、その中心位置から最大のずれ量の半分でずれることになるが、許容範囲である事前画像Ｐ内に追い刷り画像Ａを形成することになる。

これは、変動下限速度に対応する画像形成タイミングを設定したので、変動中心速度で連続紙Ｓが搬送される場合、追い刷り画像Ａは、事前画像Ｐの中心位置から最大のずれ量の半分でずれることになり、事前画像Ｐの許容範囲内にとどまるからである。つまり、画像形成位置の位置ずれを許容範囲内に抑制することができる。

また、例えば、検知用画像検知部９２が検知用画像Ｍを検知したとき、連続紙Ｓの用紙搬送速度が変動上限速度であるとする。この場合、図４中の右側に示すように、事前画像Ｐにおいて、その中心位置から最大のずれ量でずれて、許容範囲である事前画像Ｐ内からはみでるように追い刷り画像Ａを形成することになる。

これは、変動下限速度に対応する画像形成タイミングを設定したので、変動上限速度で連続紙Ｓが搬送される場合、追い刷り画像Ａは、事前画像Ｐの中心位置から最大のずれ量でずれることになり、事前画像Ｐの許容範囲内にとどまらないからである。つまり、この場合、画像形成位置の位置ずれを許容範囲内に抑制することができない。

このように、変動下限速度に対応する画像形成タイミングを設定する場合、連続紙Ｓが変動上限速度で搬送されるとき、画像形成位置の位置ずれを抑制することができない。これは、変動上限速度に対応する画像形成タイミングを設定する場合も同様であり、連続紙Ｓが変動下限速度で搬送されるとき、画像形成位置の位置ずれを抑制することができない。

図３及び図４で説明したように、ある一定の所定期間において、同じ画像形成タイミングを用いる場合には、変動中心速度に合わせて、画像形成タイミングを設定することが望ましい。

ここで、画像形成装置１で実施する画像形成方法における位置合わせ方法について、図５を参照して説明する。図５は、ユーザー指令の場合の画像形成の位置合わせ方法を説明するフローチャートである。

［ユーザー指令の場合の画像形成の位置合わせ方法］
事前に、連続紙Ｓには、事前画像Ｐと検知用画像Ｍが予め形成される（図３を参照）。検知用画像Ｍとしては、例えば、図３に示すように、黒い四角形のアイマークが形成される。

事前画像Ｐと検知用画像Ｍが予め形成された連続紙Ｓを、連続紙供給部７０の装着部７１に装着する。その後、操作表示部２０の操作部２２において、ユーザーがスタートボタンを押下するなどして、制御部２００に画像形成開始の指示が入力される。

制御部２００は、画像形成開始の指示が入力されると、用紙搬送部５０、連続紙供給部７０及び連続紙回収部８０に用紙搬送を指示して、連続紙Ｓの用紙搬送が開始される。

（ステップＳ１１）
まず、制御部２００は、ユーザーによる位置合わせの指令があったかどうかを確認する。ユーザーによる位置合わせの指令があった場合（ＹＥＳ）、ステップＳ１２へ進み、指令がなかった場合（ＮＯ）、ステップＳ１８へ進む。例えば、連続紙Ｓへの画像形成が開始され、その途中で、ユーザーが位置合わせを指令する操作を行えば、ステップＳ１２へ進むことになる。

（ステップＳ１２）
次に、制御部２００は、指令時の用紙搬送速度を取得する。制御部２００は、指令時に搬送速度検知部９１で検知した連続紙Ｓの用紙搬送速度を取得する。

（ステップＳ１３）
次に、制御部２００は、所定期間における用紙搬送速度の変動範囲の変動中心を基準速度として算出する。

ここで、図７を参照して、所定期間及び基準速度について説明する。図７は、基準速度の算出に移動平均処理を用いる場合を説明する図である。

所定期間は、用紙搬送速度の変動周期に応じて設定され、例えば、用紙搬送速度の変動周期の少なくとも１周期以上の期間となるよう設定される。そして、制御部２００は、指令があった時点（現時点）から所定期間遡った期間における用紙搬送速度の平均を算出することで、用紙搬送速度の変動範囲の変動中心を基準速度として算出する。用紙搬送速度は、経時的な変化の傾向を考慮すると、時間と共に上昇していくので、所定期間における用紙搬送速度の移動平均を基準速度として算出することが望ましい。

また、制御部２００は、検知された用紙搬送速度が予め規定された規定範囲から連続して外れた場合、当初設定された所定期間より長い期間遡った期間を新たな所定期間として設定してもよい。

（ステップＳ１４）
次に、制御部２００は、指令時の用紙搬送速度が基準速度より速いかどうかを判断する。指令時の用紙搬送速度が基準速度より速い場合（ＹＥＳ）、ステップＳ１５へ進み、速くない場合（ＮＯ）、ステップＳ１６へ進む。

（ステップＳ１５）
次に、制御部２００は、用紙搬送方向Ｔの上流側へ画像形成位置を補正することで、画像形成位置の位置合わせを実施する。指令時の用紙搬送速度が基準速度より速い場合は、図３における変動上限での画像形成と同様に、画像形成位置が用紙搬送方向Ｔの下流側（図３における左側）にずれる。そのため、制御部２００は、用紙搬送方向Ｔの上流側（図３における右側）へ画像形成位置を補正するよう、画像形成部４０に指示する画像形成タイミングを変更する設定を行う。

（ステップＳ１６）
次に、制御部２００は、指令時の用紙搬送速度が基準速度より遅いかどうかを判断する。指令時の用紙搬送速度が基準速度より遅い場合（ＹＥＳ）、ステップＳ１７へ進み、速くない場合（ＮＯ）、つまり、指令時の用紙搬送速度が基準速度である場合、ステップＳ１８へ進む。指令時の用紙搬送速度が基準速度である場合、画像形成タイミングは、基準速度で連続紙Ｓを検知用画像検知部９２から二次転写ユニット４３まで搬送する時間が設定される。

（ステップＳ１７）
次に、制御部２００は、用紙搬送方向Ｔの下流側へ画像形成位置を補正することで、画像形成位置の位置合わせを実施する。指令時の用紙搬送速度が基準速度より遅い場合は、図３における変動下限での画像形成と同様に、画像形成位置が用紙搬送方向Ｔの上流側（図３における右側）にずれる。そのため、制御部２００は、用紙搬送方向Ｔの下流側（図３における左側）へ画像形成位置を補正するよう、画像形成部４０に指示する画像形成タイミングを変更する設定を行う。

（ステップＳ１８）
次に、制御部２００は、画像処理部３０、画像形成部４０、定着部６０を制御して、画像形成処理を実施する。具体的には、制御部２００は、検知用画像検知部９２で検知用画像Ｍを検知すると、その検知をトリガーとし、設定された画像形成タイミングで画像形成を開始するよう、画像処理部３０、画像形成部４０、定着部６０を制御して、画像形成処理を実施する。

（ステップＳ１９）
次に、制御部２００は、画像形成処理が完了したかどうかを確認する。画像形成処理が完了した場合（ＹＥＳ）、一連のステップを終了し、完了していない場合（ＮＯ）、ステップＳ１１へ戻る。

図５に示す方法においては、制御部２００は、搬送速度検知部９１で検知され、制御部２００に入力された用紙搬送速度について、その変動範囲を求め、変動範囲の変動中心の用紙搬送速度を基準速度として求める。そして、制御部２００は、ユーザー指令があれば、求められた基準速度と検知される用紙搬送速度との差分に応じて、画像形成タイミングを変更するよう、画像形成部４０を制御する。このようにして、画像形成タイミングを変更することで、画像形成位置の位置ずれを抑制することができる。ここでは、画像形成の位置合わせは、ユーザー指令により行われるが、位置合わせが行われるまでの期間は、図３で説明したように、変動中心速度に合わせて、画像形成タイミングを設定するので、画像形成位置の位置ずれを許容範囲内に抑制することができる。

更に、例えば、検知用画像検知部９２が検知用画像Ｍを検知する度に、画像形成タイミングを変更する場合には、図６で説明する位置合わせ方法により、画像形成タイミングを変更すればよい。図６は、自動指令の場合の画像形成の位置合わせ方法を説明するフローチャートである。

［自動指令の場合の画像形成の位置合わせ方法］
自動指令の場合の画像形成の位置合わせ方法は、基本的には、上述したユーザー指令の場合の画像形成の位置合わせ方法と同じである。従って、ここでは、ユーザー指令の場合の画像形成の位置合わせ方法と相違する部分を主に説明する。

自動指令で画像形成の位置合わせを行う場合、例えば、操作表示部２０の操作部２２において、ユーザーがスタートボタンを押下する前に、自動で画像形成の位置合わせをするようユーザーが設定を行う。ここでは、検知用画像検知部９２で検知用画像Ｍを検知する間隔で、自動で画像形成の位置合わせを実施するよう設定する。

そして、事前画像Ｐと検知用画像Ｍが予め形成された連続紙Ｓを、連続紙供給部７０の装着部７１に装着し、操作表示部２０の操作部２２から制御部２００に画像形成開始の指示が入力されると、連続紙Ｓの用紙搬送が開始される。

（ステップＳ２１）
まず、制御部２００は、自動位置合わせの指令があったかどうかを確認する。自動位置合わせの指令があった場合（ＹＥＳ）、ステップＳ２２へ進み、指令がなかった場合（ＮＯ）、ステップＳ２８へ進む。上述したように、検知用画像検知部９２で検知用画像Ｍを検知する間隔で、自動で画像形成の位置合わせを実施するよう設定しているので、検知用画像検知部９２で検知用画像Ｍを検知する度に、自動位置合わせが指令される。

（ステップＳ２２〜Ｓ２９）
ステップＳ２２〜Ｓ２９は、上述したステップＳ１２〜Ｓ１９と同じである。従って、ここでは、重複する説明は省略するが、ここでは、検知用画像検知部９２で検知用画像Ｍを検知する度に、自動位置合わせが実施される。

図６に示す方法においても、制御部２００は、搬送速度検知部９１で検知され、制御部２００に入力された用紙搬送速度について、その変動範囲を求め、変動範囲の変動中心の用紙搬送速度を基準速度として求める。そして、制御部２００は、検知用画像検知部９２で検知用画像Ｍを検知する度に、求められた基準速度と検知される用紙搬送速度との差分に応じて、画像形成タイミングを変更するよう、画像形成部４０を制御する。このようにして、画像形成タイミングを変更することで、画像形成位置の位置ずれをより抑制することができる。

以上説明したように、本実施の形態の画像形成装置１は、記録媒体（連続紙Ｓ）に画像を形成する画像形成部４０と、搬送される記録媒体の用紙搬送速度を検知する搬送速度検知部９１とを備える。加えて、画像形成装置１は、検知される用紙搬送速度の変動範囲に応じて、画像形成タイミングを変更する変更部を備える。

このように構成した本実施の形態の画像形成装置１によれば、用紙搬送速度の変動範囲に応じて、画像形成タイミングを変更するので、画像形成位置の位置ずれを抑制することができる。

＜変形例１＞
上記の実施の形態では、搬送速度検知部９１で連続紙Ｓの用紙搬送速度を検知しているが、本変形例では、搬送速度検知部９１に代えて、検知用画像検知部９２を複数設ける。複数の検知用画像検知部９２は、用紙搬送方向Ｔの異なる位置に配置される。そして、制御部２００は、複数の検知用画像検知部９２で検知用画像Ｍが検知されるタイミングの差分に基づいて、連続紙Ｓの用紙搬送速度を検知する。

ロータリーエンコーダーなどの接触型の搬送速度検知部９１は、例えば、連続紙Ｓが滑って、その搬送をロータリーエンコーダーの回転運動に変換できなかった場合、用紙搬送速度を正確に検知できないこともある。本変形例では、複数の検知用画像検知部９２で検知用画像Ｍが検知されるタイミングの差分に基づいて、用紙搬送速度を検知しているので、接触型の搬送速度検知部９１より安定して正確な搬送速度を検知することができる。

＜変形例２＞
本変形例では、上記の実施の形態の画像形成装置１において、図１及び図２中に点線で示すように、更に、検品部８３（検査部）を連続紙回収部８０に配置する。検品部８３は、連続紙Ｓに形成される画像の画像形成位置を含めて、画像の色や形状などを検査するものであり、例えば、ラインセンサーやカメラなどが使用可能である。そして、制御部２００は、検品部８３で検査した画像形成位置の位置ずれに基づいて、上述した画像形成タイミングを変更することで、画像形成位置を補正する。

上記の実施の形態では、画像形成前の用紙搬送速度に基づいて、画像形成タイミングを変更していた。本変形例では、更に、画像形成後において、画像形成位置の位置ずれに基づいて、画像形成タイミングを変更することで、より正確に画像形成タイミングを補正して、画像形成位置の位置ずれをより抑制することができる。

＜変形例３＞
図８は、基準速度の算出に統計解析処理を用いる場合を説明する図である。上記の実施の形態では、所定期間の用紙搬送速度の移動平均を基準速度として算出しているが、本変形例では、図８に示すように、現時点までの用紙搬送速度について統計解析処理を行うことで、基準速度を算出するようにしている。

具体的には、本変形例では、現時点までの用紙搬送速度などを、例えば、記憶部２１２に記憶しておく。そして、制御部２００が、現時点までの用紙搬送速度について統計解析処理を行うことで、用紙搬送速度の変動周期や基準速度を算出する。例えば、現時点を含む過去の用紙搬送速度と差分（用紙搬送速度と基準速度との差分）との関係に基づいて、統計解析を用いて、変動周期や基準速度（基準速度線）を算出する。なお、この差分に代えて、例えば、画像形成タイミングを変更する変更量などでもよい。このようにして、用紙搬送速度の変動周期や基準速度線を算出するので、用紙搬送速度の経時的な変化を統計的に把握することができ、現時点以降の用紙搬送速度の変化（図８中の白丸の部分）も予測することができる。

なお、上記実施の形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、又は、その主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

１ 画像形成装置
１０ 画像読取部
２０ 操作表示部
３０ 画像処理部
４０ 画像形成部
５０ 用紙搬送部
６０ 定着部
７０ 連続紙供給部
８０ 連続紙回収部
８３ 検品部
９１ 搬送速度検知部
９２ 検知用画像検知部
１００ 画像形成装置本体
２００ 制御部

Claims (14)

1. 記録媒体に画像を形成する画像形成部と、
   搬送される前記記録媒体の搬送速度を検知する検知部と、
   検知される前記搬送速度の変動範囲に応じて、前記画像の形成タイミングを変更する変更部と、
   を備える画像形成装置。
2. 前記記録媒体に形成された検知用画像を検知する検知用画像検知部を備え、
   前記変更部は、前記検知用画像が検知されるタイミングと前記変動範囲とに基づいて、前記形成タイミングを変更する、
   請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記検知部は、前記検知用画像検知部により前記検知用画像が検知される間隔に基づいて、前記搬送速度を検知する、
   請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記検知部は、接触型又は非接触型のセンサーである、
   請求項１から３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
5. 前記変更部は、所定期間における前記搬送速度の平均を、前記変動範囲における基準速度として算出し、前記基準速度と検知される前記搬送速度との差分に応じて、前記形成タイミングを変更する、
   請求項１から４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
6. 前記変更部は、前記所定期間毎に算出される前記基準速度に応じて、前記差分を算出する、
   請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記変更部は、現時点から前記所定期間遡った期間における前記搬送速度に基づいて、前記基準速度を算出する、
   請求項５又は６に記載の画像形成装置。
8. 前記変更部は、検知された前記搬送速度が予め規定された規定範囲から連続して外れた場合、前記所定期間より長い期間遡った期間における前記搬送速度に基づいて、前記基準速度を算出する、
   請求項７に記載の画像形成装置。
9. 前記変更部は、ユーザーによる指令があった場合、前記指令があった時点から前記所定期間遡った期間における前記搬送速度に基づいて、前記基準速度を算出する、
   請求項５又は６に記載の画像形成装置。
10. 前記変更部は、前記搬送速度の変動周期に応じて、前記所定期間を設定する、
    請求項５から９のいずれか一項に記載の画像形成装置。
11. 前記変更部は、過去の前記搬送速度と前記差分との関係に基づいて、前記基準速度を算出する、
    請求項５から９のいずれか一項に記載の画像形成装置。
12. 前記記録媒体に形成された検知用画像を検知する検知用画像検知部を、前記記録媒体の搬送方向の異なる位置に複数配置し、
    変更部は、複数の前記検知用画像検知部で前記検知用画像が検知されるタイミングの差分に基づいて、前記搬送速度を検知する、
    請求項１から１１のいずれか一項に記載の画像形成装置。
13. 前記記録媒体に形成される前記画像の形成位置を検査する検査部を備え、
    前記変更部は、検査される前記形成位置のずれに基づいて、前記形成タイミングを変更する、
    請求項１から１２のいずれか一項に記載の画像形成装置。
14. 搬送される記録媒体の搬送速度を検知し、
    検知される前記搬送速度の変動範囲に応じて、前記記録媒体に画像を形成する形成タイミングを変更する、
    画像形成方法。

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