JP2022044379A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】簡単な構成で効率よく、画像形成前における表裏画像の位置ずれを補正すると共に、画像形成時における表裏画像の位置ずれを補正することが可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成部と、両面搬送手段と、画像読取装置と、搬送されるシートSの長さを検知するシート検知手段と、画像形成前に、シートSに形成されたテストチャートT1,T2をシートSの第一面及び第二面に形成し、形成された各テストチャートを画像読取装置による読取結果に基づいて第一面画像G1及び第二面画像G2の画像形成位置を補正する補正値をそれぞれ算出し、画像形成動作中に、前記補正値に基づき第一面画像を形成し、第一面画像形成後のシートSの長さをシート検知手段によって検知し、該検知結果に基づいて前記補正値のうち第二面画像を形成する画像形成位置を補正する値を更新する画像形成装置。【選択図】図2
Description
本発明は、画像形成装置に関する。
被記録媒体の表面である第一面に画像を形成した後、被記録媒体を反転させて裏面である第二面に画像形成を行う両面画像形成が可能な画像形成装置が知られている。このような画像形成装置において、第一面画像の位置と第二面画像の位置とを合わせるために初期段階での位置合わせを行ったり、画像形成動作中に画像や被記録媒体の大きさを読み取ってこの結果を元に画像を補正したりする技術が知られている。
初期段階での位置合わせとして、本来の画像形成範囲外の位置に位置合わせ用の通称トンボと呼ばれる位置合わせ用マーカを形成し、これを定着後の位置で読み取って画像位置を調整する方法が知られている。
初期段階での位置合わせとして、本来の画像形成範囲外の位置に位置合わせ用の通称トンボと呼ばれる位置合わせ用マーカを形成し、これを定着後の位置で読み取って画像位置を調整する方法が知られている。
また、トナーを被記録媒体に定着させるために、被記録媒体に対して熱と圧力とを加えて定着動作を行う定着装置の場合には、第一面(表面)にトナー像を定着させることで被記録媒体にも熱が作用し、被記録媒体内から水分が蒸発することによって被記録媒体が収縮することが経験的に知られている。
この収縮後の被記録媒体の第二面(裏面)にトナー像を転写させるときには、第一面と第二面とで被記録媒体の大きさが異なることとなる。そこで、第一面の画像の倍率と第二面の画像の倍率とを微妙に変化させることにより、収縮後の被記録媒体においても表裏の画像の位置ずれを防止する技術が知られている(例えば「特許文献1」参照)。
この収縮後の被記録媒体の第二面(裏面)にトナー像を転写させるときには、第一面と第二面とで被記録媒体の大きさが異なることとなる。そこで、第一面の画像の倍率と第二面の画像の倍率とを微妙に変化させることにより、収縮後の被記録媒体においても表裏の画像の位置ずれを防止する技術が知られている(例えば「特許文献1」参照)。
しかし上述の技術では、トンボは被記録媒体の余白領域に形成されるため余白がない場合には採用できず、また、画像形成終了後にトンボの部分を裁断するなどして画像形成物から除去する必要があり、画像形成後に手間がかかるという問題点があった。
「特許文献1」に記載された技術では、被記録媒体の搬送方向長さを正確に測定して画像形成前後における被記録媒体の伸縮率を算出し、この結果に基づいて画像のサイズを補正しているが、被記録媒体の表裏における画像位置の相対的なずれ、すなわち初期状態時に表裏画像間に相対的な位置ずれが生じていた場合には、被記録媒体の伸縮率から画像のサイズを補正したとしても表裏それぞれの画像の位置ずれを補正することはできないという問題点がある。
本発明は上述の問題点を解決し、簡単な構成で効率よく、画像形成前における表裏画像の位置ずれを補正すると共に、画像形成時における表裏画像の位置ずれを補正することが可能な画像形成装置の提供を目的とする。
「特許文献1」に記載された技術では、被記録媒体の搬送方向長さを正確に測定して画像形成前後における被記録媒体の伸縮率を算出し、この結果に基づいて画像のサイズを補正しているが、被記録媒体の表裏における画像位置の相対的なずれ、すなわち初期状態時に表裏画像間に相対的な位置ずれが生じていた場合には、被記録媒体の伸縮率から画像のサイズを補正したとしても表裏それぞれの画像の位置ずれを補正することはできないという問題点がある。
本発明は上述の問題点を解決し、簡単な構成で効率よく、画像形成前における表裏画像の位置ずれを補正すると共に、画像形成時における表裏画像の位置ずれを補正することが可能な画像形成装置の提供を目的とする。
請求項1記載の発明は、シートに画像を形成する画像形成部と、シート上の画像を該シートに定着させる定着手段と、シートの第一面への画像形成後、当該シートを反転させて第二面に画像を形成するための両面搬送手段と、シート上の画像を読み取る画像読取装置と、搬送されるシートの長さを検知するシート検知手段と、画像形成前に、シートの前端縁及び後端縁まで形成されたテストチャートを当該シートの第一面及び第二面に形成し、形成された各テストチャートを前記画像読取装置でそれぞれ読み取り、読取結果に基づいて前記第一面及び前記第二面に形成された各画像の画像形成位置を補正する補正値をそれぞれ算出し、画像形成動作中に、前記補正値に基づきシートの第一面に画像を形成し、第一面に画像形成後のシートの長さを前記シート検知手段によって検知し、該検知結果に基づいて前記補正値のうち第二面に画像を形成する画像形成位置を補正する値を更新する制御手段とを有することを特徴とする。
本発明によれば、シートが規定寸法から外れていた場合であっても、簡単な構成で効率よく画像形成前における表裏画像の位置ずれを補正することができ、シートが収縮した場合であっても、簡単な構成で効率よく画像形成時における表裏画像の位置ずれを補正することができる。
被記録媒体であるシートの両面に画像形成を行う場合、一般的には、先ずシートの表面である第一面に画像を形成した後、第一面に画像が形成されたシートを反転させて当該シートの裏面である第二面に画像形成を行う。第一面の画像形成後に第二面に対して画像形成を行う場合には、通常はいわゆるスイッチバック方式と呼ばれるシート搬送機構を備えることで、第一面に画像を形成する場合の搬送方向とは逆方向にシートを搬送することとなる。画像形成時において、シートの第一面及び第二面はそれぞれ共通の画像形成部によって画像形成を行われる場合が多く、画像形成時にはシートの先端部を基準としてシートに対する画像の形成位置を決定している。このため、図1に示されたシートSの、第一面S1における画像の基準である先端部Aと第二面S2における画像の基準である先端部Bとは互いに逆、すなわち第一面S1の先端部Aは第二面S2の後端部、第二面S2の先端部Bは第一面S1の後端部となる。
一方、シートに形成される画像の大きさは、シートの大きさが規定寸法どおり(A3サイズであれば297mm×420mm)であることが前提となっている。しかしシートの大きさは必ずしも規定寸法どおりではない場合があり、1mm程度ずれる場合もある。このようにシートの大きさが変化すると、作成される画像サイズが正しい場合であっても、両面画像形成の場合には第一面画像と第二面画像との間に位置ずれが生じてしまう場合がある。
上述した問題点を、判り易いようにシートの大きさに対してシート搬送方向の前後で8mmずつ、シート搬送方向と直交する方向であるシート幅方向の左右で4mmずつの余白が生じる、図1に示す長方形の画像を用いて考えてみる。図1において、第一面S1に形成される画像G1を実線で、第二面S2に形成される画像G2を破線でそれぞれ示す。
この場合、シート搬送方向におけるシートSの長さが1mm短いと、第一面の画像G1は図1に実線で示すように、シート搬送方向先端の余白が8mm、画像長さが404mm、シート搬送方向後端の余白Cが7mmとなる。このシートSを反転させて第二面S2に画像G2を形成する場合には、シート搬送方向先端の余白Dが8mm、画像長さが404mm、シート搬送方向後端の余白が7mmとなるが、余白Cが7mmであるのに対し余白Dが8mmとなり、1mmのずれが生じてしまう。
この場合、シート搬送方向におけるシートSの長さが1mm短いと、第一面の画像G1は図1に実線で示すように、シート搬送方向先端の余白が8mm、画像長さが404mm、シート搬送方向後端の余白Cが7mmとなる。このシートSを反転させて第二面S2に画像G2を形成する場合には、シート搬送方向先端の余白Dが8mm、画像長さが404mm、シート搬送方向後端の余白が7mmとなるが、余白Cが7mmであるのに対し余白Dが8mmとなり、1mmのずれが生じてしまう。
このように、シートSの大きさによって第一面画像G1と第二面画像G2との間で位置ずれが生じてしまう場合、画像の位置変更あるいは画像の大きさ調整を行い、各画像G1,G2がそれぞれシートSの中央に位置するように修正する必要がある。ここで簡単な方法としては、シートSの大きさに合わせて各画像G1,G2の倍率をそれぞれ変更する方法である。しかし、画像が形成されるシートの大きさを予め計測し、計測した結果に合わせて形成する画像の大きさを調整する作業は手間がかかるため、一般的にはテストチャートと呼ばれる特別な画像を記憶手段内に記憶しておき、このテストチャートがシートの中央に画像形成されるか否かを確認する。
このように、シートに対して予め決められた余白が生じるような画像を形成することでシートに対する画像の位置ずれは判別し易い。しかし、シート上の画像位置の計測がスケール等による目視作業であれば、計測工程に手間がかかることとなる。そこで、複写機等の画像形成装置に備えられている画像読取装置によってテストチャートを読み取ることにより、画像の位置ずれ計測及び補正値の算出を自動的に行う技術も知られている。
このように、シートに対して予め決められた余白が生じるような画像を形成することでシートに対する画像の位置ずれは判別し易い。しかし、シート上の画像位置の計測がスケール等による目視作業であれば、計測工程に手間がかかることとなる。そこで、複写機等の画像形成装置に備えられている画像読取装置によってテストチャートを読み取ることにより、画像の位置ずれ計測及び補正値の算出を自動的に行う技術も知られている。
上述の画像読取装置を用いる際に問題となるのは、シートの大きさの計測である。画像読取装置は元々原稿の画像を読み取る手段であり、原稿の地色は白色またはそれに近い淡色で、そこに黒色またはそれに近い濃色で画像が形成されている原稿がほとんどである。そのため、画像読取装置の圧板と呼ばれる原稿を押さえる部分は白色のものが多く、原稿の基準(一般的には原稿搬送方向の先端側の角部)からの画像の位置は測定できるものの、シート自体の大きさを測定することはできない。
そこで、特殊なテストチャートによってシートの大きさ及びシートに対する画像の大きさ及び位置ずれまで測定することが可能であれば、テストチャートが画像形成されたシートを画像読取装置によって読み取ることにより、調整を容易に行うことが可能となる。このような特殊なテストチャートの一例を図2に示す。
図2において、(a)はシートSの第一面S1を、(b)はシートSの第二面をそれぞれ示し、矢印Eは各面におけるシート搬送方向を、両矢印Fは各面におけるシート幅方向をそれぞれ示す。図2(a)に示すようにシートSの第一面S1にはテストチャートT1が、図2(b)に示すようにシートSの第二面S2にはテストチャートT2がそれぞれ形成される。
図2において、(a)はシートSの第一面S1を、(b)はシートSの第二面をそれぞれ示し、矢印Eは各面におけるシート搬送方向を、両矢印Fは各面におけるシート幅方向をそれぞれ示す。図2(a)に示すようにシートSの第一面S1にはテストチャートT1が、図2(b)に示すようにシートSの第二面S2にはテストチャートT2がそれぞれ形成される。
テストチャートT1は、長方形状の画像G1、画像G1形成時にシートSが搬送される方向を示す第一面搬送方向矢印H1、第一面であることを示す数字I、シートSのシート幅方向Fにおける中心を通りシート搬送方向Eと平行な第一搬送方向中心線J1、シートSのシート搬送方向Eにおける中心を通りシート幅方向Fと平行な第一幅方向中心線K1、第一搬送方向中心線J1のシート搬送方向Eにおける上流側端部近傍及び下流側端部近傍に形成された複数の目盛りM1、画像G1のシート搬送方向Eにおける上流側縁部及び下流側縁部に形成された複数の目盛りN1、画像G1からはみ出してシートSの四隅に位置する各縁部に到達するように形成されたそれぞれ対象形状となるL字形状を呈する四個のマーカQによって構成されている。
テストチャートT2は、長方形状の画像G2、画像G2形成時にシートSが搬送される方向を示す第二面搬送方向矢印H2、シートSのシート幅方向Fにおける中心を通りシート搬送方向Eと平行な第二搬送方向中心線J2、シートSのシート搬送方向Eにおける中心を通りシート幅方向Fと平行な第二幅方向中心線K2、第二搬送方向中心線J2のシート搬送方向Eにおける上流側端部近傍及び下流側端部近傍に形成された複数の目盛りM2、画像G2のシート搬送方向Eにおける上流側縁部及び下流側縁部に形成された複数の目盛りN2によって構成されている。なお、第一面S1に破線で第二面搬送方向矢印H2を、第二面S2に破線で第一面搬送方向矢印H1をそれぞれ示す。
次に、テストチャートT1を用いたシートSのシート搬送方向Eにおける長さ計測方法について、図3を用いて説明する。
先ず、テストチャートT1が形成されたシートSを画像読取装置にセットし、スタートキーを押下して画像読取装置によるテストチャートT1の読取動作を開始する。シートSの前端縁Rまで読み取りが進むと、シートSの前端縁は読み取ることができないもののマーカQの前端縁は読み取ることができる。そして、マーカQの先端から8mmの位置まで読み取りが進むと、画像G1の前端部が読み取られる。そしてさらに読み取りが進み、マーカQの先端からシート搬送方向Eの上流側に位置する位置P1までの距離Y1まで読み取られると、シートSが白色部分となってマーカQの読み取りが完了する。
先ず、テストチャートT1が形成されたシートSを画像読取装置にセットし、スタートキーを押下して画像読取装置によるテストチャートT1の読取動作を開始する。シートSの前端縁Rまで読み取りが進むと、シートSの前端縁は読み取ることができないもののマーカQの前端縁は読み取ることができる。そして、マーカQの先端から8mmの位置まで読み取りが進むと、画像G1の前端部が読み取られる。そしてさらに読み取りが進み、マーカQの先端からシート搬送方向Eの上流側に位置する位置P1までの距離Y1まで読み取られると、シートSが白色部分となってマーカQの読み取りが完了する。
先端部R側の各マーカQの読取終了後、画像読取装置によるシートSの読取動作が進行すると、シートSの後端縁Oからシート搬送方向Eの下流側に距離Y2離れた位置P2から形成されたマーカQの読み取りが開始される。さらに読取動作が進行すると後端縁Oから8mmの位置に形成された画像G1の後端縁が読み取られ、位置P2から距離Y2の位置まで読取動作が進行すると、シートSの後端縁に到達してマーカQの読み取りが完了する。このとき、各マーカQを除くシートSの後端縁の部分は読み取られない。
上述した一連の動作によって読み取られた、距離Y1及び距離Y2及び各位置P1,P2間の距離の総和がシートSの搬送方向長さLとなる。また、このテストチャートT1が形成されたシートSによれば、各中心線J1,K1及び各目盛りM1,N1等を用いて、画像G1の歪み、画像G1の位置精度、画像G1の倍率等を一回の読取動作によって計測することができる。
上述した一連の動作によって読み取られた、距離Y1及び距離Y2及び各位置P1,P2間の距離の総和がシートSの搬送方向長さLとなる。また、このテストチャートT1が形成されたシートSによれば、各中心線J1,K1及び各目盛りM1,N1等を用いて、画像G1の歪み、画像G1の位置精度、画像G1の倍率等を一回の読取動作によって計測することができる。
上述したテストチャートT1の読取動作によりシートSの搬送方向長さLが判れば、シートSの実寸が規定寸法に対して大きいか小さいかが判るため、シートSの各面S1,S2における画像G1,G2の位置を調整することができる。後述する制御手段36には、シートSの搬送方向長さL、シートSの各面S1,S2に形成されたテストチャートT1,T2の大きさ及び位置を記憶する記憶手段、記憶した各数値に基づいてシートSの各面に形成される画像G1,G2の大きさ及び位置を変更する計算手段等が設けられている。
上述したシートSの読み取りが可能な画像読取装置を備えた画像形成装置の一例を図4に示す。図4においてタンデム型のカラー複写装置である画像形成装置1は、装置本体2の中央付近に無端ベルト状の中間転写ベルト3を備えている。複数の支持ローラに掛け渡された中間転写ベルト3は、駆動ローラ9を回転駆動する図示しない駆動モータの駆動力によって図4において時計回り方向に走行駆動される。中間転写ベルト3の上辺の上方には、中間転写ベルト3の走行方向に沿って四個の画像形成手段4を並設したタンデム構造の画像形成部5が設けられており、画像形成部5の上方には露光装置6が配置されている。
各画像形成手段4は、イエロ、マゼンタ、シアン、ブラックの各色トナー像を担持する像担持体である感光体ドラム7をそれぞれ有しており、各感光体ドラム7はそれぞれ中間転写ベルト3に接触して配置されている。中間転写ベルト3を介して各感光体ドラム7と対向する位置には、各感光体ドラム7から中間転写ベルト3に対してトナー像を転写させる一次転写ローラ8がそれぞれ配置されている。
中間転写ベルト3を介して画像形成部5と対向する位置には、中間転写ベルト3上に形成されたトナー像をシートSに転写させる二次転写装置10が配置されている。二次転写装置10は、中間転写ベルト3を介して互いに当接する二次転写対向ローラ11と二次転写ローラ12とによって構成されており、中間転写ベルト3及びシートSを介して二次転写対向ローラ11に対して二次転写ローラ12を押圧させて転写電界を印加させることにより、中間転写ベルト3上のトナー像をシートSに転写させる。二次転写装置10は、転写条件のパラメータの一つである二次転写ローラ12の転写電流値をシートSの種類に応じて変化可能に構成されている。
中間転写ベルト3を介して画像形成部5と対向する位置には、中間転写ベルト3上に形成されたトナー像をシートSに転写させる二次転写装置10が配置されている。二次転写装置10は、中間転写ベルト3を介して互いに当接する二次転写対向ローラ11と二次転写ローラ12とによって構成されており、中間転写ベルト3及びシートSを介して二次転写対向ローラ11に対して二次転写ローラ12を押圧させて転写電界を印加させることにより、中間転写ベルト3上のトナー像をシートSに転写させる。二次転写装置10は、転写条件のパラメータの一つである二次転写ローラ12の転写電流値をシートSの種類に応じて変化可能に構成されている。
二次転写装置10のシート搬送方向下流側には、二次転写装置10においてシートS上に転写されたトナー像をシートSに対して熱及び圧力によって定着させる定着手段としての定着装置13が配置されている。定着装置13は、熱源であるハロゲンランプ14、無端ベルトからなる定着ベルト15、加圧ローラ16等を有しており、定着ベルト15に加圧ローラ16が圧接されている。定着装置13は、定着条件のパラメータである、定着ベルト15及び加圧ローラ16の温度、定着ベルト15と加圧ローラ16とのニップ幅、加圧ローラ16の速度等をシートSの種類に応じて変化させる。
二次転写装置10と定着装置13との間には、二次転写装置10から定着装置13へとシートSを搬送する搬送コンベヤ17が配置されている。二次転写装置10のシート搬送方向上流側には、シート検知手段18が配置されている。シート検知手段18は、両面画像形成時における定着装置13通過前後のシートSの搬送方向長さを計測し、画像形成装置1は計測結果から算出した収縮率に基づいてシートS裏面画像の倍率を補正する。
本実施形態において、シート検知手段18は二次転写装置10のシート搬送方向上流側であってレジストローラ対19のシート搬送方向下流側に配置されている。シート検知手段18の詳細については後述する。
本実施形態において、シート検知手段18は二次転写装置10のシート搬送方向上流側であってレジストローラ対19のシート搬送方向下流側に配置されている。シート検知手段18の詳細については後述する。
画像形成装置1は、装置本体2の下部にシートSを貯容する給紙部20を備えている。給紙部20は、それぞれ異なるサイズのシートSを貯容可能な二つの給紙カセット21,22、各給紙カセット21,22内からシートSを一枚ずつ給送する複数の給紙ローラ23等を有している。給紙部20から給送されたシートSは、レジストローラ対19に向けて送られる。
装置本体2の上部には、原稿画像の読取及び上述したシートSに形成された画像の読み取りが可能な画像読取装置24が配置されている。画像読取装置24は、読取対象である原稿あるいはシートSを載置する原稿台24aと、読取対象の画像を読み取る図示しない読取光源と、読取対象を搬送する図示しない搬送手段と、画像が読み取られた読取対象が排出される排出トレイ24bとを備えている。画像読取装置24の右方には、画像形成装置1を動作させる際に操作される操作パネル25が配置されている。
装置本体2の上部には、原稿画像の読取及び上述したシートSに形成された画像の読み取りが可能な画像読取装置24が配置されている。画像読取装置24は、読取対象である原稿あるいはシートSを載置する原稿台24aと、読取対象の画像を読み取る図示しない読取光源と、読取対象を搬送する図示しない搬送手段と、画像が読み取られた読取対象が排出される排出トレイ24bとを備えている。画像読取装置24の右方には、画像形成装置1を動作させる際に操作される操作パネル25が配置されている。
このような画像形成装置1において、画像読取装置24によって画像が読み取られるかまたは図示しない外部装置から画像データが送られた後に動作開始の信号を受けると、駆動ローラ9が回転駆動されて中間転写ベルト3が走行駆動される。これと同時に、各画像形成手段4において、各感光体ドラム7の周面上に単色画像がそれぞれ形成される。各感光体ドラム7上の各単色画像は、各一次転写ローラ8の作用によって走行する中間転写ベルト3にそれぞれ一次転写され、中間転写ベルト3上には各単色画像が合成されたカラー画像が形成される。
一方、給紙部20では、各給紙カセット21,22の何れか一方に対応する給紙ローラ23が回転駆動され、シートSが一枚分離給送される。分離給送されたシートSは、レジストローラ対19にその先端を突き当てた状態で一時停止され、スキューを修正される。その後、中間転写ベルト3上に形成されたカラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ対19が回転駆動され、給送されたシートSの表面である第一面には二次転写装置10において中間転写ベルト3上のカラー画像が二次転写される。
第一面に画像が転写されたシートSは、搬送コンベヤ17によって定着装置13に送られて熱と圧力とによって画像を定着された後、分岐爪27によって案内されて排出ローラ対26に送られ、排出ローラ対26によって機外へと排出されて図示しない排出トレイ上に排出積載される。
第一面に画像が転写されたシートSは、搬送コンベヤ17によって定着装置13に送られて熱と圧力とによって画像を定着された後、分岐爪27によって案内されて排出ローラ対26に送られ、排出ローラ対26によって機外へと排出されて図示しない排出トレイ上に排出積載される。
シートSの両面に画像を形成する場合には、上述のように第一面に画像が形成されたシートSを、分岐爪27によって排出ローラ対26とは異なる方向に設けられたフリップローラ対28に向けて案内する。フリップローラ対28の下方には、正逆転可能な反転ローラ対29及び図示しない分岐爪を有するシート反転路30が設けられており、シート反転路30の右方には両面搬送路31が設けられている。フリップローラ対28によって下方へと送られたシートSの後端部が反転ローラ対29を通過する手前で反転ローラ対29が逆転し、図示しない分岐爪によって案内されたシートSはシート反転路30から両面搬送路31へと送られる。両面搬送路31に送られたシートSは搬送路内に設けられた複数のローラ対によって搬送され、画像が形成された第一面を下向きとした状態で再びレジストローラ対19に送られて一時停止される。この状態から上述と同様にレジストローラ対19が作動することにより、シートSの第二面に画像が二次転写される。第二面に画像が転写されたシートSは、上述と同様に搬送ベルト17、定着装置13、排出ローラ対26を介して機外に排出される。
この構成中、分岐爪27、フリップローラ対28、反転ローラ対29、シート反転路30、両面搬送路31等によって両面搬送手段32が構成される。
この構成中、分岐爪27、フリップローラ対28、反転ローラ対29、シート反転路30、両面搬送路31等によって両面搬送手段32が構成される。
次に、シート検知手段18について説明する。図5はシート検知手段18の概略平面図を、図6はシート検知手段18の概略正面断面図をそれぞれ示している。
シートSの搬送経路上であってレジストローラ対19と二次転写装置10との間の位置には、シート検知手段18が配置されている。シート検知手段18は、モータ、ギヤ、ベルト等の図示しない駆動手段によって回転駆動されシート搬送部材を構成する駆動ローラ33と、駆動ローラ33との間でシートSを挟持して従動回転しシート搬送部材を構成する従動ローラ34とを有している。
シートSの搬送経路上であってレジストローラ対19と二次転写装置10との間の位置には、シート検知手段18が配置されている。シート検知手段18は、モータ、ギヤ、ベルト等の図示しない駆動手段によって回転駆動されシート搬送部材を構成する駆動ローラ33と、駆動ローラ33との間でシートSを挟持して従動回転しシート搬送部材を構成する従動ローラ34とを有している。
駆動ローラ33は、シートSとの間で十分な摩擦力を生じるためその表面にゴム層を有しており、従動ローラ34との間でシートSを挟持して搬送する。従動ローラ34は、ばね等の図示しない付勢手段の付勢力によって駆動ローラ33に圧接配置されており、駆動ローラ33が回転してシートSを搬送する際に、シートSとの摩擦力によって従動回転する。
従動ローラ34のシート幅方向Fにおける長さWrは、シート検知手段18が搬送可能なシートSの最小幅Wsよりも小さくなるように構成されている。従って、シートSの搬送時に従動ローラ34が駆動ローラ33に接触することがないため、従動ローラ34はシートSとの間に生じる摩擦力のみで従動回転することとなる。このため、駆動ローラ33の影響を受けることなく従動ローラ34の回転量を計測することができる。
なお、本実施形態では図6に示すように、駆動ローラ33を下方に従動ローラ34を上方に配置する構成としたが、各ローラ33,34を上下逆に配置してもよい。また、各ローラ33,34としては、図示したような一本ものであっても細切れ状であってもよい。
従動ローラ34のシート幅方向Fにおける長さWrは、シート検知手段18が搬送可能なシートSの最小幅Wsよりも小さくなるように構成されている。従って、シートSの搬送時に従動ローラ34が駆動ローラ33に接触することがないため、従動ローラ34はシートSとの間に生じる摩擦力のみで従動回転することとなる。このため、駆動ローラ33の影響を受けることなく従動ローラ34の回転量を計測することができる。
なお、本実施形態では図6に示すように、駆動ローラ33を下方に従動ローラ34を上方に配置する構成としたが、各ローラ33,34を上下逆に配置してもよい。また、各ローラ33,34としては、図示したような一本ものであっても細切れ状であってもよい。
従動ローラ34の回転軸上には、駆動ローラ34と同期して回転するエンコーダディスク35aが設けられており、エンコーダディスク35aの近傍にはエンコーダディスク35aに形成された複数のスリットのパルス信号を検知するエンコーダセンサ35bが配置されている。エンコーダディスク35a及びエンコーダセンサ35bによって、計測手段としてのロータリエンコーダ35が構成される。従動ローラ34が回転すると回転軸上に設けられたエンコーダディスク35aからパルス信号が発生し、エンコーダセンサ35bによって計測されたパルス信号は後述する制御手段36に送られる。
本実施形態では従動ローラ34の回転量を検知するロータリエンコーダ35を配置したが、これに代えて駆動ローラ33の回転量を検知するロータリエンコーダを設けてもよい。エンコーダディスクが取り付けられるローラの直径は、小さいほどシートSの搬送に伴う回転数が増加してカウントされるパルス数が多くなり、シートSの搬送距離として高精度な値が求められるために好ましい。
また、エンコーダディスクが取り付けられるローラの回転軸は、軸振れ精度を確保するために金属製であることが好ましい。回転軸の振れを抑えることにより、シートSの搬送距離を高精度で計測することが可能となる。
シート検知手段18では、シートSのシート幅方向Fにおける長さを、シートSの手前側端部と奥側端部とに配置した、図5に示すコンタクトイメージセンサ(CIS)39a,39bによって計測している。
また、エンコーダディスクが取り付けられるローラの回転軸は、軸振れ精度を確保するために金属製であることが好ましい。回転軸の振れを抑えることにより、シートSの搬送距離を高精度で計測することが可能となる。
シート検知手段18では、シートSのシート幅方向Fにおける長さを、シートSの手前側端部と奥側端部とに配置した、図5に示すコンタクトイメージセンサ(CIS)39a,39bによって計測している。
各ローラ33,34のシート搬送方向下流側には下流側検知手段としてのスタートセンサ37が、同上流側には上流側検知手段としてのストップセンサ38がそれぞれ設けられている。各センサ37,38としては、シートSの端部検知精度が高い透過型あるいは反射型の光センサが用いられ、本実施形態では反射型の光センサが用いられる。各センサ37,38により、シートSの端部が通過することを検知可能である。
各センサ37,38は、シート幅方向Fにおいてほぼ同じ位置に配置されている。これによりシートSの搬送姿勢(搬送方向に対するスキュー)による影響を最小とし、より正確にシートSの搬送距離計測を行うことができる。なお、本実施形態では各センサ37,38をシート幅方向Fのほぼ中央に配置しているが、シートSが通過する領域内であれば中央位置からずれた同じ位置に配置してもよい。
各センサ37,38は、シート幅方向Fにおいてほぼ同じ位置に配置されている。これによりシートSの搬送姿勢(搬送方向に対するスキュー)による影響を最小とし、より正確にシートSの搬送距離計測を行うことができる。なお、本実施形態では各センサ37,38をシート幅方向Fのほぼ中央に配置しているが、シートSが通過する領域内であれば中央位置からずれた同じ位置に配置してもよい。
スタートセンサ37は各ローラ33,34の中心からシート搬送方向Eの下流側に距離U1離れた位置に配置されており、ストップセンサ38は各ローラ33,34の中心からシート搬送方向Eの上流側に距離U2離れた位置に配置されている。各距離U1,U2は、後述するパルスカウント範囲を小さくするために可能な範囲で小さくすることが好ましい。
この構成より、シートSがシート搬送方向Eに向けて搬送されてシートSの先端部通過をスタートセンサ37が検知すると、後述するパルス計数手段36aがエンコーダセンサ35bから送られてくるパルス信号に基づいてロータリエンコーダ35のパルス数の計数を開始し、シートSの後端部通過をストップセンサ38が検知するとパルス数の係数を終了する。
この構成より、シートSがシート搬送方向Eに向けて搬送されてシートSの先端部通過をスタートセンサ37が検知すると、後述するパルス計数手段36aがエンコーダセンサ35bから送られてくるパルス信号に基づいてロータリエンコーダ35のパルス数の計数を開始し、シートSの後端部通過をストップセンサ38が検知するとパルス数の係数を終了する。
図7は、画像形成装置1の動作を制御する制御手段36のブロック図を示している。同図において、CPU、ROM、RAM等を有する周知のマイクロコンピュータからなる制御手段36は、エンコーダセンサ35b、スタートセンサ37、ストップセンサ38等からの信号を受けて画像形成装置1の動作を制御する。また制御手段36には、画像読取装置24によって読み取られたテストチャートT1,T2の情報も入力される。制御手段36は、図4に示すように装置本体2の下方に配置されている。
制御手段36内には、パルス計数手段36a及び搬送距離算出手段36bが設けられている。パルス計数手段36aは、エンコーダセンサ35bから送られるパルス信号を計数して従動ローラ34の回転量をシートSの搬送量として計測する。搬送距離算出手段36bは、各センサ37,38によるシートSの検知結果及びパルス計数手段36aによって計測される従動ローラ34の回転量に基づいてシートSの搬送距離を算出する。
また制御手段36内には、上述した記憶手段36c及び計算手段36dが設けられている。記憶手段36cは、画像読取装置24によって読み取られたシートSの搬送方向長さL、シートSの両面に形成されたテストチャートT1,T2の大きさ及び位置を記憶する。計算手段36dは、記憶した各数値に基づいてシートSの各面に形成される画像G1,G2の大きさ及び位置を変更する。
また制御手段36内には、上述した記憶手段36c及び計算手段36dが設けられている。記憶手段36cは、画像読取装置24によって読み取られたシートSの搬送方向長さL、シートSの両面に形成されたテストチャートT1,T2の大きさ及び位置を記憶する。計算手段36dは、記憶した各数値に基づいてシートSの各面に形成される画像G1,G2の大きさ及び位置を変更する。
次に、シート検知手段18によるシートSの搬送距離算出方法について説明する。図8は、本実施形態に係るスタートセンサ37、ストップセンサ38、及びロータリエンコーダ35の出力例を示した図である。
図8において、搬送されたシートSの先端部通過を時間t1においてストップセンサ38が検知した後、時間t2にてシートSの先端部通過をスタートセンサ37が検知する。続いて、搬送されたシートSの後端部通過を時間t3においてストップセンサ38が検知した後、時間t4にてシートSの後端部通過をスタートセンサ37が検知する。
上述の動作中、時間t2にてシートSの先端部通過をスタートセンサ37が検知してから時間t3にてシートSの後端部通過をストップセンサ38が検知するまでの間、パルス計数手段36aがロータリエンコーダ35の出力パルス数を計数する。
図8において、搬送されたシートSの先端部通過を時間t1においてストップセンサ38が検知した後、時間t2にてシートSの先端部通過をスタートセンサ37が検知する。続いて、搬送されたシートSの後端部通過を時間t3においてストップセンサ38が検知した後、時間t4にてシートSの後端部通過をスタートセンサ37が検知する。
上述の動作中、時間t2にてシートSの先端部通過をスタートセンサ37が検知してから時間t3にてシートSの後端部通過をストップセンサ38が検知するまでの間、パルス計数手段36aがロータリエンコーダ35の出力パルス数を計数する。
エンコーダディスク35aが設けられた従動ローラ34の半径をr、従動ローラ34の1周分におけるエンコーダパルス数をN、パルスカウント時間内に計数されたパルス数をnとする。このとき、時間t2-t3間におけるシートSの搬送距離L1は、下式(1)により求められる。
L1=(n/N)×2πr ・・・(1)
L1=(n/N)×2πr ・・・(1)
一般的にシート搬送速度は、シートSを搬送するローラ(特に駆動ローラ33)の外形精度や芯振れ精度等の機械精度、モータ等の回転精度、ギヤやベルト等の駆動力伝達機構精度によって変動する。また、駆動ローラ33とシートSとの間のスリップ現象、シート検知手段18の上流側及び下流側に設けられたシートを搬送する搬送手段の搬送力や搬送速度の違いに起因する弛み現象等によっても変動する。ロータリエンコーダ35のパルス周期やパルス幅は常に変動するが、パルス数は変動することがない。
従って搬送距離算出手段36bは、上式(1)に基づいてシート搬送速度に依存することなく、各ローラ33,34によるシートSの搬送距離L1を高精度に求めることができる。
従って搬送距離算出手段36bは、上式(1)に基づいてシート搬送速度に依存することなく、各ローラ33,34によるシートSの搬送距離L1を高精度に求めることができる。
また搬送距離算出手段36bは、例えば熱定着前後におけるシート搬送距離の相対比から、シートSの伸縮率Vを下式(2)によって求めることができる。
V={(n2/N)×2πr}/{(n1/N)×2πr} ・・・(2)
N:従動ローラ34の1周分におけるエンコーダパルス数
n1:熱定着前のシートSの搬送時に計数されたパルス数
n2:熱定着後のシートSの搬送時に計数されたパルス数
V={(n2/N)×2πr}/{(n1/N)×2πr} ・・・(2)
N:従動ローラ34の1周分におけるエンコーダパルス数
n1:熱定着前のシートSの搬送時に計数されたパルス数
n2:熱定着後のシートSの搬送時に計数されたパルス数
例えば、N=2800、r=9、A3サイズのシートSが搬送された際に計数されたパルス数がn1=18816の場合のシートSの熱定着前搬送距離L2は、
L2=(18816/2800)×2π×9=380.00(mm)
となる。
また、このシートSが熱定着後に再び計数されたパルス数がn2=18759の場合のシートSの熱定着後搬送距離L3は、
L3=(18759/2800)×2π×9=378.86(mm)
となり、シートSの第一面と第二面との搬送距離の差は、
ΔL=380.00-378,86=1.14(mm)
となり、シートSの伸縮率Vは、
V=378.86/380.00=99.70(%)
となる。
L2=(18816/2800)×2π×9=380.00(mm)
となる。
また、このシートSが熱定着後に再び計数されたパルス数がn2=18759の場合のシートSの熱定着後搬送距離L3は、
L3=(18759/2800)×2π×9=378.86(mm)
となり、シートSの第一面と第二面との搬送距離の差は、
ΔL=380.00-378,86=1.14(mm)
となり、シートSの伸縮率Vは、
V=378.86/380.00=99.70(%)
となる。
この例の場合には、シートSの搬送方向長さLが熱によって1mm強収縮したため、シートSの第一面画像G1の長さと第二面画像G2の長さとを同一にすると、1mm強の表裏見当ずれが発生することとなる。そこで、算出される伸縮率Vに基づいて、シートSの第二面画像G2の長さを補正することにより、表裏見当精度を向上させることができる。
なお、上述した例では熱定着前後のシート検知手段18によるシートSの搬送距離L2,L3を算出して伸縮率Vを求めているが、搬送距離L2,L3は熱定着前後のパルス数n1,n2が異なり他の係数は同じであるため、各パルス数の比であるn2/n1によって伸縮率Vを求めてもよい。
なお、上述した例では熱定着前後のシート検知手段18によるシートSの搬送距離L2,L3を算出して伸縮率Vを求めているが、搬送距離L2,L3は熱定着前後のパルス数n1,n2が異なり他の係数は同じであるため、各パルス数の比であるn2/n1によって伸縮率Vを求めてもよい。
次に、画像形成装置1が画像形成準備完了に至るまでの動作について、図9に示すフローチャートに基づいて説明する。画像形成装置1の使用者は、画像形成動作に先立ち初期調整動作を行うか否かを設定する(ST01)。この設定は操作パネル25の操作によって行われ、シートの両面に画像を形成し、かつ各画像の表裏位置が整合することが条件の場合には初期調整動作の設定が行われ、その他の場合には初期調整動作の設定が省略される。
ステップST01にて初期調整動作の設定が行われると、制御手段36はこれを認識して表裏調整モードに入り(ST02)、使用者に使用するシートSのサイズを入力させる。操作パネル25から使用するシートSのサイズが入力されると、給紙部20から入力されたサイズのシートSが一枚給送される。給送されたシートは画像形成部5に送られ、第一面S1に上述したテストチャートT1を形成される。第一面S1にテストチャートT1が形成されたシートSは、両面搬送手段32によって再び画像形成部5に向けて給送され、その第二面S2にテストチャートT2を形成される。第一面S1にテストチャートT1が、第二面S2にテストチャートT2がそれぞれ形成されたシートSは、排出ローラ対26によって機外に排出され図示しない排出トレイ上に積載される(ST03)。動作中、シート搬送ジャム等の不具合が生じた場合には、画像形成装置1は動作を中止すると共にアラームを表示して待機状態となる。
ステップST01にて初期調整動作の設定が行われると、制御手段36はこれを認識して表裏調整モードに入り(ST02)、使用者に使用するシートSのサイズを入力させる。操作パネル25から使用するシートSのサイズが入力されると、給紙部20から入力されたサイズのシートSが一枚給送される。給送されたシートは画像形成部5に送られ、第一面S1に上述したテストチャートT1を形成される。第一面S1にテストチャートT1が形成されたシートSは、両面搬送手段32によって再び画像形成部5に向けて給送され、その第二面S2にテストチャートT2を形成される。第一面S1にテストチャートT1が、第二面S2にテストチャートT2がそれぞれ形成されたシートSは、排出ローラ対26によって機外に排出され図示しない排出トレイ上に積載される(ST03)。動作中、シート搬送ジャム等の不具合が生じた場合には、画像形成装置1は動作を中止すると共にアラームを表示して待機状態となる。
両面にテストチャートT1,T2が形成されたシートSが作成されると、制御手段36は操作パネル25の表示装置に表示を行い、操作者により画像読取装置24の原稿台24aにテストチャートT1,T2が形成されたシートSをセットさせる。原稿台24aにシートSがセットされた後に操作者によって操作パネル25のスタートキーが押下されると、シートSのテストチャートT1が読み取られる。なお、このときにシートSの搬送方向長さLも計測される。
テストチャートT1が読み取られたシートSは排出トレイ24b上に排出される。その後、制御手段36は操作パネル25の表示装置に再び表示を行い、操作者によってテストチャートT2を読み取らせる。なお、画像読取装置24内においてシートSを反転搬送して、シートSの両面から一工程でテストチャートT1,T2を読み取る構成でもよい。
読み取られたシートSの搬送方向長さL、テストチャートT1,T2の大きさ及び位置情報に応じた各種数値は、それぞれ制御手段36内の記憶手段36cに格納される(ST04)。
テストチャートT1が読み取られたシートSは排出トレイ24b上に排出される。その後、制御手段36は操作パネル25の表示装置に再び表示を行い、操作者によってテストチャートT2を読み取らせる。なお、画像読取装置24内においてシートSを反転搬送して、シートSの両面から一工程でテストチャートT1,T2を読み取る構成でもよい。
読み取られたシートSの搬送方向長さL、テストチャートT1,T2の大きさ及び位置情報に応じた各種数値は、それぞれ制御手段36内の記憶手段36cに格納される(ST04)。
なお、この例では一枚のシートSにテストチャートT1,T2を形成し、形成されたテストチャートT1,T2を画像読取装置24によって読み取る構成を示した。しかしこの構成に代えて、例えば三枚のシートSにそれぞれテストチャートT1,T2を形成し、形成された六個のテストチャートを例えば一枚目の表面、一枚目の裏面、二枚目の表面、二枚目の裏面、三枚目の表面、三枚目の裏面と順次読み取る構成としてもよい。読み取られた各数値はそれぞれ記憶手段36cに格納され、表面と裏面とで各数値をそれぞれ平均化させて用いる。これにより、シートSのサイズのバラツキを平均化でき、シートSの表裏における画像位置のずれを抑えることができる。
記憶手段36cに各種数値が記憶されると、計算手段36dは記憶された各種数値に基づき、シートSの第一面画像G1及び第二面画像G2が理想の位置からどちらの方向にどれだけずれているか、及びそれぞれの大きさがどれだけ異なっているかを算出する。そして計算手段36dは、シートSに対する各画像G1,G2の形成位置及び各画像G1,G2間の倍率を設定し、設定された形成画像位置情報及び形成画像倍率情報を露光装置6に向けて出力する。これにより、表裏画像補正設定が完了する(ST05)。
ここで、補正値である形成画像位置情報及び形成画像倍率情報は第一面画像G1及び第二面画像G2のそれぞれに反映されるが、シートSのサイズや種類等に応じて個別に設定可能となるように、実測したシートSのサイズとは異なるサイズのシートに適応すべく、実測値に応じて自動計算可能に構成されている。また、これ等の複数の補正値は、記憶手段36cあるいは露光装置6に設けられた記憶手段に、それぞれ個別に記憶可能であることが好ましい。これにより、テストチャート作成工程及びテストチャート読取工程を省略することができる。
画像形成を所望している画像に対して上述の補正値を反映できるようになれば、すなわち各画像G1,G2に対する補正値の設定が完了すると所定のイニシャライズ動作が行われ(ST06)、画像形成装置1は画像形成準備完了となる(ST07)。ステップST01において初期調整動作の設定が行われない場合には、ステップST07に進む。
その後、画像データを画像読取装置24によって原稿画像を読み取るか、あるいは外部装置から画像データとして受信した後に、受け取った画像データに算出した補正値を反映させて画像形成を行う。
なお、上述した動作中において、シートSの各面S1,S2に形成された各テストチャートT1,T2を読み取って画像形成位置を補正しているが、この画像形成位置には、上述したようにシートSの各面S1,S2に形成される各画像G1,G2の位置の他、各画像G1,G2における倍率も含まれる。
その後、画像データを画像読取装置24によって原稿画像を読み取るか、あるいは外部装置から画像データとして受信した後に、受け取った画像データに算出した補正値を反映させて画像形成を行う。
なお、上述した動作中において、シートSの各面S1,S2に形成された各テストチャートT1,T2を読み取って画像形成位置を補正しているが、この画像形成位置には、上述したようにシートSの各面S1,S2に形成される各画像G1,G2の位置の他、各画像G1,G2における倍率も含まれる。
画像形成装置1が画像形成準備完了状態となった後、使用者により操作パネル25上の図示しないスタートキーが押下されることにより画像形成動作が開始される。ここでは、上述した補正値が画像形成動作に反映される場合を説明する。
スタートキーが押下されると、各感光体ドラム7がそれぞれ図4において反時計回り方向に回転駆動されると共に各画像形成手段4が作動し、各感光体ドラム7の周面が除電、清掃、帯電される。その後、露光装置6が作動して各感光体ドラム7の周面が露光され、各感光体ドラム7の周面に、シートSの第一面S1に形成される第一面画像G1に対応した静電潜像が形成される。このときに形成される各静電潜像には、上述の補正値が反映されている。静電潜像には各現像装置から各色のトナーが供給され、各感光体ドラム7の周面にはそれぞれ異なる色の単色トナー像が形成される。
スタートキーが押下されると、各感光体ドラム7がそれぞれ図4において反時計回り方向に回転駆動されると共に各画像形成手段4が作動し、各感光体ドラム7の周面が除電、清掃、帯電される。その後、露光装置6が作動して各感光体ドラム7の周面が露光され、各感光体ドラム7の周面に、シートSの第一面S1に形成される第一面画像G1に対応した静電潜像が形成される。このときに形成される各静電潜像には、上述の補正値が反映されている。静電潜像には各現像装置から各色のトナーが供給され、各感光体ドラム7の周面にはそれぞれ異なる色の単色トナー像が形成される。
その後、駆動ローラ9が回転を開始し、中間転写ベルト3が図4において時計回り方向に走行駆動される。走行する中間転写ベルト3には、各一次転写ローラ8の作動により各感光体ドラム7からそれぞれの単色トナー像が一次転写される。このとき各単色トナー像は、先に中間転写ベルト3上に転写されているトナー像に対して重なるように重畳転写される。これにより中間転写ベルト3上には、四色の単色トナー像が重なり合って形成されたフルカラートナー像が担持される。
一方給紙部20では、給紙ローラ23が作動して給紙カセット21または給紙カセット22から一枚のシートSが分離給送される。給送されたシートSはレジストローラ対19で一時停止された後、中間転写ベルト3上に形成されたトナー像にタイミングを合わせてレジストローラ対19が作動することにより、所定のタイミングで二次転写対向ローラ11と二次転写ローラ12とのニップ部である二次転写部に向けて給送される。
シートSが二次転写部に給送されたタイミングで二次転写装置10が作動し、シートSの第一面S1に第一面画像G1が二次転写される。第一面画像G1が転写されたシートSは搬送コンベヤ17によって定着装置13に送られ、熱と圧力とによって転写された第一面画像G1を定着される。
シートSが二次転写部に給送されたタイミングで二次転写装置10が作動し、シートSの第一面S1に第一面画像G1が二次転写される。第一面画像G1が転写されたシートSは搬送コンベヤ17によって定着装置13に送られ、熱と圧力とによって転写された第一面画像G1を定着される。
第一面S1に第一面画像G1が定着されたシートSは、分岐爪27に案内されて両面搬送手段32へと搬送される。両面搬送手段32に搬送されたシートSは、シート反転路30及び両面搬送路31を経て、先程とは表裏を反転された状態で再びレジストローラ対19に一時停止される。
シートSが反転搬送されている間に、各感光体ドラム7がそれぞれ再び回転駆動されると共に各画像形成手段4が作動し、各感光体ドラム7の周面が除電、清掃、帯電される。その後、露光装置6が作動して各感光体ドラム7の周面が露光され、各感光体ドラム7の周面に、シートSの第二面S2に形成される第二面画像G2に対応した静電潜像が形成される。このときに形成される各静電潜像には、上述の補正値が反映されている。静電潜像には各現像装置から各色のトナーが供給され、各感光体ドラム7の周面にはそれぞれ異なる色の単色トナー像が形成される。
シートSが反転搬送されている間に、各感光体ドラム7がそれぞれ再び回転駆動されると共に各画像形成手段4が作動し、各感光体ドラム7の周面が除電、清掃、帯電される。その後、露光装置6が作動して各感光体ドラム7の周面が露光され、各感光体ドラム7の周面に、シートSの第二面S2に形成される第二面画像G2に対応した静電潜像が形成される。このときに形成される各静電潜像には、上述の補正値が反映されている。静電潜像には各現像装置から各色のトナーが供給され、各感光体ドラム7の周面にはそれぞれ異なる色の単色トナー像が形成される。
その後、駆動ローラ9が回転を開始して中間転写ベルト3が走行駆動され、中間転写ベルト3に上述と同様のフルカラートナー像が担持される。
一方給紙部20では、給紙ローラ23が作動して給紙カセット21または給紙カセット22から一枚のシートSが分離給送され、上述と同様に給送されたシートSはレジストローラ対19によって、所定のタイミングで二次転写部に向けて給送される。
その後、上述と同様のタイミングで二次転写装置10が作動し、シートSの第二面S2に第二面画像G2が二次転写される。第二面画像G2が転写されたシートSは、定着装置13において第二面画像G2を定着される。
第二面S2に第二面画像G2が定着されたシートSは、分岐爪27に案内されて排出ローラ対26へと搬送され、図示しない排紙トレイ上に排出積載される。図示しない排紙トレイ上には、第一面S1に第一面画像G1を第二面S2に第二面画像G2を形成されたシートSが、第二面S2を上側に向けた状態で積載される。
一方給紙部20では、給紙ローラ23が作動して給紙カセット21または給紙カセット22から一枚のシートSが分離給送され、上述と同様に給送されたシートSはレジストローラ対19によって、所定のタイミングで二次転写部に向けて給送される。
その後、上述と同様のタイミングで二次転写装置10が作動し、シートSの第二面S2に第二面画像G2が二次転写される。第二面画像G2が転写されたシートSは、定着装置13において第二面画像G2を定着される。
第二面S2に第二面画像G2が定着されたシートSは、分岐爪27に案内されて排出ローラ対26へと搬送され、図示しない排紙トレイ上に排出積載される。図示しない排紙トレイ上には、第一面S1に第一面画像G1を第二面S2に第二面画像G2を形成されたシートSが、第二面S2を上側に向けた状態で積載される。
上述した画像形成動作を進めるに連れて、第一面画像G1が定着装置13を通過した後と画像形成開始直後とで、シートSの伸縮率Vが異なる場合がある。この場合には、形成された第一面画像G1とこれから形成する第二面画像G2との間で、互いの形成位置及び互いの大きさに差異が生じてしまう。
このような不具合の発生を防止する本発明の動作を、図10に示すフローチャートに基づいて説明する。
このような不具合の発生を防止する本発明の動作を、図10に示すフローチャートに基づいて説明する。
画像形成動作に先立ち、上述と同様に初期調整動作が行われ(ST11)、シートSの形成画像位置情報及び形成画像倍率情報からなる初期の補正値情報が記憶手段36cに記憶される(ST12)。次に、画像形成装置1の使用者によって操作パネル25上の図示しないスタートキーが押下されると、上述と同様に画像形成動作が開始される(ST13)。このとき、シート検知手段18の作動により定着装置13通過前後におけるシートSの搬送距離L2,L3が測定され、各搬送距離L2,L3がそれぞれ記憶手段36cに記憶される。そして、各搬送距離L2,L3に差異があるか否かが判断され(ST15)、差異があると判断されると第一面画像G1を基準として第二面画像G2の位置及び倍率の補正を行う補正値が設定される(ST16)。倍率の補正は、L2,L3から算出されるシートSの伸縮率Vに基づいて行われる。
補正値が設定されると、設定された補正値に基づいて第二面画像G2の位置及び倍率の補正が行われ(ST17)、第二面画像G2に関してはこの補正された画像に基づいた露光及び画像形成が行われる(ST18)。
補正値が設定されると、設定された補正値に基づいて第二面画像G2の位置及び倍率の補正が行われ(ST17)、第二面画像G2に関してはこの補正された画像に基づいた露光及び画像形成が行われる(ST18)。
なお、上述した画像形成動作中において、シート検知手段18によってシートSの各面S1,S2に形成された各画像G1,G2を読み取って以降の画像形成位置を補正しているが、この画像形成位置にはシートSの各面S1,S2に形成される各画像G1,G2の位置の他、各画像G1,G2における倍率も含まれる。
本実施形態では、画像形成装置1におけるシート検知手段18の配置位置の都合上、搬送方向長さLを検知した当該シートには補正値を適用することはできず、所定枚数画像形成後のシートから補正値の適用が開始され、これにより経時的なシートの収縮率の変化に対応することができる。
本実施形態では、画像形成装置1におけるシート検知手段18の配置位置の都合上、搬送方向長さLを検知した当該シートには補正値を適用することはできず、所定枚数画像形成後のシートから補正値の適用が開始され、これにより経時的なシートの収縮率の変化に対応することができる。
上述の構成より本発明によれば、画像形成前に、シートSの第一面S1及び第二面S2にそれぞれテストチャートT1,T2を形成してこれを画像読取装置24によって読み取り、読取結果に基づいて第一面画像G1及び第二面画像G2の画像形成位置を補正する補正値をそれぞれ算出している。そして、算出した補正値に基づいてシートSの第一面S1に第一面画像G1を形成するので、シートSが規定寸法から外れていた場合であってもシートSの表裏において同じ位置に第一面画像G1及び第二面画像G2を形成でき、簡単な構成で効率よく、画像形成前における表裏画像G1,G2の位置ずれを補正することができる。
また、テストチャートT1,T2が形成されたシートSを読み取る画像読取装置24は、画像形成対象の原稿画像の原稿画像を読み取る画像読取装置すなわちスキャナを兼ねている。これにより、テストチャートT1,T2が形成されたシートを読み取るための専用の装置を設ける必要がなく、低コストで画像形成時における表裏画像G1,G2の位置ずれを補正することができる。
また、テストチャートT1,T2が形成されたシートSを読み取る画像読取装置24は、画像形成対象の原稿画像の原稿画像を読み取る画像読取装置すなわちスキャナを兼ねている。これにより、テストチャートT1,T2が形成されたシートを読み取るための専用の装置を設ける必要がなく、低コストで画像形成時における表裏画像G1,G2の位置ずれを補正することができる。
また、本発明ではシートSの第一面S1に画像形成後のシートの長さである熱定着後の搬送長さL3をシート検知手段18によって検知し、この検知結果に基づいてシートSの第二面画像G2の画像形成位置の補正値を制御手段36が更新するので、シートSが収縮した場合であってもシートSの表裏において同じ位置に第一面画像G1及び第二面画像G2を形成でき、簡単な構成で効率よく、画像形成時における表裏画像G1,G2の位置ずれを補正することができる。
また、制御手段36はテストチャートT1,T2を読み取ってシートSの大きさ、各画像G1,G2の位置精度、画像の歪みを認識可能であるので、画像形成前のシートSの大きさが理想的なサイズから外れていた場合であっても、シートSの大きさに合わせた画像形成位置の補正を行うことができる。
また、テストチャートT1,T2が形成された複数枚のシートSを画像形成装置24でそれぞれ読み取り、制御手段36は複数の読取結果の平均値に基づいて画像形成位置の補正値を算出するので、シートSのサイズのバラツキを平均化でき、シートSの表裏における画像位置のずれを抑えることができる。
また、テストチャートT1,T2が形成された複数枚のシートSを画像形成装置24でそれぞれ読み取り、制御手段36は複数の読取結果の平均値に基づいて画像形成位置の補正値を算出するので、シートSのサイズのバラツキを平均化でき、シートSの表裏における画像位置のずれを抑えることができる。
上記実施形態では、画像形成装置としてタンデム型のカラー複写装置である画像形成装置1を用いた例を示したが、画像形成装置としてはこれに限られず、モノクロ複写装置、カラープリンタ、モノクロプリンタ、ファクシミリ、複合機等にも本発明は適用可能である。また本実施形態では、画像が形成される被記録媒体としてシートSを用いる構成を示したが、このシートSとは記録紙には限定されず、厚紙、ハガキ、封筒、普通紙、薄紙、塗工紙(コート紙やアート紙等)、トレーシングペーパ、OHPシート、OHPフィルム、樹脂フィルム等、画像形成可能な物質であればどのようなものを用いてもよい。
以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定しない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を例示したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を例示したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
1 画像形成装置
5 画像形成部
13 定着手段(定着装置)
18 シート検知手段
24 画像読取装置
32 両面搬送手段
33 シート搬送部材(駆動ローラ)
34 シート搬送部材(従動ローラ)
35 計測手段(ロータリエンコーダ)
36 制御手段
37 下流側検知手段(スタートセンサ)
38 上流側検知手段(ストップセンサ)
G1 第一面画像
G2 第二面画像
O 後端縁
R 前端縁
S シート
S1 第一面
S2 第二面
T1,T2 テストチャート
5 画像形成部
13 定着手段(定着装置)
18 シート検知手段
24 画像読取装置
32 両面搬送手段
33 シート搬送部材(駆動ローラ)
34 シート搬送部材(従動ローラ)
35 計測手段(ロータリエンコーダ)
36 制御手段
37 下流側検知手段(スタートセンサ)
38 上流側検知手段(ストップセンサ)
G1 第一面画像
G2 第二面画像
O 後端縁
R 前端縁
S シート
S1 第一面
S2 第二面
T1,T2 テストチャート
Claims (5)
- シートに画像を形成する画像形成部と、
シート上の画像を該シートに定着させる定着手段と、
シートの第一面への画像形成後、当該シートを反転させて第二面に画像を形成するための両面搬送手段と、
シート上の画像を読み取る画像読取装置と、
搬送されるシートの長さを検知するシート検知手段と、
画像形成前に、シートの前端縁及び後端縁まで形成されたテストチャートを当該シートの第一面及び第二面に形成し、形成された各テストチャートを前記画像読取装置でそれぞれ読み取り、読取結果に基づいて前記第一面及び前記第二面に形成された各画像の画像形成位置を補正する補正値をそれぞれ算出し、画像形成動作中に、前記補正値に基づきシートの第一面に画像を形成し、第一面に画像形成後のシートの長さを前記シート検知手段によって検知し、該検知結果に基づいて前記補正値のうち第二面に画像を形成する画像形成位置を補正する値を更新する制御手段とを有する画像形成装置。 - 請求項1記載の画像形成装置において、
前記シート検知手段は、シートを挟持して搬送するシート搬送部材と、前記シート搬送部材の回転量を計測する計測手段と、前記シート搬送部材よりもシート搬送方向下流側でシートを検知する下流側検知手段と、前記シート搬送部材よりもシート搬送方向上流側でシートを検知する上流側検知手段とを有することを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1または2記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、前記テストチャートを読み取ってシートの大きさ、画像の位置精度、画像の歪みを認識することを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1ないし3の何れか一つに記載の画像形成装置において、
画像形成前に前記テストチャートが形成された複数枚のシートの第一面及び第二面を前記画像読取装置でそれぞれ読み取り、前記制御手段は複数の読取結果の平均値に基づいて前記補正値をそれぞれ算出することを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1ないし4の何れか一つに記載の画像形成装置において、
前記画像読取装置は画像形成対象の原稿画像を読み取る画像読取装置を兼ねることを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020149971A JP2022044379A (ja) | 2020-09-07 | 2020-09-07 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020149971A JP2022044379A (ja) | 2020-09-07 | 2020-09-07 | 画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022044379A true JP2022044379A (ja) | 2022-03-17 |
Family
ID=80679079
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020149971A Pending JP2022044379A (ja) | 2020-09-07 | 2020-09-07 | 画像形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2022044379A (ja) |
-
2020
- 2020-09-07 JP JP2020149971A patent/JP2022044379A/ja active Pending
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