JP3882301B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置に関し、特に、転写タイミングのずれを精度よく検出するのに有効な画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
複写機やプリンタ等の画像形成装置では、一般に当該装置内に所定サイズの用紙を連続的に供給し、この供給された用紙に順次画像を形成する処理が行われる。
【0003】
例えば、電子写真方式の高速レーザプリンタ装置では、給紙トレイおよびスタッカ装置が画像形成装置に接続され、当該給紙トレイから連続的に供給された用紙に画像を形成し、この画像形成後の用紙をスタッカ装置に排出し積載している。
【0004】
ここで、上記画像形成装置による画像形成処理の一例を以下に示す。
【0005】
まず、画像形成装置は、外部装置またはスキャナ等の読取り装置によって生成された画像信号を受信する。そして、この画像信号を変調してレーザ光を生成し、当該レーザ光を感光体に照射する。その結果、感光体には当該画像信号に対応した潜像が形成される。その後、この潜像にトナーを吸着させ、所定のタイミングで用紙を供給することにより、当該トナーを用紙に転写する。そして、このトナーが転写された用紙を加熱ローラで加圧し、当該用紙に画像を定着させる。
【0006】
画像形成装置による画像形成は上記のように行われるが、この画像形成装置には、用紙に形成される画像のずれを防止するため、上記構成に加えて、転写タイミングを監視する手段を具備するものがある。
【0007】
図10は、従来の画像形成装置の転写部の構造を示す概念図である。同図に示す転写部は、前述した感光体に相当する感光体ベルト5と、当該感光体ベルト5を駆動する感光体ベルト駆動ローラ6と、画像信号に基づいて当該感光体ベルト5を露光する露光装置80と、当該露光装置80によって形成された潜像にトナーを吸着させる現像器11と、供給された用紙Pを帯電するとともに、感光体ベルト5に吸着したトナーを当該用紙Pに転写させる帯電ローラ7と、トナーの転写後、感光体ベルト5上に残った余分なトナーを除去するクリーナー10と、供給されてくる用紙Pの先頭を検出する用紙検出センサ9と、露光装置80が出力する画像のタイミングと用紙検出センサ9の検出タイミングとを比較する比較部81とを具備し、以下のように動作する。
【0008】
まず、感光体ベルト駆動ローラ6は、感光体ベルト5を図に示す矢印の方向、即ち反時計回りに回転させる。露光装置80は、この回転中の感光体ベルト5表面を順次露光し、当該表面上に用紙Pに対応する画像を潜像として形成する。この露光装置80によって形成された潜像は、感光体現ベルトの回転に伴って現像器11に送られ、トナーが供給される。そして、そのまま感光体ベルト駆動ローラ6と帯電ローラ7との当接部、即ち転写部位に送られる。
【0009】
一方、用紙Pは、上記トナーが形成された部分が転写部位を通過するタイミングで当該転写部に供給される。
【0010】
そして、感光体ベルト駆動ローラ6および帯電ローラ7によって、当該トナーと当該用紙Pとが圧接され、当該トナーが当該用紙Pに転写される。
【0011】
上記一連の処理中において、用紙検出センサ9は、用紙Pが当該用紙検出センサ9上を通過している間、検出信号を比較部81に出力し、比較部81は、この用紙検出センサ9から出力された検出信号と、露光装置80から出力された画像出力信号とを比較する。
【0012】
図11は、図10に示す用紙検出センサが実行する比較処理を説明するタイムチャートである。同図に示すように、比較部81は、用紙検出センサ9から出力される検出信号の立ち上がりと、露光装置80から出力される画像出力信号の立ち上がりの間隔“T”を測定する。この間隔“T”は、同図に示すように、感光体ベルト5上に画像の先頭が形成された時間と用紙Pの先頭が用紙検出センサ9を通過した時間との間隔を意味する。
【0013】
比較部81は、感光体ベルト5が露光されてから転写部位に到達するまでの時間と、用紙検出センサ9によって検出された用紙Pの先頭が転写部位に到達するまでの時間を考慮し、上記“T”が正常な間隔であるかどうかを判断する。
【0014】
このようにして、従来の画像形成装置は、用紙に画像を転写するタイミングを監視している。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した監視手段では、感光体ベルト5が露光される位置から用紙Pにトナーが転写される位置までの間隔を基準としているため、感光体ベルト駆動ローラ6の回転変動や、当該感光体ベルト駆動ローラ6と感光体ベルト5との間で生じたすべりによって、判断に狂いが生じうる。その結果、実際には画像ずれが生じている場合であっても、正常に画像形成が行われたものとして取り扱われるという問題が生じる。
【0016】
特に、大型の画像形成装置では、露光位置から転写位置までの距離が長くなるため、高速の画像形成装置では、検出精度が要求されるため、上記問題が顕著に現れる。
【0017】
例えば、1分間に150枚の用紙に画像を形成する装置では、感光体ベルト5は、毎秒550mmの速度で搬送される。この装置で、1mm以内の画像ずれを検出する場合には、“T”に対して1.8ms以内の時間差を検出する必要がある。このような1.8ms程度の時間差は、前述した感光体ベルト駆動ローラ6の回転変動等によって、十分影響を受けうる。
【0018】
さらに、大型の画像形成装置では、0.1ms〜1.0ms程度の時間差を検出する必要があるため、回転変動等による影響を受けやくなる。
【0019】
このような問題点を解決する技術として、特開平4−261887号公報に開示されたものも考えられるが、当該公報に開示された技術では、一定の周期で用紙に検出用のマークを印字し、この印字されたマークを検出することによって、画像形成が正常に行われているか否かを判断しているため、不要なマークが用紙に形成される。
【0020】
また、当該技術では、画像形成前に画像ずれを判断することができず、用紙に無駄な印刷が行われるという欠点がある。
【0021】
以上のように、従来の技術には、いまだ解決すべき課題が残されている。
【0022】
そこで、本発明は、転写タイミングのずれを精度よく検出するのに有効な画像形成装置を提供することを目的とする。
【0023】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、用紙に形成すべき画像を画像信号として出力する画像信号出力手段と、 前記画像信号出力手段により出力される画像信号に基づいて感光体上に該画像信号に対応する潜像を形成する潜像形成手段と、前記潜像形成手段によって前記感光体上に形成された潜像を現像する現像手段と、前記現像手段によって現像された前記画像信号に対応する前記感光体上の潜像に対応する像を所定の転写タイミングで用紙に転写する転写手段と、前記転写タイミングに合わせて前記転写手段に用紙を供給する用紙供給手段とを具備し、前記用紙の所定位置に前記画像信号に対応する画像を形成する画像形成装置において、前記潜像形成手段による前記画像信号に対応する潜像の形成と同期して前記感光体上の前記画像信号に対応する潜像が形成される領域外に前記潜像形成手段によりマークを形成するマーク形成手段と、前記マーク形成手段によって前記感光体上に形成されたマークを検出するマーク検出手段と、前記用紙供給手段によって供給される用紙を検出する用紙検出手段と、前記マーク検出手段による前記マークの検出と前記用紙検出手段による前記用紙の検出との検出間隔に基づき前記用紙供給手段による用紙の供給タイミングと前記転写タイミングとのずれを予測する画像ずれ予測手段と、前記検出間隔の許容範囲を前記マーク検出手段が配設された位置から前記転写手段の転写部位までの距離と前記用紙検出手段が配設された位置から前記転写部位までの距離に基づき設定して記憶する記憶手段と、前記画像ずれ予測手段により予測されたずれが前記記憶手段に記憶された許容範囲から外れた場合は、異常を報知して画像形成処理を中断する制御手段とを具備することを特徴とする。
【0024】
また、請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記用紙検出手段は、前記用紙供給手段によって供給される用紙の第1の側端を検出する第1の側端検出手段と、前記用紙供給手段によって供給される用紙の第2の側端を検出する第2の側端検出手段とを具備し、前記マーク形成手段は、前記第1の側端に対応する側の前記感光体上の前記画像信号に対応する潜像が形成される領域外に第1のマークを形成する第1のマーク形成手段と、前記第2の側端に対応する側の前記感光体上の前記画像信号に対応する潜像が形成される領域外に第2のマークを形成する第2のマーク形成手段とを具備し、前記マーク検出手段は、前記第1のマークを検出する第1のマーク検出手段と、前記第2のマークを検出する第2のマーク検出手段とを具備し、前記画像ずれ予測手段は、前記第1の側端検出手段による前記第1の側端の検出と前記第1のマーク検出手段による前記第1のマークの検出との検出間隔を測定する第1の検出間隔測定手段と、前記第2の側端検出手段による前記第2の側端の検出と前記第2のマーク検出手段による前記第2のマークの検出との検出間隔を測定する第2の検出間隔測定手段と、前記第1の検出間隔測定手段と前記第2の検出間隔測定手段による測定結果を比較し、画像の斜行ずれを予測する斜行ずれ予測手段とを具備することを特徴とする。
【0025】
また、請求項3記載の発明は、請求項1または請求項2記載の発明において、前記マーク形成手段は、前記潜像形成手段によって形成された画像信号に対応する潜像の先端位置に対応して前記マークに対応する潜像を前記感光体上の前記画像信号に対応する潜像が形成される領域外に形成し、前記マーク検出手段は、前記マーク形成手段により形成された前記マークに対応する潜像の前記現像手段による現像像を検出し、前記用紙検出手段は、前記用紙供給手段によって供給される用紙の先端位置を検出することを特徴とする。
【0026】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る画像形成装置の一実施の形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
【0027】
まず、図1を使用して本発明の概要を説明する。図1は、本発明に係る画像形成装置が具備する転写部の構造を示す概念図である。
【0028】
本発明は、同図に示すように、マーク信号出力部2から出力されたマークを画像信号と合成して感光体ベルト5に潜像を形成し、転写部位の直前に配設されたマーク検出センサ8によって当該マークを検出し、この検出結果を画像ずれ予測部12に出力する。同時に、転写部位の直前に配設された用紙検出センサ9によって、用紙Pの先頭を検知し、この検出結果を画像ずれ予測部12に出力する。画像ずれ予測部12は、マーク検出センサ8によってマークが検出された時間と、用紙検出センサ9によって用紙Pの先頭が検出された時間との間隔を測定し、当該間隔が正常であるかどうかを判断することにより、前述した課題を解決するものである。
【0029】
以下、本発明の内容をさらに詳細に説明する。
【0030】
図1に示す転写部は、複写機やプリンタ等の画像形成装置内に設けられ、給紙トレイから供給された用紙にトナー像を転写して加熱ローラ等の定着部に出力する。画像形成装置や給紙トレイ等の詳細な構成は、従来から公知の複写機やプリンタ等にて開示されているため、説明を省略し、ここでは転写部に焦点をあてて説明する。
【0031】
図1に示す転写部において、用紙に形成される画像の基礎となる画像信号は、画像信号出力部1から出力される。この画像信号出力部1は、パーソナルコンピュータ等の外部端末であってもよいし、スキャナー等の画像読取り装置であってもよい。
【0032】
感光体ベルト5に形成するマークは、マーク信号としてマーク信号出力部2から出力される。このマーク信号出力部2には、線状、矩形状等の予め定めたれた形状のマークが記憶されている。
【0033】
同期信号生成部13は、印刷タイミングに合わせて、画像信号出力部1およびマーク信号出力部2に露光同期信号を出力する。この露光同期信号を受信した画像信号出力部1およびマーク信号出力部2は、それぞれ画像信号およびマーク信号を合成部3に出力する。
【0034】
図2は、図1に示す同期信号生成部13、画像信号出力部1およびマーク信号出力部2がそれぞれ出力する信号のタイミングを示すタイムチャートである。同図に示すように、露光同期信号は、用紙の枚数ごとに出力されるイネーブル信号であり、画像信号は露光同期信号がイネーブルの間に出力される。マーク信号は画像信号と同時に出力され、このマーク信号の立ち上がりが各用紙の画像先頭に相当する。
【0035】
合成部3は、受信した画像信号およびマーク信号を合成し、露光部4に出力する。露光部4は、この受信した信号をレーザ駆動信号に変調し、感光体ベルト5に対してレーザ光を照射する。その結果、感光体ベルト5の表面には、画像およびマークの潜像が形成される。
【0036】
図3は、図1に示す感光体ベルト5の表面に画像およびマークの潜像が形成された状態を示す上面図である。同図に示すように、当該画像および当該マークの潜像は、感光体ベルト5の表面に設けられた画像形成領域50およびマーク形成領域51にそれぞれ形成される。
【0037】
ここで、画像形成領域50は、供給される用紙Pの最大幅に合わせて設けられ、マーク形成領域51は、その外側に設けられる。即ち、マーク形成領域51内に形成された潜像は、用紙Pへの転写に寄与しない。
【0038】
図3に示す感光体ベルト5は、図中の矢印で示す方向に移動しており、当該感光体ベルト5の表面には、画像A20aの両端外側に左側端マークA21aおよび右側端マークA22aが形成され、
図3に示す感光体ベルト5は、図中の矢印で示す方向に移動しており、当該感光体ベルト5の表面には、画像A20aの両端外側に左側端マークA21aおよび右側端マークA22aが形成され、画像B20bの両端外側に左側端マークB21bおよび右側端マークB22bが形成されている。ここで、画像A20aは、1枚目の用紙に形成される画像に対応する潜像であり、画像B20bは、2枚目の用紙に形成される画像に対応する潜像である。
【0039】
また、左側端マークA21a、右側端マークA22a、左側端マークB21bおよび右側端マークB22bは、それぞれ画像A20aおよび画像B20bの進行方向の先頭位置に合わせて形成される。
【0040】
このように、画像形成装置における露光課程では、感光体ベルト5は供給される用紙の枚数に応じて連続して露光されてゆく。
【0041】
上記のようにして形成された潜像は、感光体ベルト駆動ローラ6によって、現像器11上に送られる。現像器11は、この送られてきた潜像にトナーを供給し吸着させる。その結果感光体ベルト5上にはトナー像が形成される。
【0042】
当該トナー像は、感光体ベルト5の移動に伴って転写部位に送られる。この転写部位と現像器11の間には、マーク検出センサ8が設けられており、マーク検出センサ8は、感光体ベルト5上に形成されたマークを検出する。このマーク検出センサ8は、感光体ベルト5に対して光を照射し、反射されてくる光を検出するフォトセンサ等を使用して構成する。
【0043】
一方、画像を形成する用紙Pは、転写タイミングに合わせて転写部位に供給される。転写部位の直前には、用紙検出センサ9が設けられており、この用紙検出センサ9は、供給されてくる用紙の先頭を検出する。
【0044】
上記マーク検出センサ8および用紙検出センサ9は、転写部位に可能な限り近接して設けることにより、方が感光体ベルト駆動ローラ6の回転変動等による誤差を少なくすることができる。
【0045】
また、マーク検出センサ8および用紙検出センサ9は、感光体ベルト5の移動速度および用紙Pの搬送速度を考慮し、マークおよび用紙のそれぞれが転写部位に到達する時間が同一となる距離に配設することが好ましく、このように配設することにより、後述する画像ずれ予測処理を簡易にすることができる。感光体ベルト5の移動速度および用紙Pの搬送速度は、一般に同じであるため、マーク検出センサ8および用紙検出センサは転写部位から等距離に配設することが好ましい。
【0046】
図4は、図1に示す転写部位付近の構造を示す斜視図である。同図に示すように、前記マーク検出センサは、図3に示すマーク形成領域51にそれぞれ対応して配設されたマーク検出センサA8aおよびマーク検出センサB8bから構成される。このマーク検出センサA8aは、図3に示す左側端マークA21aおよび左側端マークB21bを検出し、マーク検出センサB8bは、図3に示す右側端マークA22aおよび右側端マークB22bを検出する。
【0047】
また、前記用紙検出センサは、供給される用紙の幅に対応してそれぞれ配設された用紙検出センサA9aおよび用紙検出センサB9bから構成される。これらの用紙検出センサは、用紙Pの両端をそれぞれ検出する。
【0048】
このように、感光体ベルト5の両側端にそれぞれマークを形成し、当該各マークを独立に検出する手段および用紙の両側端を独立に検出する手段を設けることにより、画像の斜行ずれの予測が可能となる。
【0049】
図5は、図4に示すマーク検出センサおよび用紙検出センサが出力する検出信号の一例を示すタイムチャートである。同図に示すように、用紙検出センサA9aは、用紙Pの左側端が通過している間検出信号を出力し、マーク検出センサA8aは、図3に示す左側端マークA21aまたは左側端マークB21bが通過している間検出信号を出力する。同様に、用紙検出センサB9bおよびマーク検出センサB8bもそれぞれ図5に示す検出信号を出力する。当該各検出結果は、画像ずれ予測部12に出力され、そこで後述する判断処理が行われる。
【0050】
転写部位に供給された用紙Pは、感光体ベルト駆動ローラ6および帯電ローラ7によって、トナー像が形成された感光体ベルト5に圧接され、トナー像が転写される。
【0051】
トナー像の転写後、感光体ベルト5に残ったトナー像は、感光体ベルト5の移動に伴って、クリーナー10に送られ除去される。
【0052】
図6は、図1に示す画像ずれ予測部の内部構成を示すブロック図である。同図に示すように、画像ずれ予測部12は、用紙検出センサA9aとマーク検出センサA8aとの検出間隔をカウントするカウンタA61と、当該カウンタA61の値を記憶するレジスタA62と、用紙検出センサB9bとマーク検出センサB8bとの検出間隔をカウントするカウンタB63と、当該カウンタB63の値を記憶するレジスタB64と、ROM65のそれぞれがCPU60に接続されて構成される。
【0053】
ROM65には、許容時間差を記憶する許容時間差記憶領域70と許容斜行量を記憶する許容斜行量記憶領域71とが設けられる。
【0054】
ここで、許容時間差とは、マーク検出センサ8によるマークの検出と用紙検出センサによる用紙の検出との検出間隔の許容値であり、マーク検出センサ8が配設された位置から転写部位までの距離と用紙検出センサ9が配設された位置から転写部位までの距離を考慮して定められる。
【0055】
例えば、マーク検出センサ8および用紙検出センサ9が、マークおよび用紙が当該各センサから同時に転写部位に到達するように配設されている場合には、許容時間差は、用紙の搬送速度に基づいて画像ずれの許容範囲を時間に換算した値となる。
【0056】
また、許容斜行量は、用紙Pが斜めに傾いた状態で供給された場合に、当該用紙Pに形成される画像の斜め方向のずれを規定する許容量であり、左側端側のセンサと右側端側のセンサの検出時間の差として規定される。
【0057】
以下、上記のように構成される画像ずれ予測部12による画像ずれ予測処理を図7から図9までに示すフローチャートを使用して説明する。
【0058】
図7は、図6に示す画像ずれ予測部12が用紙検出センサA9aおよびマーク検出センサA8aに基づいて実行する画像ずれ予測処理の実行手順を示すフローチャートである。同図に示す処理は、各用紙ごとに行われる。
【0059】
同図に示す処理では、まず、CPU60はカウンタA61の値をリセットし(ステップ100)、用紙検出センサA9aによって用紙が検出されるか、またはマーク検出センサA8aによってマークが検出されるのを待つ(ステップ101でNo)。そして、用紙またはマークのいずれかが検出されると(ステップ101でYes)、カウンタA61のインクリメントを開始する(ステップ102)。
【0060】
ここで、ステップ101で用紙が検出された場合には、ステップ103ではマークが検出され、ステップ101でマークが検出された場合には、ステップ103では用紙が検出される。
【0061】
その後、再び、用紙検出センサA9aまたはマーク検出センサA8aからの検出信号を待ち、検出信号があった場合には(ステップ103でYes)、カウンタA61値をレジスタB64に記憶する(ステップ107)。その後、図9に示す斜行予測処理に移行する。
【0062】
一方、検出信号がない場合には(ステップ103でNo)、カウンタA61の値がROM65に格納された許容時間差を超えていないかどうかを判断する(ステップ104)。許容時間差を超えていないときは(ステップ104でNo)、再びステップ102に戻り、カウンタA61のインクリメントを続行する。
【0063】
ステップ104において、カウンタA61の値が許容時間差を超えていた場合には、画像ずれの発生を報知し(ステップ105)、画像形成処理を中断させる(ステップ106)。
【0064】
図8は、図6に示す画像ずれ予測部12が用紙検出センサB9bおよびマーク検出センサB8bに基づいて実行する画像ずれ予測処理の実行手順を示すフローチャートである。同図に示す処理は、図7に示す処理と同様に行われる。
【0065】
図9は、図6に示す画像ずれ予測部12が実行する斜行ずれ予測処理の実行手順を示すフローチャートである。同図に示す処理では、まず、CPU60は、用紙検出センサA9aおよび用紙検出センサB9bから出力される検出信号がともに立ち下がるのを待つ、即ち、当該各センサによって用紙の後端が検出されるのを待つ(ステップ300)。
【0066】
CPU60は、用紙の後端が検出されると(ステップ300)、レジスタA62およびレジスタB64に記憶された値を読み込み(ステップ301)、当該各値の差の絶対値を求める(ステップ302)、そして、この絶対値がROM65に記憶された許容斜行量の範囲内にあるかどうかを判断する(ステップ303)。
【0067】
ステップ302で求めた絶対値が許容斜行量の範囲内に場合には(ステップ303でYes)、処理を終了し、許容斜行量の範囲内にない場合には(ステップ303でNo)、画像の斜行ずれを報知し(ステップ304)、画像形成処理を中断する(ステップ305)。
【0068】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、転写タイミングのずれを精度よく検出するのに有効な画像形成装置を提供することができる。
【0069】
また、感光体ベルト5の両側端にそれぞれマークを形成し、当該各マークを独立に検出する手段および用紙の両側端を独立に検出する手段を設けることにより、画像の斜行ずれの予測が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る画像形成装置が具備する転写部の構造を示す概念図。
【図2】図1に示す同期信号生成部13、画像信号出力部1およびマーク信号出力部2がそれぞれ出力する信号のタイミングを示すタイムチャート。
【図3】図1に示す感光体ベルト5の表面に画像およびマークの潜像が形成された状態を示す上面図。
【図4】図1に示す転写部位付近の構造を示す斜視図。
【図5】図4に示すマーク検出センサおよび用紙検出センサが出力する検出信号の一例を示すタイムチャート。
【図6】図1に示す画像ずれ予測部の内部構成を示すブロック図。
【図7】図6に示す画像ずれ予測部12が用紙検出センサA9aおよびマーク検出センサA8aに基づいて実行する画像ずれ予測処理の実行手順を示すフローチャート。
【図8】図6に示す画像ずれ予測部12が用紙検出センサB9bおよびマーク検出センサB8bに基づいて実行する画像ずれ予測処理の実行手順を示すフローチャート。
【図9】図6に示す画像ずれ予測部12が実行する斜行ずれ予測処理の実行手順を示すフローチャート。
【図10】従来の画像形成装置の転写部の構造を示す概念図。
【図11】図10に示す用紙検出センサが実行する比較処理を説明するタイムチャート。
【符号の説明】
1…画像信号出力部、2…マーク信号出力部、3…合成部、4…露光部、5…感光体ベルト、6…感光体ベルト駆動ローラ、7…帯電ローラ、8…マーク検出センサ、8a…マーク検出センサA、8b…マーク検出センサB、9…用紙検出センサ、9a…用紙検出センサA、9b…用紙検出センサB、10…クリーナー、11…現像器、12…画像ずれ予測部、13…同期信号生成部、20a…画像A、20b…画像B、21a…左側端マークA、21b…左側端マークB、22a…右側端マークA、22b…右側端マークB、50…画像形成領域、51…マーク形成領域、60…CPU、61…カウンタA、62…レジスタA、63…カウンタB、64…レジスタB、65…ROM、70…許容時間差記憶領域、71…許容斜行量記憶領域、80…露光装置、81…比較部、P…用紙。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly to an image forming apparatus effective for accurately detecting a transfer timing shift.
[0002]
[Prior art]
In an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, generally, a process of successively supplying sheets of a predetermined size into the apparatus and sequentially forming images on the supplied sheets is performed.
[0003]
For example, in an electrophotographic high-speed laser printer apparatus, a paper feed tray and a stacker device are connected to an image forming apparatus, and an image is formed on paper continuously supplied from the paper feed tray. Are discharged and stacked on the stacker unit.
[0004]
Here, an example of image forming processing by the image forming apparatus will be described below.
[0005]
First, the image forming apparatus receives an image signal generated by a reading device such as an external device or a scanner. Then, the image signal is modulated to generate laser light, and the photoconductor is irradiated with the laser light. As a result, a latent image corresponding to the image signal is formed on the photoconductor. Thereafter, toner is attracted to the latent image and the paper is supplied at a predetermined timing, whereby the toner is transferred to the paper. Then, the paper on which the toner is transferred is pressed with a heating roller, and the image is fixed on the paper.
[0006]
Image formation by the image forming apparatus is performed as described above, and this image forming apparatus includes means for monitoring the transfer timing in addition to the above-described configuration in order to prevent displacement of the image formed on the paper. There is something.
[0007]
FIG. 10 is a conceptual diagram showing a structure of a transfer portion of a conventional image forming apparatus. The transfer unit shown in FIG. 2 exposes the
[0008]
First, the photosensitive
[0009]
On the other hand, the paper P is supplied to the transfer portion at a timing when the portion on which the toner is formed passes through the transfer portion.
[0010]
The toner and the paper P are pressed against each other by the photosensitive
[0011]
During the series of processes, the sheet detection sensor 9 outputs a detection signal to the
[0012]
FIG. 11 is a time chart for explaining the comparison process executed by the paper detection sensor shown in FIG. As shown in the figure, the
[0013]
The
[0014]
In this way, the conventional image forming apparatus monitors the timing of transferring the image onto the paper.
[0015]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the monitoring means described above is based on the interval from the position at which the
[0016]
In particular, since the distance from the exposure position to the transfer position becomes longer in a large image forming apparatus, detection accuracy is required in a high-speed image forming apparatus, and thus the above problem appears remarkably.
[0017]
For example, in an apparatus that forms an image on 150 sheets per minute, the
[0018]
Furthermore, since it is necessary to detect a time difference of about 0.1 ms to 1.0 ms in a large image forming apparatus, the image forming apparatus is easily influenced by rotational fluctuations and the like.
[0019]
As a technique for solving such a problem, a technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-261877 can be considered. However, in the technique disclosed in the publication, a detection mark is printed on a sheet at a constant cycle. By detecting the printed mark, it is determined whether or not the image formation is normally performed, so that an unnecessary mark is formed on the sheet.
[0020]
In addition, this technique has a drawback in that it is not possible to determine image shift before image formation, and wasteful printing is performed on paper.
[0021]
As described above, problems to be solved still remain in the conventional technology.
[0022]
SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides an image forming apparatus effective for accurately detecting a shift in transfer timing.
[0023]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, according to the invention of claim 1, wherein the image signal output means for outputting the image to be formed on the sheet as an image signal, the image signal output means on a photosensitive member based on an image signal outputted by latent image forming means for forming a latent image corresponding to the image signal, a developing unit for developing a latent image formed on said photosensitive member by said latent image forming means, the image developed by said developing means wherein a transfer means for transferring the sheet an image corresponding to the latent image on the photosensitive member at a predetermined transfer timing, comprising a sheet supply means for supplying sheets to the transfer means in accordance with the said transfer timing corresponding to the signal an image forming apparatus that forms an image corresponding to the image signal to a predetermined position of the sheet, on the photoreceptor in synchronism with the formation of the latent image corresponding to the image signal by said latent image forming means Serial mark forming means for forming a mark by said latent image forming means outside the area in which a latent image corresponding to the image signal is formed, the mark detecting means for detecting a mark formed on said photosensitive member by said mark forming means When the paper detection means for detecting a sheet that will be supplied by the sheet supply means, the paper by the paper feed unit based on the detection interval between the detection of the paper by detecting said paper detecting means of the marks by the mark detecting means Image deviation predicting means for predicting a deviation between the supply timing of the image and the transfer timing, and an allowable range of the detection interval from the position where the mark detecting means is disposed to the transfer portion of the transfer means and the sheet detection storage means for means for the distance set based on and stores from disposed position to said transfer sites, pre-by the image displacement prediction means It has been if the deviation is out of the allowable range stored in the storage means, characterized by comprising the interrupting control means of the image forming processing to notify the abnormality.
[0024]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the paper detection means includes a first side edge detection means for detecting a first side edge of the paper supplied by the paper supply means; And a second side edge detecting means for detecting a second side edge of the paper supplied by the paper supply means, wherein the mark forming means is on the photoconductor on the side corresponding to the first side edge. First mark forming means for forming a first mark outside a region where a latent image corresponding to the image signal is formed, and the image signal on the photoconductor on the side corresponding to the second side end. And a second mark forming means for forming a second mark outside the region where the latent image corresponding to is formed , wherein the mark detecting means detects the first mark. And second mark detecting means for detecting the second mark. Wherein the image displacement predicting means, first measuring the detection interval between the detection of the first mark by detecting said first mark detecting means of said first side edge by said first side edge detecting means Second detection for measuring a detection interval between detection interval measurement means, detection of the second side edge by the second side edge detection means, and detection of the second mark by the second mark detection means. It comprises an interval measurement means, and a skew deviation prediction means for comparing the measurement results of the first detection interval measurement means and the second detection interval measurement means and predicting the skew deviation of the image. To do.
[0025]
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the mark forming unit corresponds to a leading end position of a latent image corresponding to an image signal formed by the latent image forming unit. A latent image corresponding to the mark is formed outside a region where the latent image corresponding to the image signal is formed on the photoconductor , and the mark detecting unit corresponds to the mark formed by the mark forming unit. A developed image of the latent image to be developed by the developing unit is detected, and the paper detecting unit detects a leading end position of the paper supplied by the paper supplying unit.
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0027]
First, the outline of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a conceptual diagram showing the structure of a transfer portion provided in an image forming apparatus according to the present invention.
[0028]
In the present invention, as shown in the figure, a mark output from the mark
[0029]
Hereinafter, the contents of the present invention will be described in more detail.
[0030]
The transfer unit shown in FIG. 1 is provided in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, and transfers a toner image onto a sheet supplied from a paper feed tray and outputs it to a fixing unit such as a heating roller. Detailed configurations of the image forming apparatus, the paper feed tray, and the like have been disclosed in conventionally known copying machines, printers, and the like, and thus description thereof will be omitted, and description will be given here with a focus on the transfer unit.
[0031]
In the transfer unit shown in FIG. 1, an image signal that is the basis of an image formed on a sheet is output from the image signal output unit 1. The image signal output unit 1 may be an external terminal such as a personal computer or an image reading device such as a scanner.
[0032]
The mark formed on the
[0033]
The
[0034]
FIG. 2 is a time chart showing timings of signals output from the synchronization
[0035]
The combining unit 3 combines the received image signal and mark signal and outputs the combined signal to the exposure unit 4. The exposure unit 4 modulates the received signal into a laser drive signal, and irradiates the
[0036]
FIG. 3 is a top view showing a state in which an image and a latent image of a mark are formed on the surface of the
[0037]
Here, the
[0038]
The
The
[0039]
Further, the left end mark A21a, the right end mark A22a, the left end mark B21b, and the right end mark B22b are formed in accordance with the leading positions in the traveling direction of the images A20a and B20b, respectively.
[0040]
Thus, in the exposure process in the image forming apparatus, the
[0041]
The latent image formed as described above is sent onto the developing unit 11 by the photosensitive
[0042]
The toner image is sent to the transfer site as the
[0043]
On the other hand, the paper P on which an image is formed is supplied to the transfer site in accordance with the transfer timing. A paper detection sensor 9 is provided immediately before the transfer portion, and this paper detection sensor 9 detects the top of the supplied paper.
[0044]
By providing the
[0045]
Further, the
[0046]
FIG. 4 is a perspective view showing the structure near the transfer site shown in FIG. As shown in the figure, the mark detection sensor is composed of a mark detection sensor A8a and a mark detection sensor B8b disposed corresponding to the
[0047]
In addition, the paper detection sensor includes a paper detection sensor A9a and a paper detection sensor B9b, which are arranged corresponding to the width of the supplied paper. These paper detection sensors detect both ends of the paper P, respectively.
[0048]
As described above, by forming marks on both side edges of the
[0049]
FIG. 5 is a time chart showing an example of detection signals output from the mark detection sensor and the paper detection sensor shown in FIG. As shown in the figure, the paper detection sensor A9a outputs a detection signal while the left edge of the paper P passes, and the mark detection sensor A8a receives the left edge mark A21a or the left edge mark B21b shown in FIG. The detection signal is output while passing. Similarly, the sheet detection sensor B9b and the mark detection sensor B8b also output detection signals shown in FIG. Each detection result is output to the image
[0050]
The sheet P supplied to the transfer portion is pressed against the
[0051]
After the transfer of the toner image, the toner image remaining on the
[0052]
FIG. 6 is a block diagram showing an internal configuration of the image shift prediction unit shown in FIG. As shown in the figure, the image
[0053]
The
[0054]
Here, the allowable time difference is an allowable value of a detection interval between the detection of the mark by the
[0055]
For example, when the
[0056]
Further, the allowable skew amount is an allowable amount that regulates an oblique shift of an image formed on the paper P when the paper P is supplied in an inclined state. It is defined as the difference between the detection times of the right side sensor.
[0057]
Hereinafter, the image shift prediction processing by the image
[0058]
FIG. 7 is a flowchart showing an execution procedure of an image shift prediction process executed by the image
[0059]
In the process shown in the figure, first, the
[0060]
Here, when a sheet is detected in
[0061]
Thereafter, the detection signal from the sheet detection sensor A9a or the mark detection sensor A8a is again waited, and when there is a detection signal (Yes in Step 103), the value of the counter A61 is stored in the register B64 (Step 107). Thereafter, the process proceeds to the skew prediction process shown in FIG.
[0062]
On the other hand, if there is no detection signal (No in step 103), it is determined whether or not the value of the counter A61 exceeds the allowable time difference stored in the ROM 65 (step 104). When the allowable time difference is not exceeded (No in Step 104), the process returns to Step 102 again and continues incrementing the counter A61.
[0063]
In
[0064]
FIG. 8 is a flowchart showing an execution procedure of an image shift prediction process executed by the image
[0065]
FIG. 9 is a flowchart showing the execution procedure of the skew shift prediction process executed by the image
[0066]
When the trailing edge of the paper is detected (step 300), the
[0067]
If the absolute value obtained in
[0068]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide an image forming apparatus effective for accurately detecting a transfer timing shift.
[0069]
Further, by forming marks on both side edges of the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a conceptual diagram showing the structure of a transfer portion provided in an image forming apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a time chart showing timings of signals output from the synchronization
3 is a top view showing a state in which an image and a latent image of a mark are formed on the surface of the
4 is a perspective view showing a structure in the vicinity of a transfer site shown in FIG. 1. FIG.
5 is a time chart showing an example of detection signals output from the mark detection sensor and the paper detection sensor shown in FIG. 4;
6 is a block diagram showing an internal configuration of an image shift prediction unit shown in FIG.
7 is a flowchart showing an execution procedure of an image shift prediction process executed by the image
8 is a flowchart showing an execution procedure of an image shift prediction process executed by the image
9 is a flowchart showing an execution procedure of skew shift prediction processing executed by the image
FIG. 10 is a conceptual diagram illustrating a structure of a transfer unit of a conventional image forming apparatus.
11 is a time chart for explaining comparison processing executed by the paper detection sensor shown in FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Image signal output part, 2 ... Mark signal output part, 3 ... Composition part, 4 ... Exposure part, 5 ... Photoconductor belt, 6 ... Photoconductor belt drive roller, 7 ... Charging roller, 8 ... Mark detection sensor, 8a ... mark detection sensor A, 8b ... mark detection sensor B, 9 ... paper detection sensor, 9a ... paper detection sensor A, 9b ... paper detection sensor B, 10 ... cleaner, 11 ... developer, 12 ... image misalignment prediction unit, 13 ...
Claims (3)
前記画像信号出力手段により出力される画像信号に基づいて感光体上に該画像信号に対応する潜像を形成する潜像形成手段と、
前記潜像形成手段によって前記感光体上に形成された潜像を現像する現像手段と、
前記現像手段によって現像された前記画像信号に対応する前記感光体上の潜像に対応する像を所定の転写タイミングで用紙に転写する転写手段と、
前記転写タイミングに合わせて前記転写手段に用紙を供給する用紙供給手段と
を具備し、前記用紙の所定位置に前記画像信号に対応する画像を形成する画像形成装置において、
前記潜像形成手段による前記画像信号に対応する潜像の形成と同期して前記感光体上の前記画像信号に対応する潜像が形成される領域外に前記潜像形成手段によりマークを形成するマーク形成手段と、
前記マーク形成手段によって前記感光体上に形成されたマークを検出するマーク検出手段と、
前記用紙供給手段によって供給される用紙を検出する用紙検出手段と、
前記マーク検出手段による前記マークの検出と前記用紙検出手段による前記用紙の検出との検出間隔に基づき前記用紙供給手段による用紙の供給タイミングと前記転写タイミングとのずれを予測する画像ずれ予測手段と、
前記検出間隔の許容範囲を前記マーク検出手段が配設された位置から前記転写手段の転写部位までの距離と前記用紙検出手段が配設された位置から前記転写部位までの距離に基づき設定して記憶する記憶手段と、
前記画像ずれ予測手段により予測されたずれが前記記憶手段に記憶された許容範囲から外れた場合は、異常を報知して画像形成処理を中断する制御手段と
を具備することを特徴とする画像形成装置。Image signal output means for outputting an image to be formed on paper as an image signal;
Latent image forming means for forming a latent image corresponding to the image signal on the photosensitive body based on the image signal output by the image signal output means ;
A developing unit for developing a latent image formed on said photosensitive member by said latent image forming means,
A transfer unit that transfers the sheet an image corresponding to the latent image on the photosensitive member corresponding to the image signal developed by the predetermined transfer timing by said developing means,
A sheet supply means for supplying a sheet to the transfer unit in conformity to the transfer timing
In an image forming apparatus for forming an image corresponding to the image signal at a predetermined position on the paper,
In synchronization with the formation of the latent image corresponding to the image signal by the latent image forming means, a mark is formed by the latent image forming means outside the region where the latent image corresponding to the image signal is formed on the photoconductor. Mark forming means ;
Mark detection means for detecting a mark formed on the photoreceptor by the mark forming means;
A paper detecting means for detecting a sheet that will be supplied by the sheet supply means,
An image deviation prediction means for predicting a deviation between the paper supply timing by the paper supply means and the transfer timing based on a detection interval between the mark detection by the mark detection means and the paper detection by the paper detection means;
An allowable range of the detection interval is set based on the distance from the position where the mark detection means is disposed to the transfer portion of the transfer means and the distance from the position where the paper detection means is disposed to the transfer portion. Storage means for storing;
Control means for notifying the abnormality and interrupting the image forming process when the deviation predicted by the image deviation prediction means is out of the allowable range stored in the storage means;
An image forming apparatus comprising:
前記用紙供給手段によって供給される用紙の第1の側端を検出する第1の側端検出手段と、
前記用紙供給手段によって供給される用紙の第2の側端を検出する第2の側端検出手段とを具備し、
前記マーク形成手段は、
前記第1の側端に対応する側の前記感光体上の前記画像信号に対応する潜像が形成される領域外に第1のマークを形成する第1のマーク形成手段と、
前記第2の側端に対応する側の前記感光体上の前記画像信号に対応する潜像が形成される領域外に第2のマークを形成する第2のマーク形成手段と
を具備し、
前記マーク検出手段は、
前記第1のマークを検出する第1のマーク検出手段と、
前記第2のマークを検出する第2のマーク検出手段と
を具備し、
前記画像ずれ予測手段は、
前記第1の側端検出手段による前記第1の側端の検出と前記第1のマーク検出手段による前記第1のマークの検出との検出間隔を測定する第1の検出間隔測定手段と、
前記第2の側端検出手段による前記第2の側端の検出と前記第2のマーク検出手段による前記第2のマークの検出との検出間隔を測定する第2の検出間隔測定手段と、
前記第1の検出間隔測定手段と前記第2の検出間隔測定手段による測定結果を比較し、画像の斜行ずれを予測する斜行ずれ予測手段と
を具備することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。The paper detection means includes
First side edge detection means for detecting a first side edge of the paper supplied by the paper supply means;
Second side edge detecting means for detecting a second side edge of the paper supplied by the paper supply means,
The mark forming means includes
First mark forming means for forming a first mark outside a region where a latent image corresponding to the image signal on the photoconductor on the side corresponding to the first side edge is formed ;
A second mark forming means for forming a second mark outside a region where a latent image corresponding to the image signal on the photoconductor on the side corresponding to the second side end is formed ;
The mark detection means includes
First mark detection means for detecting the first mark;
Second mark detection means for detecting the second mark, and
The image shift prediction means
First detection interval measuring means for measuring a detection interval between detection of the first side edge by the first side edge detection means and detection of the first mark by the first mark detection means;
Second detection interval measurement means for measuring a detection interval between detection of the second side edge by the second side edge detection means and detection of the second mark by the second mark detection means;
2. The skew deviation prediction means for comparing the measurement results of the first detection interval measurement means and the second detection interval measurement means and predicting the skew deviation of the image. Image forming apparatus.
前記潜像形成手段によって形成された画像信号に対応する潜像の先端位置に対応して前記マークに対応する潜像を前記感光体上の前記画像信号に対応する潜像が形成される領域外に形成し、
前記マーク検出手段は、
前記マーク形成手段により形成された前記マークに対応する潜像の前記現像手段による現像像を検出し、
前記用紙検出手段は、
前記用紙供給手段によって供給される用紙の先端位置を検出する
ことを特徴とする請求項1または請求項2記載の画像形成装置。The mark forming means includes
The latent image corresponding to the mark corresponding to the leading end position of the latent image corresponding to the image signal formed by the latent image forming means is outside the region where the latent image corresponding to the image signal on the photoconductor is formed. formed in,
The mark detection means includes
Detecting a developed image by the developing means of a latent image corresponding to the mark formed by the mark forming means;
The paper detection means includes
The image forming apparatus according to claim 1, wherein a leading end position of a sheet supplied by the sheet supply unit is detected.
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