JP5239181B2

JP5239181B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP5239181B2
Application number: JP2007066405A
Authority: JP
Inventors: 厚高橋; 宇民相馬; 直松平; 有宝彭; 心平河崎
Original assignee: Konica Minolta Business Technologies Inc
Current assignee: Konica Minolta Business Technologies Inc
Priority date: 2007-03-15
Filing date: 2007-03-15
Publication date: 2013-07-17
Anticipated expiration: 2027-03-15
Also published as: JP2008225308A

Description

本発明は、アレイ状位置検出部材で検出された、転写紙の端部位置もしくは転写紙上の基準画像の画像形成位置により、搬送手段における転写紙の搬送タイミングもしくは画像形成手段における画像形成の制御を行う画像形成装置に関する。

画像形成装置では、感光体上や記録紙上を主走査方向に走査する行為を、感光体上や記録紙を副走査方向に移動させつつ周期的に繰り返すことで、二次元の画像形成を実行している。一般的には、副走査方向に回転する帯電させた感光体ドラムあるいは感光体ベルトといった感光体に対して、光ヘッドから画像データに応じた主走査方向の露光をすることが行われている。そして、露光により形成された静電潜像を現像してトナー像とし、このトナー像を転写紙上に転写して出力している。

なお、このような画像形成装置では、ラインセンサなどのアレイ状位置検出部材を転写紙搬送経路に配置しておいて、このアレイ状位置検出部材で検出された転写紙の端部位置もしくは転写紙上の基準画像の画像形成位置により、搬送手段における転写紙の搬送タイミングもしくは画像形成手段における画像形成の制御を行うようにしたものがある。

なお、このような画像形成装置については、以下の特許文献などに関連技術が記載されている。
特開平１０−１２６５７４号公報（第１頁、図１）特開平１０−２１０２２８号公報（第１頁、図１）特開２００６−１０３１２０号公報（第１頁、図１）特開２００５−３４２９４３号公報（第１頁、図１）特開２００１−１３４０３８号公報（第１頁、図１）特開２００４−２７１７３９号公報（第１頁、図１）特開２０００−５００２４号公報（第１頁、図１）特開２００３−２４８４１０号公報（第１頁、図１）

以上の特許文献１では、位置ズレ検知パターンを形成し、用紙上の副走査距離で位置ズレや曲がりを補正している。
以上の特許文献２では、画像情報の姿勢を検知する手段が記載されている。そして、予め記憶されている正常画像との傾きを演算する手段が記載されている。

以上の特許文献３では、コンタクトイメージセンサ（ＣＩＳ）を斜めに配置して、位置検知精度を向上させる手法が記載されている。
以上の特許文献４では、用紙搬送方向と直交する方向で用紙のエッジを検知するセンサと、それを移動する手段とが記載されている。

以上の特許文献５では、用紙の搬送位置を検知するために長状のセンサを使用し、書き込みタイミングを変更している。
以上の特許文献６では、転写紙の主副長を計測し、倍率補正を行う手法が記載されている。

以上の特許文献７では、特定の画像パターンと所定の閾値とを比較し画像パターンの出力位置を検出し、出力開始位置を決定する手法が記載されている。
以上の特許文献８では、特定の位置を繰り返し読むことで、転写紙先端と端部を検知し、書き込み位置を補正する手法が記載されている。

以上のように、コンタクトイメージセンサなどのラインセンサを、転写紙や画像の位置検知に使用する手法が多数存在するが、全ての特許文献で、ラインセンサを構成する複数の検出素子のピッチによって定まる分解能に応じた位置検出を行っている。

ところで、ラインセンサを構成する検出素子の数を多くすれば、より細かなピッチで転写紙や画像の位置検出を行うことが可能であると考えられる。しかし、実際には、検出素子数を多くすると、１ライン分のデータの読み出しに時間がかかりすぎて、実用的でなくなる。すなわち、実際の画像形成装置で用いるラインセンサでは、読み出し時間の制限により、十分な精度を得ることができないという問題が生じていた。

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであって、転写紙や画像の位置検知に用いるラインセンサの読み出し時間を増やすことなく高精度な検出が可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

以上の課題を解決する本発明は、以下に記載するようなものである。
この発明は、転写紙上に画像を形成する画像形成手段と、前記転写紙を副走査方向に搬送する搬送手段と、長手方向に複数の検出素子が配置され、該長手方向が主走査方向に沿って、転写紙搬送経路に配置されたアレイ状位置検出部材と、前記アレイ状位置検出部材のいずれかの検出素子で検出された、転写紙の端部位置もしくは転写紙上の基準画像の画像形成位置により、前記搬送手段における前記転写紙の搬送タイミングもしくは前記画像形成手段における画像形成の制御を行う制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記端部位置あるいは前記画像形成位置を挟む複数の前記検出素子の検出値を結ぶ第１仮想特性線を生成し、該第１仮想特性線を用いて前記検出素子のピッチ未満の分解能で主走査方向における前記端部位置あるいは前記画像形成位置を算出し、複数のサンプリングタイミングにおける、特定の前記検出素子の検出値を結ぶ第２仮想特性線を生成し、該第２仮想特性線を用いて前記検出素子のサンプリングタイミング未満の時間分解能で副走査方向における前記端部位置あるいは前記画像形成位置の通過タイミングを算出し、主走査方向と副走査方向とにおいて画像形成の制御を行う、ことを特徴とする画像形成装置である。

また、前記制御手段は、前記アレイ状位置検出部材の主走査方向もしくは副走査方向の少なくとも一方の分解能と等しい線幅で構成された基準画像を前記転写紙上に形成し、該基準画像を前記アレイ状位置検出部材で検出した結果により画像形成の制御を行う、ことを特徴とする。

また、前記制御手段は、前記第１仮想特性線に基づく主走査方向における前記端部位置あるいは前記画像形成位置の算出と、前記第２仮想特性線に基づく副走査方向における前記端部位置あるいは前記画像形成位置の通過タイミングの算出とに基づいて、両面画像形成時の制御を行う、ことを特徴とする。

また、前記両面画像形成時の制御は、表裏の倍率差に関する制御である、ことを特徴とする。

本発明によると以下のような効果が得られる。
この画像形成装置の発明では、転写紙搬送経路に配置されたアレイ状位置検出部材のいずれかの検出素子で検出された、転写紙の端部位置もしくは転写紙上の基準画像の画像形成位置により、搬送手段における転写紙の搬送タイミングもしくは画像形成手段における画像形成の制御を行う際に、端部位置あるいは画像形成位置を挟む複数の検出素子の検出値を結ぶ第１仮想特性線を生成し、該第１仮想特性線を用いて検出素子のピッチ未満の分解能で主走査方向における端部位置あるいは画像形成位置を算出する。

この結果、転写紙や画像の位置検知に用いるラインセンサの検出素子（読み出し時間）を増やすことなく、実装されている検出素子のピッチよりも細かなピッチの高精度な検出が可能になる。

また、この発明では、主走査方向における前記端部位置あるいは前記画像形成位置の算出に加え、転写紙搬送経路に配置されたアレイ状位置検出部材に含まれる検出素子で検出された、転写紙の端部位置もしくは転写紙上の基準画像の画像形成位置により、搬送手段における転写紙の搬送タイミングもしくは画像形成手段における画像形成位置の制御を行う際に、複数のサンプリングタイミングにおける、特定の前記検出素子の検出値を結ぶ第２仮想特性線を生成し、該第２仮想特性線を用いて検出素子のサンプリングタイミング未満の時間分解能で副走査方向における端部位置あるいは画像形成位置を算出する。

この結果、転写紙や画像の通過タイミング検知に用いるラインセンサの検出素子を小さくしたり、サンプリングタイミングを細かくすることなく、サンプリングタイミングよりも細かなタイミングの高精度な検出が可能になる。

また、この発明では、転写紙や画像の位置検知に用いるラインセンサの検出素子（読み出し時間）を増やすことなく、実装されている検出素子のピッチよりも細かなピッチの高精度な検出や、サンプリングタイミングよりも細かなタイミングの高精度な検出が可能になるため、アレイ状位置検出部材の主走査方向もしくは副走査方向の少なくとも一方の分解能と等しい線幅で構成された基準画像を高精度に検出することができるようになる。

また、この発明では、端部位置あるいは画像形成位置を挟む複数の検出素子の検出値を結ぶ第１仮想特性線を生成し、該第１仮想特性線を用いて検出素子のピッチ未満の分解能で主走査方向における端部位置あるいは画像形成位置を算出すると共に、複数のサンプリングタイミングにおける検出素子の検出値を結ぶ第２仮想特性線を生成し、該第２仮想特性線を用いて検出素子のサンプリングタイミング未満の時間分解能で副走査方向における端部位置あるいは画像形成位置の通過タイミングを算出することで、両面画像形成時の制御を高精度に行うことが可能になる。

また、この発明では、端部位置あるいは画像形成位置を挟む複数の検出素子の検出値を結ぶ第１仮想特性線を生成し、該第１仮想特性線を用いて検出素子のピッチ未満の分解能で主走査方向における端部位置あるいは画像形成位置を算出すると共に、複数のサンプリングタイミングにおける検出素子の検出値を結ぶ第２仮想特性線を生成し、該第２仮想特性線を用いて検出素子のサンプリングタイミング未満の時間分解能で副走査方向における端部位置あるいは画像形成位置を算出することで、両面画像形成時の制御として表裏の倍率差を高精度に補正することが可能になる。

以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態）を詳細に説明する。なお、以下、画像形成装置の構成および動作について実施形態の説明をするが、画像形成装置の動作が画像形成方法となっている。

〈画像形成装置の電気的構成〉
図１は、本発明の第１の実施形態の画像形成装置１００の電気的な主要構成要件の構成を示す回路構成図である。

この図１において、全体制御部１０１は画像形成装置１００の各部を制御する手段であり、操作部１０３，表示部１０５，エンジン制御部１１０，画像処理部１２０，プリントエンジン１３０，転写紙搬送部１４０，センサ１５０，露光部１６０などが接続されている。

なお、この全体制御部１０１は、アレイ状位置検出部材のいずれかの検出素子で検出された、転写紙の端部位置もしくは転写紙上の基準画像の画像形成位置により、転写紙搬送部における転写紙の搬送タイミングもしくは露光部における画像形成の制御を行う際に、端部位置あるいは画像形成位置を挟む複数の検出素子の検出値を結ぶ仮想特性線を生成し、該仮想特性線を用いて検出素子のピッチ未満の分解能で主走査方向における端部位置あるいは画像形成位置を算出する制御を行う。

操作入力部１０２は画像形成装置１００の設定の操作をユーザあるいはキーオペレータからの操作入力を受けるもので、出力は全体制御部１０１に接続されている。表示部１０５は画像形成装置１００の各種状態をユーザに対して表示する手段であり、入力が全体制御部１０１に接続されている。なお、ここでは、操作の入力と表示とを個別に行う操作入力部１０２と表示部１０５とを示したが、両方を行うタッチパネルなどで構成された操作表示部の構成であってもよい。

エンジン制御部１１０はプリントエンジン１３０での画像形成の制御を行う制御手段であり、転写紙の搬送制御と画像形成位置制御とが含まれる。
画像処理部１２０は画像形成のための各種画像処理を実行するものであり、画像形成すべき画像データに対して必要な所定の画像処理を施し、処理済みの画像データを露光部１６０に供給する。

プリントエンジン１３０は転写紙上に画像を形成する各種手段を含むプリント実行手段（画像形成手段）であり、転写紙の搬送を実行する転写紙搬送部１４０と、転写紙の搬送や画像を検出するセンサ１５０と、トナー像形成のための露光を行う露光部１６０とを有している。

なお、図２は本実施形態の画像形成装置の機械的構成の一例を示す構成図である。ここでは、カラーの画像形成装置を具体例にするが、モノクロの画像形成装置であってもよい。

ここで、転写紙搬送部１４０では、画像形成にあわせて各種のローラによって転写紙を所定のタイミングや所定の速度で搬送する。このため、レジストローラ１４２、反転ローラ１４４とを少なくとも有する。

ここで、センサ１５０としては、長手方向に複数の検出素子が配置され、該長手方向が主走査方向（図２紙面垂直方向）に沿って、転写紙搬送経路に配置されたアレイ状位置検出部材としてのラインセンサ１５１とラインセンサ１５２とを、少なくとも有する。また、原稿や画像の基準位置への到達を検出する基準センサ１５３を有する。

なお、このラインセンサ１５１とラインセンサ１５２とについては、他の位置に配置することも可能である。また、このラインセンサ１５１とラインセンサ１５２とについては、CIS（コンタクトイメージセンサ）あるいはCCDラインセンサのいずれであってもよい。

また、露光部１６０としては、イエローＹ用の露光部１６０Ｙと、マゼンタＭ用の露光部１６０Ｍと、シアンＣ用の露光部１６０Ｃと、ブラックＫ用の露光部１６０Ｋと、を有している。

また、これら露光部１６０Ｙ〜１６０Ｋにより露光される感光体として、イエローＹ用の感光体１６２Ｙと、マゼンタＭ用の感光体１６２Ｍと、シアンＣ用の感光体１６２Ｃと、ブラックＫ用の感光体１６２Ｋと、を有している。

また、これら感光体１６２Ｙ〜１６２Ｋに形成される静電潜像をトナー像に現像する現像部として、イエローＹ用の現像部１６４Ｙと、マゼンタＭ用の現像部１６４Ｍと、シアンＣ用の現像部１６４Ｃと、ブラックＫ用の現像部１６４Ｋと、を有している。

また、感光体１６２Ｙ〜１６２Ｋに形成されたトナー像を重ね合わせる中間転写体１６６を有している。また、転写紙が積載される給紙部１７０を有し、この給紙部１７０から転写紙が転写紙搬送部１４０によって搬送される。

なお、転写紙の第一面に転写されたトナー像は、定着部１８０により熱と圧力とで定着される。なお、片面画像形成の場合には、転写紙は機外に排出されるが、両面画像形成の場合の転写紙は、再び転写紙搬送部１４０で搬送され、転写紙の第二面に転写されたトナー像は定着部１８０により熱と圧力とで定着される。そして、転写紙は機外に排出される。

以下、図３のフローチャート、図４以降の説明図を参照しつつ本実施形態の画像形成装置の動作説明を行う。なお、図３に示すフローチャートは、転写紙の端部位置あるいは画像形成位置を検出するため、画像形成のメインのプログラムから定期的にコールされるサブルーチンである。

まず、画像形成の実行のため、全体制御部１０１とエンジン制御部１１０とは給紙部１７０から転写紙を所定の搬送速度で送り出すように、転写紙搬送部１４０を制御する。この制御に従って、転写紙搬送部１４０は、給紙部１７０から転写紙を中間転写体１６６に向けて搬送を開始する。

また、画像形成の実行のため、全体制御部１０１とエンジン制御部１１０とは、給紙部１７０から送り出されて搬送されている転写紙が中間転写体１６６の直下の転写位置に到達する時期に、中間転写体１６６上のトナー像が転写紙に転写されるように、露光部１６０で画像データに応じた露光を行うように制御する。

ここで、搬送されている転写紙が基準センサ１５３を通過したことが検知されると（図３中のステップＳ１０１でＹＥＳ）、ラインセンサ１５１の各画素の検出値について、開始位置の０番目の画素から順次読み取りを開始する（図３中のステップＳ１０２、ステップＳ１０３）。

まず、ｎを０として、０番目の画素のセンサ検出値をＤａｔａ（ｎ）をエンジン制御部１１０が取り込み、閾値との比較を行う。
ここでは、閾値より大きい値のＨレベルからセンサ検出値がスタートした場合には、センサ検出値が閾値を超えてＬレベルで安定したか否かを判定する（図３中のステップＳ１０５）。まあ、閾値より小さい値のＬレベルからセンサ検出値がスタートした場合には、センサ検出値が閾値を超えてＨレベルで安定したか否かを判定する（図３中のステップＳ１０５）。

センサ検出値が閾値を超えて安定した状態になっていなければ（図３中のステップＳ１０５でＮＯ）、ｎをインクリメントしてラインセンサ１５１の隣の画素について、同様に、センサ検出値をＤａｔａ（ｎ＋１）をエンジン制御部１１０が取り込み、閾値との比較を行う。

そして、センサ検出値が閾値を超えて安定した状態になっていれば（図３中のステップＳ１０５でＹＥＳ）、その直前の数画素のセンサ検出値を通過する仮想特性線を作成する（図３中のステップＳ１０７）。

そして、この仮想特性線が閾値を横切る位置を、転写紙の端部位置、あるいは、画像位置として、エンジン制御部１１０が決定し、全体制御部１０１に通知する（図３中のステップＳ１０８）。

図４は、ラインセンサ１５１の各画素（ｎ−３〜ｎ＋３）の位置と、その各画素のセンサ検出値との関係を示した説明図である。
ここで、図４のセンサ検出値の黒丸が各画素の検出値（出力値）であり、転写紙Ａにおける検出値Ａ１に基づく仮想特性線αと、転写紙Ｂにおける検出値Ｂ１に基づく仮想特性線βと、を示している。

ここでは、仮想特性線αが閾値（判断レベル）を横切る位置ａ１が転写紙Ａの端部位置である。また、仮想特性線βが閾値（判断レベル）を横切る位置ｂ１が転写紙Ｂの端部位置である。

なお、このような検出値に基づく仮想特性線と、その仮想特性線が閾値を横切る点に基づく転写紙の端部位置とが、実際の転写紙の端部位置と一致するように、予め設計時や工場出荷時などに、仮想特性線の形状などを調整しておくことが望ましい。

なお、仮想特性線はここでは曲線（仮想特性曲線）を用いたが、直線や折れ線などであってもよい。また、ここでは、閾値近傍のセンサ検出値とその両隣のセンサ検出値の合計３点で仮想特性線を決定したが、これに限定されるものではない。たとえば、閾値を挟むセンサ検出値２点から仮想特性線を決定しても良い。また、閾値を挟むセンサ検出値２点と、更にその外側のセンサ検出値２点の合計４点を通過するように仮想特性線を決定することが更に望ましい。

すなわち、従来は閾値を基準にして０か１かに振り分けて判断していたためにラインセンサ１５１の画素のピッチの精度でしか転写紙端部位置を求めることができなかったが、本実施形態では閾値近傍のセンサ検出値を含む複数のセンサ検出値を用いて仮想特性線を作成して端部位置検出を行っているため、ラインセンサ１５１の画素のピッチの数倍の精度で端部位置の算出が可能になる。この場合、ラインセンサ１５１の画素数を増やしているわけではないため、ラインセンサ１５１の読み出しが間に合わなくなることはない。したがって、画像形成装置の搬送速度が向上した場合であっても十分に対処することが可能である。

なお、図４は転写紙の端部位置を求める具体例であったが、転写紙上の基準画像の場合であっても同様な手法で精度を高めることが可能になる。この場合には、画像処理部１２０から所定形状の基準画像のデータを露光部１６０に送り、Ｚ字形状のマークなどを転写紙上の所定位置に形成する。そして、このＺ字状のマークなどをラインセンサ１５１で読み取る。その読み取りによるセンサ検出値により仮想特性線を決定して基準画像の位置を、従来よりも高精度に算出する。

すなわち、従来は閾値を基準にして０か１かに振り分けて判断していたためにラインセンサ１５１の画素のピッチの精度でしか基準画像位置を求めることができなかったが、本実施形態では閾値近傍のセンサ検出値を含む複数のセンサ検出値を用いて仮想特性線を作成して基準画像位置検出を行っているため、ラインセンサ１５１の画素のピッチの数倍の精度で画像形成位置の算出が可能になる。

図４は仮想特性線を求めるセンサ検出値Ａ１，Ｂ１が閾値よりＨ側にあったが、図５は仮想特性線を求めるセンサ検出値Ａ１’，Ｂ１’が閾値よりＬ側にある具体例を示している。すなわち、図５のセンサ検出値の黒丸が各画素の検出値（出力値）であり、転写紙Ａにおける検出値Ａ１’に基づく仮想特性線α’と、転写紙Ｂにおける検出値Ｂ１’に基づく仮想特性線β’と、を示している。ここでは、仮想特性線α’が閾値（判断レベル）を横切る位置ａ１’が転写紙Ａの端部位置である。また、仮想特性線β’が閾値（判断レベル）を横切る位置ｂ１’が転写紙Ｂの端部位置である。

また、図４と図５とは仮想特性線を求めるセンサ検出値Ａ１（Ａ１’），Ｂ１（Ｂ１’）が、ラインセンサ１５１の同じ画素に存在していた。図６では、仮想特性線を求めるセンサ検出値Ａ１”とＢ１”が、ラインセンサ１５１の異なる画素に存在している具体例である。すなわち、図６のセンサ検出値の黒丸が各画素の検出値（出力値）であり、転写紙Ａにおける検出値Ａ１”に基づく仮想特性線α”と、転写紙Ｂにおける検出値Ｂ１”に基づく仮想特性線β”と、を示している。ここでは、仮想特性線α”が閾値（判断レベル）を横切る位置ａ１”が転写紙Ａの端部位置である。また、仮想特性線β”が閾値（判断レベル）を横切る位置ｂ１”が転写紙Ｂの端部位置である。

なお、以上の具体例では、ラインセンサ１５１を用いた転写紙端部位置や画像形成位置の検出であったが、定着後の搬送経路に配置されたラインセンサ１５２をも用いて、定着後の第一面の画像形成位置を算出することで、両面画像形成時の転写紙表裏の画像の倍率差に関する制御を行うことも可能である。すなわち、定着によって転写紙が熱収縮した状態での画像形成位置を求め、定着前と比較することで、転写紙表裏の画像の位置や倍率の違いを求めることが可能になる。すなわち、熱収縮した状態で所定の位置や倍率になるように予め画像形成を行うことで、表裏の位置や倍率を所定の状態に保つことが可能になる。そして、この位置や倍率の算出を本実施形態の手法で高精度に行うことで、表裏の位置や倍率の制御を高精度に行うことが可能になる。

図７は副走査方向の転写紙端部位置を高精度に算出する実施形態の説明図である。この場合、転写紙の搬送経路に配置されたラインセンサ１５１の特定の画素における複数のタイミングにおけるセンサ検出値から仮想特性線を決定し、この仮想特性線が閾値（判断レベル）を横切るタイミングが、センサの中心を横切る転写紙の端部位置通過タイミングとする。なお、この場合、ラインセンサの１画素のみを用いてもよいし、１画素で構成されたセンサを用いてもよい。

図７の具体例では、仮想特性線γ１、仮想特性線γ２、仮想特性線γ３を決定している。なお、この図のように直線あるいは折れ線であってもよいし、なめらかな曲線であっても良い。

ここでは、仮想特性線γ２が閾値（判断レベル）を横切るタイミングｔ（ｖ）が転写紙Ａの端部通過タイミングである。
なお、このような検出値に基づく仮想特性線と、その仮想特性線が閾値を横切る点に基づく転写紙の端部位置の通過タイミングとが、実際の転写紙の端部位置の通過タイミングと一致するように、予め設計時や工場出荷時などに、仮想特性線の形状などを調整しておくことが望ましい。

なお、図７は転写紙の端部位置通過タイミングを求める具体例であったが、転写紙上の基準画像の通過タイミングの場合であっても同様な手法で精度を高めることが可能になる。すなわち、従来は閾値を基準にして０か１かに振り分けて判断していたためにラインセンサ１５１のサンプリングタイミングの精度でしか基準画像通過タイミングを求めることができなかったが、本実施形態では閾値近傍のセンサ検出値を含む複数のセンサ検出値を用いて仮想特性線を作成して基準画像通過タイミング検出を行っているため、ラインセンサ１５１のサンプリングタイミングの数倍の精度で基準画像の通過タイミング（転写紙上の画像形成位置）の算出が可能になる。

すなわち、以上のようにして算出された転写紙端部の副走査方向の通過タイミングにより、搬送の制御を行うことで高精度な搬送が可能になる。また、以上のようにして算出された画像形成位置の副走査方向の通過タイミングにより、副走査方向の画像形成の制御を行うことで高精度な画像形成が可能になる。

また、ここでは、４点を用いてＨ〜Ｌの仮想特性線を決定したが、これに限定されるものではない。たとえば、閾値を挟むセンサ検出値２点だけから仮想特性線を決定しても良い。

すなわち、従来は閾値を基準にして０か１かに振り分けて判断していたためにラインセンサ１５１の画素のサンプリングタイミングの精度でしか転写紙端部位置通過タイミングを求めることができなかったが、本実施形態では閾値近傍のセンサ検出値を含む複数のセンサ検出値を用いて仮想特性線を作成して端部位置通過タイミング検出を行っているため、ラインセンサ１５１の画素のサンプリングタイミングの数倍の精度で端部位置通過タイミングの算出が可能になる。この場合、ラインセンサ１５１のサンプリングタイミングを高速にしているわけではないため、ラインセンサ１５１の読み出しが間に合わなくなることはない。したがって、画像形成装置の搬送速度が向上した場合であっても十分に対処することが可能である。

また、図４〜図６に示した主走査方向における転写紙端部位置や画像形成位置の制御と、図７に示した副走査方向における転写紙端部位置や画像形成位置の通過タイミングの制御とを組み合わせることで、主走査方向と副走査方向とにおける転写紙端部位置や画像形成位置を高精度に制御することが可能になる。また、転写紙両面に関して以上の制御を行うことで、両面画像形成時の制御を高精度に行うことが可能になり、また、両面画像形成時の制御として表裏の倍率差を高精度に補正することが可能になる。

この場合、エンジン制御部１１０と全体制御部１０１とは、転写紙の定着前後の各端部位置によって、定着による転写紙の収縮率を求めることができる。また、転写紙の４隅などの所定の形状の基準画像を形成し、この基準画像を転写紙表面の定着後と、転写紙裏面の定着前に読み取って、表裏の基準画像の位置の違いにより、表裏の倍率差や、表裏の画像形成位置の違いを、エンジン制御部１１０と全体制御部１０１とが求めることができる。そして、求められた転写紙位置の違いによって、エンジン制御部１１０が搬送タイミングを変更したり、全体制御部１０１が画像処理部１２０に命じて画像の倍率を変えたりすることで、転写紙位置や画像位置や画像倍率をズレのない状態に制御することが可能になる。

なお、従来の手法であると、ラインセンサ１５１の画素ピッチの精度で基準画像の位置やタイミングが検出されるため、基準画像を構成する線の太さは画素ピッチの２倍以上とする必要があった。

これは、ナイキストの定理に基づいて、サンプリング周波数（この場合は空間周波数）の半分の周波数までしか取得できないからである。これに対し、本実施形態では、上述したようにラインセンサ１５１の画素ピッチの精度の数倍の精度で位置の算出が可能であるため、サンプリングピッチに等しい線の太さで構成された基準画像を用いることが可能になる。このため、基準画像を形成する際に使用するトナー量が減り、環境に対しても良好な結果を得ることができる。

本発明の実施形態の画像形成装置の構成を示す回路構成図である。本発明の実施形態の画像形成装置の構成を示す構成図である。本発明の実施形態の動作を示すフローチャートである。本発明の実施形態の動作状態を示す説明図である。本発明の実施形態の動作状態を示す説明図である。本発明の実施形態の動作状態を示す説明図である。本発明の実施形態の動作状態を示す説明図である。

符号の説明

１００画像形成装置
１０１全体制御部
１０３操作入力部
１０５表示部
１１０エンジン制御部
１２０画像処理部
１３０プリントエンジン
１４０転写紙搬送部
１５０センサ
１６０露光部

Claims

転写紙上に画像を形成する画像形成手段と、
前記転写紙を副走査方向に搬送する搬送手段と、
長手方向に複数の検出素子が配置され、該長手方向が主走査方向に沿って、転写紙搬送経路に配置されたアレイ状位置検出部材と、
前記アレイ状位置検出部材のいずれかの検出素子で検出された、転写紙の端部位置もしくは転写紙上の基準画像の画像形成位置により、前記搬送手段における前記転写紙の搬送タイミングもしくは前記画像形成手段における画像形成の制御を行う制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記端部位置あるいは前記画像形成位置を挟む複数の前記検出素子の検出値を結ぶ第１仮想特性線を生成し、該第１仮想特性線を用いて前記検出素子のピッチ未満の分解能で主走査方向における前記端部位置あるいは前記画像形成位置を算出し、
複数のサンプリングタイミングにおける、特定の前記検出素子の検出値を結ぶ第２仮想特性線を生成し、該第２仮想特性線を用いて前記検出素子のサンプリングタイミング未満の時間分解能で副走査方向における前記端部位置あるいは前記画像形成位置の通過タイミングを算出し、主走査方向と副走査方向とにおいて画像形成の制御を行う、
ことを特徴とする画像形成装置。
前記制御手段は、前記第１仮想特性線に基づく主走査方向における前記端部位置あるいは前記画像形成位置の算出と、前記第２仮想特性線に基づく副走査方向における前記端部位置あるいは前記画像形成位置の通過タイミングの算出とに基づいて、両面画像形成時の制御を行う、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記両面画像形成時の制御は、表裏の倍率差に関する制御である、
ことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
前記制御手段は、前記アレイ状位置検出部材の主走査方向もしくは副走査方向の少なくとも一方の分解能と等しい線幅で構成された基準画像を前記転写紙上に形成し、該基準画像を前記アレイ状位置検出部材で検出した結果により画像形成の制御を行う、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の画像形成装置。