JP6003353B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus.
商業印刷業界では、小ロット・多品種・バリアブルデータ印刷等は従来のオフセット印刷機から、電子写真方式を用いた画像形成装置等によるPOD(Print On Demand)への移行が進んでいる。電子写真方式の画像形成装置では、この様なニーズに対応するため、オフセット印刷機に匹敵する表裏見当精度や画像の均一性等が要求される様になってきている。 In the commercial printing industry, small-lot, multi-variety, variable data printing, etc. is moving from a conventional offset printing machine to POD (Print On Demand) using an image forming apparatus using an electrophotographic method. In order to meet such needs, an electrophotographic image forming apparatus is required to have front and back registration accuracy comparable to an offset printing machine, image uniformity, and the like.
画像形成装置において生じる表裏見当ずれの要因は、縦方向・横方向のレジストレーション誤差、記録媒体と印刷画像とのスキュー誤差、トナー画像転写時の画像長伸縮に大別できる。さらに、定着装置を有する画像形成装置では、定着装置に加熱されることによって生じる記録媒体の伸縮による画像倍率誤差に起因して表裏見当ずれが発生する。 The causes of misregistration in the image forming apparatus can be broadly classified into vertical and horizontal registration errors, skew errors between the recording medium and the printed image, and image length expansion and contraction during toner image transfer. Further, in an image forming apparatus having a fixing device, a front / back misregistration occurs due to an image magnification error due to expansion / contraction of a recording medium caused by heating by the fixing device.
そこで、両面印刷時に1面目と2面目の画像倍率を変更する手段と、記録紙のサイズを検知する手段と、記録紙の伸縮率に基づいて画像倍率補正値を算出する手段とを備え、算出した画像倍率補正値に応じて2面目の画像を形成する電子写真方式のカラー印刷装置が提案されている(例えば特許文献1参照)。 In view of this, the image processing apparatus includes means for changing the image magnification of the first and second sides during duplex printing, a means for detecting the size of the recording paper, and a means for calculating an image magnification correction value based on the expansion / contraction ratio of the recording paper. There has been proposed an electrophotographic color printing apparatus that forms an image on the second surface in accordance with the image magnification correction value (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1の技術では、実測の画像倍率補正値と見込みの画像倍率補正値とを比較し、その差が所定値以上の場合に見込みの画像倍率補正値によって印刷された記録紙をパージトレイ等に排出し、印刷が中断されてしまう場合がある。
However, in the technique of
本発明は上記に鑑みてなされたものであって、記録媒体の伸縮率が許容範囲外になった場合に、継続印刷が可能か否かを判断し、記録媒体への印刷を継続させることが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and when the expansion / contraction ratio of the recording medium is out of the allowable range, it is determined whether continuous printing is possible and printing on the recording medium can be continued. An object is to provide a possible image forming apparatus.
本発明の一態様の画像形成装置によれば、記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、前記記録媒体を加熱する加熱手段と、前記記録媒体の搬送距離又は搬送方向の長さを計測する記録媒体長計測手段と、前記画像形成手段による前記記録媒体の一方の面への画像形成前後における前記記録媒体長計測手段の計測結果に基づいて、前記記録媒体の伸縮率を算出する伸縮率算出手段と、前記伸縮率に基づいて前記画像形成手段が形成する画像データを補正する補正手段と、前記伸縮率が許容範囲の上限値以上であった場合に、前記加熱手段に前記記録媒体を加熱させた後に前記記録媒体長計測手段に前記記録媒体の搬送距離又は搬送方向の長さを計測させ、前記伸縮率算出手段に前記記録媒体の伸縮率を再度算出させる制御手段と、を有する。 According to the image forming apparatus of one aspect of the present invention, an image forming unit that forms an image on a recording medium, a heating unit that heats the recording medium, and a conveyance distance or a length in the conveyance direction of the recording medium are measured. The expansion / contraction ratio calculation that calculates the expansion / contraction ratio of the recording medium based on the measurement result of the recording medium length measurement means and the recording medium length measurement means before and after the image formation on the one surface of the recording medium by the image forming means And a correction unit that corrects image data formed by the image forming unit based on the expansion / contraction rate, and the heating unit heats the recording medium when the expansion / contraction rate is equal to or greater than an upper limit of an allowable range. And a control unit that causes the recording medium length measuring unit to measure the transport distance or the length in the transport direction of the recording medium and causes the expansion / contraction rate calculation unit to recalculate the expansion / contraction rate of the recording medium.
本発明の実施形態によれば、記録媒体の伸縮率が許容範囲外になった場合に、継続印刷が可能か否かを判断し、記録媒体への印刷を継続させることが可能な画像形成装置を提供できる。 According to the embodiment of the present invention, when the expansion / contraction ratio of the recording medium is out of the allowable range, it is determined whether continuous printing is possible and printing on the recording medium can be continued. Can provide.
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。 Hereinafter, embodiments for carrying out the invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same components are denoted by the same reference numerals, and redundant description may be omitted.
[第1の実施形態]
<画像形成装置の構成>
図1は、第1の実施形態に係る画像形成装置101の概略構成を例示する図である。
[First embodiment]
<Configuration of image forming apparatus>
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an
画像形成装置101は、タンデム画像形成装置54、中間転写ベルト15、二次転写装置77を有する画像形成手段により、例えば用紙、OHP等の記録媒体としてのシートSに画像を形成する。
The
中間転写ベルト15は、画像形成装置101の中央付近に設けられ、複数のローラに掛け回されて図中時計周りに回転可能に構成されている。中間転写ベルト15は、回転駆動するローラ61に従動して回転する。
The
タンデム画像形成装置54は、中間転写ベルト15の搬送方向に沿って配置されている複数の現像装置53を有する。タンデム画像形成装置54の上部には、露光装置55が設けられている。タンデム画像形成装置54の各現像装置53は、各色のトナー像を担持する像担持体としての感光ドラム71を有する。
The tandem
また、感光ドラム71から中間転写ベルト15にトナー像を転写する一次転写位置には、中間転写ベルト15を間に挟んで各感光ドラム71に対向する様に一次転写ローラ81が設けられている。
A primary transfer roller 81 is provided at a primary transfer position where the toner image is transferred from the photosensitive drum 71 to the
二次転写装置77は、中間転写ベルト15を挟んでタンデム画像形成装置54と反対側(中間転写ベルト15の搬送方向下流側)に設けられている。二次転写装置77は、二次転写対向ローラとしてのローラ62に二次転写ローラ14を押し当てて転写電界を印加することで中間転写ベルト15上の画像をシートSに転写する。二次転写装置77は、転写条件のパラメータである二次転写ローラ14の転写電流を、シートSの種類等に応じて変化させる。二次転写装置77の二次転写ローラ14は、対向するローラ62に対して接離可能に設けられており、シートSへのトナー像の転写時のみローラ62にシートSを介して押圧する様に設けられている。
The
また、画像形成装置101は、シート搬送装置100を有し、後述する構成及び方法により搬送されるシートSの搬送距離又は搬送方向の長さを求めることができる。
Further, the
定着装置50は、シートSを加熱する加熱手段の一例であり、熱源としてハロゲンランプ57を有し、無端ベルトである定着ベルト56に加圧ローラ52が押し当てられている。定着装置50は、定着条件のパラメータである定着ベルト56及び加圧ローラ52の温度、定着ベルト56と加圧ローラ52間のニップ幅、加圧ローラ52の速度をシートSに応じて変化させる。二次転写装置77から定着装置50へは、搬送ベルト41が画像転写後のシートSを搬送する。
The
画像形成装置101は、画像データが送られて作像開始の信号を受けると、不図示の駆動モータがローラ61を回転駆動して他の複数のローラを従動回転させ、中間転写ベルト15を回転させる。同時に、個々の現像装置53が、各感光ドラム71上にそれぞれの単色画像を形成する。そして、現像装置53で形成された単色画像は、回転駆動する中間転写ベルト15上に順次重ねて転写されて合成カラー画像を形成する。
In the
また、シートSは、給紙テーブル76の給紙ローラ72の1つが選択回転され、給紙カセット73の1つから繰り出され、搬送ローラ74等により搬送されて、レジストローラ75に突き当てられて停止する。レジストローラ75は、シートSの搬送姿勢を補正し、中間転写ベルト15上の合成カラー画像が二次転写装置77に到達するタイミングに合わせて回転してシートSを搬送する。二次転写装置77に搬送されたシートSの表面には、中間転写ベルト15に形成されている合成カラー画像が転写される。
Further, the sheet S is selectively rotated by one of the
画像転写後のシートSは、搬送ベルト41により搬送されて定着装置50へと送り込まれ、熱と圧力とを加えられて転写画像が溶融して定着する。シートSは、表面側に画像が定着された後、両面印刷の場合には分岐爪91及びフリップローラ92により、シート反転路93および両面搬送路94に搬送され、裏面側に合成カラー画像が形成される。
The sheet S after the image transfer is transported by the transport belt 41 and sent to the
また、シートSを反転させる場合は、分岐爪91がシート反転路93にシートSを導き、シートSを表面から裏面に反転させる。本実施形態では、フリップローラ92の下方で且つパージトレイ40までの経路中に、分岐爪及びフリップローラがスイッチバック機構として設置されている。また、反転経路93からシートSを表裏反転させずにそのまま両面搬送路94に搬送可能な経路を有している。なお、定着装置50を通過したシートSをそのまま排紙ローラ95まで搬送してシート後端をシート反転路93に向けて反転させるスイッチバック機構と、上記スイッチバック機構とをそれぞれ通過させることで、シートSが同一面となるように搬送しても構わない。
When the sheet S is reversed, the branching claw 91 guides the sheet S to the
片面印刷及びシート反転無しの場合は、分岐爪91により、排紙ローラ95にシートSを搬送する。
In the case of single-sided printing and no sheet reversal, the sheet S is conveyed to the
シートSへの印刷が終了すると、排紙ローラ95により、デカーラユニット96へシートSを搬送し、デカーラユニット96では、デカーラ量をシートSに応じて変化させる。デカーラ量はデカーラローラ97の圧力を変えることで調整し、デカーラローラ97により、シートSを機外に排出する。パージトレイ40は反転排紙ユニットの下方に配置する。
When printing on the sheet S is completed, the sheet S is conveyed to the
なお、本実施形態に係る画像形成装置101は中間転写ベルト15上に形成されるカラートナー像をシートSに転写する構成であるが、複数の感光ドラム71に形成された単色トナー像をシートSに直接重ねて転写する構成であっても良い。また、本発明はモノクロ画像形成装置にも適用可能である。
The
<シート搬送装置の構成>
図2及び図3は、第1の実施形態に係る画像形成装置101のシート搬送装置100の概略構成を例示する図である。
<Configuration of sheet conveying device>
2 and 3 are diagrams illustrating a schematic configuration of the
シート搬送装置100は、シートSを二次転写装置77に搬送すると共に、シートSの搬送距離又は搬送方向の長さを計測する。シート搬送装置100は、画像形成装置101のシートSの搬送経路において、シートSに画像を転写する画像形成手段としての二次転写装置77の直上流に設けられている。
The
シート搬送装置100は、図示しない駆動手段(例えばモータ等)の駆動力を受けて回転駆動する駆動ローラ12、駆動ローラ12との間でシートSを挟持して従動回転する従動ローラ11を有する。
The
なお、図3に示す様に、従動ローラ11のシートSの搬送方向に直交する幅方向の長さWrは、シート搬送装置100が対応するシートSの最小幅Wsよりも小さく構成されている。したがって、従動ローラ11は、シートSの搬送時には駆動ローラ12に接触することが無いため、シートSとの間に生じる摩擦のみで従動回転することとなる。そのため、シートSの搬送時において従動ローラ11は、駆動ローラ12の影響を受けることなく、後述する方法によりシートSの搬送距離の計測をより正確に行うことが可能になる。
As shown in FIG. 3, the length Wr of the driven roller 11 in the width direction orthogonal to the conveyance direction of the sheet S is configured to be smaller than the minimum width Ws of the sheet S to which the
シート搬送装置100の従動ローラ11の回転軸上には、図2及び図3に示す様に、ロータリーエンコーダ18が設けられている。搬送量計測手段としての不図示のパルス計数手段が、回転するエンコーダディスク18aに形成されているスリットを検知してエンコーダセンサ18bが発生するパルス信号を計数することで、シートSの搬送量として従動ローラ11の回転量を計測する。
As shown in FIGS. 2 and 3, a
なお、本実施形態では従動ローラ11の回転軸上にロータリーエンコーダ18を設けているが、駆動ローラ12の回転軸上に設けることもできる。なお、ロータリーエンコーダ18を取り付けるローラの径は小径である程、シート搬送に伴う回転数が増加してカウントするパルス量が多くなり、シートSの搬送距離の高精度な計測が可能になるため好ましい。
In this embodiment, the
また、ロータリーエンコーダ18を取り付ける従動ローラ11又は駆動ローラ12は、軸フレ精度を確保するために金属製のローラで構成することが好ましい。回転軸のフレを抑えることで、後述するシートSの搬送距離の計測を高精度に行うことが可能となる。
In addition, the driven roller 11 or the driving roller 12 to which the
従動ローラ11及び駆動ローラ12のシートSの搬送方向の上流側及び下流側近傍には、センサ3,4が設けられている。センサ3,4は、搬送されるシートS端部の通過を検知する。センサ3,4には、例えばシート端部の検知精度が高い透過型又は反射型の光センサを用いることができ、本実施形態では反射型光センサを用いている。
従動ローラ11及び駆動ローラ12のシートSの搬送方向下流側のセンサ3は、シートSの先端部通過を検知する下流側検知手段としてのスタートトリガセンサ3である。また、従動ローラ11及び駆動ローラ12のシートSの搬送方向上流側のセンサ4は、シートSの後端部通過を検知する上流側検知手段としてのストップトリガセンサ4である。
A
スタートトリガセンサ3及びストップトリガセンサ4は、図3に示す様に、シートSの搬送方向に直交する幅方向位置が略同一に設けられている。この様に設けることで、シートSの搬送姿勢(搬送方向に対するスキュー)の影響を最小にし、より正確にシートSの搬送距離の計測を行うことが可能になる。
As shown in FIG. 3, the
本実施形態では2つのセンサ3,4を、シートSの搬送方向に直交する幅方向の中央位置に配置しているが、シートSが通過する領域内であれば、中央位置から幅方向のいずれかの方向にずらして配置することもできる。
In the present embodiment, the two
図2及び図3に示す距離Aは、シートSの搬送経路におけるスタートトリガセンサ3と従動ローラ11及び駆動ローラ12との間の距離であり、距離Bはストップトリガセンサ4と従動ローラ11及び駆動ローラ12との間の距離である。距離A,Bは、後述するパルスカウント範囲が大きくなるため、可能な範囲で小さくすることが好ましい。
The distance A shown in FIGS. 2 and 3 is the distance between the
駆動ローラ12は、図2に示す矢印方向に回転しており、従動ローラ11は、シートSを搬送していない場合(空転時)には駆動ローラ12に従動回転し、シートSを搬送する場合には、シートSにより従動回転する。従動ローラ11が回転すると、回転軸上に設けられたロータリーエンコーダ18からパルスが発生する。
The driving roller 12 is rotated in the direction of the arrow shown in FIG. 2, and the driven roller 11 is driven and rotated by the driving roller 12 when the sheet S is not conveyed (during idling) and the sheet S is conveyed. Is driven to rotate by the sheet S. When the driven roller 11 rotates, a pulse is generated from the
ロータリーエンコーダ18に接続する不図示のパルス計数手段は、シートSが矢印方向に搬送され、先端部が通過したことをスタートトリガセンサ3が検知した時に、ロータリーエンコーダ18のパルス計数を開始し、シートSの後端部が通過したことをストップトリガセンサ4が検知した時に、パルス計数を終了する。
A pulse counting means (not shown) connected to the
シート搬送装置100は、以上で説明した構成を有し、シートSを搬送すると共にシートSの搬送距離又は搬送方向の長さを後述する方法により求めることができる。画像形成装置101は、シートSの搬送距離又は搬送方向の長さに基づいて求められるシートSの伸縮率に基づき、シートSの裏面に形成する画像の倍率補正を行うことで、裏表見当精度の高い画像を出力できる。
The
なお、シート搬送装置100は、画像形成装置101において二次転写装置77の直上流であって、可能な範囲で二次転写装置77の近くに設けることが好ましい。第1面の画像印刷時に定着装置50を通過したシートSは、加熱及び加圧されることで収縮するが、時間と共に回復方向に変形する。このため、トナー像が転写される直前におけるシートSの測長結果に基づいてシートSに印刷する画像の倍率補正を行うことで、表裏見当精度をより向上させることができる。
The
<画像形成装置の機能構成>
図4は、第1実施形態に係る画像形成装置101の機能構成を例示するブロック図である。
<Functional configuration of image forming apparatus>
FIG. 4 is a block diagram illustrating a functional configuration of the
図4に示す様に、画像形成装置101は、スタートトリガセンサ3、ストップトリガセンサ4、ロータリーエンコーダ18、制御手段20、定着装置50、タンデム画像形成装置54、二次転写装置77を有する。
As shown in FIG. 4, the
制御手段20は、例えばCPUを含んで構成され、パルス計数手段21、搬送距離算出手段22、伸縮率算出手段23、画像データ補正手段24を有する。制御手段20は、例えばROM等の記憶手段からプログラムやデータを読み出して処理を実行することで、定着装置50、タンデム画像形成装置54、二次転写装置77等の動作を制御する演算装置である。
The
パルス計数手段21は、従動ローラ11に設けられているロータリーエンコーダ18のエンコーダディスク18aが回転することによってエンコーダセンサ18bから発生されるパルス信号を計数し、シートSの搬送量として従動ローラ11の回転量を計測する。
The pulse counting means 21 counts the pulse signal generated from the
搬送距離算出手段22は、スタートトリガセンサ3及びストップトリガセンサ4によるシートSの検知結果と、パルス計数手段21によって計測される従動ローラ11の回転量とに基づいて、シートSの搬送距離又は搬送方向の長さを算出する。
The conveyance
伸縮率算出手段23は、搬送距離算出手段22による搬送距離又は搬送方向の長さの算出結果に基づいて、シートSの表面印刷前後の伸縮率を算出する。
The expansion / contraction
画像データ補正手段24は、伸縮率算出手段23によって算出されたシートSの伸縮率に基づいて、シートSに印刷する画像データを補正する。
The image
<シート搬送距離算出方法>
次に、画像形成装置101におけるシートSの搬送距離算出方法について説明する。
<Sheet conveyance distance calculation method>
Next, a method for calculating the transport distance of the sheet S in the
図5に、本実施形態におけるスタートトリガセンサ3、ストップトリガセンサ4及びロータリーエンコーダ18の出力例を示す。
FIG. 5 shows output examples of the
上述した様に、従動ローラ11が回転すると、従動ローラ11の回転軸上に設けられたロータリーエンコーダ18がパルス信号を出力する。
As described above, when the driven roller 11 rotates, the
図5に示す例では、シートSの搬送開始後、時間t1にてストップトリガセンサ4がシートSの先端部通過を検知し、時間t2にてスタートトリガセンサ3がシートSの先端部通過を検知している。
In the example shown in FIG. 5, after the conveyance of the sheet S is started, the
続いて、時間t3にてストップトリガセンサ4がシートSの後端部通過を検知し、時間t4にてスタートトリガセンサ3がシートSの後端部通過を検知している。
Subsequently, the
この時、時間t2にてシートSの先端部が通過したことをスタートトリガセンサ3が検知してから、時間t3にてシートSの後端部が通過したことをストップトリガセンサ4が検知するまでのパルスカウント時間に、パルス計数手段21がロータリーエンコーダ18のパルス計数を行う。
At this time, after the
ロータリーエンコーダ18が設けられた従動ローラ11の半径をrとし、従動ローラ11の1周分のエンコーダパルス数をN、パルスカウント時間に計数されたパルス数をnとする。このとき、時間t2から時間t3の間のシートSの搬送距離Lは、下式(1)により求めることができる。
It is assumed that the radius of the driven roller 11 provided with the
L = (n/N)×2πr ・・・(1)
n:計数されたパルス数
N:従動ローラ11の1周分のエンコーダパルス数[/r]
r:従動ローラ11の半径[mm]
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12)の外形精度、芯フレ精度等の機械精度や、モータ等の回転精度、ギヤ、ベルト等の動力伝達機構の精度によって変動する。また、駆動ローラ12とシートSとの間のスリップ現象、上流側及び下流側の搬送手段のシート搬送力あるいはシート搬送速度の違いによる弛み現象等によっても変動するため、ロータリーエンコーダ18のパルス周期やパルス幅は常に変動するが、パルス数は変化することが無い。
L = (n / N) × 2πr (1)
n: Number of counted pulses N: Number of encoder pulses for one rotation of the driven roller 11 [/ r]
r: radius of the driven roller 11 [mm]
In general, the sheet conveyance speed depends on the mechanical accuracy such as the external accuracy of the roller (particularly the driving roller 12) that conveys the sheet S, the core flutter accuracy, the rotation accuracy of the motor, and the accuracy of the power transmission mechanism such as the gear and belt. fluctuate. Further, since it varies due to a slip phenomenon between the driving roller 12 and the sheet S, a slack phenomenon due to a difference in sheet conveying force or sheet conveying speed between the upstream and downstream conveying means, the pulse cycle of the
したがって、シート搬送装置100に設けられる搬送距離算出手段22は、式(1)により、シート搬送速度に依存することなく、シート搬送手段としての従動ローラ11及び駆動ローラ12によるシートSの搬送距離Lを高精度に求めることができる。
Accordingly, the conveyance
ここで、伸縮率算出手段23は、搬送距離算出手段22によって求められたシート搬送距離の相対比から、伸縮率Rを下式(2)により求めることができる。
Here, the expansion / contraction
R = [(n2/N)×2πr]/[(n1/N)×2πr] ・・・(2)
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
ここで、本実施形態において試算した例を以下で説明する。
R = [(n2 / N) × 2πr] / [(n1 / N) × 2πr] (2)
n1: Number of pulses counted during conveyance of the sheet S before thermal fixing n2: Number of pulses counted during conveyance of the sheet S after thermal fixing Here, an example calculated in the present embodiment will be described below.
本実施形態では、N=2800[/r]、r=9[mm]であり、A3サイズのシートが縦搬送された際に計数されたパルス数がn1=18816だった場合のシートSの搬送距離L1は、
L1 = (18816/2800)×2π×9 = 380.00[mm]
となる。
In this embodiment, N = 2800 [/ r], r = 9 [mm], and conveyance of the sheet S when the number of pulses counted when the A3 size sheet is conveyed vertically is n1 = 18816. The distance L1 is
L1 = (18816/2800) × 2π × 9 = 380.00 [mm]
It becomes.
また、このシートSの熱定着後に再度計数されたパルス数が、n2=18759だった場合のシートSの搬送距離L2は、
L2 = (18759/2800)×2π×9 = 378.86[mm]
となり、シートSの搬送距離の表裏差は、
ΔL = 380.00 − 378.86 = 1.14[mm]
であり、シートSの表裏の搬送距離の算出結果から、伸縮率算出手段23は、シートSの伸縮率R(シートSの表裏長さの相対比)を、
R = 378.86/380.00 = 99.70[%]
として求めることができる。
Further, when the number of pulses counted again after the thermal fixing of the sheet S is n2 = 18759, the conveyance distance L2 of the sheet S is
L2 = (18759/2800) × 2π × 9 = 378.86 [mm]
The difference between the front and back of the transport distance of the sheet S is
ΔL = 380.00−378.86 = 1.14 [mm]
From the calculation result of the conveyance distance between the front and back of the sheet S, the expansion / contraction rate calculation means 23 calculates the expansion / contraction rate R of the sheet S (relative ratio of the front and back length of the sheet S),
R = 378.86 / 380.00 = 99.70 [%]
Can be obtained as
したがって、この場合にはシートSの搬送方向の長さが熱定着によって約1mm収縮したために、シートS表裏の画像長を同一にすると約1mmの表裏見当ずれが発生することになる。そこで、画像データ補正手段24が、伸縮率Rに基づいて、シートSの裏面に印刷する画像長を補正することで、表裏見当精度を向上させることが可能になる。
Therefore, in this case, since the length of the sheet S in the conveyance direction contracts by about 1 mm due to thermal fixing, if the image lengths of the front and back sides of the sheet S are the same, a front / back misregistration of about 1 mm occurs. Therefore, the image
なお、上記した例では、伸縮率算出手段23が、搬送距離算出手段22によって算出されるシートSの表面印刷前後のシートSの搬送距離L1,L2に基づいて伸縮率Rを求めているが、例えば熱定着前後のシートSの搬送時に計数されたパルス数n1,n2の比を伸縮率Rとして求めても良い。
In the above-described example, the expansion / contraction
例えば、上記した例において、表面印刷前のシートSの搬送時に計数されたパルス数n1=18816、表面印刷後のシートSの搬送時に計数されたパルス数n2=18759の時に、伸縮率算出手段23は伸縮率Rを以下の様に求めることができる。 For example, in the above-described example, when the number of pulses n1 = 18816 counted when the sheet S before surface printing is conveyed and the number of pulses n2 = 18759 counted when the sheet S after surface printing is conveyed, the expansion / contraction rate calculating means 23 Can obtain the expansion / contraction ratio R as follows.
R = n2/n1 = 18759/18816 = 99.70[%]
なお、式(1)で求められるシート搬送距離Lに、図2に示すスタートトリガセンサ3とストップトリガセンサ4との間の距離aを加えると、シートSの搬送方向の長さLとなる。
R = n2 / n1 = 18759/18816 = 99.70 [%]
When the distance a between the
L = (n/N)×2πr+a ・・・(3)
a:スタートトリガセンサ3とストップトリガセンサ4との間の距離
この様に、シート搬送装置100の搬送距離算出手段22は、上式(1)によって求められるシート搬送手段によるシートSの搬送距離Lに、センサ間の距離aを加えた式(3)により、シートSの搬送方向の長さを求めることができる。
L = (n / N) × 2πr + a (3)
a: Distance between
また、伸縮率算出手段23は、搬送距離算出手段22によって求められる表面印刷前後のシートSの搬送方向の長さLの相対比から、伸縮率Rを下式(4)により求めることができる。
Further, the expansion / contraction
R=[(n2/N)×2πr+a]/[(n1/N)×2πr+a] ・・・(4)
この様に、シート搬送装置100では、搬送距離算出手段22によって高精度に求められるシートSの搬送距離又は搬送方向の長さに基づいて、伸縮率算出手段23が伸縮率Rを算出することが可能である。
R = [(n2 / N) × 2πr + a] / [(n1 / N) × 2πr + a] (4)
As described above, in the
次に、伸縮率算出手段23にて計測されたシートSの伸縮率Rに基づく画像倍率補正の処理手順を説明する。
Next, an image magnification correction processing procedure based on the expansion / contraction ratio R of the sheet S measured by the expansion / contraction
画像形成装置101の露光装置55は、メモリ等で構成される入力画像データをバッファするデータバッファ部と、画像形成するための画像データを生成する画像データ生成部と、シートサイズ情報からシート搬送方向の画像倍率補正を行う画像倍率補正部と、書込みクロックを生成するクロック生成部と、感光ドラム71に光を照射して画像を形成する発光デバイスとを有する。
The
前記データバッファ部は、例えばコントローラ等のホスト装置から送られてくる入力画像データを転送クロックでバッファする。 The data buffer unit buffers input image data sent from a host device such as a controller, for example, with a transfer clock.
前記画像データ生成部は、クロック生成部からの書込みクロックと画像倍率補正部からの画素挿抜情報を基にして画像データを生成する。そして画像データ生成部から出力されたドライブデータは書込みクロックの1周期分の長さを、画像形成する1画素として、発光デバイスをON/OFF制御する。 The image data generation unit generates image data based on the writing clock from the clock generation unit and the pixel insertion / extraction information from the image magnification correction unit. The drive data output from the image data generation unit controls the light emitting device on / off with the length of one cycle of the write clock as one pixel for image formation.
前記画像倍率補正部は、伸縮率算出手段23にて算出される伸縮率に基づいて、画像倍率切替をするための画像倍率切替信号を生成する。 The image magnification correction unit generates an image magnification switching signal for switching the image magnification based on the expansion / contraction rate calculated by the expansion / contraction rate calculating means 23.
前記クロック生成手段は、クロック周期を変えられるように、さらには公知技術であるパルス幅変調といった画像補正を実施するために、書込みクロックの数倍の高周波で動作しており、基本的に装置速度に応じた周波数で書込みクロックを生成する。 The clock generation means operates at a high frequency several times the write clock so as to change the clock cycle and to perform image correction such as pulse width modulation, which is a known technique, and basically has a device speed. A write clock is generated at a frequency in accordance with.
前記発光デバイスは、半導体レーザ、半導体レーザアレイ、面発光レーザ等の何れか又は複数で構成されており、ドライブデータに従い感光ドラム71に光を照射して静電潜像を形成する。 The light emitting device includes any one or more of a semiconductor laser, a semiconductor laser array, a surface emitting laser, and the like, and forms an electrostatic latent image by irradiating light to the photosensitive drum 71 according to drive data.
画像形成装置101では、上記した様に、伸縮率算出手段23によって求められる表面印刷前後のシートSの伸縮率Rに基づき、画像データ補正手段24によって倍率補正されたデータを用いて、シートSの裏面に画像を印刷する。したがって、画像形成装置101は、裏表見当精度の高い画像を出力できる。
In the
<画像印刷時の処理>
次に、第1の実施形態に係る画像形成装置101における画像印刷時の処理について、図6に例示するフローチャートに基づいて説明する。
<Processing when printing images>
Next, processing at the time of image printing in the
画像形成装置101においてシートSに両面印刷を実行する場合には、まずステップS1にて、表面印刷前のシートSの搬送距離又は搬送方向の長さを計測する。搬送距離又は搬送方向の長さの計測は、シートSが給紙された後にシート搬送装置100を通過する際に搬送距離算出手段22により行われる。
When performing double-sided printing on the sheet S in the
次に、ステップS2にて、シートSの表面の印刷を行う。シートSへの印刷は、タンデム画像形成装置54によりトナー像を形成し、中間転写ベルト15に転写されたトナー像を二次転写装置77によりシートSに二次転写した後、シートSを定着装置50により加熱及び加圧することで行う。
Next, the surface of the sheet S is printed in step S2. For printing on the sheet S, a toner image is formed by the tandem
続いて、ステップS3にて、シートSは表面印刷後にシート反転路93及び両面搬送路94にて反転搬送され、シート搬送装置100を通過する時に、再び搬送距離算出手段22によってシートSの搬送距離又は搬送方向の長さの計測が行われる。
Subsequently, in step S3, the sheet S is reversely conveyed by the
ステップS4では、搬送距離算出手段22によって算出されたシートSの搬送距離又は搬送方向の長さに基づいて、伸縮率算出手段23がシートSの表面印刷前後の伸縮率R1を算出する。
In step S <b> 4, the expansion / contraction
次に、ステップS5にて、伸縮率算出手段23は、算出した伸縮率R1が許容範囲AL内であるか否かを判断する。算出した伸縮率が許容範囲AL内である場合には、ステップS6にて、算出された伸縮率R1に基づいて、画像データ補正手段24がシートSの裏面に印刷する画像データの補正を行い、ステップS7にて、タンデム画像形成装置54等により裏面印刷を実行して処理を終了する。
Next, in step S5, the expansion / contraction rate calculating means 23 determines whether or not the calculated expansion / contraction rate R1 is within the allowable range AL. If the calculated expansion / contraction rate is within the allowable range AL, the image
ここで、伸縮率R1の許容範囲ALは、例えば99.5%≦AL≦100.5%等、予め設定しておくことが可能である。なお、伸縮率R1の許容範囲ALを設定できる入力手段を画像形成装置101に設け、印刷を行う度に許容範囲ALを設定出来る様にしても良い。
Here, the allowable range AL of the expansion / contraction rate R1 can be set in advance, for example, 99.5% ≦ AL ≦ 100.5%. Note that an input unit that can set the allowable range AL of the expansion / contraction rate R1 may be provided in the
ステップS5にて、伸縮率算出手段23が算出した伸縮率R1が許容範囲外であった場合には、ステップS8にて、算出された伸縮率R1が許容範囲ALの上限値以上であるか否かを判断する。 If the expansion / contraction rate R1 calculated by the expansion / contraction rate calculating means 23 is outside the allowable range in step S5, whether or not the calculated expansion / contraction rate R1 is greater than or equal to the upper limit value of the allowable range AL in step S8. Determine whether.
ここで、算出された伸縮率R1が許容範囲ALの上限値以上であり、シートSが表面印刷前に比べて許容範囲ALを超えて伸張している場合には、ステップS9にて、定着装置50によるシートSの再加熱を行う。この場合には、シートSの裏面に転写するトナー像が表面に形成されている中間転写ベルト15の回転を停止し、二次転写ローラ14を対向するローラ62から離間させる。この状態でシートSを、シート搬送装置100及び搬送ベルト41により定着装置50へと搬送する。加熱手段としての定着装置50は、シートSを再度加熱及び加圧することで、伸張していたシートSを収縮させる。ここで、定着装置50は、加圧ローラ52によるシートSへの加圧力を下げ、シートSに熱のみを加える様に設定しても良い。また、シートSを加熱して収縮させるために、定着装置50とは別に異なる加熱手段を設けても良い。
If the calculated expansion / contraction ratio R1 is equal to or greater than the upper limit value of the allowable range AL and the sheet S extends beyond the allowable range AL as compared to before the front surface printing, in step S9, the fixing device. 50, the sheet S is reheated. In this case, the rotation of the
ステップS9にて再加熱が行われたシートSは、ステップS10にて、再びシート反転路93及び両面搬送路94を通って(但しシートSの表裏の反転は行わない)シート搬送装置100まで搬送され、搬送距離又は搬送方向の長さを計測される。
In step S10, the sheet S that has been reheated in step S9 passes through the
また、ステップS8にて、伸縮率R1が許容範囲ALの上限値以上ではなく、許容範囲ALの下限値以下であった場合には、ステップS15にて当該シートSをパージトレイ40に排出し、新たに次のシートS'を給紙搬送する。ステップS16では、新たに搬送されているシートS'の表面印刷前の搬送距離又は搬送方向の長さをシート搬送装置100にて計測し、ステップS17にて、先にパージトレイ40に排出したシートSに印刷した表面印刷データと同じデータで、シートS'の表面印刷を行う。次に、ステップS18にて、シート搬送装置100において表面印刷後であって裏面印刷前のシートSの搬送距離又は搬送方向の長さの計測をシート搬送装置100にて行う。
In step S8, if the expansion / contraction rate R1 is not equal to or greater than the upper limit value of the allowable range AL but equal to or smaller than the lower limit value of the allowable range AL, the sheet S is discharged to the
ステップS8にて、ステップS4で算出された伸縮率R1が許容範囲ALの上限値以上であった場合にはステップS9及びステップS10、許容範囲ALの下限値以下であった場合にはステップS15からステップS18の処理を行った後、ステップS11にて、伸縮率算出手段23が、伸縮率R2を算出する。 In step S8, when the expansion / contraction rate R1 calculated in step S4 is equal to or greater than the upper limit value of the allowable range AL, the process proceeds from step S9 and step S10. After performing the process of step S18, the expansion / contraction rate calculating means 23 calculates the expansion / contraction rate R2 in step S11.
次に、ステップS12にて、ステップS11にて算出した伸縮率R2が許容範囲AL内であるか否かを判断する。伸縮率R2が許容範囲AL内であった場合には、ステップS6にて、画像データ補正手段24が算出された伸縮率R2に基づいて裏面印刷画像データの補正を行い、ステップS7にて、裏面への印刷を実行して処理を終了する。 Next, in step S12, it is determined whether the expansion / contraction rate R2 calculated in step S11 is within the allowable range AL. If the expansion / contraction rate R2 is within the allowable range AL, the image data correction means 24 corrects the back side print image data based on the calculated expansion / contraction rate R2 in step S6, and in step S7 the back side Executes printing on and finishes the process.
ステップS12にて、ステップS11にて算出した伸縮率R2が許容範囲AL外であった場合には、ステップS13にて印刷を停止し、ステップS14にて、シートS又はシートS'をパージトレイ40に排出して処理を終了する。
If the expansion / contraction rate R2 calculated in step S11 is outside the allowable range AL in step S12, printing is stopped in step S13, and the sheet S or sheet S ′ is placed in the
以上で説明した様に、第1の実施形態に係る画像形成装置101では、シートSの表面印刷前後での伸縮率が許容範囲以上であった場合でも、伸縮率が許容範囲内になる様にシートSを再加熱して伸縮率が再度許容範囲内に入る様にすることで、当該シートSを無駄にすることなく、印刷を継続して行うことが可能になる。また、再加熱後、再度、伸縮率が許容範囲外であった場合、もしくは許容範囲の下限値以下の場合には、当該シートSを排出し、新たにシートSを給紙搬送して印刷を実行することで、印刷を継続して行うことができる。さらに、第1の実施形態に係る画像形成装置101は、シートSの伸縮率に基づいて裏面に印刷する画像倍率を補正することで、表裏見当精度の高い印刷を行うことが可能である。
As described above, in the
なお、伸縮率が許容範囲外となったシートSを、再加熱して伸縮率が許容範囲内となる場合が規定の回数続いた場合、1度目の通常加熱定着の条件に2度目の定着条件を加味して条件変更しても良い。 In addition, when the sheet S in which the expansion / contraction ratio is out of the allowable range is reheated and the expansion / contraction ratio is within the allowable range continues for a specified number of times, the second fixing condition is added to the first normal heat fixing condition. The conditions may be changed in consideration of
[第2の実施形態]
次に、第2の実施形態について図面に基づいて説明する。なお、既に説明した実施形態と同一構成部分についての説明は省略する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment will be described based on the drawings. Note that a description of the same components as those of the above-described embodiment will be omitted.
図7は、第2の実施形態に係る画像形成装置101における画像印刷処理のフローチャートを例示する図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating a flowchart of image printing processing in the
第2の実施形態に係る画像形成装置101においてシートSに両面印刷を実行する場合には、まずステップS21にて、表面印刷前のシートSの搬送距離又は搬送方向の長さの計測を行った後、ステップS22にて、シートSの表面の印刷を行う。
When performing double-sided printing on the sheet S in the
続いて、ステップS23にて、シートSはシート反転路93及び両面搬送路94にて反転搬送され、シート搬送装置100を通過する時に、再び搬送距離算出手段22によりシートSの搬送距離又は搬送方向の長さを計測する。
Subsequently, in step S23, the sheet S is reversely conveyed by the
ステップS24では、搬送距離算出手段22によって算出されたシートSの搬送距離又は搬送方向の長さに基づいて、伸縮率算出手段23がシートSの表面印刷前後の伸縮率を算出する。
In step S <b> 24, the expansion / contraction
次に、ステップS25にて、伸縮率算出手段23は、算出した伸縮率が許容範囲内であるか否かを判断する。算出した伸縮率が許容範囲内である場合には、ステップS26にて、算出された伸縮率に基づいて、画像データ補正手段24がシートSの裏面に印刷する画像データの補正を行い、ステップS27にて、タンデム画像形成装置54等により裏面印刷を実行して処理を終了する。
Next, in step S25, the expansion / contraction rate calculating means 23 determines whether or not the calculated expansion / contraction rate is within an allowable range. If the calculated expansion / contraction rate is within the allowable range, in step S26, the image
ステップS25にて、伸縮率算出手段23により算出された伸縮率が許容範囲外であった場合には、ステップS28にて、シートSをパージトレイ40に排出する。次に、ステップS29にて、搬送速度を下げて次のシートSの搬送を開始する。搬送速度を下げることで、シート搬送装置100のスタートトリガセンサ3、ストップトリガセンサ4のシートS端部の検出精度が向上し、搬送距離算出手段22によってシートSの搬送距離又は搬送方向の長さを高精度に求めることが可能になる。
If the expansion / contraction rate calculated by the expansion / contraction rate calculating means 23 is outside the allowable range in step S25, the sheet S is discharged to the
ステップS30にて、新たに搬送されているシートSの表面印刷前の搬送距離又は搬送方向の長さをシート搬送装置100にて計測し、ステップS31にて、シートSの表面印刷を行う。次に、ステップS32にて、シート搬送装置100において表面印刷後であって裏面印刷前のシートSの搬送距離又は搬送方向の長さの計測を、搬送速度を低下させた状態でシート搬送装置100にて行う。その後、ステップS33にて、伸縮率算出手段23が新たに搬送されているシートSの伸縮率を算出する。
In step S30, the transport distance before the front surface printing or the length in the transport direction of the newly transported sheet S is measured by the
次に、ステップS34にて、ステップS33にて算出した伸縮率が許容範囲内であるか否かを判断する。伸縮率が許容範囲内であった場合には、ステップS26にて、算出された伸縮率に基づいて画像データ補正手段24が裏面印刷画像データの補正を行い、ステップS27にて、裏面への印刷を実行して処理を終了する。
Next, in step S34, it is determined whether or not the expansion / contraction rate calculated in step S33 is within an allowable range. If the expansion / contraction rate is within the allowable range, the image
ステップS34にて、ステップS33にて算出された伸縮率が許容範囲外であった場合には、ステップS35にて印刷を停止し、ステップS36にて、シートSをパージトレイ40に排出して処理を終了する。
If the expansion / contraction rate calculated in step S33 is outside the allowable range in step S34, printing is stopped in step S35, and the sheet S is discharged to the
以上で説明した様に、第2の実施形態に係る画像形成装置101では、シートSの表面印刷前後での伸縮率が許容範囲外であった場合に、搬送速度を低下させてシートSの搬送距離又は搬送方向の長さの計測を行う。シートSの搬送速度を低下させることでシートSの搬送距離又は搬送方向の長さを高精度に計測することが可能になる。また、シートSの伸縮率に基づいて裏面に印刷する画像倍率を補正することで、表裏見当精度の高い印刷を継続して行うことが可能である。
As described above, in the
なお、第1の実施形態と第2の実施形態とを組み合わせて実施することも可能である。例えば、第1の実施形態において伸縮率が下限値以下の場合に、第2の実施形態と同様に、搬送速度を低下させる処理を行う様に設定する。具体的には、例えば図6に示す処理において、ステップS15に代えて、図7に示す処理のステップS28及びステップS29を実施する様に設けても良い。 It should be noted that the first embodiment and the second embodiment can be implemented in combination. For example, in the first embodiment, when the expansion / contraction rate is equal to or lower than the lower limit value, the processing for reducing the transport speed is set as in the second embodiment. Specifically, for example, in the process shown in FIG. 6, instead of step S15, steps S28 and S29 of the process shown in FIG. 7 may be performed.
以上、実施形態に係る画像形成装置について説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能である。 The image forming apparatus according to the embodiment has been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and improvements can be made within the scope of the present invention.
3 スタートトリガセンサ(下流側検知手段)
4 ストップトリガセンサ(上流側検知手段)
11 従動ローラ(記録媒体搬送手段)
12 駆動ローラ(記録媒体搬送手段)
15 中間転写ベルト(画像形成手段)
20 制御手段
21 パルス計数手段(搬送量計測手段)
22 搬送距離算出手段
23 伸縮率算出手段
24 画像データ補正手段(補正手段)
50 定着装置(加熱手段)
54 タンデム画像形成装置(画像形成手段)
77 二次転写装置(画像形成手段)
100 シート搬送装置(記録媒体長計測手段)
101 画像形成装置
S シート(記録媒体)
3 Start trigger sensor (downstream detection means)
4 Stop trigger sensor (upstream detection means)
11 driven roller (recording medium transport means)
12 Drive roller (recording medium conveying means)
15 Intermediate transfer belt (image forming means)
20 control means 21 pulse counting means (conveyance amount measuring means)
22 Transport distance calculation means 23 Expansion rate calculation means 24 Image data correction means (correction means)
50 Fixing device (heating means)
54 Tandem image forming apparatus (image forming means)
77 Secondary transfer device (image forming means)
100 Sheet conveying device (recording medium length measuring means)
101 Image forming apparatus S sheet (recording medium)
Claims (5)
前記記録媒体を加熱する加熱手段と、
前記記録媒体の搬送距離又は搬送方向の長さを計測する記録媒体長計測手段と、
前記画像形成手段による前記記録媒体の一方の面への画像形成前後における前記記録媒体長計測手段の計測結果に基づいて、前記記録媒体の伸縮率を算出する伸縮率算出手段と、
前記伸縮率に基づいて前記画像形成手段が形成する画像データを補正する補正手段と、
前記伸縮率が許容範囲の上限値以上であった場合に、前記加熱手段に前記記録媒体を加熱させた後に前記記録媒体長計測手段に前記記録媒体の搬送距離又は搬送方向の長さを計測させ、前記伸縮率算出手段に前記記録媒体の伸縮率を再度算出させる制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。 Image forming means for forming an image on a recording medium;
Heating means for heating the recording medium;
A recording medium length measuring means for measuring the conveying distance or the length in the conveying direction of the recording medium;
An expansion / contraction ratio calculating means for calculating an expansion / contraction ratio of the recording medium based on a measurement result of the recording medium length measuring means before and after image formation on one surface of the recording medium by the image forming means;
Correction means for correcting image data formed by the image forming means based on the expansion / contraction rate;
If the expansion / contraction rate is equal to or greater than the upper limit of the allowable range, the recording medium length measuring unit measures the conveyance distance or the length in the conveyance direction after the heating unit heats the recording medium. Control means for causing the expansion / contraction rate calculation means to recalculate the expansion / contraction ratio of the recording medium;
An image forming apparatus comprising:
ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 The control unit discharges the recording medium and causes the image forming unit to start image formation on a subsequent recording medium when the expansion / contraction rate is equal to or lower than a lower limit value of the allowable range. The image forming apparatus according to claim 1.
前記記録媒体を搬送する記録媒体搬送手段と、
前記記録媒体搬送手段による前記記録媒体の搬送量を計測する搬送量計測手段と、
前記記録媒体搬送手段の前記記録媒体の搬送方向下流側で、前記記録媒体を検知する下流側検知手段と、
前記記録媒体搬送手段の前記記録媒体の搬送方向上流側で、前記記録媒体を検知する上流側検知手段と、
前記搬送量計測手段と、前記下流側検知手段及び前記上流側検知手段の検知結果とに基づき、前記記録媒体の搬送距離を算出する搬送距離算出手段とを有する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。 The recording medium length measuring means includes
Recording medium conveying means for conveying the recording medium;
A conveyance amount measuring means for measuring a conveyance amount of the recording medium by the recording medium conveyance means;
Downstream detection means for detecting the recording medium on the downstream side of the recording medium conveying means in the recording medium conveyance direction;
Upstream detection means for detecting the recording medium upstream of the recording medium conveying means in the recording medium conveying direction;
2. The conveyance distance calculating unit, and a conveyance distance calculating unit that calculates a conveyance distance of the recording medium based on detection results of the downstream detection unit and the upstream detection unit. The image forming apparatus according to 2.
前記下流側検知手段が前記記録媒体を検知してから、前記上流側検知手段が前記記録媒体を検知するまでの間に、前記搬送量計測手段によって計測される前記搬送量に基づいて、前記記録媒体の搬送距離を算出する
ことを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。 The transport distance calculation means includes
The recording is performed based on the transport amount measured by the transport amount measuring unit between the time when the downstream detection unit detects the recording medium and the time when the upstream detection unit detects the recording medium. The image forming apparatus according to claim 3, wherein a conveyance distance of the medium is calculated.
回転駆動する駆動ローラと、
前記駆動ローラとの間で前記記録媒体を挟持搬送して従動回転する従動ローラとを備える
ことを特徴とする請求項3又は4に記載の画像形成装置。 The recording medium conveying means includes
A driving roller for rotational driving;
5. The image forming apparatus according to claim 3, further comprising a driven roller that is driven and rotated by sandwiching and conveying the recording medium with the drive roller . 6.
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