JP6048683B2 - 画像形成装置および画像形成方法 - Google Patents
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Description
この際、用紙給紙のタイミングのずれや、用紙給紙後の搬送中に、振動や経時的な部品の劣化等によって主走査方向に用紙がずれ、画像形成の位置ずれがおこるといった問題がある。
前記連続用紙を搬送路を通して搬送する用紙搬送部と、
前記搬送路上の前記連続用紙を通紙交差方向に移動させて前記連続用紙の片寄りを補正する片寄り補正部と、
前記搬送路上の前記連続用紙の通紙交差方向の用紙位置を測定する用紙位置測定部と、
前記画像形成および前記片寄り補正部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記用紙搬送部による搬送動作停止時は、前記用紙位置測定部の測定結果を受け、該測定結果に応じて、前記片寄り補正部による片寄り補正により前記用紙を通紙交差方向の所定位置に移動させ、前記用紙搬送部による搬送動作中は、前記用紙位置測定部の測定結果を受け、該測定結果に応じて、前記画像形成における主走査方向の画像形成位置を定めることを特徴とする。
前記制御部は、前記搬送停止時に、片寄り補正に際し、前記圧着搬送部の圧着を解除する制御を行うことを特徴とする。
前記制御部は、前記連続用紙の前記搬送動作中に周期的に測定された用紙位置の変化特性から画像形成時の用紙位置を予測し、予測された前記用紙位置に基づいて前記画像形成における主走査方向の画像形成位置を定めることを特徴とする。
前記制御部は、前記連続用紙の搬送動作中に周期的に測定された用紙位置の変化特性から画像形成時の用紙位置を予測し、予測された前記用紙位置に基づいて前記画像形成における主走査方向の画像形成位置を定めることを特徴とする。
図1は、本発明の一実施形態における画像形成装置を示すものである。
画像形成装置1は、装置本体1Aを備え、装置本体1Aの前段側には給紙調整部300が接続され、給紙調整部300の前段側に給紙部200が接続されている。また、装置本体1Aの用紙排出側には排紙調整部400が接続され、排紙調整部400の用紙排出側には加工部500が接続され、加工部500の排出側には排紙部600が接続されている。
なお、この実施形態では、装置本体1Aと、装置本体1Aに接続された装置とによって画像形成装置1が構成されているものとして説明したが、装置本体1Aに接続される装置の種別や数が特に限定されるものではなく、また、装置本体1Aのみによって画像形成装置が構成されているものであってもよい。
なお、この実施形態では、連続用紙としてロール紙を使用しているが、連続用紙がロール紙に限定されるものではなく、用紙が連続しているものであればよく、連続伝票用紙、連続帳票用紙なども含まれる。連続用紙はロール紙の形態で提供されるものでもよく、また、交互に畳まれた形態のものであってもよい。
なお、上記した各感光体は、図示しない駆動モータによって回転駆動され、中間転写ベルト16も同じく図示しない駆動モータによって回転駆動される。
搬送路22は、用紙を給紙、搬送するものであり、本発明の用紙搬送部の一部を構成する。搬送路22では、各給紙部200に収容されているロール紙が給紙され、搬送ローラ40、レジストローラ20を経て、二次転写ローラ18にロール紙が搬送される。
画像が転写された用紙は、定着部50で定着ローラ10で圧着されて搬送されつつ熱と圧力とを加えることにより用紙上のトナー像が定着され、片面モードのフェイスアップで装置外に排出される。
なお、搬送ローラ40、レジストローラ20、二次転写ローラ18は、本発明の圧着搬送部の一部を構成しており、ロール紙に対する圧着搬送および圧着の解除が可能になっており、制御部により圧着、解除が制御される。
画像形成装置1は、主要な構成として、制御ブロック部110とスキャナー部130と操作表示部140とプリンター部150とを有するコピア本体と、LANを通して外部機器(例えば端末(PC)2)との間で入出力される画像データーを処理する画像処理部(プリント&スキャナーコントローラー)160とを備えている。
制御CPU113は、画像形成装置1の全体を制御し、また画像形成装置全体の状態把握を行うものであり、画像形成制御、片寄り補正制御などを行う。すなわち、制御CPU113は、本発明の制御部の一部として機能する。
先ず、画像形成装置1において画像データーを蓄積する手順について説明する。
スキャナー部130で原稿の画像を読み取り、画像データーを生成する場合、スキャナー部130において原稿からCCD131により原稿の画像を光学的に読み取る。この際には、制御CPU113から指令を受けるスキャナー制御部132によってCCD131の動作制御を行う。CCD131で読み取られた画像は、読み取り処理部116でデーター処理がなされ、データー処理された画像データーは、圧縮/伸長IC117において所定の方法によって圧縮され、DRAM制御IC111を介して圧縮メモリー121に格納される。圧縮メモリー121に格納された画像データーは、制御CPU113によってジョブとして管理することができる。
画像形成装置1で画像出力を行う場合、すなわち複写機やプリンターとして使用する場合、圧縮メモリー121に格納された画像データーをDRAM制御IC111を介して圧縮/伸長IC117に送出してデーターを伸長し、伸長したデーターを書き込み処理部123に送出し、LD152において各感光体への書き込みを行う。
また、各感光体では、中間転写ベルト16にトナー像が転写された後、各クリーニング部によって残留トナーが除去される。また、中間転写ベルト16においても同様に、用紙にトナー像が転写された後、クリーニング部によって残留トナーが除去される。
レジストローラ20では、搬送路22を搬送されるロール紙の先端を当ててループを形成することで用紙の斜行を修正する。この際にレジストローラ20のすぐ下流側にあるラインセンサ25で用紙の位置を読み取る。レジストローラ20でのループ作成完了後、中間転写ベルト16上の画像に合わせてレジストローラ20を搬送方向に回転駆動し、ロール紙を二次転写ローラ18側へ搬送する。また、レジストローラ20は、搬送停止時に圧着搬送部による圧着を解除して、ロール紙を挟んで用紙を主走査方向(通紙交差方向)に移動(揺動)させることができる。したがって、レジストローラ20は、本発明の片寄り補正部を構成する。レジストローラ20の揺動は、制御CPU113で制御される。
ただし、本発明としては片寄り補正部の構成がレジストローラ20に限定されるものではない。
また、レジストローラ20の搬送方向直後には、主走査方向に沿ってCCDセンサなどで構成されるラインセンサ25が配置されている。ラインセンサ25は、ロール紙Pの通紙交差方向端部位置を読み取り、その結果が制御CPU113に送信され、一旦、不揮発メモリー115またはHDD119等に記憶される。ラインセンサ25は、この実施形態では用紙位置測定部に相当し、不揮発メモリー115やHDD119は、用紙位置の測定結果を格納する記憶部に相当する。
ラインセンサ25では、上記のように搬送されるロール紙Pの搬送方向に沿った用紙端が測定され、制御CPU113に測定結果が送信される。制御CPU113では、給紙の際に所定のサイズの用紙を選択しており、搬送中の用紙のサイズは把握されている。そして、制御CPU113は、上記用紙サイズとラインセンサ25による測定結果とからロール紙中心P0の位置を判定する。また、制御CPU113では、中間転写ベルト16上に作像している画像中心G0を設定しており、この例では、画像中心G0は中間転写ベルト16のセンターラインに一致している。制御CPU113では前記ロール紙中心P0と前記画像中心G0との差分を算出する。この差分が用紙の片寄り量xになっている。
画像形成装置では、制御CPU113において、上記片寄り量xに基づいて、ロール紙中心P0が画像中心G0に揃うようにレジストローラ20の揺動量−xを決定し、その後、決定した揺動量−xだけレジストローラ20を基準位置HPから揺動させてロール紙Pを補正量−xだけ移動させる。これにより画像中心G0とロール紙中心P0とが合致し、レジストローラ20で送られる用紙が二次転写ローラ18へ送り込まれる。こうすることで、ロール紙Pの主走査方向の片寄りを補正し、画像位置に合わせることができる。また、上記揺動により、レジストローラ20の中心20aは、基準位置HPから距離−xを隔てて位置している。
なお、上記説明では、画像中心G0が中間転写ベルト16のセンターラインに一致するものとして説明したが、該センターラインと異なる位置に画像中心G0を設定するものであってもよい。
なお、上記基準位置HPは、予め機械設定として設定されているものであってもよく、装置の稼動後、設定されるものであってもよい。
画像形成装置では、制御CPU113において、上記片寄り量xに基づいて、ロール紙中心P0が画像中心G0に揃うように、補正量xで画像形成位置を移動させる。これにより画像中心G0とロール紙中心P0とが合致する。こうすることで、ロール紙Pの主走査方向の片寄りに対応して画像位置を用紙の位置に合わせることができる。
プリント動作を開始すると、搬送路22、23上での圧着搬送部による用紙の圧着を全て解除し(ステップs1)、用紙位置を修正できる状態にした上で、ラインセンサ25によって現在の用紙のずれ量を測定し、ずれ量に応じてレジストローラ20を遥動させ、用紙の位置を補正する(ステップs2)。この際に、片寄りの傾向などによって用紙位置の基準位置を校正するようにしてもよい。
この例では、一度のみの補正を行うものとして説明したが、補正後に再度ずれ量を測定し補正を実施するという動作を複数回繰り返すようにしてもよい。
また、補正の実施のタイミングは、プリント開始時に毎回行ってもよいが、プリント開始時に毎回行うのではなく、ロール交換後や異常停止時のみ等に限定するようにしてもよい。用紙位置をレジストローラにより補正した場合、ロール紙ずれ量の変化特性が変わるため、位置予測用の用紙位置蓄積データを初期化する。
次に、HDD119などに格納された用紙位置座標の履歴を全削除し、変動周期=最大値、用紙サイズ=給紙されたロール紙サイズ、周期カウンタ=0、及び、特性値=特性なしに設定する(ステップs3)。ステップs3後に、搬送路22、23上での圧着搬送部による用紙の圧着を有効にし(ステップs4)、ロール用紙の給紙動作を開始する(ステップs5)。
用紙位置蓄積データは、ヘッダ部として、測定位置データの先頭要素へのポインタ、用紙サイズ、周期カウンタ、変動周期、及び、特性値のデータを有する。各構成について下記に説明する。
(測定位置データ先頭要素へのポインタ)
リスト構造の先頭要素のアドレスを格納するポインタである。初期値として、データ無しを示す空ポインタが設定される。
(用紙サイズ)
用紙の端面位置の測定結果から、ずれ量を計算する際に基準とする用紙サイズを示す。初期値として、ユーザーが入力したロール紙サイズが設定される。
(周期カウンタ)
ずれ方向が継続的に同一方向へ変化している際、特性が変わるまでのカウント数を管理する値を示す。初期値として、0が設定される。図6に示す周期カウンタでは、手前方向/奥方向でカウンタ・変動周期を区別していないが、それぞれ個別にパラメータを持たせ、異なる変動周期として管理する構成とすることもできる。
(変動周期)
前回の継続的変化の特性がどれくらいの周期で別の特性に変わったかを管理する値を示す。主に、前回の変動周期で予測を実施しているが、直近M回の平均値で予測をする。極端に他のデータと異なる変動周期を除外する等の構成とすることもできる。初期値として、システムが取りうる最大値が設定される。
(特性値)
特性値としては、継続的に同一方向へ変化していることを示す「継続変化中」とそれ以外の「特性無し」の2つのステータスを持つ。「手前方向への継続変化中」と「奥方向への継続変化中」でステータスを分ける構成とすることもできる。初期値として、「特性無し」のステータスが設定される。
(次要素へのポインタ)
次の測定結果データ要素へのポインタを示す。次データがない場合は空ポインタとなる。
(要素番号)
データ要素の通し番号を示す。
(奥側端面位置座標)
測定した奥側の端面位置を示す。
(手前側端面位置座標)
測定した手前側の端面位置を示す。
データ数がN以上となるまでは、画像の形成を実施しないようにしたり、過去のデータ/手動登録データに基づいて予測をするなどしたりすることもできる。
次に、現在の特性値に「継続変化中」を設定し、周期カウンタに1を足し(ステップs29)、次回転写時の用紙位置予測を終了する。
現在の特性値が「継続変化中」である場合(ステップs24、Yes)、周期カウンタの値を変動周期値にセットし、周期カウンタを0に初期化し(ステップs30)、現在の特性値に「特性なし」をセットし(ステップs31)、次回転写時の用紙位置予測を終了する。すなわち、「継続変化中」に移動方向が異なる測定結果となった場合、特性を「継続変化中」から「特性なし」になったと判断する。
ステップ24で、現在の特性値が「継続変化中」でない場合(ステップs24、No)、現在の用紙位置を画像形成時の転写位置として補正値に設定し(ステップs25)、次回転写時の用紙位置予測を終了する。
画像形成手順を開始し、現在の特性値が「継続変化中」かを判定する。現在の特性値が「継続変化中」でなければ(ステップs41、No)、現在の用紙位置を画像形成時の転写位置として、主走査1ラインの描画を開始し(ステップs50)、最終ラインの画像形成が完了したか否かの判定に進む(ステップs48)。
現在の特性値が「継続変化中」であれば(ステップs41、Yes)、移動量に対するずれ量の増加量として、(最新の用紙位置座標−N回前の位置)/(用紙搬送量)を算出し(ステップs42)、主走査1ラインあたりのずれ量の増加量を算出する(ステップs43)。すなわち、継続変化中の区間の長さと変化量から単位長さ当たりの変化量を求め、主走査1ライン毎の変化量を算出し、1ライン毎に画像位置の補正値に、算出した値を加えながら画像形成を実施することができる。
なお、この実施形態では、1ライン当たりのずれ量を算出しているが、複数本でのずれ量を算出するようにしてもよい。
主走査1ラインあたりのずれ量が基準値以上でなければ(ステップs44、No)、描画位置補正値に、主走査1ライン辺りのずれ量を加算し(ステップs46)、主走査1ラインの画像形成を開始し(ステップs47)、最終ラインの画像形成が完了したか否かの判定に進む(ステップs48)。
なお、主走査1ラインあたりのずれ量が基準値以上となった場合、操作表示部に警告表示を行い、ユーザに用紙位置を修正するように促す処理を行ってもよい。
2 端末(PC)
3 LAN
10 定着ローラ
20 レジストローラ
22 搬送路
23 搬送路
25 ラインセンサ
25a ラインセンサ制御部
30 原稿読み取り部
40 搬送ローラ
50 定着部
100 画像形成部
110 制御ブロック部
113 制御CPU
115 不揮発メモリー
119 HDD
120 画像メモリー(DRAM)
121 圧縮メモリー
122 ページメモリー
140 操作表示部
141 LCD
142 操作部制御部
150 プリンター部
151 プリンター制御部
152 LD
200 給紙部
300 給紙調整部
400 排紙調整部
500 加工部
600 排紙部
Claims (16)
- 連続用紙に画像を形成する画像形成部と、
前記連続用紙を搬送路を通して搬送する用紙搬送部と、
前記搬送路上の前記連続用紙を通紙交差方向に移動させて前記連続用紙の片寄りを補正する片寄り補正部と、
前記搬送路上の前記連続用紙の通紙交差方向の用紙位置を測定する用紙位置測定部と、
前記画像形成および前記片寄り補正部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記用紙搬送部による搬送動作停止時は、前記用紙位置測定部の測定結果を受け、該測定結果に応じて、前記片寄り補正部による片寄り補正により前記用紙を通紙交差方向の所定位置に移動させ、前記用紙搬送部による搬送動作中は、前記用紙位置測定部の測定結果を受け、該測定結果に応じて、前記画像形成における主走査方向の画像形成位置を定めることを特徴とする画像形成装置。 - 前記用紙搬送部は、前記搬送動作に際し前記連続用紙を圧着して搬送する圧着搬送部が圧着解除可能に設けられており、
前記制御部は、前記搬送停止時に、片寄り補正に際し、前記圧着搬送部の圧着を解除する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。 - 前記用紙位置測定部は、通紙交差方向に対する連続用紙の用紙位置を周期的に測定可能であり、
前記制御部は、前記連続用紙の前記搬送動作中に周期的に測定された用紙位置の変化特性から画像形成時の用紙位置を予測し、予測された前記用紙位置に基づいて前記画像形成における主走査方向の画像形成位置を定めることを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。 - 前記制御部は、周期的に測定された前記連続用紙の用紙位置が、連続して同一の方向側に変化している場合、所定の周期毎の用紙位置に関する変化量の平均値から前記連続用紙の用紙位置を予測し、予測された前記用紙位置に基づいて前記画像形成における主走査方向の画像形成位置を定めることを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
- 前記制御部は、周期的に測定された前記連続用紙の用紙位置が、連続して同一の方向側に変化していない場合、現在の用紙位置を画像形成時の用紙位置として前記画像形成における主走査方向の画像形成位置を定めることを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
- 前記制御部は、周期的に測定された前記連続用紙の用紙位置が、周期的に用紙ずれ方向を変えて変化している場合、連続して同じ方向に変化する搬送距離または用紙位置の変化量の平均値から、連続用紙の用紙位置が変化するタイミングを予測することを特徴とする請求項3〜5のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記制御部は、通紙交差方向に対する連続用紙の用紙位置として、前記用紙位置測定部で複数回測定した平均を用いることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記用紙位置測定部によって測定された用紙位置に関するデータを記憶する記憶部を備えることを特徴とする請求項3〜7のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記制御部は、前記用紙搬送部により搬送される連続用紙の交換時に、前記記憶部で記憶された、連続用紙の用紙位置に関するデータをクリアすることを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。
- 前記制御部は、前記搬送動作停止時の片寄り補正によって前記連続用紙の用紙位置を移動させた場合、前記記憶部に記憶された、前記連続用紙の用紙位置に関するデータをクリアすることを特徴とする請求項8または9に記載の画像形成装置。
- 前記制御部は、前記搬送動作中に、主走査方向における描画ライン毎に前記用紙位置測定部によって用紙位置に関する測定データを測定するとともに、測定された描画ラインを基準とする所定の検出周期内における前記測定データを平均化し、前記描画ライン毎に平均化した前記測定データに応じて前記画像形成における主走査方向の画像形成位置を定めることを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記制御部は、一つの描画ラインを基準として平均化した前記測定データが所定の基準値を超える場合、異常と判定することを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記制御部は、前記異常判定で機械動作の停止、ユーザーへの警告通知、搬送停止による用紙の片寄り補正の少なくとも1以上を行うことを特徴とする請求項12記載の画像形成装置。
- 連続用紙に画像を形成する画像形成方法において、
連続用紙の搬送動作停止時は、搬送路上の前記連続用紙の通紙交差方向の用紙位置を測定し、測定結果に応じて、前記用紙を通紙交差方向の所定位置に移動させ、搬送動作中は、搬送路上の前記連続用紙の通紙交差方向の用紙位置を測定し、測定結果に応じて、画像形成における主走査方向の画像形成位置を定めることを特徴とする画像形成方法。 - 前記用紙位置測定部は、連続用紙の搬送動作停止時は、搬送路上の前記連続用紙の通紙交差方向の用紙位置を測定し、測定結果に応じて、前記用紙を通紙交差方向の所定位置に移動させるとともに画像形成における主走査方向の画像形成位置を定めることを特徴とする請求項14に記載の画像形成方法。
- 前記用紙位置測定部は、通紙交差方向に対する連続用紙の用紙位置を周期的に測定可能であり、
前記制御部は、前記連続用紙の搬送動作中に周期的に測定された用紙位置の変化特性から画像形成時の用紙位置を予測し、予測された前記用紙位置に基づいて前記画像形成における主走査方向の画像形成位置を定めることを特徴とする請求項14または15に記載の画像形成方法。
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