JP6579835B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機・レーザビームプリンタ・ファクシミリ等の画像形成装置に関する。

電子写真方式を用いる画像形成装置において、感光体に形成したトナー像を中間転写体や記録材に転写する際に、中間転写体や記録材が斜行していると、記録材に形成される画像の品質が劣化する。このため、特許文献１は、中間転写体の斜行を検出して、斜行による画像の歪を補正する様に画像データを補正する構成を開示している。また、特許文献２は、記録材の斜行量を検出し、検出した斜行量に基づき画像形成位置を補正する構成を開示している。

特開２００６−２７６４２７号公報 特開２００７−３１６１４０号公報

特許文献１及び特許文献２は、いずれも中間転写体や記録材の斜行量を検出し、斜行量に応じて画像を補正するものである。つまり、斜行量を画像形成前に検出できることが前提になっている。しかしながら、記録材の斜行量を検出するタイミングが、画像形成開始後であると、これら構成を適用することはできない。斜行によって記録材の先端側の余白が少なくなり過ぎると、定着器に記録材が巻き付く恐れがある。また、斜行によって記録材からはみだす様に画像が転写される恐れもある。

本発明は、記録材の斜行による問題を抑える画像形成装置を提供するものである。

本発明の一側面によると、画像形成装置は、搬送路を搬送される記録材に画像を転写する転写手段と、前記搬送路を搬送される記録材の斜行量を検出する検出手段と、前記検出手段が検出した斜行量に基づき記録材が前記転写手段による転写位置に到達する到達タイミングを制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、記録材が斜行していないときの前記到達タイミングである基準タイミングより記録材が斜行しているときの前記到達タイミングを早くすることを特徴とする。

本発明によると、記録材の斜行による問題を抑えることができる。

一実施形態による画像形成装置の構成図。 一実施形態による画像形成装置の制御構成を示す図。 一実施形態による斜行検出部の構成図。 一実施形態による給送カセットにセットした記録材の傾きと検出される斜行量との関係を示す図。 一実施形態による画像と記録材の位置関係を示す図。 一実施形態による画像形成処理のタイミングチャート。 一実施形態による画像と記録材の位置関係を示す図。 一実施形態による画像形成処理のフローチャート。 一実施形態による画像形成処理のタイミングチャート。 一実施形態による画像形成処理のフローチャート。

以下、本発明の例示的な実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態は例示であり、本発明を実施形態の内容に限定するものではない。また、以下の各図においては、実施形態の説明に必要ではない構成要素については図から省略する。

＜第一実施形態＞
図１は、本実施形態による画像形成装置の構成図である。なお、参照符号の末尾のアルファベットａ、ｂ、ｃ、ｄは、それぞれ、当該参照符号が示す部材が形成に係るトナー像の色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックであることを示している。なお、以下の説明において色を区別する必要がない場合には末尾のアルファベットを除いた参照符号を使用する。帯電部７は、感光体２の表面を一様な電位に帯電させる。なお、感光体２は、像担持体であり、画像形成時には回転駆動される。露光部１は、帯電部７により帯電された感光体２の表面を、画像情報に応じた光で走査・露光し、感光体２に静電潜像を形成する。現像部３は、感光体２の静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する。一次転写部４は、感光体２のトナー像を中間転写体１０に転写する。なお、各感光体２に形成されたトナー像を重ねて中間転写体１０に転写することで多色のトナー像が形成される。クリーニング部５は、中間転写体１０に転写されず、感光体２に残留したトナーを回収する。中間転写体１０は、ローラ１１、１２、１３により張架され、画像形成時には回転駆動される。よって、中間転写体１０に形成されたトナー像は、中間転写体１０の回転により二次転写ローラ２２の対向位置に搬送される。

なお、以下の説明において、記録材の搬送方向を、単に、搬送方向と呼び、搬送方向と直交する方向を、単に、直交方向と呼ぶものとする。また、以下の説明において、前側、先端側、後端側とは、搬送方向における方向を意味するものとする。

給紙カセット３０の記録材は、ピックアップローラ３１により搬送路に給紙され、斜行検出部４０により、その斜行量が検出される。本発明において、斜行量とは、搬送方向の先端側の記録材の２つの角の、搬送方向における距離である。つまり、図５（Ｂ）のｄ＿ｔｉｌｔが斜行量である。なお、記録材の搬送は、斜行検出部４０が記録材の斜行を検出したところで、一旦、停止される。その後、記録材は、レジストレーションローラ３３により、後述するタイミングにて二次転写ローラ２２の対向位置に向けて送り出される。なお、レジストレーションローラ３３内、或いは、レジストレーションローラ３３の近傍には、記録材を検出する不図示のセンサが設けられている。以下の説明では、このセンサをレジセンサと呼び、レジストレーションローラ３３内に設けられているものとする。二次転写ローラ２２は、中間転写体１０のトナー像を記録材に転写する。定着部３４は、記録材を加熱・加圧して記録材にトナー像を定着させる。トナー像の定着後、記録材は、排出ローラ対３５によって排出トレイ３６に排出される。クリーニング部２７は、記録材に転写されず中間転写体１０に残留したトナーを回収する。

図２は、本実施形態による画像形成装置の制御構成図である。コントローラ６５０は、外部のホストコンピュータ６６０に接続され、ホストコンピュータ６６０から記録材に形成する画像の画像データを受信する。画像処理部６５１は、ホストコンピュータ６６０から受信した画像データを、画像形成エンジン６２０が処理できる画像情報に変換して画像メモリ６５２に保存する。なお、記憶部６５３には、コントローラ６５０の内部情報や、コントローラ６５０が使用する各種データが記憶されている。コントローラ６５０は、画像形成の際、画像形成エンジン６２０から画像出力タイミングを示す信号（以下、／ＴＯＰ信号と呼ぶ。）を受信すると、ビデオインターフェイス６４０を介して画像メモリ６５２の画像情報を画像形成エンジン６２０に出力する。画像形成エンジン６２０の画像形成部６３０は、受信した画像情報に基づき図１の各部材を制御して記録材に画像を形成する。なお、制御部６００は、画像形成を統括的に制御するものであり、ＣＰＵを含んでいる。ＣＰＵは、ＲＯＭ６０１に格納された各種制御プログラムに基づいてＲＡＭ６０２を作業領域として用いて各種制御を行う。なお、制御部６００における処理の総てをＣＰＵにより行うのではなく、その一部或いは全部をＡＳＩＣに行なわせても良い。

図３は、斜行検出部４０の構成図である。斜行検出部４０は、図中の矢印で示す搬送方向において、レジストレーションローラ３３の下流側に設けられ、２つのセンサ４０ａ及び４０ｂを備えている。この２つのセンサ４０ａ及び４０ｂは、直交方向において異なる位置に設けられている。したがって、センサ４０ａ及び４０ｂのそれぞれが記録材の先端を検出する時間差から、記録材先端側の辺の直交方向に対する傾きを求めることができ、よって、記録材の斜行量を検出することができる。なお、記録材の斜行の原因の一つは、給紙カセット３０に対して傾いた状態で記録材をセットすることである。これは、異なるサイズの記録材を給紙カセット３０にセットした場合や、正しいサイズであっても記録材の左右位置を規制する規制板が正しい位置にない場合に生じる。図４は、給紙カセット３０にセットされた記録材の傾き量と、斜行検出部４０で検出された斜行量との関係を表している。図４から、給紙カセット３０での傾き量と、検出される斜行量には相関があることが分かる。

図５（Ａ）は、記録材が斜行していないときの、記録材と画像の関係を示し、図５（Ｂ）は、記録材が斜行量ｄ＿ｔｉｌｔで斜行しているときの、記録材と画像の関係を示している。図５（Ｂ）に示す様に記録材が斜行し、これにより記録材の先端領域の余白が少なくなると、定着部３４に記録材が巻き付く可能性が高くなってしまう。また、斜行量が大きくなり過ぎると、記録材の無い位置、つまり、二次転写ローラ２２に画像が転写され、次の記録材の裏面にトナーが付着する裏汚れが発生する。

図６は、本実施形態による画像形成位置を調整するためのシーケンスである。Ｓ３０１で、画像形成エンジン６２０は、／ＴＯＰ信号をコントローラ６５０に出力すると、コントローラ６５０は、／ＴＯＰ信号に同期して画像情報であるビデオデータを出力する。画像形成エンジン６０２は、コントローラ６０５からビデオデータを受信して画像形成を開始する。また、画像形成エンジン６２０は、その後、所定のタイミングＳ３０２で記録材の給紙を開始する。画像形成エンジン６２０は、Ｓ３０３で、レジセンサにて記録材を検出し、Ｓ３０４で、斜行検出部４０が記録材を検出すると斜行量ｄ＿ｔｉｌｔを求める。斜行量ｄ＿ｔｉｌｔは、斜行検出部４０の２つのセンサのそれぞれが記録材を検出する時間の差から求められる。本実施形態では、斜行量を検出したタイミングでは画像形成が開始されており、例えば、感光体２（像担持体）又は中間転写体に画像の一部が形成済みの状態である。また、画像形成エンジン６２０は、斜行が無い場合の／ＴＯＰＲ信号の出力タイミングを判定している。／ＴＯＰＲ信号とは、搬送を停止した記録材を、レジストレーションローラ３３により二次転写ローラ２２の対向位置に向けて再度、搬送を開始させるタイミングを示す信号である。つまり、／ＴＯＰＲ信号は、転写部である二次転写ローラ２２による転写位置に、中間転写体１０に形成されたトナー像が到達するタイミングに、記録材も転写位置に到達する様に、記録材の搬送を再開させるタイミングを示す信号である。本実施形態では、斜行が無い場合の／ＴＯＰＲ信号の出力タイミングを、／ＴＯＰ信号の出力タイミングに基づき決定するものとする。具体的には、図６に示す様に、本例では、記録材の斜行が無い場合、／ＴＯＰ信号の出力後、時間ｔ＿ｔｏｐｒだけ後にＴＯＰＲ信号を出力するとしている。しかしながら、斜行が無い場合のＴＯＰＲ信号の出力タイミングは、中間転写体１０のトナー像が二次転写ローラ２２による転写位置に到達するタイミングと同期して記録材が転写位置に到達するタイミングであれば良く、他の基準に基づき決定しても良い。

本実施形態において、記録材が斜行している場合、つまり、斜行量が０ではない場合、画像形成エンジン６２０は、検出した斜行量ｄ＿ｔｉｌｔに対応する時間ｔ＿ｔｉｌｔを求める。そして、時間ｔ＿ｔｉｌｔだけ／ＴＯＰＲ信号の出力タイミングを、記録材が斜行していない場合のタイミングより早める。なお、時間ｔ＿ｔｉｌｔは、斜行量ｄ＿ｔｉｌｔを記録材の搬送速度で除した時間に対応する。ＴＯＰＲ信号の出力を早くすることで、記録材は、斜行が無い場合より早く搬送が再開され、よって、記録材に対する画像の転写位置を後端側にずらし、これにより記録材の先端領域の余白が少なくなることを防止する。この様子を図７に示す。

図７の左側は、記録材が斜行していない場合の所定のタイミングで／ＴＯＰＲ信号を出力した場合の記録材と画像の関係を示している。図７の右側は、／ＴＯＰＲ信号を時間ｔ＿ｔｉｌｔだけ早めた場合の記録材と画像の関係を示している。／ＴＯＰＲ信号を時間ｔ＿ｔｉｌｔだけ早めることで、記録材は、画像に対して距離ｄ＿ｔｉｌｔだけ前側にずれ、よって、記録材の先端領域の余白が確保できる。なお、本実施形態では、／ＴＯＰＲ信号の出力タイミングを時間ｔ＿ｔｉｌｔだけ早めるとしたが、早める時間は、時間ｔ＿ｔｉｌｔを最大値とし、０より大きく、かつ、この最大値の時間以下の範囲の任意の値とすることができる。

図８は、画像形成エンジン６２０での処理のフローチャートでる。画像形成エンジン６２０は、Ｓ１０で／ＴＯＰ信号を出力し、Ｓ１１で斜行検出部４０の検出結果に基づき斜行量を求める。その後、画像形成エンジン６２０は、Ｓ１２で、／ＴＯＰＲ信号の出力タイミングを求める。具体的には、斜行量ｄ＿ｔｉｌｔに対応する時間ｔ＿ｔｉｌｔだけ／ＴＯＰＲ信号の出力タイミングを、斜行が無い場合の所定タイミングより早める。そして、画像形成エンジン６２０は、Ｓ１２で求めたタイミングになると、Ｓ１３で／ＴＯＰＲ信号を出力する。

以上、本実施形態において、画像形成エンジン６２０は、／ＴＯＰＲ信号の出力タイミングを調整することで、記録材が二次転写ローラ２２の転写位置に到達する到達タイミングを補正する。ここで、記録材が斜行していないときに記録材が二次転写ローラ２２の転写位置に到達する到達タイミングを基準タイミングとする。基準タイミングは、／ＴＯＰ信号の出力タイミング等、予め決められた所定の基準により決定される。画像形成エンジン６２０は、記録材が斜行しているときには、当該記録材が二次転写ローラ２２の転写位置に到達する到達タイミングを基準タイミングより早くする。例えば、早める時間は、０より大きく、かつ、検出した斜行量に相当する距離を記録材が搬送される時間以下の範囲の任意の値とすることができる。なお、到達タイミングの補正は、本実施形態で示したように、／ＴＯＰＲ信号の出力タイミングを調整することにより行うことができる。しかしながら、画像形成エンジン６２０が、記録材の搬送速度を調整することにより行う構成とすることもできる。いずれにしても、画像形成エンジン６２０は、到達タイミングを補正する補正部として機能し、かつ、記録材の搬送を制御する制御部として機能する。なお、当然ではあるが、到達タイミングを補正する補正部と、記録材の搬送を制御する制御部は、異なる機能ブロック、又は、異なるハードウェアであっても良い。

本実施形態によると、斜行量に基づき到達タイミングを補正することで、記録材の先端側の余白が少なくなり記録材が定着部３４に巻きつくことや、トナーが二次転写ローラ２２に付着して裏汚れが発生することを防ぐことができる。

＜第二実施形態＞
続いて、第二実施形態について第一実施形態との相違点を中心に説明する。第一実施形態では、斜行量に基づき／ＴＯＰＲ信号の出力タイミングを調整し、これにより、記録材の先端領域での余白が著しく減少することや、裏汚れの原因となる二次転写ローラ２２にトナーが付着することを防止していた。しかしながら、記録材への画像形成位置が後端側にずれるため、記録材の後端領域において画像がはみ出し、二次転写ローラ２２にトナーが付着する可能性がある。したがって、本実施形態では、記録材の搬送方向において、画像の後端側の斜行量ｄ＿ｔｉｌｔの範囲の画像を形成しない様にし、これにより裏汚れの発生を抑える。

図９は、本実施形態による画像形成位置を調整するためのシーケンスである。なお、図６に示す第一実施形態と同じステップについては、同じステップ番号を付与してその説明を省略する。図９のビデオ許可信号とは、画像形成エンジン６２０がコントローラ６５０からの画像情報、つまり、ビデオデータの受信を許可するための信号であり、不許可にするとビデオデータの受信は遮断される。本実施形態においては、斜行がないときにビデオ許可信号を不許可にする所定タイミングを、斜行があるときには、その斜行量ｄ＿ｔｉｌｔに対応する時間ｔ＿ｔｉｌｔだけ早くする。本実施形態では、図９に示す様にＳ４０６でビデオ許可信号を不許可にしている。なお、時間ｔ＿ｔｉｌｔは、記録材が搬送路を斜行量ｄ＿ｔｉｌｔだけ搬送される時間に対応する。したがって、画像の後端から前側に向けて長さｄ＿ｔｉｌｔの部分は画像形成が行われず、これにより裏汚れが防止される。

図１０は、本実施形態における画像形成エンジン６２０での処理のフローチャートである。なお、第一実施形態の処理フローを示す図８と同じ処理ステップには同じステップ番号を付与して説明は省略する。本実施形態では、Ｓ１１で斜行量を検出すると、Ｓ２０においてビデオデータの送信を不許可とするタイミングを判定する。そして、Ｓ１３で／ＴＯＰＲ信号を出力後、Ｓ２０で求めたタイミングになると、Ｓ２１で、ビデオデータの送信を不許可とする。なお、本実施形態では、ビデオ許可信号によりコントローラ６５０によるビデオデータの送信を不許可として画像の後端部分の形成を省略したが本発明はその様な形態に限定されない。例えば、画像形成エンジン６２０は、コントローラ６５０が１つの記録材に形成する画像のビデオデータを受信するが、後端側の斜行量ｄ＿ｔｉｌｔの長さ部分を形成しない様に画像形成部６３０を制御する構成であっても良い。

以上、本実施形態では、斜行を検出し、これにより記録材が二次転写ローラ２２による転写位置に到達する到達タイミングを基準タイミングから補正した場合、画像の後端から前側に向けて補正量に応じて決定した長さの部分の画像を形成しない。これにより、画像の後端部分が記録材からはみ出し、これにより二次転写ローラ２２にトナーが付着して裏汚れが生じることを防ぐことができる。なお、本実施形態では、到達タイミングを補正した場合、画像の後端部分が形成されない。したがって、画像の後端部分を形成しなかったことを表示部に表示して、ユーザに通知する構成とすることもできる。また、その際、再度、記録材に同じ画像を形成するか、そのまま、次の画像を形成するかをユーザに入力させる構成とすることもできる。

［その他の実施形態］
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

２２：２次転写ローラ、４０：斜行検出部、６２０：画像形成エンジン

Claims (13)

1. 搬送路を搬送される記録材に画像を転写する転写手段と、
   前記搬送路を搬送される記録材の斜行量を検出する検出手段と、
   前記検出手段が検出した斜行量に基づき記録材が前記転写手段による転写位置に到達する到達タイミングを制御する制御手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、記録材が斜行していないときの前記到達タイミングである基準タイミングより記録材が斜行しているときの前記到達タイミングを早くすることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御手段は、０より大きく、かつ、前記検出手段が検出した斜行量に相当する距離を前記搬送路において記録材が搬送される時間以下の範囲で、記録材が斜行しているときの前記到達タイミングを前記基準タイミングより早くすることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御手段は、前記検出手段が検出した斜行量に相当する距離を前記搬送路において記録材が搬送される時間だけ、記録材が斜行しているときの前記到達タイミングを前記基準タイミングより早くすることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御手段は、前記到達タイミングにおいて記録材が前記転写手段による転写位置に到達する様に記録材の搬送を制御することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記制御手段は、前記検出手段が記録材を検出する位置において記録材の搬送を停止し、その後、前記到達タイミングにおいて記録材が前記転写手段による転写位置に到達する様に記録材の搬送を再開することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記制御手段は、記録材が斜行しているときに当該記録材の搬送を再開するタイミングを、記録材が斜行していないときに当該記録材の搬送を再開するタイミングより早くすることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記制御手段は、０より大きく、かつ、前記検出手段が検出した斜行量に相当する距離を前記搬送路において記録材が搬送される時間以下の範囲で、記録材が斜行しているときに当該記録材の搬送を再開するタイミングを、記録材が斜行していないときに当該記録材の搬送を再開するタイミングより早くすることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 画像情報に基づき画像を像担持体に形成する形成手段をさらに備えており、
   前記転写手段は、前記像担持体に形成された画像を記録材に転写し、
   前記形成手段は、前記制御手段が前記到達タイミングを補正すると、前記到達タイミングの補正量に基づき画像を形成しない長さを決定し、前記画像情報に基づき形成される画像の内、前記搬送路の搬送方向の後端から前記決定した長さの部分の画像を前記像担持体に形成しないことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記形成手段は、前記到達タイミングの前記補正量の間に前記搬送路を搬送される記録材の距離を、前記画像を形成しない長さに決定することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記形成手段が、前記搬送路の搬送方向の後端から前記決定した長さの部分の画像を前記像担持体に形成しなかったことを表示する表示手段をさらに備えていることを特徴とする請求項８又は９に記載の画像形成装置。
11. 前記検出手段は、前記搬送路の搬送方向と直交する方向において異なる位置に設けられた２つのセンサを備えており、前記２つのセンサが記録材を検出する時間差に基づき前記斜行量を検出することを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
12. 搬送路を搬送される記録材に画像を転写する転写手段と、
    前記搬送路を搬送される記録材の斜行量を検出する検出手段と、
    前記検出手段が記録材を検出する位置において記録材の搬送を停止し、その後、記録材が前記転写手段による転写位置に到達する様に記録材の搬送を再開する制御を行う制御手段と、
    を備えており、
    前記制御手段は、記録材が斜行しているときに当該記録材の搬送を再開するタイミングを、記録材が斜行していないときに当該記録材の搬送を再開する所定タイミングより早くすることを特徴とする画像形成装置。
13. 前記制御手段は、０より大きく、かつ、前記検出手段が検出した斜行量に相当する距離を前記搬送路において記録材が搬送される時間以下の範囲で、記録材が斜行しているときに当該記録材の搬送を再開するタイミングを、前記所定タイミングより早くすることを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。

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