JP2006145947A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、記録媒体上のパッチの濃度又は色度を検知する画像読み取りセンサーと、その上流下流にあるシート材搬送ローラとの配置及び該搬送ローラの駆動制御に関するものである。 The present invention relates to an arrangement of an image reading sensor for detecting the density or chromaticity of a patch on a recording medium, and a sheet material conveying roller located upstream and downstream of the image reading sensor, and drive control of the conveying roller.
カラープリンタ、カラー複写機等の電子写真方式を採用したカラー画像形成装置は出力画像の更なる高画質化が求められている。 A color image forming apparatus employing an electrophotographic system such as a color printer or a color copying machine is required to have a higher output image quality.
ところが、カラー画像形成装置は、環境の変化や長時間の使用による装置各部の変動があると、得られる画像の色が変動する。特に、電子写真方式のカラー画像形成装置の場合、僅かな環境変動でも色の変動が生じ、カラーバランスを崩す恐れがあるので、色及び色の階調性を安定して再現するための手段を有している。例えば、各色のトナーに対して、絶対湿度に応じた数種類の露光量や現像バイアス等のプロセス条件、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）等の階調補正手段を持ち、温湿度センサによって測定された絶対湿度に基づいて、そのときのプロセス条件や階調補正の最適値を選択している。 However, in the color image forming apparatus, when there is a change in each part of the apparatus due to a change in environment or long-term use, the color of the obtained image changes. In particular, in the case of an electrophotographic color image forming apparatus, even a slight environmental change may cause a color change, and there is a risk of losing the color balance. Therefore, means for stably reproducing the color and the gradation of the color is provided. Have. For example, for each color toner, the absolute humidity measured by a temperature / humidity sensor having gradation correction means such as several kinds of exposure amounts and development biases according to the absolute humidity, process conditions such as a developing bias, and a look-up table (LUT). Based on the above, the process conditions at that time and the optimum value for gradation correction are selected.
又、装置各部の変動が起こっても一定の色及び色の階調性が得られるように、各色のトナー単色で濃度検知用トナーパッチを中間転写体や感光体等の上に形成し、その未定着単色トナーパッチの濃度を未定着トナー用濃度検知センサ（以下、濃度センサとする）で検知し、その検知結果より露光量、現像バイアス等のプロセス条件やＬＵＴ等の階調補正手段にフィードバックを掛けて濃度制御を行うことで、安定した色及び色の階調性を得るように構成している。 In addition, a density detection toner patch is formed on the intermediate transfer member, the photosensitive member, etc. with a single color toner so that a constant color and gradation of the color can be obtained even if fluctuations in each part of the apparatus occur. The density of an unfixed single color toner patch is detected by a density detection sensor for unfixed toner (hereinafter referred to as a density sensor), and the detection result is fed back to process conditions such as exposure amount and development bias, and to gradation correction means such as LUT. By performing the density control by multiplying, a stable color and color gradation are obtained.
但し、前記濃度センサを用いた濃度制御はパッチを中間転写体やドラム等の上に形成し検知するもので、その後に行われる記録媒体への転写及び定着による画像のカラーバランスの変化については制御していない。記録媒体へのトナー像の転写における転写効率や、定着による加熱及び加圧によってもカラーバランスが変化する。この変化には、前記濃度センサを用いた濃度制御では対応できない。 However, density control using the density sensor detects patches by forming patches on an intermediate transfer member or drum, and controls the change in image color balance due to subsequent transfer and fixing to a recording medium. Not done. The color balance also changes depending on the transfer efficiency in transferring the toner image to the recording medium, and heating and pressurization by fixing. This change cannot be dealt with by density control using the density sensor.
そこで、記録媒体上にシアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の単色の階調パッチや、Ｃ，Ｍ，Ｙ混色のパッチを形成し、定着後に記録媒体上のパッチの濃度又は色度を検知する画像読み取りセンサー（以下、カラーセンサと言う）を設置したカラー画像形成装置もある（例えば、特許文献１参照）。 Therefore, cyan (C), magenta (M), yellow (Y), and black (K) single-color gradation patches or C, M, and Y mixed-color patches are formed on the recording medium, and are fixed on the recording medium after fixing. There is also a color image forming apparatus provided with an image reading sensor (hereinafter referred to as a color sensor) for detecting the density or chromaticity of the patch (for example, see Patent Document 1).
このカラー画像形成装置では、検知した結果を画像形成部の露光量やプロセス条件、濃度−階調特性を補正するためのキャリブレーションテーブル等へフィードバックすることで、記録媒体上に形成した最終出力画像の濃度又は色度制御を行うことができる。 In this color image forming apparatus, the final output image formed on the recording medium is fed back to the calibration table or the like for correcting the exposure result of the image forming unit, the process conditions, and the density-gradation characteristics. Density or chromaticity can be controlled.
次に、カラーバランス補正を行うモードの動作について図４に基づいて説明する。 Next, an operation in a mode for performing color balance correction will be described with reference to FIG.
カラーバランスモードが指定された時、或は制御部が環境の変化、装置各部の変動等の検知結果により自動的にテストモードを行う場合、通常プリントモードの動作と同じプロセスにてシートＰ上にテストパターントナー像が形成され定着器１０１に搬送されてトナー像の定着が行われる。前記定着器１０１を通過しパッチパターンが表面Ｐ１に形成されたシートＰは、搬送路１０２に搬送される。
When the color balance mode is specified, or when the control unit automatically performs the test mode based on the detection result of the change in the environment, the change in each part of the apparatus, etc., on the sheet P in the same process as the operation in the normal print mode. A test pattern toner image is formed and conveyed to the
それと同機し位置制御モーター１０３への駆動命令が出されピニオン１０４時計回りに回転する。すると、カラーセンサＳ１は、図４に示す位置まで回転中心１０５を中心に反時計回りに回転し、搬送路１０２内の所定位置に停止する。カラーセンサＳ１は、シートＰ上の表面となるＰ１側に形成されたパッチを順次検出し、検知した結果を図示しない画像形成部へフィードバックし、転写材上に形成するトナー画像の濃度又は色度制御を行う。
At the same time, a drive command is issued to the
正確に画像を読み取るためには読み取りセンサーとシート材の画像面との距離を接近させた上、読み取り中はその距離を安定維持する必要がある。そのためにシート材搬送経路の近くまでセンサーを可成り接近させた位置に配置するか、搬送経路から退避した位置と接近した読み取り位置との２つのポジション間を移動選択できる機構を設ける必要がある。 In order to read an image accurately, it is necessary to make the distance between the reading sensor and the image surface of the sheet material close, and to keep the distance stable during reading. For this purpose, it is necessary to dispose the sensor close to the vicinity of the sheet material conveyance path, or to provide a mechanism capable of moving and selecting between two positions of the position retracted from the conveyance path and the reading position approached.
しかし、予め接近した位置へ配置しておくとコストは掛からないものの、画像読み取りが必要でない場合であっても搬送経路に接近しているため、搬送中のシート材先端がセンサーに触れてしまったり、透過部材に引っ掛かってしまったりして、斜行或はジャムが発生することもあった。 However, although it does not cost if placed in a close position in advance, the leading edge of the sheet material being transported may touch the sensor because it is close to the transport path even when image reading is not necessary. In some cases, skewing or jamming may occur due to being caught by the transmitting member.
それを解決する方法として、画像読み取りセンサーの位置を搬送経路に接近させた読み取り位置と、搬送経路から離れた退避位置とに位置可変にする構成が考案されている。 As a method for solving this, a configuration has been devised in which the position of the image reading sensor is variable between a reading position where the position of the image reading sensor is close to the transport path and a retracted position which is separated from the transport path.
しかし、センサー位置を所定位置へと変位させる機構を採用するとコストが掛かっていた上、装置も大きくなってしまう。更に、安定して読み取りの信頼性を向上させるためには、画像読み取りセンサーの対向側から軽い圧力を掛けるバックアップ機構も必要となり、信頼性を高めるためには更にコストと装置の大型化を退避できなかった。 However, if a mechanism for displacing the sensor position to a predetermined position is adopted, it is costly and the apparatus becomes large. Furthermore, in order to improve reading reliability stably, a backup mechanism that applies light pressure from the opposite side of the image reading sensor is also required, and cost and size of the device can be saved further to improve reliability. There wasn't.
又、搬送路の一部を透明部材で形成し、その裏側にセンサーを配置することも考えられるが、透明部材が汚れ、しばらく通紙すると読み取りが安定しないといった問題も抱えていた。 In addition, it is conceivable to form a part of the transport path with a transparent member and to place a sensor on the back side thereof, but there is a problem that the transparent member becomes dirty and reading is not stable when paper is passed for a while.
熱定着を行う画像形成装置の場合には、画像読み取りを行うときのシート材の温度とユーザーがシート材を実際に目にするときのシート材の温度との差が生じてしまうが、冷却が十分でないと画像が変化してしまうことがあり、有効な読み取り結果を得ることができない場合があった。 In the case of an image forming apparatus that performs heat fixing, there is a difference between the temperature of the sheet material when the image is read and the temperature of the sheet material when the user actually sees the sheet material. If it is not sufficient, the image may change, and an effective reading result may not be obtained.
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、搬送安定性と画像読み取りの信頼性との両立を小型、低コストで実現することができる画像形成装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of realizing both conveyance stability and image reading reliability at a small size and at low cost. It is in.
上記目的を達成するため、本発明は、シート材表面に画像を転写し定着する画像形成装置のシート材への画像定着が完了した後の搬送路において、シート材の画像面を内側にして、且つ、その画像面を垂直よりも上方に向けてシート材を屈曲させシート材を搬送する屈曲搬送路があって、該屈曲搬送路の内側にはシート材に定着された画像を読み取るセンサーを設け、読み取りセンサーの上流、下流には停止、起動を独立して行うことができるシート材搬送ローラを配置したことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides an image surface of the sheet material on the inside in the conveyance path after the image fixing to the sheet material of the image forming apparatus for transferring and fixing the image on the surface of the sheet material is completed. Further, there is a bent conveyance path for conveying the sheet material by bending the sheet material with its image surface facing upward from the vertical, and a sensor for reading an image fixed on the sheet material is provided inside the bent conveyance path. A sheet material conveying roller that can be stopped and started independently is arranged upstream and downstream of the reading sensor.
本発明によれば、従来は画像読み取り装置を紙搬送路にあるシート材へ向けて接近させる場合には、センサーをシート材搬送路へ向けて押し出す機構が必要であっが、このような機構が不要となり、ローラと画像読取センサーとの配置と搬送ローラの駆動タイミングを変更するだけで、画像を読み取りする必要のない場合には搬送負荷を全く与えず、且つ、画像を読み取る場合にはシート材と画像読み取りセンサーとに所定の圧を掛けながら読み取りが実行できる。よって、搬送安定性と画像読み取りの信頼性との両立を小型、低コストで実現できる。 According to the present invention, conventionally, when the image reading apparatus is approached toward the sheet material in the paper conveyance path, a mechanism for pushing the sensor toward the sheet material conveyance path is necessary. It becomes unnecessary, and only the arrangement of the roller and the image reading sensor and the driving timing of the conveying roller are changed. When no image reading is required, no conveying load is applied. And reading can be performed while applying a predetermined pressure to the image reading sensor. Therefore, it is possible to realize both the conveyance stability and the reliability of image reading at a small size and at a low cost.
更に、センサーとシート材に所定の圧を掛けながら画像を読み取る必要があるため、シート材を挟んだ画像読取センサーの対向にはセンサー圧をバックアップする機構も必要となる。 Furthermore, since it is necessary to read an image while applying a predetermined pressure to the sensor and the sheet material, a mechanism for backing up the sensor pressure is also required to face the image reading sensor across the sheet material.
又、シート材に転写された画像に熱を与えて定着させる画像形成装置の場合には、シート材の温度が冷えてから画像読み取りを行った方が、より安定した信頼性の高い読み取り結果を導き出せる。なぜなら、温度が高い状態と実際にユーザーが画像を見る温度に冷えてからの状態とでは、画像に変化が生じる場合があるからである。両面搬送路にはシート材を所定の温度に冷却してから再度次の画像形成の工程に搬送する必要があるため、両面搬送路の最終工程である画像形成装置へ再びシート材を搬入させるＵ字再給紙パスではシート材の温度は或る一定以下に冷却が完了している上、屈曲した搬送路もあり、タイミングを取って画像形成装置へ再搬入させるため、シート材を所定位置で停止、再起動させる機構も備えている場合が多い。これらは画像を読み取る場合の条件が揃っており、新たに画像読み取りのために追加する機構は必要がないため、最小限のコストアップで画像読取を実施することができる。 Also, in the case of an image forming apparatus that applies heat to an image transferred to a sheet material and fixes the image, reading the image after the temperature of the sheet material has cooled results in a more stable and reliable reading result. Can be derived. This is because the image may change between the state where the temperature is high and the state after the user cools to the temperature at which the user actually sees the image. Since the sheet material needs to be cooled to a predetermined temperature in the double-sided conveyance path and then conveyed again to the next image forming process, the sheet material is again carried into the image forming apparatus which is the final process of the double-sided conveyance path. In the character re-feeding path, the sheet material is cooled to a certain level or lower, and there is a bent conveyance path. The sheet material is re-loaded into the image forming apparatus in a timely manner. In many cases, a mechanism for stopping and restarting is also provided. These have the same conditions for reading an image and do not require a new mechanism for reading an image. Therefore, the image can be read with a minimum cost increase.
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図１は本発明を適用した画像形成装置Ａを説明するための図である。 FIG. 1 is a diagram for explaining an image forming apparatus A to which the present invention is applied.
画像形成装置Ａは、着脱自在なプロセスカートリッジ２をトナー色の異なる、例えばシアン、マゼンタ、イエロー、ブラック４種類を有している。このプロセスカートリッジ２にはそれぞれ、像担持体である電子写真感光ドラム３、表面を帯電させるための帯電手段４、感光ドラム上のトナーにより画像を形成するための現像手段５、転写後の残留トナーを除去するクリーニング手段６が設けられている。
The image forming apparatus A has four detachable process cartridges 2 having different toner colors, for example, cyan, magenta, yellow, and black. The process cartridge 2 includes an electrophotographic
スキャナーユニット７からレーザー光が照射され、感光ドラム３上に形成されたトナー像を中間転写ユニット８のベルト裏面に配置された１次転写ローラによって、ベルト表面へのトナー像転写を行う。同様の工程を下流にあるプロセスカートリッジ２ｂ，２ｃ，２ｄとで順次行い、ドラム表面のトナー像をドラムに対向して設けられている中間転写ベルト表面へ、各色ドラムのトナー像の一次転写を順次終了させることで、ベルト表面にフルカラーの画像が形成される。シート材カセット１１に収納されているシート材Ｓは、ピックアップローラ９とから成る分離手段とにより１枚ずつ分離給送されて送り出されていく。この送り出されたシート材は、搬送ローラ対１０によって画像形成部に搬送され、所定の画像を形成される。
Laser light is irradiated from the scanner unit 7, and the toner image formed on the
用紙カセットから１枚ずつ分離給紙されたシート材Ｐをレジストローラユニット１２により、ベルト表面に形成されたフルカラー画像に同期するタイミングで中間転写ベルト８と２次転写ローラ１３等から成る画像形成部へ搬入する。中間ベルト表面のトナー像を、シート材Ｐに転写するため中間ベルト表面にシート材カセット１１から送られたシート材Ｐを押圧し、且つ、帯電したトナー像と逆極性の電圧を印加することで、シート材にトナー像を転写し、シート材Ｐに所望の画像を印字する。
An image forming unit comprising the
更に、画像形成部の下流には、シート材Ｐ上に転写したトナー像をシート材Ｐに定着させるための定着ユニット１４が設けられている。画像の転写が終了したシート材Ｐを、発熱体を有した定着ユニット１４を通過させることによって、シート材Ｐへトナー像を定着させている。画像が定着されたシート材Ｐは、排出ローラ２０によって機外へ排出され、排出ローラ２０の下方にある積載トレイ２１へと積載される。 Further, a fixing unit 14 for fixing the toner image transferred onto the sheet material P to the sheet material P is provided downstream of the image forming unit. The toner image is fixed to the sheet material P by passing the sheet material P after the image transfer is passed through a fixing unit 14 having a heating element. The sheet material P on which the image has been fixed is discharged out of the apparatus by the discharge roller 20 and stacked on the stacking tray 21 below the discharge roller 20.
ここで、シート材Ｐの裏面側にも画像を形成させる場合は、片側への画像形成と定着を行った後に、排出ローラ２３にて機外へ一時的に排出され、シート材Ｐの全長全てが機外へ排出される前に排出ローラ２３を逆転させ、再び機内の両面搬送路２４へ再搬入させる。今度はシート材Ｐの後端を先頭にして搬送路Ｄへ搬送させる。定着により熱を与えられたシート材Ｐをもう一度機内の画像形成工程へ搬入させるためには、シート材Ｐを冷却する必要があるため、強制冷却手段である軸流ファンＦが設けられている。そして、シート材Ｐは、両面搬送路２４内でファンＦによって強制的に冷却されながら搬送路Ｄに沿って下方へ搬送されていく。再び転写工程への搬送路へとシート材が合流するまでには冷却が完了している。 Here, in the case of forming an image on the back side of the sheet material P, after image formation and fixing on one side, the sheet is temporarily discharged to the outside by the discharge roller 23 and the entire length of the sheet material P Before being discharged out of the apparatus, the discharge roller 23 is reversely rotated and is again carried into the double-sided conveyance path 24 in the apparatus. This time, the sheet material P is conveyed to the conveyance path D with the rear end as the head. Since the sheet material P needs to be cooled in order to carry the sheet material P heated by fixing again into the image forming process in the apparatus, an axial fan F serving as a forced cooling means is provided. Then, the sheet material P is conveyed downward along the conveyance path D while being forcibly cooled by the fan F in the double-sided conveyance path 24. The cooling is completed before the sheet material joins again to the conveyance path to the transfer process.
図２に示すように、搬送路Ｄの最終路はシート材Ｐの画像が定着されている面を内側とするＵ字にパスになっている。Ｕ字パスの屈曲した搬送路の上流側の搬送ローラ２５と下流側にある搬送ローラ２６によって、シート材Ｐは、Ｕ字パスに沿って画像面を上にする方向へと向きを変えながら搬送されていく。搬送ローラ２５と２６との間の屈曲搬送路の内側には、シート材Ｐの画像を読み取り手段である画像読み取りセンサー２７が設けられている。画像読み取りセンサー２７は、画像読み取り部を下方へ向けた状態で支点２８を中心に回転自在に軸支されており、搬送路側へバネ２９で付勢されて内側搬送路から突出している。
As shown in FIG. 2, the final path of the conveyance path D is a U-shaped path with the surface on which the image of the sheet material P is fixed as an inner side. The sheet P is conveyed while changing its direction along the U-shaped path so that the image surface faces upward by the conveying
図１のＧで示すように、画像読み取りセンサー２７と屈曲搬送路であるＵ字パスの外側ガイド面とは十分なクリアランスを確保されており、シート材Ｐは、画像読み取りセンサー２７に接触することなく、Ｕ字パス内を搬送されていく。
As indicated by G in FIG. 1, a sufficient clearance is secured between the
カラーバランス補正が必要でない場合と、必要な場合とで、搬送ローラ２５，２６の駆動を図３に示すフローチャートのように制御する。
The driving of the conveying
次に、カラーバランス補正が必要な場合の制御を説明する。 Next, control when color balance correction is necessary will be described.
補正をするためのパッチが書かれたシート材Ｐが搬送路Ｄを通過し、屈曲搬送路であるＵ字パスまで搬送された後、シート材Ｐの先端が搬送ローラ２６に到達すると搬送ローラ２５，２６は共に一時停止する。
When the sheet material P on which a patch for correction is written passes through the conveyance path D and is conveyed to the U-shaped path that is a bent conveyance path, the
その後、下流側の搬送ローラ２６のみを起動する。すると、Ｕ字パスの外側にいたシート材Ｐは搬送ローラ２５が停止しているので、下流搬送ローラ２６に引っ張られるためにＵ字パスの内側へ徐々に寄っていくと画像読み取りセンサー２７をＵ字パス内側へ押し始める。
Thereafter, only the downstream conveying
図４に示すように、更に下流搬送ローラのみの駆動を続けると、画像読み取りセンサー２７はシート材Ｐに押されて回転中心２８を中心にして回転を始め、位置検知手段であるフォトセンサー３０によって画像読み取りセンサー２７の変位が検知される位置まで回転する。変位を検知した結果を受けて上流の搬送ローラ２５の起動をスタートさせる。シート材Ｐにパッチ画像を読み込み、カラーバランス補正値を決定する。
As shown in FIG. 4, when the driving of only the downstream conveying roller is continued, the
そして、１面目搬送路と合流させた後、表側と同様の画像形成プロセスを経て定着手段１１０で画像を裏面にも定着されたシート材Ｐは、排出ローラ２０によって機外へ排出、積載トレイ２１へと積載される。 Then, after joining the first side conveyance path, the sheet material P on which the image is fixed on the back side by the fixing unit 110 through the same image forming process as that on the front side is discharged to the outside by the discharge roller 20, and the stacking tray 21. To be loaded.
カラーバランス補正時の画像読み取りを行うときのシート材温度を更に下げるため、カラーバランス補正を行っているときには強制冷却ファンＦによって冷却が行われる両面搬送路２４での搬送速度を遅くするか、一時停止をするようローラ駆動制御を変えることで、パッチ読み取りの信頼性を上げることもできる。 In order to further lower the sheet material temperature when performing image reading at the time of color balance correction, when performing color balance correction, the conveyance speed on the duplex conveyance path 24 where cooling is performed by the forced cooling fan F is slowed down or temporarily. By changing the roller drive control so as to stop, the patch reading reliability can be improved.
２５ 屈曲パス上流ローラ
２６ 屈曲パス下流ローラ
２７ 画像読み取りセンサー
２８ 回転中心
３０ 変位検知フォトセンサー
25 Bent path
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| JP2004337208A JP2006145947A (en) | 2004-11-22 | 2004-11-22 | Image forming apparatus |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7787161B2 (en) * | 2005-12-27 | 2010-08-31 | Canon Kabushiki Kaisha | Image reading device and image forming apparatus |
| JP2010208021A (en) * | 2009-03-06 | 2010-09-24 | Brother Ind Ltd | Recording device |
| JP2014137460A (en) * | 2013-01-16 | 2014-07-28 | Canon Inc | Image forming apparatus |
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