JP2008023807A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】両面印刷の設定情報に基づき適切な方法で表面の画像と裏面の画像との位置合わせを行うこと。
【解決手段】シートの先端をシート先端検知センサＳ１により検知して裏面の画像の位置を決定するか、シート上の断裁領域に形成した基準マークをマーク検知センサＳ２により検知して裏面の画像の位置を決定するか、画像形成装置が実行する両面印刷の設定情報に基づき切り替える。
【選択図】図２

Description

本発明は、シートの表面に画像を形成した後、シートの表裏を反転させてシートの裏面に画像を形成する画像形成装置に関するものである。

近年、表面に画像を形成した後、反転させて裏面に画像を形成するという両面印刷に対応した複写機、プリンタ等の画像形成装置が主流となっており、この画像形成装置で両面印刷された印刷物に対してユーザーからの様々な要望がある。図８は両面印刷したシートＳに関する図であり、図８における右側の図は表面の画像を示し、左側の図は裏面の画像を示す。図８における破線の内側は画像領域であり、裏面の画像に対する表面の画像の位置を図８のＧで示す。図８で示すように、両面印刷したシートＳにおいて、表面の画像と裏面の画像をシートの端から同じ位置（図８におけるＸ）に形成して欲しいという要望があり、特に印刷物に関して厳しい条件が課される印刷業界から強い要望がある。

そこで、両面印刷したシートにおいて、表面の画像と裏面の画像の位置を合わせる技術が提案されている。特許文献１に記載の技術は、記録用紙の表面に画像を記録する時に記録用紙の搬送方向の後端位置と画像記録位置との関係を検出し、記録用紙の裏面に画像を記録する時に記録用紙の搬送方向の先端位置を検出し、その検出した信号を基に記録用紙の裏面の画像記録位置を設定するという技術である。また、特許文献２に記載の技術は、定着済みシート材の余白に専用位置決めマークを形成し、裏面に画像を形成する場合は、マークをＣＣＤラインセンサにより読み取り、裏面の画像の位置補正を行うという技術である。両技術によれば、表面の画像と裏面の画像との位置を合わせることができる。
特開平１１−２３７７６８号公報 特開２０００−３０５３２４号公報

しかし、特許文献１に記載の技術では、表面に画像を記録した記録用紙が定着装置を通過する際に熱収縮をおこすため、記録用紙の搬送方向の先端位置を基準に裏面に画像を記録しても、実際には表面の画像と裏面の画像が記録用紙の端から同じ位置に形成されない可能性がある。

また、特許文献２に記載の技術は、専用位置決めマークがシート上に形成されてしまうため、マークを目立たないイエロートナーより形成したとしてもユーザーが要求しない画像が形成され好ましくない。

従って、本発明の目的は、両面印刷の設定情報に基づき適切な方法で表面の画像と裏面の画像との位置合わせを行う画像形成装置を提供することにある。

上記目的を達成すべく、本発明に係る画像形成装置は、
シートの表面に画像を形成した後、シートの表裏を反転させてシートの裏面に画像を形成する画像形成装置であって、
シートが搬送される搬送経路と、
前記搬送経路に設置され、搬送されてきたシートの端を検知する端部検知センサと、
前記搬送経路に設置され、シートに形成された基準マークを検知するマーク検知センサと、
前記端部検知センサにより検知したシートの端を基準としてシートの裏面に形成する画像の位置を決定する第一の決定部と、
前記マーク検知センサにより検知した前記基準マークを基準としてシートの裏面に形成する画像の位置を決定する第二の決定部と、
前記画像形成装置が実行する両面印刷の設定情報に基づき、前記第一の決定部によりシートの裏面に形成する画像の位置を決定するか、前記第二の決定部によりシートの裏面に形成する画像の位置を決定するか、を切り替える切替部と、
を有することを特徴とするものである。

本発明に係る画像形成装置によれば、表面の画像と裏面の画像との位置合わせを２種類の方法により切り替えて実行するため、不要な画像がシートにおける画像領域に形成されず、両面印刷の設定情報に基づき適正な方法で位置合わせを行うことが出来る。

以下、本発明の実施の形態の画像形成装置について説明する。

図１は、画像形成装置の全体構成を示す説明図である。

画像形成装置１は、両面原稿自動送り装置ＲＡＤＦと本体部Ａから構成されている。

両面原稿自動送り装置ＲＡＤＦは、本体部Ａの上部にあり、本体部Ａに対して開閉可能となっている。原稿給紙台ａにセットされた原稿は、各種ローラによって画像読取部２に向けて搬送される。

本体部Ａは、画像読取部２、露光部３、画像形成部４、シート収納部５、搬送部６、定着部７、排紙部８、再搬送部９等から構成されている。

画像読取部２の光学系は、光源と第１ミラーを備える露光ユニット２１、第２ミラーと第３ミラーを備えるＶミラーユニット２２、レンズ２３、ＣＣＤイメージセンサ２４等により構成されている。両面原稿自動送り装置ＲＡＤＦによって搬送された原稿に対する読取動作は、露光ユニット２１がスリット露光用ガラス２５の下方に位置した状態で行われる。原稿台ガラス２６上に置かれた原稿に対する読取動作は、露光ユニット２１及びＶミラーユニット２２が移動することによって行われる。

画像読取部２によって読み取られた原稿の画像は画像処理され、画像処理されたデータがＲＡＭ上に格納される。

次にシートＳに画像を形成するプロセスを説明する。

感光体４１がメインモータ（図示せず）により駆動され、感光体４１の表面が電源（図示せず）により電圧供給され、帯電器４２の放電により正極性に帯電される（本実施例では＋８００Ｖ）。次に、露光部３により画像情報に応じた露光がなされ、感光体４１上に静電潜像が形成される。形成された静電潜像が現像器４３を通過すると、現像器４３内で正極性に帯電されたトナーが正極性現像バイアスの印加により潜像画像の部分に付着し、感光体４１上にトナー像が形成される。形成されたトナー像は転写器４４Ａによって感光体４１からシートＳへ転写され、シートＳは分離器４４Ｂによって分離される。転写後に残留した感光体４１上のトナーはクリーニング部４５により清掃される。分離されたシートＳは、加熱ローラ、加圧ローラのローラ対からなる定着部７へ送られる。その結果、トナー像がシートＳへ定着され、画像形成されたシートＳが排紙部８により装置外に排出される。

両面印刷の場合、表面の画像が形成されたシートＳは、搬送路切替板８２により再搬送部９における搬送経路９１に送り込まれ、反転部９２においてスイッチバックし表裏が反転される。そして再度、画像形成部４に搬送され、裏面の画像が形成された後に排紙部８により装置外に排出される。

なお、本実施形態における画像形成装置１は電子写真方式によりモノクロ画像を形成するものであるが、本発明に係る画像形成装置は本実施形態に限定されるものではなく、カラー画像形成装置であってもよいことは勿論のこと、その画像形成方式も電子写真方式以外のどのような画像形成方式であっても構わない。

図２は、感光体４１周辺の搬送経路に関する拡大図である。

シート収納部５から搬送されるシートＳや再搬送部９から搬送されるシートＳは、一旦レジストローラ６１において停止し、所定のタイミングで感光体４１に向けて搬送される。

端部検知センサとして機能するシート先端検知センサＳ１は搬送経路に設置され、レジストローラ６１から搬送されるシートＳの端を検知するものである。例えば発光素子及び受光素子からなるフォトセンサにより構成され、発光素子と受光素子の間をシートＳが横切ることによりシートＳの端が検知される。

マーク検知センサＳ２は搬送経路に設置され、シートＳに形成された基準マークを検知するものである。例えばマーク検知センサＳ２として反射型のフォトセンサが考えられる。検知動作等の詳しい内容は後述する。

シート先端検知センサＳ１又はマーク検知センサＳ２により検知信号が発せられると、その信号をもとに露光部３の露光タイミングが制御され、感光体４１上の所定位置に静電潜像が形成される。その結果として、表面の画像と裏面の画像がシートＳの端から同じ位置に形成される。

なお、本実施形態ではシート先端検知センサＳ１とマーク検知センサＳ２を別々のセンサとして設置しているが、両センサを一つのセンサで兼用する方式であっても構わない。

再搬送部９における搬送経路９１には倍率検知センサＳ３が設置されている。表面の画像が形成されたシートＳが搬送されてくるとシートＳ上に形成された基準マークが倍率検知センサＳ３によって検知され、その検知結果に基づき裏面の画像の位置や倍率が調整される。シートＳが定着部７において熱収縮し、その影響で表面の画像が収縮するため、表面の画像と裏面の画像の倍率を合わせるために倍率検知センサＳ３が必要である。

図３は、画像形成装置の制御構成に関するブロック図であり、代表的な制御構成を示している。

第一の決定部、第二の決定部及び切替部として機能するＣＰＵ１００は画像形成装置全体の動作を制御するものであり、システムバス１１２を介して、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１０１やＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１０２等に接続されている。このＣＰＵ１００は、ＲＯＭ１０１に格納されている各種制御プログラムを読み出してＲＡＭ１０２に展開し、各部の動作を制御する。また、ＣＰＵ１００は、ＲＡＭ１０２に展開したプログラムに従って各種処理を実行し、その処理結果をＲＡＭ１０２に格納するとともに操作表示部１０４上に表示させる。そして、ＲＡＭ１０２に格納した処理結果を所定の保存先に保存させる。

ＲＯＭ１０１は、プログラムやデータ等を予め記憶しており、磁気的、光学的記録媒体、若しくは半導体メモリで構成されている。

ＲＡＭ１０２は、ＣＰＵ１００によって実行される各種制御プログラムによって処理されたデータ等を一時的に記憶するワークエリアを形成する。

ＨＤＤ１０３は、画像読取部１０５で読み取って得た原稿画像の画像データを記憶したり、出力済みの画像データ等を記憶したりする機能を有する。磁性体を塗布または蒸着した金属のディスクを一定の間隔で何枚も重ね合わせた構造になっており、これをモーターで高速に回転させて磁気ヘッドを近づけてデータを読み書きする。

設定部として機能する操作表示部１０４は各種の設定を可能にするものである。操作表示部１０４は例えばタッチパネル形式となっており、ユーザーが操作表示部１０４を通じて入力することにより両面印刷に関する条件が設定される。また、ネットワーク設定の情報等、各種の情報が操作表示部１０４に表示される。

画像読取部１０５は、原稿画像を光学的に読み取って電気信号に変換し、画像データを生成する。生成された画像データは、画像処理部１０７により処理が施され、画像形成部１０６に出力される。

画像形成部１０６は、画像処理部１０７により処理が施された画像データに基づいてシートＳ上に画像形成を行う。画像形成部１０６には露光部３が含まれており、露光部３は感光体４１の上に画像情報を書き込む。両面印刷で裏面の画像を形成する場合は、シート先端検知センサ１０９やマーク検知センサ１１０による検知結果をもとに露光部３における露光タイミングがＣＰＵ１００によって制御される。つまり、ＣＰＵ１００がシートの裏面に形成する画像の位置を所定の制御プログラムに基づき決定している。

ネットワークインターフェイスカード（ＮＩＣ）１１１は、システムバス１１２とＬＡＮ等の外部ネットワークとのインターフェイスであり、ＮＩＣ１１１を介して画像形成装置１が外部端末を通信可能となっている。

図４は裏面画像の位置を調整する動作に関するフローチャート図である。

まず、画像形成装置１において印刷動作を実行する印刷ジョブが開始される（Ｓｔｅｐ１）。印刷ジョブは画像形成装置１に接続された端末から送信されるプリント指令であったり、操作表示部１０５においてユーザーが印刷条件を設定して実行するプリント指令であったりする。

次に印刷ジョブ内の設定情報をＣＰＵ１００が確認し、実行される印刷動作が両面印刷か否か判断する（Ｓｔｅｐ２）。両面印刷の設定情報は印刷ジョブチケット内に含まれている情報であったり、操作表示部１０５によりユーザーが設定した情報であったりする。
両面印刷でないと判断すると、シートＳ上に表面の画像を形成し（Ｓｔｅｐ３）、そのまま裏面の画像を形成することなくシートＳを装置外に排出して終了する。

一方、両面印刷であると判断すると、次に印刷するシートＳ上に断裁する領域を形成するかどうか判断する（Ｓｔｅｐ４）。断裁する領域は例えば大サイズのシートを断裁して特殊なサイズのシートを形成するために設けられる領域である。両面印刷の設定情報にはシートＳ上に断裁領域を形成するか否かの情報が含まれており、断裁する領域を形成するかどうかは設定情報に基づいて判断する。

シートＳ上に断裁する領域を形成しない場合はシートＳ上には不要な領域が形成されないため、位置合わせ用の基準マークをシートＳ上に形成することは好ましくない。従ってシートＳ上に断裁する領域を形成しない場合はシートＳの端を検知し、シートの端を基準として裏面の画像の位置を決定する。この決定動作については図５の模式図を用いて説明する。

図５はシートＳを搬送方向に対して垂直方向且つ上方から見た図であり、図５（ａ）で示すように表面の画像（図５では「Ｂ」という文字画像）が形成されたシートＳが矢印方向に搬送される。

シートＳに表面の画像が形成されると、シートＳは反転部９２（図１参照）においてスイッチバックし表裏が反転する。表裏が反転したシートＳはレジストローラ６１により一旦停止し、所定のタイミングで感光体４１に向けて搬送される。このとき図５（ｂ）で示すようにシートＳの搬送方向にシート先端検知センサＳ１が設置されているため、シートＳがシート先端検知センサＳ１を通過するときにシートＳの先端が検知される。その検知結果に基づきシートＳの先端から所定距離に裏面の画像を形成するよう露光部３の露光タイミングが制御され、シートＳ上に裏面の画像（図５では「Ｃ」という文字画像）が形成される。

この動作を図４のフローチャート図をもとに説明すると、シートＳ上に断裁する領域を形成しない場合（Ｓｔｅｐ４；Ｎｏ）、表面の画像を形成した後（Ｓｔｅｐ５）、反転されてきたシートＳの先端をシート先端検知センサＳ１で検知する（Ｓｔｅｐ６）。その検知結果に基づき裏面の画像の位置を決定する（Ｓｔｅｐ７）。そして所定のタイミングで露光部３を露光し、裏面の画像を形成する（Ｓｔｅｐ８）。

一方、シートＳ上に断裁する領域があると判断すると、表面の画像の位置に対応した基準マークを断裁する領域に形成し、その基準マークを基準として裏面の画像の位置を決定する。断裁する領域は不要な領域であるため、この領域に基準マークを形成してもユーザーにとって不都合はない。基準マークを基準として裏面の画像の位置を決定する動作については図６の模式図を用いて説明する。

図６はシートＳを搬送方向に対して垂直方向且つ上方から見た図であり、図６（ａ）で示すように表面の画像（図６では「Ｂ」という文字画像）が形成されたシートＳが矢印方向に搬送される。

シートＳには断裁領域Ａ１が形成されており、断裁領域Ａ１は印刷動作が完了して装置外に排出した後に断裁される。断裁領域Ａ１には図６（ｂ）で示すように複数の基準マークＭ１１、Ｍ１２が形成されている。

シートＳに表面の画像が形成されると、シートＳは反転部９２（図１参照）においてスイッチバックし表裏が反転する。

反転したシートＳがレジストローラ６１に向けて搬送される際に基準マークＭ１１、Ｍ１２が倍率検知センサＳ３（図２参照）によって検知され、基準マークＭ１１とＭ１２の距離ＸがＣＰＵ１００によって算出される。距離Ｘは基準マークＭ１１、Ｍ１２を検知した時間差とシートＳの搬送速度により算出される。表面の画像が形成されたシートＳは定着装置７を通過する際に熱収縮するため、画像データにおける基準マークＭ１１とＭ１２との距離と比較して実際の距離Ｘが変動している可能性がある。従って変動率（画像データにおける基準マークＭ１１とＭ１２との距離に対する算出した距離Ｘ）を考慮して裏面の画像の位置を決定する必要がある。

シートＳはレジストローラ６１により一旦停止して、所定のタイミングで感光体４１に向けて搬送される。このとき図６（ｂ）で示すように、シートＳの搬送方向にマーク検知センサＳ２が設置されているため、シートＳがマーク検知センサＳ２を通過するときに基準マークＭ１１が検知される。画像データ上、裏面の画像の位置が基準マークＭ１１からＹだけ離れている場合、ＹにＸの変動率を掛けた距離で裏面の画像を形成し始めるよう露光部３の露光タイミングが調整され、シートＳ上に裏面の画像（図６では「Ｃ」という文字画像）が表面の画像の位置と合うように形成される。

なお、基準マークは図６で示した「＋」のマークに限らず、例えば図７（ａ）に示すように「フ」のマークＭ２で合っても良いし、図７（ｂ）に示すように断裁する領域の境界線を示す「＋」の断裁マークＭ３であっても良い。

図６で説明した動作を図４のフローチャート図をもとに説明すると、シートＳ上に断裁する領域を形成する場合（Ｓｔｅｐ４；Ｙｅｓ）、表面の画像及び基準マークを形成した後（Ｓｔｅｐ９）、基準マークＭ１１とＭ１２との距離の変動率を算出する（Ｓｔｅｐ１０）。そしてシートＳの基準マークをマーク検知センサＳ２で検知し（Ｓｔｅｐ１１）。変動率と基準マークの位置に基づき裏面の画像の位置を決定する（Ｓｔｅｐ１２）。そして所定のタイミングで露光部３を露光し、裏面の画像を形成する（Ｓｔｅｐ１３）。

本フローチャートに従った動作は、ＣＰＵ１００がＲＯＭ１０１に格納された制御プログラムをＲＡＭ１０２に読み出して実行する。裏面に形成する画像の位置をどの方法により決定するかはＣＰＵ１００が切り替えている。

以上説明したように、両面印刷の設定情報、具体的にはシートＳ上に断裁する領域を形成するか否かの情報に基づき、裏面の画像の位置を決定する方法を切り替える。表面の画像と裏面の画像との位置合わせを２種類の方法により切り替えて実行することにより、不要な画像がシートにおける画像領域に形成されず、両面印刷の設定情報に基づき適正な方法で位置合わせを行うことが出来る。また、シート上に断裁領域を形成するか否かの情報を表裏画像の位置合わせのために効果的に利用して画像形成動作を実行出来る。

なお、本発明は当該実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。

画像形成装置の全体構成を示す説明図である。 感光体４１周辺の搬送経路に関する拡大図である。 画像形成装置の制御構成に関するブロック図である。 裏面画像の位置を調整する動作に関するフローチャート図である。 シートＳの先端をシート先端検知センサで検知する動作を説明する図である。 シートＳに形成された基準マークをマーク検知センサで検知する動作を説明する図である。 他の種類の基準マークを説明する図である。 両面印刷したシートＳに関する説明図である。

符号の説明

１ 画像形成装置
３ 露光部
４１ 感光体
６１ レジストローラ
１００ ＣＰＵ
１０１ ＲＯＭ
１０２ ＲＡＭ
１０４ 操作表示部
Ｓ１ シート先端検知センサ
Ｓ２ マーク検知センサ

Claims (5)

1. シートの表面に画像を形成した後、シートの表裏を反転させてシートの裏面に画像を形成する画像形成装置であって、
   シートが搬送される搬送経路と、
   前記搬送経路に設置され、搬送されてきたシートの端を検知する端部検知センサと、
   前記搬送経路に設置され、シートに形成された基準マークを検知するマーク検知センサと、
   前記端部検知センサにより検知したシートの端を基準としてシートの裏面に形成する画像の位置を決定する第一の決定部と、
   前記マーク検知センサにより検知した前記基準マークを基準としてシートの裏面に形成する画像の位置を決定する第二の決定部と、
   前記画像形成装置が実行する両面印刷の設定情報に基づき、前記第一の決定部によりシートの裏面に形成する画像の位置を決定するか、前記第二の決定部によりシートの裏面に形成する画像の位置を決定するか、を切り替える切替部と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記設定情報は、シート上に断裁領域を形成するか否かの情報であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記設定情報は、印刷ジョブチケット内に含まれてい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。
4. 前記画像形成装置が実行する両面印刷に関する条件を設定する設定部を有し、
   前記設定情報は、前記設定部により設定した情報であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記基準マークはシート上の断裁領域に形成されることを特徴とする請求項１乃至４に記載の画像形成装置。

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