JP2011043533A - 画像形成装置、制御装置、およびプログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】像保持体に形成されたトナー像を用紙に転写し、定着する工程を複数回繰り返して用紙に画像を形成する場合において、前のトナー像の定着により用紙が不均一に変形したとき、不均一な変形に応じた形状に次のトナー像を補正することが可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置1は、用紙Pを搬送方向に搬送し、像保持体10に形成されたトナー像を用紙Pに転写し、定着する工程を複数回繰り返して用紙Pに画像を形成する画像形成部100と、用紙Pに前のトナー像が定着された後、用紙Pに次のトナー像を形成する際に、用紙Pの搬送方向に直交する方向の幅を用紙Pの複数箇所で検知する検知部210と、用紙Pの複数箇所の幅の検知結果に基づき、像保持体10に形成される次のトナー像の形状を補正する制御を行う補正制御部220とを有する。
【選択図】図1
【解決手段】画像形成装置1は、用紙Pを搬送方向に搬送し、像保持体10に形成されたトナー像を用紙Pに転写し、定着する工程を複数回繰り返して用紙Pに画像を形成する画像形成部100と、用紙Pに前のトナー像が定着された後、用紙Pに次のトナー像を形成する際に、用紙Pの搬送方向に直交する方向の幅を用紙Pの複数箇所で検知する検知部210と、用紙Pの複数箇所の幅の検知結果に基づき、像保持体10に形成される次のトナー像の形状を補正する制御を行う補正制御部220とを有する。
【選択図】図1
Description
本発明は、画像形成装置、制御装置、およびプログラムに関する。
感光体上に形成されたトナー像を用紙に転写し、定着する工程を複数回繰り返して用紙上に画像を形成する画像形成装置がある(例えば、特許文献1,2を参照)。
特許文献1には、シートの両面に画像を形成する画像形成装置が記載されている。また、搬送されるシートの一方側端をガイドするための端部基準ガイドと、当該端部基準ガイドにシートの一方側端を当接させながら当該シートを搬送するための斜送ローラとを備えたシート搬送装置において、端部基準ガイドに当接しているシート端と対向するシート端を検知する横端検知手段により、シートの表面画像形成時と裏面画像形成時の横端位置を検知することで、シートの主走査方向の収縮量を算出し、この算出結果によりシート裏面画像形成時における画像情報を変更することが記載されている。また、上記横端検知手段により表面画像形成時と裏面画像形成時のシートの副走査方向長さを検出することで、シートの副走査方向の収縮量を算出し、この算出結果によりシート裏面画像形成時における画像形成時間を変更することが記載されている。
特許文献2には、定着器を通過した用紙が感光体および現像器の周りを周回して転写器の上流位置まで搬送されるように構成された用紙搬送路を備え、用紙を転写器および定着器を複数回通過させて用紙上で複数色のトナー画像を重ねて形成することでカラー画像を形成する画像形成装置が記載されている。また、当該画像形成装置において、定着器の通過による用紙の熱収縮に起因する色重ねズレを防止するために、用紙上での各色画像の位置を合わせる技術が記載されている。具体的には、1回目に転写器を通る前の用紙の端部位置を端部検知手段で検知し、2回目以降に転写器を通る前の用紙の端部位置を上記端部検知手段で検知し、2回目以降の端部位置検知結果と前回の端部位置検知結果との比較に基づいて、2回目以降のトナー画像が用紙上において印刷開始位置、主走査方向幅、副走査方向幅および主走査方向傾きが1回目のトナー画像と一致するように感光体上に形成される2回目以降のトナー画像を補正することが記載されている。
特許文献3には、感光体上に形成されたトナー像を用紙に転写、定着して画像を形成する画像形成装置において、用紙上に形成されたテストパターン画像を読み取ることで、出力画像の歪み(変形)を検出し、当該検出結果に基づき、転写部や定着部等で発生する画像の歪みを打ち消すように画像データに補正をかける技術が記載されている。また、画像の補正処理に関し、画像を複数の領域に分割し、領域毎に、挿入する画素数、削除する画素数、挿入するシロ画素数などの補正パラメータや補正量を決定して、画像を台形、波形、平行四辺形、扇形などに変形させる技術が記載されている。
ところで、像保持体に形成されたトナー像を用紙に転写し、定着する工程を複数回繰り返して用紙に画像を形成する画像形成装置においては、定着によって用紙が不均一に変形する場合がある。具体的には、用紙の搬送方向と直交する方向の幅が、搬送方向に沿って不均一に伸縮する場合がある。例えば、用紙の前縁が後縁より収縮して、用紙が台形形状に変形する場合がある。この場合、定着後の用紙の幅を1箇所だけ検知して、次のトナー像の幅を均一に補正(例えば伸縮)する構成では、上記不均一な変形に応じた形状に次のトナー像を補正することができない。
本発明は、像保持体に形成されたトナー像を用紙に転写し、定着する工程を複数回繰り返して用紙に画像を形成する場合において、前のトナー像の定着により用紙が不均一に変形したとき、不均一な変形に応じた形状に次のトナー像を補正することが可能な画像形成装置、制御装置、およびプログラムを提供することを目的とする。
請求項1に記載の発明は、用紙を搬送方向に搬送し、像保持体に形成されたトナー像を前記用紙に転写し、定着する工程を複数回繰り返して前記用紙に画像を形成する画像形成手段と、前記用紙に前のトナー像が定着された後、前記用紙に次のトナー像を形成する際に、前記用紙の前記搬送方向に直交する方向の幅を前記用紙の複数箇所で検知する検知手段と、前記用紙の複数箇所の幅の検知結果に基づき、前記像保持体に形成される前記次のトナー像の形状を補正する制御を行う補正制御手段と、を有することを特徴とする画像形成装置である。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の画像形成装置であって、前記画像形成手段は、前記用紙の一方の側縁を前記搬送方向に沿って案内する案内部材と、前記用紙の一方の側縁を前記案内部材に突き当てながら前記用紙を搬送する搬送手段と、を含み、前記検知手段は、前記用紙の一方の側縁が前記案内部材に突き当てられた状態で、前記用紙の複数箇所の幅の検知を行うとともに、前記用紙の先縁または後縁の前記搬送方向に直交する方向に対する傾きを検知し、前記補正制御手段は、前記用紙の複数箇所の幅および傾きの検知結果に基づき、前記次のトナー像の形状を補正する制御を行う、ことを特徴とする。
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の画像形成装置であって、前記検知手段は、前記前のトナー像が定着される前にも、前記用紙の複数箇所の幅および傾きの一方または両方の検知を行い、前記補正制御手段は、前記前のトナー像が定着された後の検知結果と、前記前のトナー像が定着される前の検知結果とに基づき、前記次のトナー像の形状を補正する制御を行う、ことを特徴とする。
請求項4に記載の発明は、用紙を搬送方向に搬送し、像保持体に形成されたトナー像を前記用紙に転写し、定着する工程を複数回繰り返して前記用紙に画像を形成する画像形成手段と、前記用紙に前のトナー像が定着された後、前記用紙に次のトナー像を形成する際に、前記用紙の定着による変形後の台形形状を特定するための情報を検知する検知手段と、前記検知された情報に基づき、前記像保持体に形成される前記次のトナー像の形状を台形形状に補正する制御を行う補正制御手段と、を有することを特徴とする画像形成装置である。
請求項5に記載の発明は、用紙を搬送方向に搬送し、像保持体に形成されたトナー像を前記用紙に転写し、定着する工程を複数回繰り返して前記用紙に画像を形成する場合において、前記用紙に前のトナー像が定着された後、前記用紙に次のトナー像を形成する際に、前記用紙の前記搬送方向に直交する方向の幅を前記用紙の複数箇所で検知する検知手段と、前記用紙の複数箇所の幅の検知結果に基づき、前記像保持体に形成される前記次のトナー像の形状を補正する制御を行う補正制御手段と、を有することを特徴とする制御装置である。
請求項6に記載の発明は、用紙を搬送方向に搬送し、像保持体に形成されたトナー像を前記用紙に転写し、定着する工程を複数回繰り返して前記用紙に画像を形成する場合において、前記用紙に前のトナー像が定着された後、前記用紙に次のトナー像を形成する際に、前記用紙の定着による変形後の台形形状を特定するための情報を検知する検知手段と、前記検知された情報に基づき、前記像保持体に形成される前記次のトナー像の形状を台形形状に補正する制御を行う補正制御手段と、を有することを特徴とする制御装置である。
請求項7に記載の発明は、コンピュータに、用紙を搬送方向に搬送し、像保持体に形成されたトナー像を前記用紙に転写し、定着する工程を複数回繰り返して前記用紙に画像を形成する場合において、前記用紙に前のトナー像が定着された後、前記用紙に次のトナー像を形成する際に、前記用紙の前記搬送方向に直交する方向の幅を前記用紙の複数箇所で検知する手順と、前記用紙の複数箇所の幅の検知結果に基づき、前記像保持体に形成される前記次のトナー像の形状を補正する制御を行う手順と、を実行させることを特徴とするプログラムである。
請求項8に記載の発明は、コンピュータに、用紙を搬送方向に搬送し、像保持体に形成されたトナー像を前記用紙に転写し、定着する工程を複数回繰り返して前記用紙に画像を形成する場合において、前記用紙に前のトナー像が定着された後、前記用紙に次のトナー像を形成する際に、前記用紙の定着による変形後の台形形状を特定するための情報を検知する手順と、前記検知された情報に基づき、前記像保持体に形成される前記次のトナー像の形状を台形形状に補正する制御を行う手順と、を実行させることを特徴とするプログラムである。
請求項1に記載の発明によれば、像保持体に形成されたトナー像を用紙に転写し、定着する工程を複数回繰り返して用紙に画像を形成する場合において、前のトナー像の定着により用紙が不均一に変形したとき、不均一な変形に応じた形状に次のトナー像を補正することが可能な画像形成装置を提供できる。
請求項2に記載の発明によれば、用紙の一方の側縁を案内部材に突き当てながら用紙を搬送する構成において、定着により側縁が傾斜した形状に変形した用紙を搬送する際に生じる用紙の傾きを補正することが可能となる。
請求項3に記載の発明によれば、前のトナー像が定着された後の検知結果だけに基づいて次のトナー像の形状を補正する場合と比較して、次のトナー像の形状を精度良く補正することが可能となる。
請求項4に記載の発明によれば、像保持体に形成されたトナー像を用紙に転写し、定着する工程を複数回繰り返して用紙に画像を形成する場合において、前のトナー像の定着により用紙が台形形状に変形するとき、当該変形に応じた形状に次のトナー像を補正することが可能な画像形成装置を提供できる。
請求項5に記載の発明によれば、像保持体に形成されたトナー像を用紙に転写し、定着する工程を複数回繰り返して用紙に画像を形成する場合において、前のトナー像の定着により用紙が不均一に変形したとき、不均一な変形に応じた形状に次のトナー像を補正することが可能な制御装置を提供できる。
請求項6に記載の発明によれば、像保持体に形成されたトナー像を用紙に転写し、定着する工程を複数回繰り返して用紙に画像を形成する場合において、前のトナー像の定着により用紙が台形形状に変形するとき、当該変形に応じた形状に次のトナー像を補正することが可能な制御装置を提供できる。
請求項7に記載の発明によれば、像保持体に形成されたトナー像を用紙に転写し、定着する工程を複数回繰り返して用紙に画像を形成する場合において、前のトナー像の定着により用紙が不均一に変形したとき、不均一な変形に応じた形状に次のトナー像を補正することが可能なプログラムを提供できる。
請求項8に記載の発明によれば、像保持体に形成されたトナー像を用紙に転写し、定着する工程を複数回繰り返して用紙に画像を形成する場合において、前のトナー像の定着により用紙が台形形状に変形するとき、当該変形に応じた形状に次のトナー像を補正することが可能なプログラムを提供できる。
以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。
図1は、本実施の形態に係る画像形成装置1の構成の一例を示す概略図である。この画像形成装置1は、トナー像を用紙に転写し、定着する工程を複数回繰り返して用紙に画像を形成するものである。図1において、画像形成装置1は、画像形成部100と制御装置200とを有する。
画像形成部100は、用紙を搬送方向に搬送し、像保持体に形成されたトナー像を用紙に転写し、定着する工程を複数回繰り返して用紙に画像を形成する。
図1の例では、画像形成部100は、像保持体に形成されたトナー像を用紙に転写し、定着する工程を複数色分繰り返して、当該用紙に複数色のトナー像を重ねて形成し、多色(カラー)画像を形成するものである。ただし、画像形成部100は、単色(例えば黒色)のトナー像を用紙に転写し、定着する工程を複数回繰り返して、両面印刷や片面多重印刷を行うものであってもよい。
図1において、画像形成部100は、像保持体10、現像装置20、転写装置30、定着装置40、搬送機構50、用紙形状検知機構60、供給用紙収容部70、および排出用紙収容部80を有する。
像保持体10は、トナー像が順次形成される部材であり、例えば感光体である。図1の例では、像保持体10はドラム状の感光体である。ただし、像保持体10の形状は、例えばベルト状など、他の態様であってもよい。具体的には、像保持体10の表面には、色毎に、静電潜像が形成され、この静電潜像がトナーで現像されてトナー像が形成される。一つの態様では、上記複数色は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4色である。ただし、色の種類や数は、上記以外であってもよい。
現像装置20は、像保持体10に形成された静電潜像を現像して像保持体10上にトナー像を形成する。具体的には、現像装置20は、像保持体10に形成された静電潜像を現像して像保持体10上に複数色のトナー像を1色ずつ順番に形成する。一つの態様では、現像装置20は、複数色分の現像器と、現像に使用される現像器を切り替える機構とを含む。図1の例では、現像装置20は、それぞれY,M,C,Kのトナーで現像する4つの現像器と、これら4つの現像器を回転軸周りに保持する保持体とを含む。この保持体は、4つの現像器と一体的に回転軸周りに回転して、像保持体10に対向する現像器(すなわち現像に使用される現像器)を切り替える。
転写装置30は、現像装置20により像保持体10に形成されたトナー像を用紙Pに転写する。具体的には、転写装置30は、トナー像を静電的に用紙P上に転写するものであり、図1の例では転写ローラである。
定着装置40は、転写装置30により用紙Pに転写されたトナー像を定着する。具体的には、定着装置40は、熱および圧力によってトナー像を用紙P上に定着するものであり、図1の例では、トナー像を加熱する加熱ローラと、当該加熱ローラに加圧状態で接する加圧ローラとを含む。
なお、図1では図示が省略されているが、具体的な一態様では、像保持体10の回転方向について、現像装置20の上流側には、像保持体10の表面を一様に帯電する帯電装置と、当該帯電装置により帯電された像保持体10の表面を露光して静電潜像を形成する露光装置とが設けられる。また、転写装置30の下流側には、像保持体10に残存するトナーを除去するクリーニング装置が設けられる。すなわち、転写装置30の下流かつ現像装置20の上流には、像保持体10の回転方向に沿って、クリーニング装置、帯電装置、露光装置が順に配置される。
搬送機構50は、用紙Pにトナー像を転写し、定着する工程が複数回繰り返され、複数のトナー像が用紙P上に形成されるように、用紙Pを搬送方向に沿って搬送する。図1の例では、搬送機構50は、複数色のトナー像が用紙P上に形成されるように、像保持体10の周囲を周回する搬送経路51に沿って用紙Pを搬送する。
具体的には、搬送機構50は、用紙Pを搬送経路51に沿って案内するための案内部材や、用紙Pを搬送方向に駆動する駆動部材などを含む。
図1では、搬送機構50は、搬送経路51に供給される用紙Pが搬送される供給経路52、供給用紙収容部70に収容された用紙Pを1枚ずつ供給経路52に送り出すピックアップローラ53、供給経路52から供給された用紙Pを搬送経路51に沿って搬送する搬送ローラ54、搬送経路51から排出された用紙Pが搬送される排出経路55、および用紙Pの搬送経路を搬送経路51から排出経路55に切り替える切り替え爪56を含む。
用紙形状検知機構60は、搬送経路51を搬送される用紙Pの形状を検知するための機構である。一つの態様では、用紙形状検知機構60は、用紙Pの搬送方向に直交する方向の幅(すなわち主走査方向の幅)を検知するための幅検知装置、用紙Pの搬送方向の長さ(すなわち副走査方向の長さ)を検知するための長さ検知装置、あるいは用紙Pの先縁または後縁の搬送方向に直交する方向に対する傾きを検知するための傾き検知装置、またはこれらの組み合わせを含む。これらの検知装置は、例えば光学式や機械式のセンサにより構成されるが、様々な具体的態様で実現され得る。
なお、以降の説明では、用紙の搬送方向に直交する方向の幅を「用紙の幅」と称し、用紙の搬送方向の長さを「用紙の長さ」と称し、用紙の先縁または後縁の搬送方向に直交する方向に対する傾きを「用紙の傾き」と称する。
用紙形状検知機構60は、一つの態様では、定着後の用紙Pを転写装置30に導く再搬送路51aに配置される。具体的な一態様では、1回目のトナー像の転写前の用紙Pの形状を効率良く検知する等の観点より、用紙Pの形状が検知される検知位置PDは、搬送経路51に用紙が供給される供給位置PSの用紙搬送方向下流に配置される。図1の例では、搬送経路51から用紙Pが排出される排出位置PEと、供給位置PSと、検知位置PDとは、トナー像が用紙Pに定着される定着位置PFの直後の用紙搬送方向下流に、用紙搬送方向に沿って上記順番で互いに近接して配置されている。
供給用紙収容部70は、搬送経路51に供給される用紙Pを収容するものであり、例えば1つまたは複数の給紙トレイである。
排出用紙収容部80は、搬送経路51から排出された用紙Pを収容するものであり、例えば1つまたは複数の排紙トレイである。
制御装置200は、画像形成装置1の動作を制御する。具体的には、制御装置200は、像保持体10、現像装置20、転写装置30、定着装置40、搬送機構50などを制御して、用紙P上にY,M,C,Kのトナー画像を重ねて形成し、カラー画像が印刷された用紙Pを生成する。
本実施の形態では、制御装置200は、定着後の用紙Pの形状の検知結果に基づき、次のトナー像の形状を補正する機能を有し、検知部210と補正制御部220とを含む。
検知部210は、用紙Pに前のトナー像が定着された後、用紙Pに次のトナー像を形成する際に、用紙形状検知機構60を用いて用紙Pの形状を検知する。具体的には、検知部210は、用紙Pの幅、長さ、傾きなどを検知する。
上記「前のトナー像」は、次のトナー像が形成される前のトナー像である。例えば、カラー画像の形成においては、次のトナー像が第(n+1)番目(nは1以上の整数)の色のトナー像である場合、前のトナー像は第n番目の色のトナー像である。また、両面印刷においては、次のトナー像は第2面のトナー像であり、前のトナー像は第1面のトナー像である。
補正制御部220は、検知部210による用紙Pの形状の検知結果に基づき、像保持体10に形成される次のトナー像の形状を補正する制御を行う。具体的には、補正制御部220は、用紙Pの幅、長さ、傾きなどの検知結果に基づき、定着後の用紙Pの形状に応じた形状に次のトナー像を補正する制御を行う。
補正制御部220は、例えば、静電潜像の基となる画像データを補正することによりトナー像の形状を補正する。ただし、補正制御部220は、静電潜像の形成条件(例えば露光条件)を補正するなど、他の方法でトナー像の形状を補正してもよい。トナー像の形状の補正には、例えば特許文献3に記載されている技術が用いられてもよい。
補正制御部220は、一つの態様では、次のトナー像の形状の補正を含む、用紙P上に形成される複数の画像の位置を合わせるための制御を行う。すなわち、補正制御部220は、定着後の用紙Pの変形による画像の位置ずれ(レジストレーションのずれ)を補正するための制御を行う。カラー画像の形成においては、補正制御部220は、用紙P上に形成される各色の画像の位置を合わせるための制御、すなわち色ずれ(カラーレジストレーションのずれ)を補正するための制御を行う。
一つの態様では、補正の精度の向上や、センサの取り付け誤差の影響の軽減等の観点より、検知部210は、前のトナー像が定着される前にも、用紙Pの形状の検知を行い、補正制御部220は、前のトナー像が定着された後の検知結果と、前のトナー像が定着される前の検知結果とに基づき、次のトナー像の形状を補正する制御を行う。具体的には、補正制御部220は、前のトナー像が定着された後の検知結果と、前のトナー像が定着される前の検知結果との変化量または変化率に基づき、次のトナー像の形状を補正する制御を行う。例えば、検知部210は、1回目の転写が行われる前の用紙Pの形状と、定着後2回目以降の転写が行われる前の用紙Pの形状とを検知し、補正制御部220は、1回目の転写が行われる前の用紙Pの形状と、2回目以降の転写が行われる前の用紙Pの形状との比較に基づき、2回目以降に用紙P上に形成されるトナー像の位置が1回目に用紙P上に形成されたトナー像の位置と合うように、2回目以降の静電潜像またはトナー像を補正する。
なお、制御装置200による用紙の形状検知およびトナー像の補正については、後により詳しく説明する。
制御装置200は、一つの態様では、ハードウェア資源とソフトウェアとの協働により実現される。具体的には、制御装置200は、プログラムが記録された記録媒体と、メインメモリと、CPU(Central Processing Unit)とを含み、制御装置200の機能は、記録媒体に記録されたプログラムがメインメモリに読み出されてCPUにより実行されることによって実現される。上記プログラムは、CD−ROM等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されて提供されることも可能であるし、データ信号として通信により提供されることも可能である。ただし、制御装置200は、ハードウェアのみにより実現されてもよい。また、制御装置200は、物理的に1つの装置により実現されてもよいし、物理的に複数の装置により実現されてもよい。
図2は、本実施の形態に係る画像形成装置1の動作の一例を示すフローチャートである。以下、図2を参照して、画像形成装置1の動作の一例を説明する。ここでは、1枚の用紙上にY,M,C,Kのトナー像を順次重ねて形成し、1枚のカラー印刷物を得る場合を例にとって説明する。
制御装置200は、搬送機構50を制御して、供給用紙収容部70に収容された用紙Pを1枚取り出して、搬送経路51に沿って搬送する(S1)。
用紙Pが転写位置PTに到達するまでの期間において、制御装置200は、用紙形状検知機構60を用いて、1回目の用紙Pの形状の検知を行う(S2)。
一方で、制御装置200は、1色目(ここではY)の画像データに基づいて像保持体10に静電潜像を形成し、当該静電潜像を1色目の現像器で現像して像保持体10上に1色目のトナー像を形成する。
そして、制御装置200は、用紙Pの先端と1色目のトナー像の先端とが合うように用紙Pを転写位置PTに搬送して、転写装置30により用紙P上に1色目のトナー像を転写し、続いて定着装置40によってトナー像を用紙P上に定着する(S3)。
ついで、制御装置200は、前のトナー像が定着された用紙Pに次の色(ここでは2色目のM)のトナー像を形成するために、定着後の用紙Pを再搬送路51aに沿って搬送する(S4)。
用紙Pが再び転写位置PTに到達するまでの期間において、制御装置200は、用紙形状検知機構60を用いて、2回目以降(ここでは2回目)の用紙Pの形状の検知を行う(S5)。
制御装置200は、次の色(ここではM)の画像データに基づいて像保持体10に静電潜像を形成し、当該静電潜像を次の色の現像器で現像して像保持体10上に次の色のトナー像を形成する(S6)。このとき、制御装置200は、1回目の検知結果と2回目以降(ここでは2回目)の検知結果とに基づき、用紙P上で1色目のトナー像の位置と次の色のトナー像の位置とが一致するように、画像データまたは画像形成条件を補正してトナー像の形状を補正する。
そして、制御装置200は、用紙Pの先端と次の色のトナー像の先端とが合うように用紙Pを転写位置PTに搬送して、転写装置30により用紙P上に次の色のトナー像を転写し、続いて定着装置40によってトナー像を用紙P上に定着する(S7)。
制御装置200は、最後の色のトナー像が形成されたか否かを判断し(S8)、最後の色のトナー像が形成されていない場合には(S8:NO)、処理をステップS4に戻し、次の色のトナー像の形成を繰り返す。ここでは、Mのトナー像が形成された後、Mと同様に、C,Kのトナー像の形成を繰り返して行う。
最後の色のトナー像が形成されたと判断された場合には(S8:YES)、制御装置200は、切り替え爪56を制御して、用紙Pの搬送方向を搬送経路51から排出経路55に切り替え、複数色のトナー像が重ねて定着された用紙Pを排出用紙収容部80に排出し(S9)、処理を終了させる。ここでは、Kのトナー像が形成された後に、4色のトナー像が重ねて定着された用紙Pが排出される。
なお、2枚以上の用紙に連続して画像を形成する場合には、上記の処理を繰り返して行えばよい。この場合、例えば、生産性等を考慮して、後続の用紙は、先行の用紙と予め定められた間隔を空けて搬送される。
以下、制御装置200による用紙の形状検知およびトナー像の補正について、第1〜第4の例を説明する。
(第1の例)
本例では、検知部210は、用紙Pに前のトナー像が定着された後、用紙Pに次のトナー像を形成する際に、用紙Pの幅を用紙Pの複数箇所で検知する。具体的には、検知部210は、図3に示されるように、幅検知装置61の出力に基づき、用紙Pの前縁から後縁まで、一定間隔(例えば10mm間隔)で、用紙Pの幅W(x)(x=1,2,・・・,N)を検知する。図3の例では、幅検知装置61は、用紙Pの両側縁を撮像する撮像装置であり、例えばコンタクトイメージセンサ(CIS、密着型撮像素子)である。ただし、幅検知装置61は、用紙Pの両側縁の位置を検知する機械式のセンサであってもよく、例えば用紙Pの両側縁にそれぞれ可動アームを接触させて当該可動アームの変位量を出力するセンサであってもよい。
本例では、検知部210は、用紙Pに前のトナー像が定着された後、用紙Pに次のトナー像を形成する際に、用紙Pの幅を用紙Pの複数箇所で検知する。具体的には、検知部210は、図3に示されるように、幅検知装置61の出力に基づき、用紙Pの前縁から後縁まで、一定間隔(例えば10mm間隔)で、用紙Pの幅W(x)(x=1,2,・・・,N)を検知する。図3の例では、幅検知装置61は、用紙Pの両側縁を撮像する撮像装置であり、例えばコンタクトイメージセンサ(CIS、密着型撮像素子)である。ただし、幅検知装置61は、用紙Pの両側縁の位置を検知する機械式のセンサであってもよく、例えば用紙Pの両側縁にそれぞれ可動アームを接触させて当該可動アームの変位量を出力するセンサであってもよい。
補正制御部220は、検知部210による用紙Pの複数箇所の幅の検知結果に基づき、像保持体10に形成される次のトナー像の形状を補正する制御を行う。具体的には、補正制御部220は、トナー像の副走査方向の各部分を、当該部分に対応する用紙Pの箇所の幅に応じた伸縮率で伸縮する補正を行う。例えば、補正制御部220は、トナー像の基となる画像データを副走査方向に沿って複数の領域に分割し、領域毎に、当該領域に対応する用紙Pの幅に応じた伸縮率で、画像データの主走査方向の伸縮処理を行う。この場合、画像データは、用紙Pの幅が検知される複数個所に対応する複数の領域に分割されてもよいし、より細かく分割されてもよい。より細かく分割される場合には、各領域に対応する幅は、例えば補間演算により求められる。
一つの態様では、補正制御部220は、予め定められた用紙Pの幅(例えば用紙Pの規格幅)と、用紙Pの複数箇所の幅の検知結果との比較に基づき、トナー像の形状を補正する。図3の例では、予め定められた用紙Pの幅をW0とすると、図4に示されるように、画像データの両側端部に余白画素を挿入することで、用紙の各位置xに対応する画像データの副走査方向の各部分について、主走査方向にW(x)/W0の比率で縮小する。なお、図4において、補正前の画像データは破線で示されており、補正後の画像データは実線で示されている。以下、他の図においても同様である。
別の一態様では、検知部210は、用紙Pに前のトナー像が定着される前にも、用紙Pの幅を用紙Pの複数箇所で検知し、補正制御部220は、用紙Pに前のトナー像が定着される前の検知結果と、用紙Pに前のトナー像が定着された後の検知結果との比較に基づき、トナー像の形状を補正する。図3の例では、検知部210は、用紙Pに前のトナー像が定着される前に、用紙Pの幅W1(x)(x=1,2,・・・,N)を検知し、補正制御部220は、用紙の各位置xに対応する画像データの副走査方向の各部分について、主走査方向にW(x)/W1(x)の比率で縮小する。
なお、図3では、矩形形状の用紙Pが定着により前縁が後縁より収縮した台形形状に変形した場合を例示したが、例えば図5の(a)〜(c)に示されるように、他の形状に変形した場合にも、同様に補正が行われる。
(第2の例)
本例では、検知部210は、用紙Pに前のトナー像が定着された後、用紙Pに次のトナー像を形成する際に、第1の例と同様に用紙Pの幅を用紙Pの複数箇所で検知するとともに、用紙Pの長さを検知する。具体的には、検知部210は、図6に示されるように、幅検知装置61の出力に基づき、用紙Pの幅W(x)(x=1,2,・・・,N)を検知し、さらに長さ検知装置62の出力に基づき、用紙Pの長さLを検知する。図6の例では、長さ検知装置62は、用紙Pの有無(または通過)を検知する用紙検知センサであり、検知部210は、当該用紙検知センサの用紙有り信号の出力時間と用紙搬送速度とに基づいて用紙Pの長さLを算出する。
本例では、検知部210は、用紙Pに前のトナー像が定着された後、用紙Pに次のトナー像を形成する際に、第1の例と同様に用紙Pの幅を用紙Pの複数箇所で検知するとともに、用紙Pの長さを検知する。具体的には、検知部210は、図6に示されるように、幅検知装置61の出力に基づき、用紙Pの幅W(x)(x=1,2,・・・,N)を検知し、さらに長さ検知装置62の出力に基づき、用紙Pの長さLを検知する。図6の例では、長さ検知装置62は、用紙Pの有無(または通過)を検知する用紙検知センサであり、検知部210は、当該用紙検知センサの用紙有り信号の出力時間と用紙搬送速度とに基づいて用紙Pの長さLを算出する。
補正制御部220は、検知部210による用紙Pの幅および長さの検知結果に基づき、次のトナー像の形状を補正する制御を行う。
一つの態様では、補正制御部220は、予め定められた用紙Pの幅および長さ(例えば用紙Pの規格幅および規格長さ)と、用紙Pの幅および長さの検知結果との比較に基づき、トナー像の形状を補正する。図6の例では、予め定められた用紙Pの幅をW0、長さをL0とすると、図7に示されるように、画像データの後端部に余白画素を挿入することで、画像データを副走査方向にL/L0の比率で縮小する。ついで、画像データの両側端部に余白画素を挿入することで、用紙の各位置xに対応する画像データの副走査方向の各部分について、主走査方向にW(x)/W0の比率で縮小する。
別の一態様では、検知部210は、用紙Pに前のトナー像が定着される前にも、用紙Pの幅および長さを検知し、補正制御部220は、用紙Pに前のトナー像が定着される前の検知結果と、用紙Pに前のトナー像が定着された後の検知結果との比較に基づき、トナー像の形状を補正する。図6の例では、検知部210は、用紙Pに前のトナー像が定着される前に、用紙Pの幅W1(x)および長さL1を検知し、補正制御部220は、画像データを副走査方向にL/L1の比率で縮小する。ついで、用紙の各位置xに対応する画像データの副走査方向の各部分について、主走査方向にW(x)/W1(x)またはW(x)/W1(x・L1/L)の比率で縮小する。
(第3の例)
本例では、画像の位置合わせの容易化や用紙の幅検知の構成の簡易化等の観点より、搬送機構50は、用紙Pの一方の側縁を基準位置に揃えて搬送する。具体的には、搬送機構50は、図8に示されるように、用紙Pの一方の側縁を搬送方向に沿って案内する案内部材57と、用紙Pの一方の側縁を案内部材57に突き当てながら用紙Pを搬送する搬送手段である斜行ローラ58とを含む。案内部材57は、端部基準ガイドとも呼べるものであり、例えば側縁の位置を規制する搬送方向に延びる壁を含む。斜行ローラ58は、用紙Pの側縁を基準位置に合わせる手段ともいえ、具体的には、搬送方向から案内部材57側に斜めに向かう搬送力を用紙Pに付与する部材である。搬送機構50は、例えば、用紙Pの形状検知が行われる間において用紙Pの一方の側縁を案内部材57に突き当てながら搬送し、用紙Pの一方の側縁を案内部材57に突き当てた状態で用紙Pを転写位置PTに送り込む。
本例では、画像の位置合わせの容易化や用紙の幅検知の構成の簡易化等の観点より、搬送機構50は、用紙Pの一方の側縁を基準位置に揃えて搬送する。具体的には、搬送機構50は、図8に示されるように、用紙Pの一方の側縁を搬送方向に沿って案内する案内部材57と、用紙Pの一方の側縁を案内部材57に突き当てながら用紙Pを搬送する搬送手段である斜行ローラ58とを含む。案内部材57は、端部基準ガイドとも呼べるものであり、例えば側縁の位置を規制する搬送方向に延びる壁を含む。斜行ローラ58は、用紙Pの側縁を基準位置に合わせる手段ともいえ、具体的には、搬送方向から案内部材57側に斜めに向かう搬送力を用紙Pに付与する部材である。搬送機構50は、例えば、用紙Pの形状検知が行われる間において用紙Pの一方の側縁を案内部材57に突き当てながら搬送し、用紙Pの一方の側縁を案内部材57に突き当てた状態で用紙Pを転写位置PTに送り込む。
このように用紙Pの一方の側縁を基準に揃える搬送構成では、定着により側縁が傾斜した形状(例えば台形形状)に用紙Pが変形した場合に、搬送方向に対して用紙Pが傾く。このため、用紙Pの幅や長さを検知して補正を行うだけでは、用紙Pの傾きを補正できず、例えばレジずれが生じてしまう。
そこで、本例では、検知部210は、用紙Pの一方の側縁が案内部材57に突き当てられた状態で、すなわち用紙Pの一方の側縁が基準位置に揃えられた後に、用紙Pの複数箇所の幅および長さの検知を行うとともに、用紙Pの傾きを検知する。具体的には、検知部210は、図9に示されるように、幅検知装置63の出力に基づき、用紙Pの前縁から後縁まで、一定間隔で用紙Pの幅W(x)(x=1,2,・・・,N)を検知するとともに、傾き検知装置64の出力に基づき、用紙Pの傾きθを検知する。図9の例では、幅検知装置63は、用紙Pの上記一方の側縁に対して反対側の側縁を撮像する撮像装置(例えばコンタクトイメージセンサ)であり、例えば図3の幅検知装置61よりも短いセンサである。傾き検知装置64は、用紙搬送方向に直交する方向に沿って予め定められた間隔を置いて配置された2つの用紙有無センサ64a,64bにより構成され、検知部210は、一方の用紙有無センサが用紙有りを検知してから他方の用紙有無センサが用紙有りを検知するまでの時間差と、用紙搬送速度と、2つの用紙有無センサ間の距離とに基づき、用紙Pの傾きθを算出する。図9の例では、傾き検知装置64は、長さ検知装置としての役割も果たし、検知部210は、用紙有無センサ64aまたは64bの用紙有り信号の出力時間に基づいて用紙Pの長さLを算出する。
補正制御部220は、検知部210による用紙Pの複数箇所の幅、長さ、および傾きの検知結果に基づき、次のトナー像の形状を補正する制御を行う。
一つの態様では、補正制御部220は、予め定められた用紙Pの幅、長さ、および傾きと、用紙Pの幅、長さ、および傾きの検知結果との比較に基づき、トナー像の形状を補正する。図9の例では、予め定められた用紙Pの幅、長さ、傾きをそれぞれW0、L0、θ0(=0°)とすると、図10に示されるように、画像データの後端部に余白画素を挿入することで、画像データを副走査方向にL/L0の比率で縮小する。ついで、画像データの基準と反対の側端部に余白画素を挿入することで、用紙の各位置xに対応する画像データの副走査方向の各部分について、主走査方向にW(x)/W0の比率で縮小する。ついで、画像データの先端側に副走査ライン毎に余白画素を挿入して画素を後方にずらすことで、画像データの先端を主走査方向に対して傾きθだけ傾ける。
別の一態様では、検知部210は、用紙Pに前のトナー像が定着される前にも、用紙Pの幅、長さ、および傾きを検知し、補正制御部220は、用紙Pに前のトナー像が定着される前の検知結果と、用紙Pに前のトナー像が定着された後の検知結果との比較に基づき、トナー像の形状を補正する。図9の例では、検知部210は、用紙Pに前のトナー像が定着される前に、用紙Pの幅W1(x)、長さL1、および傾きθ1を検知する。そして、補正制御部220は、図10と同様に、画像データの後端部に余白画素を挿入することで、画像データを副走査方向にL/L1の比率で縮小する。ついで、画像データの基準と反対の側端部に余白画素を挿入することで、用紙の各位置xに対応する画像データの副走査方向の各部分について、主走査方向にW(x)/W1(x)またはW(x)/W1(x・L1/L)の比率で縮小する。ついで、画像データの先端側に副走査ライン毎に余白画素を挿入して画素を後方にずらすことで、画像データの先端を主走査方向に対して傾き(θ−θ1)だけ傾ける。当該態様では、例えば用紙有無センサ64a,64bの取り付け精度が悪い場合など、傾き検知装置64の検知精度が悪い場合であっても、傾き検知誤差の影響がある程度除去される。
なお、上記の説明では、用紙Pの幅、長さ、および傾きの検知結果に基づいてトナー像を補正する場合を例示したが、用紙Pの長さの検知および用紙Pの長さの検知結果に基づくトナー像の補正は省略されてもよい。
(第4の例)
本例では、検知部210は、用紙Pに前のトナー像が定着された後、用紙Pに次のトナー像を形成する際に、用紙Pの定着による変形後の台形形状を特定するための情報を検知する。台形形状を特定するための情報としては、例えば、用紙Pの先縁の幅、後縁の幅、長さ、および傾きの組み合わせが挙げられるが、用紙Pの4つの頂点の座標値など、他の情報であってもよい。
本例では、検知部210は、用紙Pに前のトナー像が定着された後、用紙Pに次のトナー像を形成する際に、用紙Pの定着による変形後の台形形状を特定するための情報を検知する。台形形状を特定するための情報としては、例えば、用紙Pの先縁の幅、後縁の幅、長さ、および傾きの組み合わせが挙げられるが、用紙Pの4つの頂点の座標値など、他の情報であってもよい。
補正制御部220は、検知部210により検知された情報に基づき、像保持体10に形成される次のトナー像の形状を台形形状に補正する制御を行う。補正制御部220は、例えば、上記第1〜第3の例と同様に、予め定められた用紙のサイズや、用紙Pに前のトナー像が定着される前の検知結果に基づき、次のトナー像の形状を台形形状に補正する。ただし、補正制御部220は、図11に示されるように、画像データを台形形状に変形させた後に、変形後の画像データを用紙Pの傾きに合わせて回転させてもよい。
なお、本発明は、上記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内で種々変更することができる。
例えば、上記第1〜第4の例では、用紙Pの搬送方向の全長に渡って用紙Pの幅を検知する場合を例示したが、検知部210は、用紙Pの搬送方向の一部(例えば先縁から後縁付近までの部分)において用紙Pの幅を検知してもよい。この場合、補正制御部220は、例えば、残りの部分について用紙Pの幅を推測して補正を行う。
1 画像形成装置、10 像保持体、20 現像装置、30 転写装置、40 定着装置、50 搬送機構、51 搬送経路、51a 再搬送路、52 供給経路、53 ピックアップローラ、54 搬送ローラ、55 排出経路、56 切り替え爪、57 案内部材、58 斜行ローラ、60 用紙形状検知機構、61 幅検知装置、62 長さ検知装置、63 幅検知装置、64 傾き検知装置、70 供給用紙収容部、80 排出用紙収容部、100 画像形成部、200 制御装置、210 検知部、220 補正制御部。
Claims (8)
- 用紙を搬送方向に搬送し、像保持体に形成されたトナー像を前記用紙に転写し、定着する工程を複数回繰り返して前記用紙に画像を形成する画像形成手段と、
前記用紙に前のトナー像が定着された後、前記用紙に次のトナー像を形成する際に、前記用紙の前記搬送方向に直交する方向の幅を前記用紙の複数箇所で検知する検知手段と、
前記用紙の複数箇所の幅の検知結果に基づき、前記像保持体に形成される前記次のトナー像の形状を補正する制御を行う補正制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1に記載の画像形成装置であって、
前記画像形成手段は、前記用紙の一方の側縁を前記搬送方向に沿って案内する案内部材と、前記用紙の一方の側縁を前記案内部材に突き当てながら前記用紙を搬送する搬送手段と、を含み、
前記検知手段は、前記用紙の一方の側縁が前記案内部材に突き当てられた状態で、前記用紙の複数箇所の幅の検知を行うとともに、前記用紙の先縁または後縁の前記搬送方向に直交する方向に対する傾きを検知し、
前記補正制御手段は、前記用紙の複数箇所の幅および傾きの検知結果に基づき、前記次のトナー像の形状を補正する制御を行う、
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1または2に記載の画像形成装置であって、
前記検知手段は、前記前のトナー像が定着される前にも、前記用紙の複数箇所の幅および傾きの一方または両方の検知を行い、
前記補正制御手段は、前記前のトナー像が定着された後の検知結果と、前記前のトナー像が定着される前の検知結果とに基づき、前記次のトナー像の形状を補正する制御を行う、
ことを特徴とする画像形成装置。 - 用紙を搬送方向に搬送し、像保持体に形成されたトナー像を前記用紙に転写し、定着する工程を複数回繰り返して前記用紙に画像を形成する画像形成手段と、
前記用紙に前のトナー像が定着された後、前記用紙に次のトナー像を形成する際に、前記用紙の定着による変形後の台形形状を特定するための情報を検知する検知手段と、
前記検知された情報に基づき、前記像保持体に形成される前記次のトナー像の形状を台形形状に補正する制御を行う補正制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。 - 用紙を搬送方向に搬送し、像保持体に形成されたトナー像を前記用紙に転写し、定着する工程を複数回繰り返して前記用紙に画像を形成する場合において、前記用紙に前のトナー像が定着された後、前記用紙に次のトナー像を形成する際に、前記用紙の前記搬送方向に直交する方向の幅を前記用紙の複数箇所で検知する検知手段と、
前記用紙の複数箇所の幅の検知結果に基づき、前記像保持体に形成される前記次のトナー像の形状を補正する制御を行う補正制御手段と、
を有することを特徴とする制御装置。 - 用紙を搬送方向に搬送し、像保持体に形成されたトナー像を前記用紙に転写し、定着する工程を複数回繰り返して前記用紙に画像を形成する場合において、前記用紙に前のトナー像が定着された後、前記用紙に次のトナー像を形成する際に、前記用紙の定着による変形後の台形形状を特定するための情報を検知する検知手段と、
前記検知された情報に基づき、前記像保持体に形成される前記次のトナー像の形状を台形形状に補正する制御を行う補正制御手段と、
を有することを特徴とする制御装置。 - コンピュータに、
用紙を搬送方向に搬送し、像保持体に形成されたトナー像を前記用紙に転写し、定着する工程を複数回繰り返して前記用紙に画像を形成する場合において、前記用紙に前のトナー像が定着された後、前記用紙に次のトナー像を形成する際に、前記用紙の前記搬送方向に直交する方向の幅を前記用紙の複数箇所で検知する手順と、
前記用紙の複数箇所の幅の検知結果に基づき、前記像保持体に形成される前記次のトナー像の形状を補正する制御を行う手順と、
を実行させることを特徴とするプログラム。 - コンピュータに、
用紙を搬送方向に搬送し、像保持体に形成されたトナー像を前記用紙に転写し、定着する工程を複数回繰り返して前記用紙に画像を形成する場合において、前記用紙に前のトナー像が定着された後、前記用紙に次のトナー像を形成する際に、前記用紙の定着による変形後の台形形状を特定するための情報を検知する手順と、
前記検知された情報に基づき、前記像保持体に形成される前記次のトナー像の形状を台形形状に補正する制御を行う手順と、
を実行させることを特徴とするプログラム。
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