JP2013179532A - 画像形成装置および媒体搬送装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】媒体搬送速度が加減速される場合においても媒体の表面状態を高精度で検出する画像形成装置および媒体搬送装置を提供すること。
【解決手段】本実施形態の画像形成装置は、搬送速度が変化する画像形成前の用紙を照明し、その表面状態を主走査方向に所定の解像度で検出する用紙検知手段と、前記搬送速度を検出する搬送速度検出手段と、前記検出された搬送速度に応じて走査方向の読取速度を調整する読取速度調整手段と、前記読取速度に同期して前記用紙を照明する光量を調整する光量調整手段と、を有する。
【選択図】図2
【解決手段】本実施形態の画像形成装置は、搬送速度が変化する画像形成前の用紙を照明し、その表面状態を主走査方向に所定の解像度で検出する用紙検知手段と、前記搬送速度を検出する搬送速度検出手段と、前記検出された搬送速度に応じて走査方向の読取速度を調整する読取速度調整手段と、前記読取速度に同期して前記用紙を照明する光量を調整する光量調整手段と、を有する。
【選択図】図2
Description
本発明の実施形態は、プリンタ用紙などの媒体を搬送する媒体搬送装置、および媒体搬送装置を内蔵した画像形成装置に関する。
従来、画像形成装置内に配置される用紙検知装置では、光学的部品が少なくサイズの点で有利な密着型イメージセンサ(CIS:Contact Image Sensor)などが用いられることが多い。この密着型イメージセンサでは、用紙の搬送速度が一定の状態で用紙のサイズなどを検知することが一般的に行われている。
ところが近年、画像情報の大容量データ化に伴い、更なるプリント速度の向上が求められている。プリント速度の向上のためには、画像形成時間の短縮はもとより用紙搬送時間の短縮化も重要である。
ところが近年、画像情報の大容量データ化に伴い、更なるプリント速度の向上が求められている。プリント速度の向上のためには、画像形成時間の短縮はもとより用紙搬送時間の短縮化も重要である。
通常、画像形成時の用紙搬送速度(以下プロセス速度と称する)は、比較的処理時間が大きい。そのため用紙の起点となるレジストローラから画像形成部までの間ではプロセス速度よりも速い速度で用紙を搬送し、画像形成部に達する際にはプロセス速度に搬送速度を戻す制御が行われている。
したがって、レジストローラと画像形成部との間に位置する用紙検知装置においては、用紙の搬送速度が加減速される状態においても用紙の状態を正確に読みとる必要がある。ところが、用紙搬送速度が一定の状態での使用を想定しているCIS等のイメージセンサでは、用紙搬送速度が加減速されるような用紙搬送系では十分な検知精度を達成することができないといった欠点がある。十分な検知精度が得られないと用紙搬送時の位置ずれや、用紙形状が画像形状に合わないなどの問題が生じ、搬送部または画像形成部を汚す原因となる。特に、インクジェット方式の画像形成装置においては、用紙の破れや穴を正確に検知できないと搬送部または画像形成部にインクが付着する原因となる。
用紙搬送時の位置ずれなどに起因して搬送部または画像形成部にインクが付着し、次に画像形成される媒体を汚す問題を解決するものとして、例えば特許文献1がある。
本発明が解決しようとする課題は、上記問題を解決し、媒体搬送速度が加減速される場合においても媒体の表面状態を高精度で検出する画像形成装置および媒体搬送装置を提供することである。
上記課題を達成するために、本実施形態の画像形成装置は、搬送速度が変化する画像形成前の用紙を照明し、その表面状態を主走査方向に所定の解像度で検出する用紙検知手段と、前記搬送速度を検出する搬送速度検出手段と、前記検出された搬送速度に応じて走査方向の読取速度を調整する読取速度調整手段と、前記読取速度に同期して前記用紙を照明する光量を調整する光量調整手段と、を有する。
以下、実施形態について図1から図9を参照しながら詳細に説明する。
(第1の実施形態)
本実施形態は、給紙部から用紙が搬送され、画像形成部に到達するまでの間に搬送速度が加減速される場合においても、用紙の読取精度が劣化しない画像形成装置について説明する。
本実施形態は、給紙部から用紙が搬送され、画像形成部に到達するまでの間に搬送速度が加減速される場合においても、用紙の読取精度が劣化しない画像形成装置について説明する。
また、本実施形態の画像形成装置は、高解像度でカラー印刷を行うカラー複写機、さらには原紙をスキャンして複写する機能、外部機器との通信を行う機能、ファクシミリ装置としての送受信及び印刷する機能など多彩な処理を行うことができる複合機器(MFP)などが含まれる。さらに、画像形成の方法はインクジェット方式、電子写真方式など特定の方式に限定されない。
図1に示す本実施形態の画像形成装置1は、スキャナが併設されたインクジェット方式の複合機器である。この画像形成装置1は大きく分けて、原稿を読み取るスキャナ部11、画像データに対して画像処理を施す画像処理部12、複写用紙(以下用紙と称する)にプリントして出力するプリンタ部13、および画像形成装置1を統合して制御する主制御部14を有している。
スキャナ部11は、原稿を読み取る原稿台111と、原稿を照明する光源112、原稿の反射光を導くミラー113a、113b、113c、反射光を集光するレンズ114およびラインセンサ部115を有する。点線矢印で示すように、スキャナ部11の原稿台111より読取られる原稿パターンは、光源112により照射され、この反射光がミラー113a、113b、113cからレンズ114を介してラインセンサ部115に入射する。ラインセンサ部115では、これをカラー別に配置されたラインセンサによって光電変換し画像信号を出力する。
画像処理部12では、画像形成装置1などに接続されたPC(パーソナルコンピュータ)や画像形成装置1の図示しないメモリスロットなどに挿入されたメモリなどから画像データを取得する。あるいは、ラインセンサ部115で読み取られた画像信号を取得しディジタル処理などを施す。そしてこれらの取得画像データに所定の画像処理を施した後、プリンタ部13へ出力する。
プリンタ部13は、給紙部130、ピックアップローラ131、レジストセンサ132、レジストローラ133、用紙検知部134、搬送ドラム135、プリントヘッド部136、複数の搬送ローラ137a、137b、137c、排紙トレイ138、剥離爪139、帯電ローラ140、および除電チャージャ141などを有している。
給紙部130からピックアップローラ131にて取り出された用紙Pは、レジストセンサ132、レジストローラ133によって用紙Pの先端部が検出される。その後、帯電ローラ140にて電荷を与えられ、搬送ドラム135に密着しながらプリントヘッド部136まで搬送される。
プリントヘッド部136は画像処理部12から出力される信号に基づいて画像形成処理を行う。画像形成後は、除電チャージャ141で用紙Pの電荷を除去する。用紙Pを剥離爪139にて搬送ドラム135から剥離した後、搬送ローラ137a、137b、137cで搬送され、排紙口138から排紙する。
主制御部14は、スキャナ部11、画像処理部12、およびプリンタ部13などを統合して制御する、また、他のPCとのネットワーク管理など、周辺機器との接続管理なども合わせて行う。
図2は、プリンタ部13のブロック構成図を示している。なお、プリンタ動作を説明するために、画像処理部12、主制御部14などについても合わせて記載している。
プリンタ部13は、基準クロック21が入力される主制御部14によって制御される。プリントヘッドドライバ22は、画像処理部12からの信号に基づきプリントヘッド部136を駆動する。なお、プリントヘッド部136は、Y(イエロー)、M(マゼンダ)、C(シアン)、K(ブラック)などの複数のカラーヘッドを有する。
また、レジストローラ133を回転させるレジストモータを駆動するレジストモータドライバ23、およびレジストセンサ132のセンサ出力を検出するレジストセンサ検出部24を有している。
レジストローラ133に用紙を突き当てることによって搬送する用紙Pの起点と傾きを修整し、レジストセンサ132によって用紙Pの有無などを検出する。レジストセンサの種類によっては搬送する用紙の傾きなどを検出してレジストローラ133の角度などを調整するものもある。
用紙検知部134は、用紙検知センサ部201、速度検出部202、F/V変換部203、用紙検知用クロック生成部204、光量調整部205、変換開始信号生成部206、発光信号生成部207、およびA/D変換部208を有する。
用紙検知センサ部201は、レジストローラ133を起点として搬送される用紙Pの表面状態を所定の解像度にて検知する。
ここで用紙の表面状態とは、「用紙の寸法」、「用紙の表裏」、「用紙に形成された穴」、「用紙の破れ」、「用紙に記載された文字」、「用紙の色」、「用紙の付着物」などである。
「用紙の寸法」を検知することで、用紙寸法と画像寸法を一致させることが可能であり、縁なし印刷などの場合に用紙周辺の搬送部にインクなどが付着することを防止できる。
また、「用紙の表裏」を検出することで、裏紙などを画像形成装置で使用する場合に、文字のある面に印刷することを防止することができる。さらに裏紙を使用する場合は、ホッチキスで固定した部分の破れ、穴などが生じている場合が多く、「用紙に形成された穴」および「用紙の破れ」などを検出することが可能である。
「用紙に記載された文字」については、「用紙の表裏」が検出可能であるとともに、表裏ともにすでに文字が印刷されている場合なども検出することが可能である。あるいは、検知した文字・画像そのものを画素単位でメモリなどに一旦記憶しておくことも可能である。メモリに記憶してあれば、印刷動作に失敗しても、もとの情報を復元して印刷することが可能である。
「用紙の色」については、画像などが印刷された「用紙の表裏」を検出するとともに、「用紙の付着物」、例えばホッチキス針やクリップなどを検出することが可能である。
この場合は用紙検知センサにカラーセンサを用いることが好ましい。
また、用紙Pの表面状態の良否の判断は主制御部14にて行われる。ある所定の表面状態と比較して不良であると判断された場合には、操作パネルなどのメッセージ表示部25にメッセージを表示し注意喚起を行うと同時に印刷動作を一旦中止する。
次に、本実施形態の用紙検知センサ部201の構造を図3に示す。矢印で示す用紙搬送方向に対する断面を示している。ここで用紙検知センサ部201は、密着型イメージセンサ(CISセンサ)を例にとって説明する。
図3に示すように、基板31と基板31上に実装されたセンサアレイ32とセンサ出力を処理する処理回路33、ロッドレンズアレイ34、光源35、およびカバーガラス36から構成される。そして、カバーガラス36上を用紙Pが矢印の搬送方向に搬送され、用紙Pの表面状態が検知される。
光源35は複数のLEDチップがアレイ状に配置されたLEDアレイや、1個あるいは2個のLEDチップから出力された光を導光板にて長手方向に展開したものを使用する。光源35から発した光は、カバーガラス36を透過し搬送される用紙Pを照明する。照明された用紙Pの反射光はロッドレンズアレイ34を介して、センサアレイ32に結像され、センサアレイ32は用紙Pの表面状態を検知する。
また、図4を用いて、用紙検知センサ部201の読取動作を説明する。通常、密着型イメージセンサは、A4サイズやA3サイズといった最大読み取りサイズに応じた画素数を有するCMOSイメージセンサが内蔵されていることが一般的である。このため、本実施形態においてもセンサアレイ32としてCMOSイメージセンサのラインセンサを仮定している。
図4は、ラインセンサの第1画素から第n画素までの各画素の出力を走査する水平走査回路40を示している。また第n画素内に示すように、各画素は、フォトダイオード41、シャッター42、キャパシタ43、アンプ44、画素信号線45、およびリセット回路46を有している。
この時、各画素での動作は次のようである。
(1)フォトダイオード41で光電変換を行う。
(2)シャッター42で、フォトダイオード41を照明する光の時間を制御する。
(3)キャパシタ43で、フォトダイオード41から光電変換された電子を蓄える。
(4)アンプ44で、キャパシタ43の電子を増幅する。
(5)画素信号線45で、外部に電子を伝達する。
(6)リセット回路46で、キャパシタ43をリセットする。
(1)フォトダイオード41で光電変換を行う。
(2)シャッター42で、フォトダイオード41を照明する光の時間を制御する。
(3)キャパシタ43で、フォトダイオード41から光電変換された電子を蓄える。
(4)アンプ44で、キャパシタ43の電子を増幅する。
(5)画素信号線45で、外部に電子を伝達する。
(6)リセット回路46で、キャパシタ43をリセットする。
また、水平走査回路40には読出走査のための用紙検知用クロックMckが入力される。この用紙検知用クロックMckによって、各画素のキャパシタ43に蓄積された電子を、第1画素から第n画素まで順次取り出す。取り出された電子は後段のアンプ44によって増幅され、アナログ信号SOUTが外部に出力される。
以上は、CMOSイメージセンサについての動作を説明した。しかし、CCDイメージセンサやその他のセンサ方式でも照明された用紙の表面状態を画素値単位で取り出すことが可能である。
速度検出部202は、レジストローラ133から画像形成部であるプリントヘッド部136に送られるまでの用紙の搬送速度を検出する。速度検出の方法は種々考えられるが、本実施形態では、レジストローラ133を回転するレジストモータまたは、レジストローラ133自体にエンコーダを配置し、そのエンコーダ出力FOによって搬送速度を検出する。
エンコーダ出力は、レジストモータまたはレジストローラ133の回転数を検出し、その回転数に応じたパルスを出力する。レジストローラ133にてすべりなどが発生していない場合は、用紙が適切に搬送されていると考えることができる。したがって、このエンコーダ出力のパルス周波数を用いて用紙Pの搬送速度を検出できる。用紙Pの搬送速度が速くなれば、エンコーダ出力のパルス周波数が高くなり、用紙Pの搬送速度が遅くなれば、パルス周波数は低くなるため、用紙Pの搬送速度とエンコーダ出力FOのパルス周波数との対応関係を求めることができる。
F/V変換部203は、エンコーダ出力FOのパルス周波数を整流などの方法によって電圧値VOに変換する。この電圧値VOは、用紙Pの搬送速度の大きさを表しており、後述する用紙検知用クロックMckの生成や、用紙Pを照明する光源35の光量調節などの制御に使用する。
用紙検知用クロック生成部204は、F/V変換部203からの出力電圧値VOを用いて、用紙Pの表面状態を所望の解像度で検知する用紙検知用クロックMckを生成する。入力電圧に応じて所望の周波数を出力する周波数シンセサイザを用いることで、電圧値VOに応じて用紙検知用クロックMckの周波数を変更する。
例えば、用紙Pの搬送速度がVpの時のF/V変換部203の出力電圧値が用紙検知用クロック生成部204に入力される場合を考える。この時、用紙検知用クロック生成部204の出力周波数は主走査方向の所定の解像度を満足できる周波数Fmckとなるようにあらかじめ主制御部14に設定されている。
光量調整部205は、例えば電子ボリュームなどで構成されている。光源35を構成するLEDと直列に抵抗値VRの抵抗が接続されるような単純な回路構成の場合では、F/V変換部203からの出力電圧値に対して、反比例するような抵抗値VRを設定する。
抵抗値VRは、光源35の駆動回路構成によっては、必ずしもF/V変換部203での出力電圧値に反比例する値とは限らなくてよい。光源35を駆動する回路構成に応じて適宜最適なVRを設定する。すなわち、光量調整部205は光源35の駆動回路に対して、光量と搬送速度とが所定の関係(例えば比例関係)を満足するように、光源35の光量を制御できればよい。
変換開始信号生成部206はカウンタで構成されており、用紙検知用クロック生成部204で生成された用紙検知用クロックMckを所定数カウントする毎に、センサアレイ32の1ラインに相当する変換開始信号TRを発生する。この変換開始信号TRは、主制御部14から出力される読取動作開始信号STARTに同期して生成される。
発光信号生成部207は、光源35を駆動するため、用紙検知用クロックMckと同期する発光制御信号LED_ONを生成する。この発光制御信号LED_ONは用紙検知センサ部201に入力される。
A/D変換部208は、用紙検知センサ部201のセンサアレイ32から出力されるアナログ信号SOUTをディジタル信号DOUTに変換し、このディジタル信号DOUTは主制御部14に入力される。
次に、図5を用いて用紙検知部134の各制御信号の関係について説明する。また、図6を用いて搬送速度と副走査方向の解像度の関係について説明する。ここで、図5(a)は用紙搬送速度の時間変化、図5(b)は、変換開始信号TRの周波数の時間変化、図5(c)は、用紙検知用クロックMckの周波数の時間変化、および図5(d)は光源35の光量Powの時間変化を表している。
図5(a)に示すように、時間t0において、用紙Pの搬送速度はプロセス速度Vpであり、時間t1までに搬送速度はVp×2と加速する。時間t2においては、搬送速度はVpに減速され、時間t3において搬送速度Vpで一定となるような制御スケジュールを仮定する。時間t0から時間t2までが、レジストローラから133からプリントヘッド部136まで移動する用紙搬送時間に対応し、時間t3以降は、プリントヘッド部136による画像形成時間に対応する。
用紙Pの搬送速度はレジストローラ133を駆動するレジストモータで制御され、レジストモータには速度制御が容易なパルスモータを使用する。レジストローラ133に用紙が給紙され、用紙Pの傾きを修正した後に、レジストモータが回転し、レジストローラ133を介して、用紙Pを初期速度Vp(プロセス速度)で搬送が開始される。さらに時間t1時までには、レジストモータの回転数を上昇させ、用紙搬送速度がVp×2に到達するよう加速される。用紙Pがプリントヘッド部136に到達する時間t2時には、搬送速度をプロセス速度Vpに減速する。この後、搬送ドラム135に対して一定のプロセス速度Vpで用紙Pを搬送し印字動作を行う。搬送ドラム135に吸着した用紙は、剥離爪139によってドラムから剥離され、排紙口138から排紙される。
図5(b)に示すように、用紙の搬送速度がVpの時の変換開始信号TRの周波数をFtrとすると、変換開始信号TRの周波数は用紙搬送速度と比例するように制御される。用紙Pの搬送速度が2倍(2×Vp)になれば周波数は2倍(2×Ftr)となる。
また図5(c)に示すように、用紙の搬送速度がVpの時、用紙検知用クロックMckの周波数をFmckとすると、用紙検知用クロックMckについても用紙搬送速度が2倍(2×Vp)になれば周波数は2倍(2×Fmck)となるように制御される。
この時、図5(d)に示すように、用紙Pの搬送速度がVpの時、光源35の光量をPowとすると、光源35の出力も光量調整部205で設定される抵抗値VRによって制御される。用紙搬送速度が2倍(2×Vp)になれば光量も2倍(2×Pow)となる。
以上のように構成された画像形成装置1において、用紙検知部134の読取動作を、図6を参照して説明を行う。
図6(a)は、読取動作開始信号STARTの時間波形、図6(b)は、用紙検知用クロックMckの時間波形、図6(c)は、変換開始信号TRの時間波形、図6(d)は、発光制御信号LED_ONの時間波形、および図6(e)は光源35の光量の時間波形である。
また、図7(a)は用紙Pの搬送速度がプロセス速度Vpと等しい場合の解像度、図6(b)は用紙Pの搬送速度が変化した場合に読取速度を制御しない場合の解像度、図6(c)は、用紙速度が変化した場合に読取速度を制御する場合の解像度を示している。
図6(a)に示すように、読取動作開始信号STARTによって読取動作が開始されると、用紙検知部134における用紙検知動作が開始される。読取動作開始信号STARTが主制御部14から出力されると、速度検出部202による用紙搬送速度の検知が行わる。
そして図6(b)に示すように、用紙検知用クロック生成部204では、検知された用紙速度に比例した用紙検知用クロックMckが生成される。また、図6(c)に示すように、用紙検知用クロックMckに同期する変換開始信号TRが発生する。変換開始信号TRは、用紙検知用クロックMckをカウンタにて予め決められた所定数だけカウントすることによって一定周期で生成される。この周期が1ライン分の読み取り周期となるとともに、この周期に含まれる用紙検知用クロックMckのクロック数が主走査方向の解像度を決定する。
変換開始信号TRが入力すると同時に、センサアレイ32の各画素におけるCMOS回路内のキャパシタ43が基準電圧にリセットされ、その際、アナログ信号SOUTも一旦基準電圧レベルとなるように制御される。
図6(d)に示すように、キャパシタ43のリセット終了後、発光制御信号LED_ONにより光源35が発光し、搬送される用紙Pを照明する。光源35光源の光量Powは、あらかじめ読取速度(読取周期)及びシャッター時間に基づいて最適値が決められている。
発光制御信号LED_ONが用紙検知センサ部201に入力されている間、各画素のCMOS回路はシャッター42を開いて光源35が照明する用紙の反射光をフォトダイオード41に取り込む。
上記動作を変換開始信号TR周期で繰り返し実施することによって、搬送される用紙の表面状態を主走査方向および副走査方向に読み取ることができる。
図7(a)に示すように、変換開始信号TRの周期時間で用紙が移動する距離は、用紙の搬送速度をVp、変換開始信号TRの周期をTtrとすれば、L1=Vp×Ttrとなる。この移動距離L1は搬送方向(副走査方向)の解像度を決定する。
図7(b)は、変換開始信号TRの周期時間を変化させずに用紙の搬送速度を2倍にした時の移動距離L2を表している。この時は、L2=2×Vp×Ttrとなる。従ってL2はL1の2倍となり解像度は1/2に低下する。
しかしながら、図7(c)に示すように、本実施形態では、用紙搬送速度の加速・減速に応じて、用紙検知用クロックMckの周波数も変化させるため、それを計数するカウンタで構成されている変換開始信号TRの周波数も同様に変化する。
すなわち、用紙搬送速度が2倍(2×Vp)になれば、用紙検知用クロックMckの周波数も2倍(2×Fmck)になり、変換開始信号TRの周波数も2倍(2×Ftr)(読み取り周期TはTtr/2)となるため、1ライン当たりの移動距離=2×Vp×Ttr/2=L1となって副走査方向の解像度は劣化しない。また、変換開始信号TRの読み取り周期が変化してもその周期内に含まれる用紙検知用クロックMckのクロック数も変化しないため、主走査方向の解像度も一定に保たれる。
また、図6(e)に示すように、光源35の光量は、用紙搬送速度に比例して増減する。F/V変換部203の出力は、光量調整部205に入力され、入力電圧に反比例した抵抗値VRを出力する。この抵抗値VRによって光源35に流れる電流値を制御する。このため用紙搬送速度が2倍(2×Vp)になれば、光源35の光量も2倍(2×Pow)となる。
このような構成によれば、用紙検知用クロックMckの1クロックあたりの光量が等しくなるため、各画素を読み取る際のS/N比(信号対雑音比)が一定となる。このため用紙搬送速度が変化しても光量不足による読取誤りが防止でき、検知精度を保つことができる。
また、検知精度を維持するために必要なS/N比より小さくならないように、光量を調整する制御なども可能である。この場合は、センサアレイ32の受信感度や受光レベルに対するダイナミックレンジを考慮して適宜設定する。
以上述べたように、本実施形態によれば、給紙部から画像形成部に到達するまでの間に用紙の搬送速度が加減速される場合においても、用紙の読取精度が劣化しないという効果を奏する。
しかも、用紙の表面状態について「用紙の寸法」、「用紙の表裏」、「用紙に形成された穴」、「用紙の破れ」、「用紙に記載された文字」、「用紙の色」、「用紙の付着物」などを検知するため、搬送部にインクなどが付着することを防止できる。
また、「用紙の表裏」を検出することで、裏紙などにプリントする場合に、文字のある面や、例えばホッチキス針やクリップなどの用紙の付着物に印刷することを防止することができる。
さらには、「用紙に記載された文字」をメモリなどに一旦記憶しておくことも可能であるため印刷動作に失敗しても、もとの情報を復元することが可能である。
用紙Pの表面状態が主制御部14にて不良と判断された場合には、図示しない操作パネルなどのメッセージ表示部25にメッセージを表示し、注意喚起または印刷動作を中止することが可能である。
(第2の実施形態)
本実施形態は、画像形成装置だけに限定されず、その他の媒体を搬送する装置に適用した例を示す。搬送する媒体の搬送速度が変化しても所定の解像度を維持したまま、媒体の表面状態の検知が行える。
本実施形態は、画像形成装置だけに限定されず、その他の媒体を搬送する装置に適用した例を示す。搬送する媒体の搬送速度が変化しても所定の解像度を維持したまま、媒体の表面状態の検知が行える。
図8は、本実施形態の媒体搬送装置2の全体図である。図8に示すように、媒体搬送装置2は、媒体Mが巻かれたリール80、搬送モータ部81、複数の搬送ローラ82a、82b、起点検出部83、速度可変部84、2次元の媒体検知センサ85、速度検出部86、読取速度調整部87、光源88、および光量調整部89を有している。
図8に示すように、搬送される媒体Mの形状は、用紙のように厚みが薄いものだけでなく、厚みがあってもよい。さらには円筒形状のものであってもよい。例えば、ドラムまたはリール80に、巻かれたケーブル、ホース、チューブなどの皮膜に形成された穴の検査などに応用が可能である。
媒体Mが巻かれたリール80、搬送モータ部81、複数の搬送ローラ82a、82bなどで搬送路を形成し、Z方向へ媒体Mを搬送する。
起点検出部83は媒体Mの起点を検出する。起点検出は、図2のレジストセンサ132およびレジストセンサ検出部24などによる方法を用いる。
速度可変部84は媒体Mの搬送速度を可変する。搬送速度可変の方法は、搬送モータ部81の回転数をコントロールするなどの方法によって行える。
2次元の媒体検知センサ85は、X方向、Y方向にそれぞれ2つずつ、計4つの媒体検知センサ85a、85b、85c、85dで構成されており、媒体の搬送方向(ここではZ方向)と垂直な走査方向(X方向、およびY方向)における媒体Mの表面状態をそれぞれ所定の解像度で検出する。
速度検出部86は、媒体Mの搬送速度を検出する。搬送速度検出の方法は、図2に示したように、搬送モータ部81部に付けられた図示しないエンコーダなどのパルスを検出し、F/V変換部203にて搬送速度に対応した電圧値を取得する。
読取速度調整部87は、搬送速度に比例した媒体検知用クロック(第1の実施形態の用紙検知用クロックMckに相当)を生成する。読取速度調整は、搬送速度に対応した電圧値から周波数シンセサイザなどで生成する。4つの媒体検知センサ85a、85b、85c、85dにラインセンサを用いている場合は、1ラインに対応する変換開始信号TRをそれぞれ生成する。
光源88は、2次元の媒体検知センサ85が光センサにて構成されている場合に配置される。例えば、媒体Mの表面の凹凸などを静電容量等により検知する場合には不要である。
光量調整部89は、2次元の媒体検知センサ85が光センサで構成される場合に、媒体Mの搬送速度に応じて光源88の光出力を調整する。搬送速度が変化しても、各媒体検知センサ85a、85b、85dの媒体検知用クロック当たりのS/N比を一定に保つことが可能である。
なお、媒体の表面状態とは、第1の実施形態の用紙の表面状態に加え、媒体の「起点からの立体サイズ」、「立体表面上の凹凸」、「立体表面上の欠陥」、「立体表面上の色の違い」、「立体表面の付着物」などである。「立体表面上の凹凸」は、光センサではボケなどから検知し、静電容量などでは容量変化などで検知する。
また、表面上の不良が検出された場合には、不良点が媒体起点からのどの位置にあるかが判別可能である。
従って、第2の実施形態によれば、第1の実施形態の効果に加え、様々な媒体の搬送装置おいても同様の効果を奏する。さらに用紙のように厚さの薄いものだけでなく、厚みのあるもの、円筒形状のもの、長手方向にリールやドラムで巻かれているものなどに対しても適用が可能である。
(第3の実施形態)
図9は、第3の実施形態の媒体搬送装置の全体図を表している。この媒体搬送装置3は、第2の実施形態の媒体搬送装置2a、2b、プロセス処理装置91、表面状態良否判断部92を有する。
図9は、第3の実施形態の媒体搬送装置の全体図を表している。この媒体搬送装置3は、第2の実施形態の媒体搬送装置2a、2b、プロセス処理装置91、表面状態良否判断部92を有する。
本実施形態において、プロセス処理装置91は、消えるインクトナーを用いて画像形成された用紙のインク消去処理装置に適用する。消えるインクトナーを用いた画像形成装置はOA用紙の再利用が目的であり、画像形成装置とは別に、印刷済みの用紙を白紙に戻すインク消去装置が必要である。用紙を繰り返し再利用するため、再利用できるかどうか用紙の状態を検知することが重要となる。また、インク消去処理は比較的時間がかかるため、インク消去処理以外では用紙の搬送速度を変化させる。
媒体搬送装置2aでは、用紙の穴、破れ、しわ、付着物などの用紙の表面状態を主として検知し、表面状態良否判断部92で不良と判断されたものはメッセージを表示するか、インク消去処理を行わず、排紙処理を行う。また、表面状態が良好なものは消去プロセスに回し、白紙化を施す。
プロセス処理装置91によるインク消去処理後、媒体搬送装置2bでは用紙の表裏についてインクが消去されたかどうか検査するため、文字、画像、色などを主として検知する。これは、蛍光マーカペンや消えるインク以外のペンなどで書き込みなどがあると消去できず、全面が白紙にならないからである。
また媒体搬送装置2bでは、用紙の表裏を検出する必要があるため、媒体検知センサ85は、用紙の表面と検出する媒体検知センサ85aと、用紙の裏面を検出する媒体検知センサ85cの2つを用意する。
従って、第3の実施形態によれば、複数の媒体搬送装置を適宜、プロセス処理装置の前後に配置することで、プロセス前後の処理が効率的になされているかどうかを検査可能である。
以上述べたように、本実施形態の画像形成装置および媒体搬送装置によれば、媒体搬送速度が加減速される場合にも、読取精度を低下させずに、媒体の表面状態を高精度で読み取ることが可能である。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
2 …媒体搬送装置
35…光源
84…速度可変部
85…媒体検知センサ
87…読取速度調整部
134…用紙検知部、
201…用紙検知センサ部
202…速度検出部、
205…光量調整部。
35…光源
84…速度可変部
85…媒体検知センサ
87…読取速度調整部
134…用紙検知部、
201…用紙検知センサ部
202…速度検出部、
205…光量調整部。
Claims (7)
- 搬送速度が変化する画像形成前の用紙を照明し、その表面状態を主走査方向に所定の解像度で検出する用紙検知手段と、
前記搬送速度を検出する搬送速度検出手段と、
前記検出された搬送速度に応じて走査方向の読取速度を調整する読取速度調整手段と、
前記読取速度に同期して前記用紙を照明する光量を調整する光量調整手段と、
を有する画像形成装置。 - 前記読取速度調整手段は、前記搬送速度にかかわらず副走査方向の解像度が一定となる読取速度に調整する請求項1記載の画像形成装置。
- 前記光量調整手段は、信号対雑音比が一定になる光量に調整する請求項2記載の画像形成装置。
- 媒体を搬送経路に搬送する媒体搬送手段と、
前記媒体を搬送する速度を可変する搬送速度可変手段と、
搬送方向と垂直な走査方向における媒体の表面状態を所定の解像度で検出する媒体検知手段と、
前記媒体を搬送する搬送速度を検出する搬送速度検出手段と、
前記検出された搬送速度を用いて前記走査方向の読取速度を調整する読取速度調整手段と、
を有する媒体搬送装置。 - 前記読取手段調整手段は、前記搬送速度にかかわらず媒体搬送方向の解像度が一定となる読取速度に調整する請求項4記載の媒体搬送装置。
- 搬送経路内に搬送される前記媒体を照明する照明手段と、
前記読取速度に同期し、前記照明手段の光量を調整する光量調整手段と、
をさらに有する請求項5記載の媒体搬送装置。 - 前記媒体の起点を検出する起点検出手段をさらに有する請求項5記載の媒体搬送装置。
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JP2012043111A JP2013179532A (ja) | 2012-02-29 | 2012-02-29 | 画像形成装置および媒体搬送装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2012
- 2012-02-29 JP JP2012043111A patent/JP2013179532A/ja active Pending
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