JP4801384B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの画像形成装置に関する。

画像形成装置は、原稿の位置及び用紙の位置がずれた場合でも用紙の正しい位置に自動的に精度よく原稿画像を形成することが要求されており、この要求に応える技術も、例えば特許文献１に提案されている。
特開平８−１７１２６６号公報

ところで近年の画像形成装置は、その高速化が進むことにより、印刷業界に進出し始めている状況にある。この業界においては印刷物の印刷精度、すなわち用紙に対する画像位置精度を守ることは必須であり、その精度はこれまで以上に高いものが要求されている。
例えば、製本印刷や中綴じ印刷において画像形成された用紙をまとめて裁断する際に、用紙に対する画像位置がずれていると、画像によっては余白が残ってしまったり、画像が欠けてしまったりするなど、仕上がりの品質に影響が生じてしまうため、製品として不具合が発生する恐れがある。従って上記の如く画像位置を調整する技術はあるとしても、さらなる画像位置精度が要求されている。
本発明は、搬送中の用紙位置を的確に把握し、それに合わせた画像形成を行うことで画像位置精度を高めることができる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、少なくともひとつの発光素子からなる発光部と複数の受光素子を等間隔で一列に配置した受光素子列からなる受光部を有し、搬送方向に直交する方向の用紙位置を検出する用紙位置検出手段と、前記発光部の発光量及び用紙端部を判定する受光部出力の閾値を用紙種類に対応して有するテーブルと、を備え、前記発光部の発光量及び前記閾値の設定値は、前記テーブルに基づき、選択入力された用紙種類毎に決定され、その後調整可能であって、前記テーブルは、用紙種類毎に前記発光部の発光量及び前記閾値の設定値のデフォルト値と、用紙種類に応じて調整された場合には調整後の値を保持する画像成装置を最も主要な特徴とする。
請求項２記載の発明では、発光部と受光部は、搬送される用紙を挟んで対向した位置に配置されている請求項１の画像形成装置を主要な特徴とする。
請求項３記載の発明では、発光部と受光部は、搬送される用紙の同一面に並列に配置されている請求項１の画像形成装置を主要な特徴とする。

本発明は、少なくともひとつの発光素子からなる発光部と複数の受光素子を等間隔で一列に配置した受光素子列からなる受光部を有し、搬送方向に直交する方向の用紙位置を検出する用紙位置検出手段と、発光部の発光量及び用紙端部を判定する受光部出力の閾値を用紙種類に対応して有するテーブルとを備えたので、搬送中の用紙位置を的確に把握することができ、それに合わせた画像形成を行うことで画像位置精度を高めることができる

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
図１は本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。画像形成装置の中央に画像形成部１が配置され、この画像形成部１のすぐ下方に給紙部２が配置されている。給紙部２は複数具備され、それぞれに給紙トレイ２１を備えている。画像形成部１の上方は、原稿を読み取る読取部３が配設されている。画像形成部１の左側には排紙収納部４が形成され、画像形成された用紙が排紙収納される。
画像形成部１には作像部６が配置され、ドラム状をした感光体６１の周囲には、表面に帯電処理を行う帯電部６２、画像情報を表面にレーザー光で照射する露光部７、表面に露光されて形成された静電潜像を可視化する現像部６３、及び感光体６１に残留するトナーを除去回収するクリーニング部６４が配置されている。
また、感光体６１に作像したトナー像を用紙に転写する転写部８、用紙上のトナー像を定着処理する定着部９がそれぞれ配置されている。定着部９を通過した用紙は排紙ローラ１０により排紙収納部４に排紙される。両面印刷時は、用紙は分岐部１１にて分岐され、反転両面部１２で用紙が反転されてレジストローラ２３まで搬送され、レジストローラ２３で用紙のスキューが補正され、裏面画像形成動作に至る。
給紙部２においては、給紙トレイ２１に未使用の用紙が収容されており、回動可能に支持された底板２４は、最上紙がピックアップローラ２５に当接する位置まで上昇する。給紙ローラ２６の回転により、最上紙は給紙トレイ２１から送り出され、レジストローラ２３へと搬送される。

レジストローラ２３は用紙の搬送を一時止め、感光体６１表面のトナー像と用紙の先端との位置関係が所定の位置になるよう、タイミングをとって回転が開始するように制御される。
読取部３では、コンタクトガラス３１上に載置される原稿の読み取り走査を行うために、原稿照明用光源とミラーよりなる読取走行体３２、３３が往復移動する。この読取走行体３２、３３により走査された画像情報は、レンズ３４の後方に設置されているＣＣＤ３５に画像信号として読み込まれる。
この読み込まれた画像信号は、画像処理部（図示せず）によってデジタル化され画像処理される。画像形成部１では、画像処理部によって処理された画像信号に基づいて、露光部７内のレーザダイオードＬＤ（図示せず）の発光により感光体６１の表面に静電潜像が形成される。ＬＤからの光信号は、公知のポリゴンミラーやレンズを介して感光体６１に至る。読取部３の上方には、原稿を自動的に搬送する自動原稿搬送装置１００が取り付けられるようになっている。
本実施形態の画像形成装置は、上記したように原稿を読み取りデジタル化して用紙に複写する、いわゆるデジタルコピー機としての機能の他に、図示せぬ制御部により原稿の画像情報を遠隔地と授受するファックスの機能や、コンピュータが扱う画像情報を用紙上に印刷するいわゆるプリンタの機能を有する多機能の画像形成装置である。上記コピー機としての設定は、ユーザーが任意に設定可能な操作部で行う。また、どの機能によって形成された画像（画像が形成された用紙）もすべて排紙収納部４に排出される。
分岐爪１１にて分岐され、反転両面部１２を経由して反転され、反転排紙ローラ１３を経由して排出され、排紙収納部４にスタックされた用紙は画像面が下面になった状態であり、コピー、ファクシミリ、プリンタで扱う原稿の処理順が１ページからの印刷であっても、排紙収納部４から取り出したときに１ページ目が最上になっており、改めてページを揃えるなどの作業から開放される。

本発明の画像形成装置は用紙に対する画像の位置合わせを行うもので、画像形成部１の搬送上流側に配置した用紙位置検出手段１５によって用紙端部を検知して、それに基づき画像形成部１にて用紙に画像形成を行うものである。以下、図を用いて内容を説明する。
図２及び３に示すように用紙位置検出手段１５は、少なくとも１つの発光素子１６−１からなる発光部１６と、複数の受光素子１７−１を等間隔で一列に配置した受光素子列１７−２からなる受光部１７からなる。図２は透過型の用紙位置検出手段１５を示す。また図３は反射型の用紙位置検出手段１５を示している（（１）は用紙と対面している状態を示し、（２）は平面を示す）。
用紙位置検出手段１５で用紙端部を検出する際には、発光部１６を発光させた際に、受光部１７の用紙の有無による出力値の変化によって端部を割り出し、閾値を設けることでその判断（用紙端部か否か）を行う。また用紙としては、一般的な普通紙の他に、厚紙、薄紙、第二原図、あるいは高反射率紙、普通紙、低反射率紙など画像形成部１にて画像形成が可能なものとなる。
図４は用紙有無による透過型用紙位置検出手段（図２に示す）の出力特性図であり、図５は用紙有無による反射型用紙位置検出手段（図３に示す）の出力特性図である。これらの図は用紙端部近傍における出力を微視的に示している。
まず図４の出力特性について説明する。用紙を検出していない状態（用紙端部の左側）においては、受光部１７の出力はハイレベルにある。用紙端部近傍で多数の受光素子の一部が用紙と対面し始めると、受光部１７の出力は徐々に低下して行き、完全に用紙と対面（用紙を検出）した状態（用紙端部の右側）においては、受光部１７の出力はローレベルになる。
ここで普通紙の場合、用紙端部と閾値が合致するので、正確に用紙端部が検出される。厚紙の場合は受光部１７の出力が閾値に達するのは、正確な用紙端部位置手前である。薄紙の場合はその逆である。

次に図５の出力特性について説明する。用紙を検出していない状態（用紙端部の左側）においては、受光部１７の出力はローレベルにある。用紙端部近傍で多数の受光素子の一部が用紙と対面し始めると、受光部１７の出力は徐々に高くなり、完全に用紙と対面（用紙を検出）した状態（用紙端部の右側）においては、受光部１７の出力はハイレベルになる。
ここで普通紙の場合、用紙端部と閾値が合致するので、正確に用紙端部が検出される。高反射率紙の場合は受光部１７の出力が閾値に達するのは、正確な用紙端部位置手前である。低反射率紙の場合はその逆である。
上述したように、全ての用紙種類に対して同一の発光量、及び同一の閾値によって用紙端部を判断することは困難である。つまり用紙種類によって閾値と発光部１６の発光量のいずれか一方あるいはその双方を変えないと、的確な用紙端部検出ができないことになる。
図６は用紙種類と発光量、閾値、調整値との関係のテーブルを示す図である。図６のテーブル（メモリ手段）１８に示すように、本発明は、複数の用紙種類に対してそれぞれ発光量の値と出力値の閾値を保持している。普通紙、厚紙、薄紙、第二原図（あるいは高反射率紙、普通紙、低反射率紙）などの各設定値は画像形成装置にデフォルトとして保持されている。またこれらの発光量、閾値を調整する調整値１８ａをそなえ、任意に調整することが出来る。
図７は表示入力装置の表示パネルにおける表示例を示す図である。表示パネル１９において、使用する用紙種類（この例では薄紙、普通紙、厚紙）を選択する。ユーザーが選択した用紙種類に対応した発光量、及び閾値の各設定値を図６のテーブルに基づいて決定する（この制御は画像形成装置の図示しない制御手段（ＣＰＵ）によってなされる）。
これにより、用紙の種類の如何に関わらず、常に正確に用紙端部を検出することができる。従ってその用紙位置に合わせた画像形成を行うことで、画像位置精度を高めることが可能となる。
また、発光量及び閾値の設定値を調整可能とする。この設定値は、普通紙、厚紙、薄紙、第二原図などにおける代表的な用紙種類に応じた値をデフォルトとしたものであるため、ユーザーが使用する全ての用紙種類に対応させるために、設定値を調整可能とするものである。これにより、全ての用紙種類において画像位置精度を高めることが可能となる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成図。 透過型の用紙位置検出手段の構成図。 反射型の用紙位置検出手段の構成図。 用紙有無による透過型用紙位置検出手段の出力特性図。 用紙有無による反射型用紙位置検出手段の出力特性図。 用紙種類と発光量、閾値、調整値との関係のテーブルを示す図。 表示入力装置の表示パネルにおける表示例を示す図。

符号の説明

１５ 用紙位置検出手段、１６ 発光部、１６−１ 発光素子、１７ 受光部、１７−１ 受光素子、１７−２ 受光素子列、１８ テーブル

Claims (3)

1. 少なくともひとつの発光素子からなる発光部と
   複数の受光素子を等間隔で一列に配置した受光素子列からなる受光部を有し、
   搬送方向に直交する方向の用紙位置を検出する用紙位置検出手段と、
   前記発光部の発光量及び用紙端部を判定する受光部出力の閾値を用紙種類に対応して有するテーブルと、を備え、
   前記発光部の発光量及び前記閾値の設定値は、前記テーブルに基づき、選択入力された用紙種類毎に決定され、その後調整可能であって、
   前記テーブルは、用紙種類毎に前記発光部の発光量及び前記閾値の設定値のデフォルト値と、用紙種類に応じて調整された場合には調整後の値を保持することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記発光部と受光部は、搬送される用紙を挟んで対向した位置に配置されていることを特徴とする請求項１の画像形成装置。
3. 前記発光部と受光部は、搬送される用紙の同一面に並列に配置されていることを特徴とする請求項１の画像形成装置。

Images