(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成媒体を搬送面上に保持して搬送する搬送部と、
前記搬送部により搬送される前記画像形成媒体に画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部に対して搬送経路における上流側に配置され、搬送される前記画像形成媒体を検出する媒体検出部と、
搬送経路における前記媒体検出部と前記画像形成部との間に配置され、光源を有し、前記光源からの光を前記画像形成媒体または前記搬送面に照射して前記画像形成媒体または前記搬送面を撮像する撮像部と、
前記撮像部で得られた画像に基づいて前記画像形成媒体または前記搬送面の移動量を算出して移動量情報を生成する移動量算出部と、
前記媒体検出部の検出出力と前記移動量情報とを用いて、前記画像形成部を制御するとともに、前記光源の発光量を、前記撮像部による撮像対象位置への前記画像形成媒体の先端の到達が予測されるタイミングで搬送部用の発光量から画像形成媒体用の発光量に切り替え、前記撮像対象位置への前記画像形成媒体の後端の到達が予測されるタイミングで前記画像形成媒体用の発光量から前記搬送部用の発光量に切り替える制御を行う制御部と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記画像印刷媒体の種類に応じて、前記画像形成媒体用の発光量を設定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、用紙等に画像を形成する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置として、搬送ベルト上に用紙を保持して搬送しながらインクジェットヘッドからインクを吐出して用紙に画像を形成するものが知られている。このような画像形成装置において、特許文献１では、搬送される用紙または搬送ベルトを撮像してその移動量を検出し、検出された移動量に応じて用紙に画像を形成する技術が開示されている。
【０００３】
特許文献１の画像形成装置は、レーザダイオードから用紙または搬送ベルトに照射したレーザ光の反射光を撮像する移動量検出センサにより、用紙または搬送ベルトを撮像する。ここで、用紙と搬送ベルトとでは、反射率が異なるため、どちらを撮像するかにより、レーザダイオードの発光量を調整する調光を行う必要がある。この調光は、移動量検出センサが有するＡＧＣ（Automatic Gain Control）機能を用いて行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１０７３１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のような画像形成装置では、移動量検出センサにおける撮像対象が用紙と搬送ベルトとの間で切り替わると、ＡＧＣ機能により調光が行われる。このＡＧＣ機能による調光にはある程度の時間を要する。このため、調光が間に合わず、用紙または搬送ベルトにおいて適切な光量で撮像されない領域が発生することがある。これにより、用紙または搬送ベルトの移動量が検出されない不検出帯が生じ、その結果、用紙に形成される画像の画質が低下することがあった。
【０００６】
本発明は上記に鑑みてなされたもので、画質の低下を抑制できる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置の第１の特徴は、画像形成媒体を搬送面上に保持して搬送する搬送部と、前記搬送部により搬送される前記画像形成媒体に画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部に対して搬送経路における上流側に配置され、搬送される前記画像形成媒体を検出する媒体検出部と、搬送経路における前記媒体検出部と前記画像形成部との間に配置され、光源を有し、前記光源からの光を前記画像形成媒体または前記搬送面に照射して前記画像形成媒体または前記搬送面を撮像する撮像部と、前記撮像部で得られた画像に基づいて前記画像形成媒体または前記搬送面の移動量を算出して移動量情報を生成する移動量算出部と、前記媒体検出部の検出出力と前記移動量情報とを用いて、前記画像形成部を制御するとともに、前記光源の発光量を、前記撮像部による撮像対象位置への前記画像形成媒体の先端の到達が予測されるタイミングで搬送部用の発光量から画像形成媒体用の発光量に切り替え、前記撮像対象位置への前記画像形成媒体の後端の到達が予測されるタイミングで前記画像形成媒体用の発光量から前記搬送部用の発光量に切り替える制御を行う制御部とを備えることにある。
【０００８】
本発明に係る画像形成装置の第２の特徴は、前記制御部は、前記画像印刷媒体の種類に応じて、前記画像形成媒体用の発光量を設定することにある。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る画像形成装置の第１の特徴によれば、制御部は、媒体検出部の検出出力と移動量算出部で生成された移動量情報とを用いて、撮像部の光源の発光量を、撮像対象位置への画像形成媒体の先端の到達が予測されるタイミングで搬送部用の発光量から画像形成媒体用の発光量に切り替え、撮像対象位置への画像形成媒体の後端の到達が予測されるタイミングで画像形成媒体用の発光量から搬送部用の発光量に切り替える制御を行う。これにより、画像形成媒体または搬送部の搬送面の移動量が検出されない不検出帯の発生を防止でき、その結果、画像形成媒体に形成される画像の画質の低下を抑制できる。
【００１０】
本発明に係る画像形成装置の第２の特徴によれば、画像形成媒体の種類に応じて画像形成媒体用の発光量を設定することで、異なる種類の画像形成媒体を用いた場合でも適切に光源の発光量を設定でき、画像形成媒体に形成される画質の低下を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図２】図１に示す画像形成装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【図３】撮像部の概略構成図である。
【図４】画像形成動作を説明するための図である。
【図５】画像形成動作を説明するための図である。
【図６】レーザダイオードの発光量を調整する処理を説明するためのフローチャートである。
【図７】移動量検出センサがＡＧＣ機能のみを用いてレーザダイオードの発光量の調整を行った場合の、撮像画像に基づいて検出した用紙または搬送ベルトの搬送面の移動量を搬送速度に変換したデータの一例を示す図である。
【図８】実施の形態の処理によりレーザダイオードの発光量の設定を行った場合の、撮像画像に基づいて検出した用紙または搬送ベルトの搬送面の移動量を搬送速度に変換したデータの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。各図面を通じて同一もしくは同等の部位や構成要素には、同一もしくは同等の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、現実のものとは異なることに留意すべきである。
【００１３】
また、以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置等を例示するものであって、この発明の技術的思想は、各構成部品の配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。
【００１４】
図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成図、図２は、図１に示す画像形成装置の制御系の構成を示すブロック図である。図１、図２に示すように、画像形成装置１は、給紙部２と、ベルト搬送部３と、インクジェットヘッド部４と、用紙センサ５と、移動量検出センサ６と、制御部７とを備える。
【００１５】
なお、以下の説明における上下方向、左右方向は、図１において示す上下方向、左右方向を示すものとする。また、図１において破線で示す経路が、画像形成媒体が搬送される搬送経路Ｒであり、左から右に向かう方向が搬送方向である。以下の説明における上流、下流は、搬送経路Ｒにおける上流、下流を意味する。
【００１６】
給紙部２は、ベルト搬送部３に用紙を供給する。給紙部２は、搬送経路Ｒの最も上流側に設けられる。給紙部２は、給紙台２１と、給紙ローラ２２と、レジストローラ２３とを備える。
【００１７】
給紙台２１は、画像形成媒体である用紙Ｐを積載するためのものである。
【００１８】
給紙ローラ２２は、給紙台２１に積載された用紙Ｐを１枚ずつ取り出してレジストローラ２３に向けて送り出す。
【００１９】
レジストローラ２３は、給紙ローラ２２の下流側に設けられる。レジストローラ２３は、給紙ローラ２２から送られてきた用紙Ｐを所定のタイミングでベルト搬送部３に向けて送り出す。
【００２０】
また、給紙部２は、給紙ローラ２２を回転駆動させるモータと、レジストローラ２３を回転駆動させるモータ（いずれも図示せず）とを備える。
【００２１】
ベルト搬送部３は、レジストローラ２３の下流側に設けられる。ベルト搬送部３は、インクジェットヘッド部４に対向して設けられた環状の搬送ベルト３１と、搬送ベルト３１を周回駆動させるベルト駆動ローラ３２と、ベルト駆動ローラ３２に従動する従動ローラ３３〜３５とを備える。また、ベルト搬送部３は、ベルト駆動ローラ３２を回転駆動させるモータ（図示せず）を備える。
【００２２】
搬送ベルト３１は、多数の穴が空けられた無端ベルトからなり、図示しない吸引ファンにより穴から空気が吸引されることにより発生する負圧で用紙Ｐを、搬送ベルト３１の表面である搬送面３１１に吸着保持して搬送する。搬送ベルト３１は、請求項の搬送部に相当する。なお、ベルト搬送部３は、上記のような空気の吸引により用紙Ｐを搬送ベルト３１の搬送面３１１に吸着保持する構成に限らず、例えば、静電吸着により用紙Ｐを搬送面３１１に保持するような構成としてもよい。
【００２３】
インクジェットヘッド部４は、ベルト搬送部３の上方に配置され、用紙Ｐの搬送方向と直交する方向に複数のノズルが配列されたラインタイプの複数のインクジェットヘッドを有する。インクジェットヘッド部４は、ベルト搬送部３により搬送される用紙Ｐにインクジェットヘッドからインクを吐出して画像を形成する。インクジェットヘッド部４は、請求項の画像形成部に相当する。
【００２４】
用紙センサ５は、インクジェットヘッド部４の上流側に配置され、搬送経路Ｒ上を搬送される用紙Ｐを検出する。本実施の形態では、用紙センサ５は、搬送ベルト３１の上方に配置された光学式の反射型センサからなり、用紙Ｐが通過している際に「ＯＮ」を示す信号を出力する。
【００２５】
移動量検出センサ６は、用紙センサ５の下流側でインクジェットヘッド部４の上流側において搬送ベルト３１の上方に配置され、搬送ベルト３１の搬送面３１１または用紙Ｐの移動量を検出する。移動量検出センサ６は、移動する搬送ベルト３１または用紙Ｐにレーザ光を照射して所定の時間間隔で撮像し、得られた画像における特定の模様（例えば、搬送面３１１、用紙Ｐの表面の凹凸模様）の動きに基づいて、搬送ベルト３１の搬送面３１１または用紙Ｐの移動量を検出する。移動量検出センサ６は、撮像部６１と、移動量算出部６２とを備える。
【００２６】
撮像部６１の概略構成を図３に示す。撮像部６１は、レーザダイオード６１１と、集光レンズ６１２，６１３と、エリアセンサ６１４とを備える。
【００２７】
レーザダイオード６１１は、撮像対象となる搬送ベルト３１または用紙Ｐに照射するレーザ光を発する。レーザダイオード６１１は、図示しない駆動回路により駆動され、制御部７の制御により発光量を調整可能に構成されている。レーザダイオード６１１は、請求項の光源に相当する。
【００２８】
集光レンズ６１２は、レーザダイオード６１１から発せられたレーザ光を搬送ベルト３１または用紙Ｐの上に集光する。
【００２９】
集光レンズ６１３は、レーザ光が搬送ベルト３１または用紙Ｐで反射された反射光を、エリアセンサ６１４に集光する。
【００３０】
エリアセンサ６１４は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の撮像素子を有し、搬送ベルト３１または用紙Ｐからの反射光を受光し、受光した光を電気信号に変換し、この電気信号に基づいて画像を生成する。
【００３１】
移動量算出部６２は、撮像部６１で撮像された画像における特定の模様がどの程度移動したかを相関関数により算出することで、搬送ベルト３１の搬送面３１１または用紙Ｐの移動量を算出する。移動量算出部６２は、所定の移動量ごとのパルス信号を生成し、これを制御部７に出力する。このパルス信号は、請求項の移動量情報に相当する。
【００３２】
制御部７は、ＣＰＵ、メモリ（いずれも図示せず）等を備えて構成され、画像形成装置１の各部を制御するものである。
【００３３】
制御部７は、用紙センサ５の検出出力と移動量算出部６２からのパルス信号とを用いてインクジェットヘッド部４を制御して、搬送ベルト３１により搬送される用紙Ｐに画像を形成させる。
【００３４】
また、制御部７は、用紙センサ５の検出出力と移動量算出部６２からのパルス信号とを用いて、撮像部６１の撮像対象位置への用紙Ｐの先端および後端の到達が予測されるタイミングで、レーザダイオード６１１の発光量を用紙用の発光量と搬送ベルト用の発光量との間で切り替える制御を行う。後述するように、制御部７は、撮像部６１の撮像対象位置への用紙Ｐの先端の到達が予測されるタイミングでレーザダイオード６１１の発光量を用紙用の発光量に切り替え、撮像対象位置への用紙Ｐの後端の到達が予測されるタイミングでレーザダイオード６１１の発光量を搬送ベルト用の発光量に切り替える。
【００３５】
次に、画像形成装置１の動作について説明する。
【００３６】
まず、画像形成装置１における画像形成の動作を説明する。画像形成開始が指示されると、制御部７は、給紙ローラ２２を回転駆動させる。また、制御部７は、ベルト搬送部３のベルト駆動ローラ３２を回転駆動させる。これにより、搬送ベルト３１が周回駆動される。また、制御部７は、移動量検出センサ６による撮像を開始させる。
【００３７】
給紙ローラ２２は、給紙台２１から用紙Ｐを取り出し、レジストローラ２３に向けて送り出す。用紙Ｐがレジストローラ２３に突き当たると、制御部７は、レジストローラ２３を回転駆動させる。これにより、レジストローラ２３は、用紙Ｐをベルト搬送部３に向けて送り出す。ベルト搬送部３は、レジストローラ２３から送られてきた用紙Ｐを搬送ベルト３１の搬送面３１１上に保持して搬送する。
【００３８】
移動量検出センサ６は、撮像部６１の撮像対象位置に用紙Ｐが到達するまでは、搬送ベルト３１の搬送面３１１を撮像する。そして、移動量算出部６２が、搬送面３１１の移動量を算出し、その移動量に応じたパルス信号を出力する。
【００３９】
用紙センサ５の検出出力が「ＯＮ」になる（用紙Ｐの先端が検出される）と、制御部７は、移動量算出部６２から入力されるパルス数のカウントを開始する。制御部７は、カウントしたパルス数と、印刷対象の画像データとに基づいて、インクジェットヘッド部４の各インクジェットヘッドの各ノズルからインクを吐出させる。制御部７は、各ノズルからインクを吐出させるタイミングを示すパルス数として、用紙センサ５から各ノズルまでの距離に応じたパルス数を予め設定している。
【００４０】
ここで、図４に示すように、移動量検出センサ６の撮像部６１の撮像対象位置に用紙Ｐが到達しているときは、移動量算出部６２は、用紙Ｐの移動量に応じたパルス信号を出力する。さらに用紙Ｐの搬送が進んで、図５に示すように、撮像部６１の撮像対象位置を用紙Ｐが通り過ぎた後は、移動量算出部６２は、搬送ベルト３１の搬送面３１１の移動量に応じたパルス信号を出力する。つまり、制御部７は、図４の状態では、用紙Ｐの移動量に応じてインクの吐出制御を行い、図５の状態では、搬送面３１１の移動量に応じてインクの吐出制御を行うことになる。
【００４１】
インクジェットヘッド部４からインクが吐出されることで、用紙Ｐに画像が形成される。画像の形成が終了した用紙Ｐは、ベルト搬送部３の下流側に設けられた図示しない排紙台に排紙されてストックされる。
【００４２】
上記のような画像形成の動作中、制御部７は、レーザダイオード６１１の発光量を調整する制御を行う。搬送ベルト３１と用紙Ｐとでは反射率が異なり、移動量を適切に検出するための撮像に適した光量が異なるからである。レーザダイオード６１１の発光量が適切でないと、移動量検出センサ６で得られる画像から搬送面３１１、用紙Ｐの表面の模様等を検出することが困難になり、移動量を検出できないことがある。
【００４３】
レーザダイオード６１１の発光量を調整する処理について、図６のフローチャートを参照して説明する。
【００４４】
画像形成の動作が開始され、給紙が開始されると、ステップＳ１０において、制御部７は、用紙センサ５の検出出力が「ＯＮ」になった（用紙Ｐの先端が検出された）か否かを判断する。用紙センサ５の検出出力が「ＯＦＦ」であると判断した場合（ステップＳ１０：ＮＯ）、制御部７は、ステップＳ１０の処理を繰り返す。
【００４５】
用紙センサ５の検出出力が「ＯＮ」になったと判断した場合（ステップＳ１０：ＹＥＳ）、ステップＳ２０において、制御部７は、移動量算出部６２から入力されるパルス数のカウントを開始する。
【００４６】
次いで、ステップＳ３０において、制御部７は、用紙センサ５の検出出力が「ＯＮ」になった時点からのパルス数のカウント値Ｃ１が、設定カウント値ＣＡになったか否かを判断する。設定カウント値ＣＡは、用紙センサ５の検出対象位置から撮像部６１の撮像対象位置までの距離に相当する移動量を示すパルス数である。したがって、カウント値Ｃ１が設定カウント値ＣＡになるタイミングで、撮像部６１の撮像対象位置に用紙Ｐの先端が到達すると予測される。
【００４７】
カウント値Ｃ１が設定カウント値ＣＡになっていないと判断した場合（ステップＳ３０：ＮＯ）、制御部７は、ステップＳ４０の処理を繰り返す。カウント値Ｃ１が設定カウント値ＣＡになったと判断した場合（ステップＳ３０：ＹＥＳ）、ステップＳ４０において、制御部７は、レーザダイオード６１１の発光量を、搬送ベルト用の発光量から用紙用の発光量に切り替える。
【００４８】
ここで、用紙には、普通紙、インクジェット専用用紙等の種類がある。用紙の種類によって反射率が異なる。そこで、ステップＳ４０では、制御部７は、画像形成に用いる用紙の種類に応じて、撮像に適したレーザダイオード６１１の発光量を設定することが好ましい。用紙の種類は、画像形成動作の開始前に、ユーザ操作等に応じて制御部７において設定される。
【００４９】
次いで、ステップＳ５０において、制御部７は、用紙センサ５の検出出力が「ＯＦＦ」になった（用紙Ｐの後端が検出された）か否かを判断する。用紙センサ５の検出出力が「ＯＮ」であると判断した場合（ステップＳ５０：ＮＯ）、制御部７は、ステップＳ５０の処理を繰り返す。
【００５０】
用紙センサ５の検出出力が「ＯＦＦ」になったと判断した場合（ステップＳ５０：ＹＥＳ）、ステップＳ６０において、制御部７は、用紙センサ５の検出出力が「ＯＦＦ」になった時点からのパルス数のカウント値Ｃ２が、設定カウント値ＣＡになったか否かを判断する。カウント値Ｃ２が設定カウント値ＣＡになるタイミングで、撮像部６１の撮像対象位置に用紙Ｐの後端が到達すると予測される。
【００５１】
カウント値Ｃ２が設定カウント値ＣＡになっていないと判断した場合（ステップＳ６０：ＮＯ）、制御部７は、ステップＳ６０の処理を繰り返す。カウント値Ｃ２が設定カウント値ＣＡになったと判断した場合（ステップＳ６０：ＹＥＳ）、ステップＳ７０において、制御部７は、レーザダイオード６１１の発光量を用紙用の発光量から搬送ベルト用の発光量に切り替える。
【００５２】
次いで、ステップＳ８０において、制御部７は、用紙センサ５で検出された用紙Ｐが、画像形成される最後の用紙であるか否かを判断する。用紙センサ５で検出された用紙Ｐが最後の用紙であると判断した場合（ステップＳ８０：ＹＥＳ）、制御部７は、一連の処理を終了する。最後の用紙ではないと判断した場合（ステップＳ８０：ＮＯ）、制御部７は、ステップＳ１０に戻り、以降の処理を繰り返す。
【００５３】
以上説明したように、本実施の形態の画像形成装置１は、用紙センサ５の検出出力と移動量算出部６２からのパルス信号とを用いて、レーザダイオード６１１の発光量を用紙用の発光量と搬送ベルト用の発光量との間で切り替える制御を行う。これにより、画像形成装置１では、用紙Ｐと搬送ベルト３１の搬送面３１１との境界で迅速にレーザダイオード６１１の発光量を適切な発光量に切り替えることができる。
【００５４】
ここで、移動量検出センサ６がＡＧＣ機能のみを用いてレーザダイオード６１１の発光量の調整を行った場合の、撮像画像に基づいて検出した用紙Ｐまたは搬送ベルト３１の搬送面３１１の移動量を搬送速度に変換したデータの一例を図７に示す。図７に示すデータにおいて、波形が大きく落ち込んでいる部分がある。これは、用紙間において移動量（搬送速度）が検出されない不検出帯が生じたことを示している。このような不検出帯が生じたのは、ＡＧＣ機能では調光が間に合わず、適切な光量で撮像されない領域が生じたためである。
【００５５】
これに対し、本実施の形態の処理によりレーザダイオード６１１の発光量の設定を行った場合の、撮像画像に基づいて検出した用紙Ｐまたは搬送ベルト３１の搬送面３１１の移動量を搬送速度に変換したデータの一例を図８に示す。図８では、不検出帯は生じていない。
【００５６】
このように、本実施の形態によれば、用紙Ｐまたは搬送ベルト３１の搬送面３１１の移動量が検出されない不検出帯の発生を防止でき、その結果、用紙Ｐに形成される画像の画質の低下を抑制できる。
【００５７】
また、画像形成に用いる用紙の種類に応じてレーザダイオード６１１の発光量を設定することで、異なる種類の用紙Ｐを用いた場合でも適切にレーザダイオード６１１の発光量を設定でき、用紙Ｐに形成される画質の低下を抑制できる。
【００５８】
なお、本実施の形態では、制御部７は、用紙センサ５で用紙Ｐの後端が検出されてからのパルス数のカウント値Ｃ２が設定カウント値ＣＡになったときに、レーザダイオード６１１の発光量を搬送ベルト用の発光量に切り替えるようにしたが、用紙センサ５で用紙Ｐの先端が検出されてからのパルス数のカウント値Ｃ１が、設定カウント値ＣＡに用紙サイズに相当するパルス数を加えたカウント値ＣＢになったときに、レーザダイオード６１１の発光量を搬送ベルト用の発光量に切り替えるようにしてもよい。
【００５９】
また、図６のフローチャートのステップＳ４０、Ｓ７０でレーザダイオード６１１の発光量を切り替えた後、エリアセンサ６１４における受光量が所定の範囲外であった場合、制御部７は、レーザダイオード６１１の発光量を切り替え前に戻すようにしてもよい。これにより、切り替え後のレーザダイオード６１１の発光量が適切でなかった場合に、そのまま撮像が行われることを防止できる。
【００６０】
また、本実施の形態では、画像形成媒体を用紙として説明したが、樹脂等からなる画像形成媒体を用いる場合にも本発明は適用可能である。
【００６１】
また、本実施の形態の画像形成装置１は、搬送ベルト３１により用紙Ｐを搬送する構成であるが、搬送手段はこれに限らない。例えば、搬送ドラムにより用紙を搬送する画像形成装置にも本発明は適用可能である。
【符号の説明】
【００６２】
１  画像形成装置
２  給紙部
３  ベルト搬送部
４  インクジェットヘッド部
５  用紙センサ
６  移動量検出センサ
７  制御部
３１  搬送ベルト
６１  撮像部
６２  移動量算出部
３１１  搬送面
６１１  レーザダイオード
６１４  エリアセンサ
【図１】
0005604287.tif 000002
【図２】
0005604287.tif 000003
【図３】
0005604287.tif 000004
【図４】
0005604287.tif 000005
【図５】
0005604287.tif 000006
【図６】
0005604287.tif 000007
【図７】
0005604287.tif 000008
【図８】
0005604287.tif 000009