(57)【要約】【課題】  シート搬送時の速度ムラの影響を受けずに、正確にシートの主走査、副走査方向の長さを同時に検出できるとともに、高精度な画像補正を実現すること。【解決手段】  シートの輪郭から４つの検出点を検出する２個のラインセンサ１０５、１０６を設けている。また、２個のラインセンサ１０５、１０６により検出された検出点からシートの主走査方向長さを算出する主走査方向演算部１１４と、シートの副走査方向長さを算出する副走査方向演算部１１５とを有する。さらに、算出された主走査方向長さ及び副走査方向長さに基づいて、シートに行う画像形成の画像補正率を決定する画像補正制御部１１６を有する。【選択図】  図２
2007102090.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートを搬送するシート搬送手段と、
シート搬送手段により搬送されるシートの輪郭から４つの検出点を検出する２個のラインセンサと、
前記２個のラインセンサにより検出された検出点からシートの主走査方向長さを算出する主走査長算出手段と、
前記２個のラインセンサにより検出された検出点からシートの副走査方向長さを算出する副走査長算出手段と、
前記主走査長算出手段により算出された主走査方向長さ及び前記副走査長算出手段により算出された副走査方向長さに基づいて、シートに行う画像形成の画像補正率を決定する制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
シートにトナー像を転写する転写手段と、
前記転写手段により転写されたトナー像をシートに定着させる定着手段を有し、
前記制御手段は、前記定着手段による定着前と定着後のシートの主走査方向長さ及び副走査方向長さに基づいて、両面画像形成時における裏面画像の前記画像補正率を決定することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記定着手段による定着前のシートの主走査方向長さ及び副走査方向長さは、シートのサイズデータから判別し、
前記定着手段による定着後のシートの主走査方向長さ及び副走査方向長さは、前記主走査長算出手段及び前記副走査長算出手段により算出することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記定着手段による定着前と定着後のシートの主走査方向長さ及び副走査方向長さのいずれも、前記主走査長算出手段及び前記副走査長算出手段により算出することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記２個のラインセンサのうち少なくとも１個は、シートサイズに応じた所定の待機位置に移動可能であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記２個のラインセンサは、第１のラインセンサと第２のラインセンサから構成され、
前記第１のラインセンサと前記第２のラインセンサは、シートの対角方向に設けられていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記第１のラインセンサは、シートの頂点を構成する２辺を横切る位置に設けられ、
前記第２のラインセンサは、前記シートの頂点と対角方向に位置する頂点を構成する２辺を横切る位置に設けられていることを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記２個のラインセンサが４つの検出点を検出できなかった場合は、前記制御手段は、予めシートサイズ毎に決められている所定の補正率で画像補正を行うことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記２個のラインセンサは、両面印刷時に使用する両面搬送路に設けられていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記２個のラインセンサは、略一直線状の搬送路に設けられていることを特徴とする請求項１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、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に関し、特に、シートに形成する画像に対して画像補正処理を行う画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置において、両面印刷時、一旦定着部を通過したシートの裏面に画像を形成するものが知られている。
【０００３】
定着部を通過したシートは、定着部を通過する際に熱と圧力が加えられることにより縮む場合がある。そこで、両面印刷時の表裏倍率合わせを行うために、シートの長さを検出して画像補正を行っている。
【０００４】
このような画像形成装置において、シート搬送路上でシートの長さを検出する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。具体的には、シート搬送中に、搬送路上に配置されたセンサの出力信号により、シートの先端から後端までの時間を計測し、シートの長さを検出する方法が開示されている。
【特許文献１】特開平０３−１７２２５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、実際のシート搬送速度は、シート搬送ローラの偏心等により速度ムラが発生してしまうが、上記特許文献１に記載された発明では、この速度ムラを排除させる技術は開示されていない。
【０００６】
すなわち、シート搬送中に速度ムラが発生すると、シートの先端から後端までの時間を計測する際に速度ムラの影響を受け、正確なシートの長さを検出することができないという問題があった。
【０００７】
本発明は上記の問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、シート搬送時の速度ムラの影響を受けずに、正確にシートの主走査、副走査方向の長さを同時に検出できる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、シートを搬送するシート搬送手段と、シート搬送手段により搬送されるシートの輪郭から４つの検出点を検出する２個のラインセンサを有する。また、前記２個のラインセンサにより検出された検出点からシートの主走査方向長さを算出する主走査長算出手段と、前記２個のラインセンサにより検出された検出点からシートの副走査方向長さを算出する副走査長算出手段とを有する。さらに、前記主走査長算出手段により算出された主走査方向長さ及び前記副走査長算出手段により算出された副走査方向長さに基づいて、シートに行う画像形成の画像補正率を決定する制御手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、シート搬送時の速度ムラの影響を受けずに、正確にシートの主走査、副走査方向の長さを同時に検出できるとともに、高精度な画像補正を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明における画像形成装置の実施例について図を参照しながら説明する。以下ではカラー画像形成装置を例示して説明するが、白黒画像形成装置に本発明を適用してもよいことはいうまでもない。
【実施例】
【００１１】
本実施例の電子写真方式のカラー画像形成装置を、図１を用いて説明する。本実施例のカラー画像形成装置は、画像形成部において画像信号に基づいて形成される画像光により静電潜像を形成し、この静電潜像を現像して可視画像を形成するものである。さらに、このカラー可視画像を記録媒体であるシートへ転写し、ついでカラー可視画像を定着させるものである。
【００１２】
画像形成部は、現像色の数だけ並置したステーション毎の感光ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ、一次帯電手段としての注入帯電手段７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋを有する。また、画像形成部は、現像手段８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋ、トナーカートリッジ１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ、中間転写体１２、給材部、転写部および定着部１３を有する。
【００１３】
感光ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、アルミシリンダの外周に有機光導伝層を塗布して構成し、図示しない駆動モータの駆動力が伝達されて回転する。駆動モータは感光ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋを画像形成動作に応じて反時計周り方向に回転させる。感光ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋへの露光光は、スキャナ部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋから送られ、感光ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面を選択的に露光することにより、順次静電潜像を形成する。
【００１４】
一次帯電手段として、ステーション毎にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の感光ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋを帯電させるための４個の注入帯電器７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋを備えている。また、各注入帯電器にはスリーブ７ＹＳ、７ＭＳ、７ＣＳ、７ＫＳが装備されている。
【００１５】
現像手段として、上記静電潜像を可視化するために、ステーション毎にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の現像を行う４個の現像器８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋとを備えている。また、各現像器にはスリーブ８ＹＳ、８ＭＳ、８ＣＳ、８ＣＫが設けられている。なお、各々の現像器は装置本体に対して脱着可能に取り付けられている。
【００１６】
中間転写体１２は、駆動ローラ１８ａ、および従動ローラ１８ｂ、１８ｃに張設された無端ベルト体である。また、中間転写体１２は、感光ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋに接触しており、カラー画像形成時に時計周り方向に回転し、各色用の一次転写ローラ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの作用によって順次転写を受ける。シートＰの搬送経路としては給材トレー（図示せず）からのＡルート、給材カセット（図示せず）からのＢルート、両面ユニットからのＣルートがある。シートＰは搬送ローラ２４などにより構成される搬送経路で搬送されてレジストローラ２３に到達する。このシートＰはレジ前センサ１９によって検知される。
【００１７】
画像形成時には、レジ前センサ１９によって中間転写体１２上のカラー可視画像が転写領域に到達するタイミングに合わせて、所定時間、シートＰの搬送を停止させる。シートＰがレジストローラ２３から転写領域に送給され、中間転写体１２に２次転写ローラ９が接触してシートＰが両者に狭持されて搬送されると、シートＰに中間転写体１２上のカラー可視画像が同時に重畳転写される。
【００１８】
２次転写ローラ９は、中間転写体１２上にカラー可視画像を重畳転写している間は実線にて示すように中間転写体１２に当接するが、印字処理終了時は、点線にて示す位置に離間する。
【００１９】
定着部１３は、シートＰを搬送しながら、転写されたカラー可視画像を定着させるものであり、シートＰを加熱する定着ローラ１４とシートＰを定着ローラ１４に圧接させる加圧ローラ１５とを備えている。定着ローラ１４と加圧ローラ１５は中空状に形成され、内部にそれぞれヒータ（図示せず）が内蔵されている。カラー可視画像を保持したシートＰは定着ローラ１４と加圧ローラ１５により搬送されるとともに、熱および圧力を加えることによりトナーが表面に定着される。
【００２０】
可視画像定着後のシートＰは、その後排出ローラ２９によって排材部（ＤまたはＥルート）または、両面ユニット（ルートＦ）に排出して画像形成動作を終了する。搬送路の切り替えは、フラッパ２７及び２８により行う。シートＰの定着部１３からの排出材は定着排材センサ２０によって検知される。
【００２１】
クリーニング手段２１は、中間転写体１２上に形成された４色のカラー可視画像をシートＰに転写した後の廃トナーを蓄える。
【００２２】
両面印刷時には、シートＰは両面ユニット（ルートＦ）に搬送される。シートＰはシート搬送ローラ１０７〜１０９により搬送されるが、搬送途中でラインセンサ１０５及び１０６によりシートＰの主走査及び副走査方向の長さが検知される。シートＰの主走査及び副走査方向の長さ検知の詳細は後述する。
【００２３】
図２は、本実施例のシートの長さを検知する構成を説明する概略図であり、図３は本実施例の制御構成を説明するブロック図である。まず、図２及び図３を用いて、シートサイズ検出方法及び画像補正率の決定方法について説明する。尚、本構成においては２点抽出で長さの検出を行えるが、ここでは、３点抽出の場合について説明する。
【００２４】
図２のシートＰは、一旦定着部１３を通り、反転パスで表裏反転されて搬送されてきたシートである。図２において、ラインセンサ１０５とラインセンサ１０６は、搬送されてきたシートＰの対角方向に配置されている。具体的には、ラインセンサ１０５はシートの頂点を構成する２辺を横切るよう設けられ、ラインセンサ１０６は対角方向に位置する頂点を構成する２辺を横切るように設けられている。
【００２５】
シート搬送ローラ１０９により搬送されたシートＰは、ラインセンサ１０５とラインセンサ１０６によって、シートの１０１〜１０４までの４点を検出する。ラインセンサ１０５、１０６は、両面搬送路上に設けられることで、表面画像の定着後かつ裏面画像の転写前にシートの長さを検出することができ、裏面画像の画像補正を適切に行うことができる。また、図１に示すように、ラインセンサ１０５、１０６は、略一直線状の搬送路に設けられることで、シートの曲がりを考慮することなく、正確にシートの長さを検出することができる。
【００２６】
ここで、図４のように、ラインセンサ１０５とラインセンサ１０６は予め決められた所定の間隔を以って配置されている。したがって、例えば、ラインセンサ１０５の最左検出点とラインセンサ１０６の最左検出点間の主走査方向距離Ｌｍ０と副走査方向距離Ｌｓ０も予め決められた距離となる。同様にラインセンサ１０５の最右検出点とラインセンサ１０６の最右検出点間の主走査方向距離Ｌｍｎと副走査方向距離Ｌｓｎも予め決められた距離となる。また、ラインセンサ１０５とラインセンサ１０６のそれぞれ任意検出点間同士の主走査方向、副走査方向とも予め決められた距離となる。
【００２７】
ラインセンサ１０５とラインセンサ１０６で検出された検出点１０１〜１０４は、図３の主走査方向抽出部１１２により１０１、１０２、１０４の３点が抽出される。同様に副走査方向抽出部１１３により１０１、１０２、１０３の３点が抽出される。
【００２８】
次に、主走査方向演算部１１４において、主走査方向抽出部１１２に抽出された検出点１０１、１０２、１０４より、主走査方向の長さＬｍが
Ｌｍ＝Ｌｍ１＋Ｌｍ２
と算出される。
【００２９】
同様に、副走査方向演算部１１５において、副走査方向抽出部１１３に抽出された検出点１０１、１０２、１０３より、副走査方向の長さＬｓが
Ｌｓ＝Ｌｓ１＋Ｌｓ２
と算出される。以上のように、シートの主走査、副走査方向の長さが同時に算出される。
【００３０】
このように、シートＰがラインセンサ１０５及び１０６にかかったタイミングで１０１〜１０４の検出点を検出すれば、搬送ローラの速度ムラに影響されずに、正確にシートの主走査、副走査方向の長さを同時に検出することができる。
【００３１】
この算出されたＬｍ、Ｌｓを、画像補正制御部１１６で、定着前のシートの主走査、副走査方向の長さと比較して、画像補正率を決定する。ここで、定着前のシートの主走査、副走査方向の長さは、給紙したシートのサイズデータ（Ａ４、Ａ３等）から判別する。
【００３２】
その後、画像形成部１１７によって補正された画像が、一旦定着部１３を通り反転パスで表裏反転されて搬送されてきたシート上に形成される。すなわち、定着部１３を通過してシートが縮んだ場合であっても、その縮み量に合わせた画像補正率で画像形成を行うことができる。
【００３３】
算出した画像補正率に基づいてシート上に画像形成する際には、例えば公知の画像クロック変調を用いた倍率補正を用いて画像形成を行えばよい。この方法は、特開２００１−３２４８５２等に開示されているので、説明を省略する。
【００３４】
尚、ラインセンサ１０５、１０６により、反転して搬送されてきたシートの１０１〜１０４の検出点を検出できなかった時は、予めシートサイズ毎に決められている所定の補正率で画像補正が成される。
【００３５】
本実施例では３点抽出の場合について説明したが、２点抽出によりシートＰの主走査及び副走査方向の長さを検出するようにしてもよい。すなわち、検出点１０１と１０４からＬｍを算出し、検出点１０２と１０３からＬｓを算出してもよいことはいうまでもない。
【００３６】
次に、ラインセンサ１０５及び１０６の移動について説明する。
【００３７】
図５（ａ）は、画像形成装置がスタンバイ中、ラインセンサ１０５、１０６が、イニシャルの位置にある状態を示している。このラインセンサ１０５、１０６のイニシャル待機位置は、画像形成装置に給紙できる最小サイズのシートを検知可能な位置である。
【００３８】
ユーザによって、画像形成装置に付設されている操作部（不図示）から両面印刷が設定され、画像形成開始の指示がなされた後、不図示の画像読取装置により原稿を読取り、シートサイズが確定する。その後、図５（ｂ）のように、シートサイズに応じた所定の待機位置へラインセンサ１０５が主走査方向（矢印１２３）、副走査方向（矢印１２４）にそれぞれ移動する。
【００３９】
尚、図中、ラインセンサ１０６は、位置固定である。また、図中５０はラインセンサ１０５のホームポジションを検出するＨＰセンサであり、不図示の主走査方向移動モータ及び副走査方向移動モータ（ともにパルスモータ）によりラインセンサ１０５を所定量移動させる。ラインセンサ１０５を移動させたら、シートサイズに変更が入るまで、同じ位置に待機して、サイズ変更が行われたら、ラインセンサ１０５は一旦、ＨＰセンサ５０に戻り、変更されたサイズに応じた待機位置へ改めて移動する。
【００４０】
図６は、本画像補正制御を示すフローチャートである。まず、ラインセンサ１０５、１０６によって反転搬送されてきたシートＰの長さ検知を行う（Ｓ１０１）。次に、主走査方向抽出部１１２及び副走査方向抽出部１１３によりシートの１０１〜１０４の検出点を検出できたかどうか判断する（Ｓ１０２）。
【００４１】
ステップＳ１０２で、シートの１０１〜１０４の検出点を検出できた場合は、検知された長さと給紙されたシートの長さを比較し、補正倍率を決定する（Ｓ１０３）。
【００４２】
ステップＳ１０２で、シートの１０１〜１０４の検出点を検出できなかった場合は、シートサイズ毎に決められている所定の補正倍率で画像補正行う（Ｓ１０４）。そして、補正倍率に従った画像をシートＰに形成する（Ｓ１０５）。
【００４３】
尚、本実施例では、ラインセンサ１０５が移動する場合を説明したが、ラインセンサ１０６が移動するように設定しても構わない。
【００４４】
また、ラインセンサ１０５と１０６を同時に移動させてもよい。この場合、ラインセンサの移動時間短縮をさせることが可能となる。
【００４５】
また、本実施例では、定着前のシートの主走査、副走査方向の長さは給紙したシートのサイズデータから判別したが、定着前のシートをラインセンサ１０５、１０６の位置まで搬送して実際に長さを測定してもよい。
【００４６】
以上で説明した本実施例によれば、定着部を抜けて縮んだシートの裏面に画像形成する場合であっても、シート搬送時の速度ムラの影響を受けずに、正確にシートの主走査、副走査方向の長さを検出でき、高精度な画像補正を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施例に係る電子写真方式のカラー画像形成装置の概略図である。
【図２】本発明の実施例に係るシートの長さを検知する構成を説明する概略図である。
【図３】本発明の実施例に係る制御構成を説明するブロック図である。
【図４】本発明の実施例に係るラインセンサの配置を説明する図である。
【図５】本発明の実施例に係るラインセンサの移動を説明する図である。
【図６】本発明の実施例に係る画像補正制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４８】
５０  ＨＰセンサ
１０１〜１０４  検出点
１０５、１０６  ラインセンサ
１０７〜１０９  シート搬送ローラ
１１２  主走査方向抽出部
１１３  副走査方向抽出部
１１４  主走査方向演算部
１１５  副走査方向演算部
１１６  画像補正制御部
１１７  画像形成部
Ｐ  シート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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