JP2003307978A - シート検知装置、シート検知方法および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＣＩＳ動作クロック速度を上げることなく、
読み取り速度を向上でき、高速ＰＯＤ製品を実現可能で
あるシート検知装置を提供する。 【解決手段】 ＣＩＳ２０４内の画像読取部２０５は、
受光素子群およびシフトレジスタが１チップ内に内蔵さ
れた複数のチップ１〜ｎ、セレクタ２１５および出力部
２１６から構成される。外部から入力されるロード信号
をトリガとして、チップ１〜ｎまでの全データはシフト
レジスタ２１１ｂ〜２１８ｂにロードされる。シフトレ
ジスタ２１１ｂ〜２１８ｂは、セットされたデータを、
外部クロックに同期させて出力側にシフトさせる。セレ
クタ２１５によって出力すべき領域に相当するチップが
選択されると、そのデータは出力部２１６に出力され
る。１チップ分の検知時間は、動作クロック×１チップ
当たりの受光素子数であり、チップ数をｎとすると、従
来と比べ、１／ｎの時間で検知動作が終了する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、電子写真
技術を用いたＬＢＰ（レーザビームプリンタ）や複写機
等の画像形成装置の印字位置調整機構において、搬送さ
れるシートの有無を検知するシート検知装置、シート検
知方法および画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】始めに、従来の画像形成装置の印字位置
調整機構におけるシート検知方法を示す。図１９は従来
の画像形成装置における印字位置調整機構を示す側面図
である。図２０は図１９の印字位置調整機構の一部を示
す平面図である。図において、１３０１は感光ドラムで
ある。１３０２は感光ドラム１３０１に潜像を形成する
レーザである。１３０３は用紙送りタイミングを決める
レジストクラッチ（レジストローラ）である。

【０００３】１３０４は搬送される用紙の先端を検知す
る紙センサである。１３０５は用紙の送り方向に対して
垂直方向の横端のズレ量を検知するズレ量検知センサで
ある。また、１４０１は出力用紙である。１４０３は用
紙の送り方向を示す。

【０００４】上記構成を有する従来の印字位置調整機構
（従来例１）では、ＣＰＵ（図示せず）は、ズレ量検知
センサ１３０５によって検知される用紙の垂直方向位置
（横端位置）を取得し、ズレ量検知センサ１３０５によ
って検知された用紙の垂直方向位置と、理論上の用紙が
あるべき垂直方向位置との差分だけ、レーザ１３０２の
垂直方向（主走査方向）書き込みタイミングを調整す
る。ここで、ズレ量検知センサ１３０５には、搬送方向
に駆動するメカフラグや、ＣＣＤ、ＣＩＳ等のイメージ
センサが用いられる。さらに、ＣＰＵは紙センサ１３０
４によって検知される紙送り方向の用紙位置を取得し、
画像制御回路（図示せず）にデータ要求信号を出力す
る。

【０００５】そして、画像制御回路は、データ要求信号
のタイミングにしたがって、レーザ１３０２を駆動する
レーザ制御回路（図示せず）に画像データを転送する。
レーザ１３０２は、用紙が図中、Ｐ位置に到達するタイ
ミングで、図中矢印方向に回転している感光ドラム１３
０１に画像を書き込む。この書き込み位置は、用紙先端
が、図中Ｑ位置に搬送された時に形成される画像の先頭
と一致する。また、紙センサ１３０４の位置からＰ位置
までの距離は、レーザ制御回路への設定等の処理時間内
に用紙が進む距離に相当する。紙センサ１３０４には、
メカフラグや反射式の光学センサが用いられる。

【０００６】図２１は他の従来の画像形成装置における
印字位置調整機構を示す側面図である。この印字位置調
整機構（従来例２）では、図１９の印字位置調整機構に
比べ、紙送り方向の用紙位置を検知する紙センサが設け
られていない。ズレ量検知センサなど、その他の構成は
図１９と同じである。

【０００７】この印字位置調整機構では、搬送されてく
る用紙は一旦、レジストクラッチ１３０３で待機する。
搬送制御部からのＯＮ信号により、レジストクラッチ１
３０３は連結し、用紙搬送を再開する。このＯＮ信号の
所定時間経過後、画像制御回路からレーザ１３０２を駆
動するレーザ制御回路に画像データが転送される。

【０００８】用紙の搬送速度が一定である場合、用紙が
レジストクラッチ１３０３の位置からＰ位置まで搬送さ
れる時間Ｔｒｅｇは固定であり、また、レーザ制御回路
への設定等の処理時間Ｔａｌも固定であるので、レーザ
１３０２に対する画像データの転送タイミングはレジス
トクラッチ１３０３のＯＮ信号から（Ｔｒｅｇ＋Ｔａ
ｌ）時間後となる。

【０００９】図２２は上記従来例１、２の印字位置調整
機構により用紙の所望位置に画像が形成される様子を示
す図である。図において、９０１は用紙１４０１の所望
位置を示し、９０２は画像を示す。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の印字位置調整機構におけるシート検知方法では、以
下に掲げる問題があり、その改善が要望された。すなわ
ち、近年の画像形成装置の高速化に伴い、用紙の搬送速
度も高速になっているので、搬送方向の用紙位置を検知
する紙センサの読み取り性能が問題となってきた。安価
な機械的センサでは、誤差が大きく、読み取り誤差がそ
のまま画像位置のズレとなって現れてしまう。

【００１１】従来例１に示す紙センサ１３０４としての
光学式センサは、一般的に立ち上がり時間が数ｍｓｅｃ
オーダーであり、やはり高速の画像形成装置では、検知
精度に大きく影響してしまう。

【００１２】一方、従来例２に示すように、レジストク
ラッチ１３０３のＯＮ信号によるタイミング制御を行う
場合、クラッチ部品の単品レベルでも素子のばらつきに
よる連結時間のばらつきが１０ｍｓｅｃ以上あり、しか
も画像形成装置に組み込まれた際には、さらに取り付け
不良、紙粉等による負荷増加によるばらつきがそのまま
誤差として加わるので、検知精度が著しく低下してしま
う。

【００１３】図２３は検知誤差によって生じる印字精度
の低下を示す図である。搬送スピードが８００ｍｍ／ｓ
ｅｃ、用紙搬送方向の紙センサ１３０４の検知時間の誤
差が±２ｍｓｅｃであるとすると、用紙の印字誤差は、
８００ｍｍ／ｓｅｃ×（±２ｍｓｅｃ）＝±１．６ｍｍ
となる。図２４は（Ａ）誤差無し、（Ｂ）誤差：＋１．
６ｍｍ、（Ｃ）誤差：−１．６ｍｍにおける各出力画像
を示す図である。高速ＰＯＤ（プリントオンデマンド）
市場では、印字精度は少なくとも±０．２ｍｍ以内に収
めることが要求されており、従来の印字位置調整機構に
おけるシート検知方法では、特に紙搬送方向の印字精度
が達成できなかった。さらに、機械式センサもしくは光
学式センサでは、チャタリングによるばたつきもあり、
その除去処理をソフトウェアで行う時間の余裕も高速機
では無いという問題があった。

【００１４】上記理由からＣＣＤやＣＩＳのイメージセ
ンサを用いて紙搬送方向の用紙位置を検知する方法も提
案されるが、ＣＣＤの場合、現段階では、搬送経路に光
学縮小系のＣＣＤを構成することは物理的に困難であ
り、大幅なコストアップになる。

【００１５】図２５は従来のＣＩＳの構成を示すブロッ
ク図である。ＣＩＳはエミッタフォロワ回路（出力部）
１３１６および複数のチップ（１〜ｎ）１３１１〜１３
１４から構成される。各チップ１３１１〜１３１４に
は、それぞれ受光素子群１３１１ａ〜１３１４ａおよび
シフトレジスタ１３１１ｂ〜１３１４ｂが内蔵されてい
る。このＣＩＳでは、受光素子群１３１１ａ〜１３１４
ａは受光した光エネルギーをアナログデータ（電位）に
変換し、外部から入力されるロード信号をトリガとして
チップ１〜ｎまでの全データをシフトレジスタ１３１１
ｂ〜１３１４ｂにロードする。シフトレジスタ１３１１
ｂ〜１３１４ｂは、セットされたデータを、外部クロッ
ク（ＣＬＫ）に同期させて出力側にシフトしていく。チ
ップ１の出力値は、隣接するチップ２のシフトレジスタ
の入力信号となる。シフト動作は、通常、全データがエ
ミッタフォロワ回路からなる出力部１３１６に転送完了
となるまで継続される。

【００１６】このＣＩＳ（コンタクトイメージセンサ）
の場合、センサ自体の動作クロック周波数が最大でも
５．５ＭＨｚ程度であるので、読み取り速度も１ｍｓｅ
ｃ／ｌｉｎｅ程度と遅い。このため、印字誤差は８００
ｍｍ／ｓｅｃ×（±１ｍｓｅｃ／ｌｉｎｅ）＝±０．８
ｍｍとなり、高速ＰＯＤ市場の要求を満足させることが
できない。

【００１７】最近、ＣＩＳの読み取り速度を向上させる
ために、複数の内部チップを均等にＮ分割し、並列出力
させることで見かけ上の動作速度を高速化させている。
図２６は内部チップがＮ分割されたＣＩＳの並列出力を
示す図である。８つの内部チップ（Ｎ＝８）からなるＣ
ＩＳを４：４に均等分割し、チップ１〜４までの読み取
り範囲を出力１、チップ５〜８までの読み取り範囲を出
力２として２チャンネルの並列出力を行うことで、チッ
プ１〜８の１チャンネル出力タイプに比べ、約２倍の読
み取り速度が可能なＣＩＳが出現している。

【００１８】しかし、このＣＩＳの場合でも、読み取り
速度はｍｓｅｃオーダーであり、最大でも６００μｓｅ
ｃ／ｌｉｎｅ程度である。したがって、印字誤差は８０
０ｍｍ／ｓｅｃ×（±６００μｓｅｃ）＝±０．４８ｍ
ｍとなり、高速ＰＯＤ製品市場の要求を満足しきれな
い。尚、上記ＣＩＳの解像度が６００ｄｐｉであると想
定して計算している。

【００１９】仮に、読み取り階調性を犠牲にしてでも、
動作クロック周波数が数十ＭＨｚのカスタムＣＩＳを開
発しようとすると、受光素子の蓄積時間、読み取り素子
の残留電荷などの観点からかなりの技術力を要すること
が推測され、長期間の開発、開発費のアップに繋がり、
さらにカスタム品のためコストアップになってしまう。

【００２０】そこで、本発明は、ＣＩＳ動作クロック速
度を上げるような困難または複雑な変更を行うことな
く、読み取り速度を向上でき、高速ＰＯＤ製品を実現可
能であるシート検知装置、シート検知方法および画像形
成装置を提供することを目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のシート検知装置は、読み取り手段からの信
号を基に、搬送されるシートの有無を検知するシート検
知装置であって、前記読み取り手段は、複数の受光素子
からなり、外光に応じた信号を出力する受光素子群、お
よび該受光素子群から出力される信号を順次転送するシ
フトレジスタをそれぞれ内蔵する複数のチップと、前記
複数のチップを個別に選択する選択回路と、該選択され
たチップ内のシフトレジスタから転送される信号を外部
に出力する出力回路とを備えたことを特徴とする。

【００２２】本発明の画像形成装置は、読み取り手段か
らの信号を基に、搬送されるシートの有無を検知するシ
ート検知手段と、前記シート検知手段からの検知信号に
したがって、印字開始タイミングを発生するタイミング
制御手段と、前記印字開始タイミングにしたがって、前
記搬送されるシートの所定位置に画像を形成する画像形
成手段とを備えた画像形成装置において、前記読み取り
手段は、複数の受光素子からなり、外光に応じた信号を
出力する受光素子群、および該受光素子群から出力され
る信号を順次転送するシフトレジスタをそれぞれ内蔵す
る複数のチップと、前記複数のチップを個別に選択する
選択回路と、該選択されたチップ内のシフトレジスタか
ら転送される信号を外部に出力する出力回路とを備えた
ことを特徴とする。

【００２３】本発明のシート検知方法は、複数の受光素
子からなり、外光に応じた信号を出力する受光素子群、
および該受光素子群から出力される信号を順次転送する
シフトレジスタをそれぞれ内蔵する複数のチップと、前
記複数のチップを個別に選択する選択回路と、該選択さ
れたチップ内のシフトレジスタから転送される信号を外
部に出力する出力回路とを備えた読み取り手段を、シー
トの搬送方向に対して垂直方向に前記複数のチップが並
ぶように、シート搬送路上に設置しておき、前記搬送さ
れるシートの先端を検知することを特徴とする。

【００２４】また、前記選択回路は、前記タブ位置以外
の位置に相当するチップを外し、前記タブ位置に相当す
るチップだけを選択することを特徴とする。

【００２５】

【発明の実施の形態】本発明のシート検知装置、シート
検知方法および画像形成装置の実施の形態について図面
を参照しながら説明する。

【００２６】［全体構成］図１は実施の形態における画
像形成装置の構成を示す図である。この画像形成装置
は、画像形成装置本体１０、折り装置４０およびフィニ
ッシャ５０から構成される。また、画像形成装置本体１
０は、原稿画像を読み取るイメージリーダ１１およびプ
リンタ１３から構成される。

【００２７】イメージリーダ１１には、原稿給送装置１
２が搭載されている。原稿給送装置１２は、原稿トレイ
１２ａ上に上向きにセットされた原稿を、先頭頁から順
に１枚づつ図中左方向に給紙し、湾曲したパスを介して
プラテンガラス上に搬送して所定位置に停止させ、この
状態でスキャナユニット２１を左側から右側へ走査させ
ることにより原稿を読み取る。読み取り後、外部の排紙
トレイ１２ｂに向けて原稿を排出する。

【００２８】原稿の読み取り面がスキャナユニット２１
のランプからの光で照射され、その原稿からの反射光が
ミラー２２、２３、２４を介してレンズ２５に導かれ
る。このレンズ２５を通過した光は、イメージセンサ２
６の撮像面に結像する。

【００２９】そして、原稿の画像を主走査方向に１ライ
ン毎にイメージセンサ２６で読み取りながら、スキャナ
ユニット２１を副走査方向に搬送することによって原稿
の画像全体の読み取りを行う。光学的に読み取られた画
像は、イメージセンサ２６によって画像データに変換さ
れて出力される。イメージセンサ２６から出力された画
像データは、図示しない画像信号制御部（画像処理回
路）において所定の処理が施された後、プリンタ１３の
図示しない露光制御部（レーザ制御回路）にビデオ信号
として入力する。

【００３０】プリンタ１３の露光制御部は、入力された
画像データに基づき、レーザ素子（図示せず）から出力
されるレーザ光を変調し、変調されたレーザ光は、ポリ
ゴンミラー２７によって走査されながら、レンズ２８、
２９およびミラー３０を介して感光ドラム３１上に照射
される。

【００３１】感光ドラム３１には、走査されたレーザ光
に応じた静電潜像が形成される。この感光ドラム３１上
の静電潜像は、現像器３３から供給される現像剤によっ
て現像剤像として可視像化される。また、レーザ光の照
射開始と同期したタイミングで、各カセット３４、３
５、３６、３７、手差給紙部３８または両面搬送パスか
ら用紙が給紙され、レジストローラを介して画像形成部
に搬送される。

【００３２】この用紙は感光ドラム３１と転写ローラ３
９との間に搬送され、感光ドラム３１に形成された現像
剤像は、転写ローラ３９で給紙された用紙上に転写され
る。現像剤像が転写された用紙は、定着部３２に搬送さ
れ、定着部３２は用紙を熱圧することによって現像剤像
を用紙上に定着させる。定着部３２を通過した用紙は、
フラッパおよび排出ローラを経てプリンタ１３から外部
（折り装置４０）に向けて排出される。

【００３３】ここで、用紙をその画像形成面が下向きに
なる状態（フェイスダウン状態）で排出するときには、
定着部３２を通過した用紙をフラッパの切換動作により
一旦、反転パス内に導き、その用紙の後端がフラッパを
通過した後、用紙をスイッチバックさせて排出ローラに
よりプリンタ１３から排出する。

【００３４】また、手差給紙部３８からＯＨＰシート等
の硬い用紙が給紙され、この用紙に画像を形成する場
合、用紙を反転パスに導くことなく、画像形成面を上向
きにした状態（フェイスアップ状態）で排出ローラによ
り排出する。

【００３５】さらに、用紙の両面に画像形成を行う両面
記録が設定されている場合、フラッパの切換動作によ
り、用紙を反転パスに導いた後、両面搬送パスに搬送
し、両面搬送パスに導かれた用紙を、前述したタイミン
グで感光ドラム３１と転写部との間に再度給紙する。

【００３６】プリンタ１３から排出された用紙は折り装
置４０に送られる。この折り装置４０は、用紙をＺ形に
折りたたむ処理を行う。例えば、Ａ３サイズやＢ４サイ
ズのシートで、かつ折り処理が指定されて いる場合、
折り装置４０で折り処理を行い、それ以外の場合、プリ
ンタ１３から排出された用紙は折り装置４０を通過して
フィニッシャ５０に送られる。このフィニッシャ５０に
は、画像が形成された用紙に挿入するための表紙、合紙
などの特殊用紙を給送するインサータ９０が設けられて
いる。フィニッシャ５０では、製本処理、綴じ処理、穴
あけ等の各処理が行われる。

【００３７】ここで、画像形成装置の像担持体として感
光ドラムを用いたが、感光ベルトで有っても構わない。 ［操作部による給紙カセットにおけるタブ紙設定］図２
７は図１における操作部を詳細に示す図である。図２７
において、４０１はコピーの置数や画像移動量などを入
力するときに使用するテンキーである。４０２はスター
トキーであり、コピージョブをスタートさせるときなど
に使用する。４０３はストップキーであり、スタートし
たジョブを途中で停止させたいときなどに押下して、ジ
ョブをストップできる。

【００３８】４０４はＬＣＤ表示・入力部であり、一般
にコピージョブのモードを設定したり、複写機の動作状
態を表示するために使用される。ＬＣＤ表示・入力部４
０４はタッチパネルディスプレイから構成される。４０
５は複写機に関する標準モードに反映させる動作や表示
の設定などを行うユーザモードの各項目の設定を行うた
めのユーザモードキーである。４０６は節電モードキー
であり、ユーザがコピーなどのジョブ終了後、スタンバ
イ状態で複写機本体を節電する節電モードへ移行するた
めのキーである。

【００３９】図２８は図２７のユーザモードキー４０５
を押下したときにＬＣＤ４０４に表示される画面を示す
図である。このユーザモードウインドウ５００には、設
定されるべき項目が列挙されている。具体的に、コピー
機能、プリンタ機能など複写機のいずれの機能を利用す
るときにも機能全体に及ぶような共通のユーザ仕様を設
定する共通仕様設定キー５０１、コピー機能に特化した
ユーザ仕様を設定するコピー仕様設定キー５０２、節電
時間や複写機の電源オフ時間の設定を行なうタイマー設
定キー５０３、読み取った原稿画像を送信するためのユ
ーザ仕様設定を行う送信仕様設定キー５０４、複写機の
複写プロセス条件や読み取り濃度などの調整やＡＤＦの
ローラクリーニングなどを行う調整／クリーニングキー
５０５、読み取った原稿やプリント画像データを格納す
る機能であるボックス機能のユーザ仕様設定を行うボッ
クス仕様設定キー５０６、コピージョブ、プリントジョ
ブ、スキャンジョブなどのレポートの仕様設定を行うレ
ポート仕様設定キー５０７、プリンタ機能の仕様設定を
行うプリンタ仕様設定キー５０８、複写機本体の管理者
パスワードなどのシステム設定を行うシステム管理設定
キー５０９、読み取り画像の送信機能で使用される宛先
登録などを行う宛先表仕様設定キー５１０などのユーザ
モードにおける設定項目が設けられている。

【００４０】図２８の共通仕様設定キー５０１を押下す
ると、多数の設定に関するキーを表示し、この中で記録
紙タイプ登録キーを押下すると、図２９のような画面に
遷移する。図２９は記録紙タイプの設定画面を示す図で
ある。そこで、各給紙カセットにどのような種類（普通
紙、色紙、タブ紙など）の記録紙が挿入されているかを
ＬＣＤ表示・入力部３０４上で明示的にするために、そ
の記録紙タイプを登録するためのキー５２１〜５２５を
押下して、カセットの用紙タイプを設定する。

【００４１】図３０は記録紙タイプをタブ紙と設定した
ときに表示される画面を示す図である。タブ紙と設定す
ると、タブ紙分割数入力サブウインドウ５４０が表示さ
れる。ここで、分割数とは、市販のタブ紙が、通常、異
なる位置に耳部（タブ部）を持つタブ紙を順番に１枚ず
つ重ねた構成を１セットとし、複数セットを１束とし市
販されており、このタブ紙１セット当たりの枚数を指
す。マイナスキー５４１とプラスキー５４２により、分
割数表示窓５４３に表示される分割数を設定する。タブ
紙は、５枚１セットになった５タブ紙が一般的である
が、本実施形態では１枚１セットの１タブ紙から２０枚
１セットになった２０タブ紙までを扱えるように設定で
きる。

【００４２】このように１セット当たりの分割数を予め
登録しておくことにより、後述するように、タブ紙をコ
ピーする際、複写機本体に挿入されているタブ紙の給紙
部とその分割数を入力する手順を減らすだけでなく、ネ
ットワークを通してネットワーク上の機器から、どの給
紙部に何分割のタブ紙が挿入されているかの問い合わせ
があった場合、正確に応えることができる。

【００４３】［紙送りタイミングと画像書き出しタイミ
ング］図２は感光ドラムに至る紙搬送パスに配置された
印字位置調整機構を示す図である。図において、２０５
は紙搬送パスである。３１は前述した感光ドラムであ
る。２０２は感光ドラム３１に潜像を形成するレーザ素
子である。尚、このレーザ素子２０２の配置は便宜的に
描かれており、実際の配置とは異なる。２０３は紙搬送
ローラ（レジストローラ）であり、紙搬送パス２０５に
沿って送られてくる用紙を一旦レジストローラ２０３に
突き当てて、滞留させた後、所定の紙送りタイミングに
合わせて感光ドラム３１側に送り出す。２０４は用紙位
置を検出するために画像を読み取る画像読取センサ（イ
メージセンサ）であり、ＣＣＤやＣＩＳ等の光電変換素
子アレイから構成される。本実施形態ではＣＩＳ（コン
タクトイメージセンサ）が用いられる。このＣＩＳ２０
４はレジストローラ２０３から距離Ｌ１（図３参照）だ
け離れた感光ドラム側に配置されている。

【００４４】図３は紙送りタイミングと画像形成タイミ
ングとの関係を示す図である。画像形成動作を行う際、
前述したように、レジストローラ２０３から送り出され
た用紙は、紙搬送パス２０５に沿って感光ドラム３１側
に搬送される。このとき、レジストローラ２０３から送
り出された用紙が、Ｌ１＋Ｌ２だけ進んだ所でレーザを
感光ドラム３１に照射するよう制御される。例えば、レ
ジストローラ２０３がオンしてから、シートがＬ１＋Ｌ
２進む時間に相当する時間をタイマーでカウントし、そ
の時間の経過に応じてレーザを感光ドラム３１に照射す
る。

【００４５】そして、更に高精度に書き出し位置を調整
するために、用紙の紙送り方向（便宜上、副走査方向と
いう）のタイミング、およびこの紙送り方向に対して垂
直方向（便宜上、主走査方向という）のタイミングを検
知し、レーザ光による書き出しを制御する必要がある。

【００４６】すなわち、ＣＩＳ２０４で用紙の先端位置
が検知されてから画像形成の開始時期を決定して、用紙
が距離Ｌ２だけ進んだときにレーザによる書き出しを開
始することで、副走査方向の画像の書き出し位置を調整
することができる。従って、距離Ｌ２は、ＣＩＳが、用
紙の先端を検出してから、用紙の送り方向とこの用紙の
送り方向に対して垂直方向のズレを検出して、それぞれ
の方向におけるレーザ光の書き出しのタイミングを設定
するまでの時間に相当する距離を少なくとも有している
ことが必要になる。

【００４７】また、通常の画像形成装置はシートの搬送
スピードと感光ドラム３１の回転速度は等しく設定され
ているので、ＣＩＳ２０４から距離Ｌ２だけ進んだ位置
から転写ローラ３９と感光ドラム３１のニップ位置であ
るシートへの転写位置までの距離と、レーザの書き出し
位置からシートへの転写位置までの感光ドラム３１上の
円周距離とが等しいことを意味する。

【００４８】そして、ＣＩＳ２０４で用紙の横端位置
（横レジ）が検知されると、ビームディテクタ（ＢＤ）
１０８からＣＩＳ２０４の下端までの距離Ｌ３に、ＣＩ
Ｓ２０４の下端から用紙の横端位置までの距離ｘを加え
た距離（ｘ＋Ｌ３）を算出し、ビームディテクタ１０８
によってレーザ光が検知されてから上記算出された距離
だけレーザ光が主走査方向に振られた後、レーザによる
書き出しを開始することで、主走査方向の画像の書き出
し位置を調整することができる。

【００４９】このようなレーザ光による副走査方向およ
び主走査方向の画像の書き出し位置の調整は、後述する
タイミングコントロールユニット（ＴＣＵ）１０５によ
って行われる。すなわち、ＴＣＵ１０５は、レジストロ
ーラ２０３をオンにして用紙の搬送を開始させた後、Ｃ
ＩＳ２０４からの検知信号に基づき、書き出しタイミン
グをレーザ制御回路２７に出力する。レーザ制御回路２
７は、ＴＣＵ１０５から出力された書き出しタイミング
に同期して、画像処理回路（図示せず）から送られてき
た画像信号を基にレーザ素子２０２を駆動する。

【００５０】［ＣＩＳの構成］図４はＣＩＳ２０４の構
成を示す図である。このＣＩＳ２０４は、画像読取部２
０５およびＬＥＤ発光部２０６から構成される。画像読
取部２０５は、受光素子群およびシフトレジスタが１チ
ップ内に内蔵された複数のチップ（１〜ｎ）２１１〜２
１８、セレクタ２１５および出力部（エミッタフォロワ
回路）２１６から構成される。

【００５１】このＣＩＳ２０４では、受光した光エネル
ギーをアナログデータ（電位）に変換し、外部（後述す
るＴＣＵ１０５）から入力されるロード信号をトリガと
して、チップ１〜ｎまでの全データはシフトレジスタ２
１１ｂ〜２１８ｂにロードされる。シフトレジスタ２１
１ｂ〜２１８ｂは、セットされたデータを、外部クロッ
ク（ＣＬＫ）に同期させて出力側にシフトしていく。各
チップ１〜ｎの出力信号は、セレクタ２１５に接続され
ており、制御回路（ＴＣＵ１０５）からのセレクタ信号
に応じて、出力すべき領域に相当するチップが選択さ
れ、そのデータは出力部２１６に出力される。尚、セレ
クタ信号の変更がない限り、出力されるデータは選択さ
れたチップのものとなり、繰り返し出力される。また、
２つのチップに跨る領域の検知を行う場合、セレクタ信
号の切り替え制御を行うことで容易に実行可能である。

【００５２】本実施形態では、１チップ分の検知動作
で、１ライン分の検知動作と同等の効果を得ることがで
きる。その検知時間は、動作クロック（ＣＬＫ）×１チ
ップ当たりの受光素子数である。したがって、チップ数
をｎとすると、従来の図２５に示したＣＩＳと比べ、１
／ｎの時間で検知動作が終了する。ＣＩＳのチップ数を
「８」とした場合、その検知時間の目安は、１／８＝
０．１２５ｍｓｅｃ／ｌｉｎｅとなり、ＰＳ＝８００ｍ
ｍ／ｓｅｃの場合でも、８００ｍｍ／ｓｅｃ×０．１２
５ｍｓｅｃ＝０．１ｍｍとなり、ＰＯＤ市場の要求を十
分に満たすことが可能となる。

【００５３】本実施形態では、チップ数は８個設けられ
ている（ｎ＝８）。各チップ内の受光素子群には、それ
ぞれ１０００個の読み取り画素が設けられている。

【００５４】ＣＩＳ全体で有効画素数８０００個の読み
取り画素のうち、副走査方向の読み取り（後述する先端
および斜行検知）には、先頭に位置するチップ（１）２
１１内の１０００個の読み取り画素が使用される。一
方、主走査方向の読み取り（後述する横端検知）には、
残りの７チップ（２〜８）２１２〜２１８内の７０００
個の読み取り画素が使用される。尚、上記複数のチップ
の合計である有効画素数は一例であり、特に限定される
ものではなく、任意の数でよい。また、チップ分割も、
本実施形態の１：（ｎ−１）に限らず、任意の分割数で
よい。

【００５５】画像読取部２０５では、ＴＣＵ１０５から
のセレクタ信号によってセレクタ２１５が特定のチッ
プ、例えば先端および斜行検知に使用されるチップ２１
１だけを有効に選択すると、受光素子群２１１ａで検知
された画像信号は、ＴＣＵ１０５からのロード信号（Ｃ
ＩＳ−ＳＨ）によって一旦、シフトレジスタ２１１ｂに
読み出された後、ＴＣＵ１０５からのクロック（ＣＬ
Ｋ）に従って順次、シフトレジスタ２１１ｂからセレク
タ２１５を介して出力部２１６に転送される。出力部２
１６は転送されたシリアルの画像信号をパラレルデータ
に変換し、ＣＩＳデータとして出力する。

【００５６】また、ＴＣＵ１０５からのセレクタ信号に
よってセレクタ２１５が横端検知に使用されるチップ２
１２〜２１８を有効に選択すると、各受光素子群２１２
ａ〜２１８ａで検知された画像信号は、ＴＣＵ１０５か
らのロード信号によって一旦、シフトレジスタ２１２ｂ
〜２１８ｂに読み出された後、ＴＣＵ１０５からのクロ
ック（ＣＬＫ）に従って順次、シフトレジスタ２１２ｂ
〜２１８ｂからセレクタ２１５を介して出力部２１６に
転送される。出力部２１６は、転送されたシリアルの画
像信号をパラレルデータに変換し、ＣＩＳデータとして
出力する。

【００５７】一方、ＬＥＤ発光部２０６は、直列に接続
されたＬＥＤ群が複数並列に接続されたＬＥＤ部２２
１、および各ＬＥＤ群のカソード側に接続され、各ＬＥ
Ｄ群に流れる電流を調節するＬＥＤ電流調節回路２２２
から構成される。ＬＥＤ電流調節回路２２２は、ＴＣＵ
１０５からの光量制御データにしたがって、ＬＥＤ部２
２１の全体のＬＥＤ発光量を調節する。

【００５８】図５は先端検知、斜行検知および横端検知
を行う際のＣＩＳ２０４のクロック（ＣＬＫ）、ロード
信号（ＣＩＳ−ＳＨ）および画像信号の変化を示すタイ
ミングチャートである。先端検知および斜行検知の場合
（図中、Ａ、Ｃ）、使用される受光素子群２１１ａは１
チップ分であり、ロード信号によって繰り返し読み出さ
れる電荷蓄積時間は短くなる。この場合、ＴＣＵ１０５
からの光量制御データによって、ＬＥＤ電流調節回路２
２２によるＬＥＤ電流値を高く設定し、ＬＥＤ発光量を
多くすることにより、読み取り画像のＳ／Ｎ比の低下を
防ぐ。一方、横端検知の場合（図中、Ｂ）、使用される
受光素子群２１２ａ〜２１８ａは７つであり、ロード信
号によって繰り返し読み出される電荷蓄積時間は比較的
長くなる。この場合、ＴＣＵ１０５からの光量制御デー
タによって、ＬＥＤ電流調節回路２２２によるＬＥＤ電
流値を低く設定し、ＬＥＤ発光量を少なくしても、読み
取り画像のＳ／Ｎ比を維持できる。

【００５９】図６は用紙の通過領域に対するＣＩＳ２０
４の配置を示す図である。ＣＩＳ２０４は、用紙１０７
の搬送方向に対して垂直方向に読み取り画素が並ぶよう
に配置される。しかも、ＣＩＳ２０４の一端が通過する
用紙１０７の略中央の位置となり、他端が通過する用紙
１０７の横端を越えた位置となるように、ＣＩＳ２０４
は配置される。ＣＩＳ２０４の用紙１０７の略中央側に
は、チップ（１）２１１が位置し、横端を越えた側に
は、チップ（８）２１８が位置する。

【００６０】図７はＣＩＳ２０４における先端検知領域
および横端検知領域を示す図である。先端（斜行）検知
領域は、前述したように、用紙１０７の略中央側に位置
するＣＩＳ２０４内の受光素子群２１１ａに含まれる１
０００画素分に相当し、先端（斜行）検知を行っている
間、残りのＣＩＳ内の読み取り画素は使用されない（図
中、×で表示）。一方、横端検知領域は、ＣＩＳ２０４
内の残りの受光素子群２１２ａ〜２１８ａに含まれる７
０００画素分に相当し、横端検知を行っている間、先端
検知で使用される受光素子群２１１ａの１０００画素分
は使用されない（図中、×で表示）。

【００６１】このように、先端検知や横端検知にそれぞ
れの検出に適したＣＩＳ２０４の読み取り画素の必要な
画素データのみを取り込むような処理を実施して、それ
ぞれの検知に不必要なデータをなるべく取り込まないよ
うにしている。

【００６２】特に、セレクタ２１５により、先端検出す
る際の１０００画素分のデータの取り込み位置を自由に
選択できるので、ＣＩＳが用紙の主走査幅の中央よりも
比較的長い場合であっても、用紙の中央部分に相当する
１０００画素という最小単位のデータの取り込みだけで
十分な用紙先端検出を可能とし、且つ不要なデータを取
り込まずに済み、先端検出の高速処理を可能にする。

【００６３】［ＣＩＳの使い方］図８は用紙を検知する
際に用いられるＣＩＳのチップ配置を示す図である。具
体的に、以下の（i）、（ii）、（iii）に示すように、
搬送されてくる用紙の種類によって、使用されるＣＩＳ
内のチップが異なる。

【００６４】（i）搬送されてくる用紙が通常の用紙で
ある場合、つまり、紙先端の一部にＣＩＳで検知できな
い画像領域がある紙やタブ紙等の特別紙以外の紙である
場合、副走査方向のタイミング検知を行う際、搬送され
てくる紙のほぼ中央近辺に相当するチップを選択し、検
知領域を１チップに限定する（図中、Ｃ４もしくはＣ
５）。これにより、検知速度を上げることが可能であ
る。例えば、１ラインが８チップから構成されている場
合、検知速度は８倍となる。

【００６５】（ii）図８に示すように、用紙がタブ付き
の出力用紙（タブ紙）であり、タブ位置を先頭として、
搬送されてくる場合、操作部から入力されるタブ位置の
情報を基に、予めタブ位置を予想し、その位置に相当す
るチップを選択する。図においては、Ｃ２もしくはＣ３
のチップで確実に検知可能である。この場合も検知速度
は８倍となる。また、タブの位置は、シートにより異な
るので、タブシート毎に、チップの選択を変える。タブ
位置を検出することにより、特にタブシートのタブ部分
の記録精度を上げることができる。また、設定されたタ
ブシートが実際に搬送されているかどうかの判断も可能
になる。さらに、タブ位置以外の位置に相当するチップ
を外し、タブ位置に相当するチップだけを選択すること
で、不要なデータを取り込まずに済み、先端検出を高速
に処理できる。

【００６６】上記実施形態では、タブの位置そのものを
検出しているが、もともとタブの位置がわかっているな
らば、明らかにタブ部分とは重ならない部分のチップを
選択して先端検出してもよい。タブ部分の記録位置は、
タブ位置の情報に基づいて容易に算出されて、画像形成
可能であるが、タブ部分が非常に小さい場合、先端検出
が正確にできない場合がある。この場合は、タブ部分で
はないチップを選択して先端検出や斜行検出をすること
が効果的である。その先端検出・斜行検出の値と横レジ
検出の値を基にして、タブ部分への記録精度を容易に向
上させることが可能である。

【００６７】（iii）用紙に予め印刷されている部分が
あり、ＣＩＳで紙のエッジ部を検知できない用紙が搬送
されてくる場合、外部から入力される検知禁止領域の情
報を基に、紙のエッジ部が検知可能である領域を予想
し、その位置に相当するチップを選択する。この場合
も、同様に検知速度は８倍となる。

【００６８】こうして紙先端の検知が完了した時点で、
次に用紙の主走査方向のズレ量を検出するために、主走
査方向の紙エッジ部（横端）の検知を行う。また、搬送
されてくる用紙は様々であるが、そのサイズはＣＩＳ２
０４に用紙が搬送されてくるまでに既に決定されている
ので、ある程度、紙エッジ部の領域を予想することは可
能である。例えば、図８における最大用紙の場合、チッ
プ８（Ｃ８）で紙エッジ部を検知可能であり、最小用紙
の場合、チップ６（Ｃ６）で紙エッジ部を検知可能であ
る。そして、用紙がＣＩＳ２０４の上に存在している
間、所定のタイミングで検知を開始する。予想されたエ
ッジ部の領域に該当するチップを選択し、エッジ部が検
知された場合、検知の実行を終了する。一方、予想した
領域にエッジ部が検知されない場合、セレクタ２１５に
よりその隣接したチップを選択し、エッジ部の検知を実
行する。

【００６９】図９はＣＩＳ２０４の最大検知幅を示す図
である。画像形成装置で使用される最大用紙幅をＬｍａ
ｘとし、最小用紙幅をＬｍｉｎとすると、最大検知幅Ｘ
は、ほぼ１／２（Ｌｍａｘ−Ｌｍｉｎ）となり、このよ
うな最大検知幅Ｘを有するＣＩＳ２０４を用いればよい
ことがわかる。

【００７０】ここで、ＣＩＳを先端（斜行）検知に用い
た場合の有用性について示す。例えば、紙送り速度（Ｐ
Ｓ）を８００ｍｍ／Ｓ、最大検知幅（Ｘ）を１００ｍ
ｍ、主走査／副走査分解能Ｐｈ，Ｐｖをそれぞれ０．０
５ｍｍとした場合、センサ１ラインの読み取り周期＝Ｐ
Ｓ／Ｐｖ＝１６ＫＨｚ、センサ画素数＝Ｘ／Ｐｈ＝２０
００ドットとなり、通常のセンサの使用方法では、ＶＣ
ＬＫ＝１６ＫＨｚ＊２０００ｄｏｔ＝３２ＭＨｚとな
る。つまり、３２ＭＨｚで動作可能なセンサが求められ
る。

【００７１】しかし、本実施形態で示す方式では、仮に
副走査方向の読み取りに使用される画素数を１／１０の
２００ドットとすることにより、ＶＣＬＫ＝１６ＫＨｚ
＊２００ｄｏｔ＝３．２ＭＨｚとなる。つまり、３．２
ＭＨｚで動作可能なセンサを使用でき、安価なＣＩＳを
採用できる。また、主走査方向の読み取りでは、クロッ
クＶＣＬＫを３．２ＭＨｚに設定したので、１０ライン
距離が進む間に１回しか検知できないことになるが、横
端検知であるので、遅くてもよい。

【００７２】また、先端検知と斜行検知に利用される画
素データとして、主走査方向に複数画素を利用している
ので、従来の単一の光学式センサやメカニカルな紙検知
センサに比べて、先端検知用のセンサを必要しないた
め、部品点数の軽減により画像形成装置をよりコンパク
トにすることができる。

【００７３】そして、先端検知と斜行検知の検知後に横
端検知を行うことにより、それぞれの検知方法として別
の手法を採用でき、それぞれの検知に適した検知方法の
採用により、検知精度を向上することが可能になる。

【００７４】特に、先端検知において、主走査方向の一
部の複数画素のデータを利用することは、検出精度向上
に寄与する。何故なら、同一の読み取りクロックで複数
全画素を読み取る場合と比べて、読み取り周期が短くな
り、用紙搬送方向の画素データ密度が高くなるので、結
果として検出精度が向上する。

【００７５】そして、シーケンス上、シートの先端が最
初にＣＩＳに検知されるのに、シートの先端検知を先に
処理せずに、先端検知と横端検知を同時に行うと、横端
検出をするためにはＣＩＳの複数の全画素を読み取らね
ばならず、先端検知の周期が長くなってしまうので精度
の高い先端検出ができない。従って、先端検知（斜行検
知）後に横端検知するといった順番で処理することは、
より正確な先端検知を可能にする。

【００７６】更に、先端検知と横端検知を別々に実行す
ることによって、それぞれ最適な検知周期で検知処理を
最短時間に設定できるので、レジストローラと画像形成
部の間隔のＬ２に相当する搬送距離を短くでき、装置を
コンパクトにすることが可能になる。 ［用紙検知処理の概略］ここでは、用紙検知処理の一例
を示す。副走査方向検知の場合、ロード信号（シフトパ
ルス）によりセレクタ２１５により選択されたチップ１
内の受光素子群２１１ａからシフトレジスタ２１１ｂに
画像データが移され、出力部２１６を介してＣＩＳデー
タが出力される。一方、主走査方向検知の場合、セレク
タ２１５により選択されたチップ２〜８内の受光素子群
２１２ａ〜２１８ａからシフトレジスタ２１２ｂ〜２１
８ｂに画像データが移され、チップ８、チップ７、…、
チップ２の順に出力部２１６を介してＣＩＳデータが出
力される。

【００７７】図１０はＣＩＳによる画像読み取りから用
紙検知を行うまでの処理回路の一例を示す図である。Ｃ
ＩＳ２０４で順次読み取られ、出力される画像データ
は、制御回路内のアナログプロセッサ７０１に順に転送
され、アナログプロセッサ７０１内部のサンプルホール
ド回路７０２によって画素毎にアナログレベルの画素デ
ータに変換される。さらに、画素データは、Ａ／Ｄ変換
回路７０３によりデジタル値に変換されると、主走査方
向平均化回路７０４により主走査方向の平均化処理が行
われる。

【００７８】図１１は主走査方向平均化回路７０４にお
ける主走査方向の平均化処理を示す図である。図には、
Ａ／Ｄ変換回路７０３から出力された１ライン分の画素
データの配列が示されている。ここで、１番目の画素値
をＤａｔａ（１）、２番目の画素値をＤａｔａ（２）、
ｘ番目の画素値をＤａｔａ（ｘ）で表す。例えば、ｘ番
目から（ｘ＋Ｈｎ）番目までの画素範囲で画素値を平均
化することにより、各ライン毎の主走査方向の平均化処
理が行われる。さらに、主走査平均値ＨＡｖｅＤａｔａ
を、副走査方向平均化回路７０５により複数ラインＶｎ
で平均化することにより、副走査平均値ＶＡｖｅＤａｔ
ａを得る。そして、制御信号７１０にしたがって、セレ
クタ７０９は主走査平均値ＨＡｖｅＤａｔａ／副走査平
均値ＶＡｖｅＤａｔａのどちらかを選択する。本実施形
態では、制御信号７１０は検知機能モード信号である。

【００７９】副走査方向の検知の場合、比較回路７０６
によって主走査平均値ＨＡｖｅＤａｔａと用紙の白レベ
ルであるしきい値Ｔｈとを比較する。一方、主走査方向
の検知の場合、同様に、比較回路７０６によって副走査
平均値ＶＡｖｅＤａｔａと用紙の白レベルであるしきい
値Ｔｈとを比較する。いずれにおいても、平均値Ａｖｅ
Ｄａｔａ＞Ｔｈである場合、紙有りを検知し、ＡｖｅＤ
ａｔａ＜Ｔｈである場合、紙無しを検知する。

【００８０】尚、上記平均化処理はノイズ、ゴミ画素の
除去を行い、検知信頼度を向上させる処理であるが、所
定時間の処理であるので、タイミング制御のばらつき要
因とはならず、本実施形態の用紙の検知に何ら制約を与
えるものではない。また、図１０に示す処理回路は一例
であり、後述するように、その他の回路で構成されても
よいことは勿論である。

【００８１】このように、本実施形態では、１つのＣＩ
Ｓ２０４を用いて、非常に短い時間で副走査方向の紙先
端検知を行えるとともに、主走査方向の紙横端検知も行
うことができる。そして、制御回路内の各部に副走査タ
イミングおよび主走査位置情報を通知することにより、
出力用紙に画像を正確に記録することが可能となる。

【００８２】［制御回路の構成］図１２は制御回路の構
成を示すブロック図である。制御回路５１は画像処理回
路５２、レーザ制御回路（Ｖ−ＣＮＴ）２７およびタイ
ミングコントロールユニット（ＴＣＵ）１０５を有す
る。画像処理回路５２には、イメージセンサ２６によっ
て読み取られた画像データが記憶される画像メモリ（Ｐ
−ＭＥＭ）５６、およびこの画像メモリ５６に記憶され
た画像データを処理するＣＰＵ５７が設けられている。

【００８３】レーザ制御回路２７は、画像処理回路５２
から画像データに応じて出力される信号を基に、レーザ
素子２０２に駆動信号を出力する。レーザ素子２０２へ
の駆動信号の出力は、ＴＣＵ１０５からのタイミング信
号に同期して行われる。ＴＣＵ１０５は、ＣＩＳ２０４
にＣＩＳ制御信号を出力するとともに、ＣＩＳ２０４で
読み取られたＣＩＳデータを入力し、このＣＩＳデータ
を基にレーザ制御回路２７に対してタイミング信号を出
力する。このタイミング信号には、垂直同期信号ＶＳＹ
ＮＣ、クロックＶＣＬＫ、水平同期信号ＨＳＹＮＣのレ
ーザ書き出し信号の他、レジストローラ２０３を駆動す
る信号（レジＯＮ信号）等が含まれる。

【００８４】図１３はＴＣＵ１０５の構成を示すブロッ
ク図である。ＴＣＵ１０５は、カウンタ（ｃｏｕｎｔｅ
ｒ）６１、レジＯＮ部６２、先端検知部６３、横端検知
部６４、ＣＩＳコントローラ６５、ＣＩＳ先端検知用短
周期設定部６６、先端エラー検知部６７、ＣＩＳ横端検
知用長周期設定部６８、横端エラー検知部６９およびシ
ーケンス終了設定部（ＳＥＱ ＥＮＤ）７０を有する。

【００８５】カウンタ（ｃｏｕｎｔｅｒ）６１は、シー
ケンススタート信号（ＳＥＱ ＳＴＡＲＴ）により起動
し、一定周期のクロックを計数する。レジＯＮ部６２
は、レジストローラ２０３の駆動をオン／オフにする。
先端検知部６３は、ＣＩＳ２０４から入力されたＣＩＳ
データを基に、用紙の先端位置を検知する。横端検知部
６４は、同様にＣＩＳ２０４から入力されたＣＩＳデー
タを基に、用紙の横端位置を検知する。

【００８６】ＣＩＳコントローラ６５は、ＣＩＳ２０４
に対し、ロード信号（ＣＩＳ−ＳＨ）、クロック（ＣＩ
Ｓ−ＣＬＫ）、セレクタ信号、光量制御データ等のＣＩ
Ｓ制御信号を出力する。ＣＩＳ先端検知用短周期設定部
６６には、用紙の先端検知を行う際、ＣＩＳ２０４に入
力されるロード信号（ＣＩＳ−ＳＨ）の短周期ＴＳが設
定される。一方、ＣＩＳ横端検知用長周期設定部６８に
は、用紙の横端検知を行う際、ＣＩＳ２０４に入力され
るロード信号（ＣＩＳ−ＳＨ）の長周期ＴＬが設定され
る。本実施形態では、この長周期ＴＬは短周期ＴＳの７
倍の時間である。

【００８７】先端エラー検知部６７は、先端検知部６３
によって検知された用紙の先端位置が所定範囲から外れ
た場合、エラー信号（ＥＲＲ）を生成する。同様に、横
端エラー検知部６９は、横端検知部６４によって検知さ
れた用紙の横端位置が所定範囲から外れた場合、エラー
信号（ＥＲＲ）を生成する。シーケンス終了設定部７０
には、用紙１枚の印刷を終了させるシーケンスのカウン
ト値が設定される。

【００８８】図１４は先端検知部６３の構成を示すブロ
ック図である。先端検知部６３は、複数のエッジ回路
（ＥＤＤＧＥ）８１、タイミング発生回路８２、カウン
タ８３および斜行量設定部８４を有する。各エッジ回路
（ＥＤＤＧＥ）８１には、ＣＩＳ２０４の受光素子群２
１１ａ内の画素位置を指定するレジスタ信号（ＲＥＧ１
〜ＲＥＧｎ）がＣＩＳデータとともに入力される。そし
て、カウンタ８３からのカウント信号に同期して指定さ
れた画素位置で「紙無し→紙有り」が検知されると、そ
のエッジ回路（ＥＤＤＧＥ）８１はエッジ（ＥＤＤＧＥ
１〜ｎ）信号を発生させる。

【００８９】タイミング発生回路（ＴＩＭＩＮＧ）８２
は、上記発生した複数のエッジ（ＥＤＤＧＥ１〜ｎ）信
号の平均化処理を行って先端検知信号（ＶＲＥＱ）を出
力するとともに、上記発生した複数のエッジ（ＥＤＤＧ
Ｅ１〜ｎ）信号を用いて斜行量を検知し、検知された斜
行量が斜行量設定部８４に予め設定された斜行量（ＲＥ
Ｇ）に比べて大きい場合、斜行エラー信号（斜行ＥＲ
Ｒ）を出力する。尚、先端検知を行う場合、特定の画素
単体だけを用いてもよいが、本実施形態では、前述した
ように、複数の画素を用いることでノイズ等の影響を除
去している。また、先端検知では、複数の画素を用いて
いるので、従来の単一の光学センサやメカニカルなセン
サによるものと比べて、より先端検知精度が向上してい
る。

【００９０】カウンタ８３は、ロード信号（ＣＩＳ−Ｓ
Ｈ）およびクロック（ＣＩＳ−ＣＬＫ）を基に、複数の
エッジ回路（ＥＤＤＧＥ）８１にカウント信号を出力す
る。

【００９１】先端検知手段において複数の読取画素から
読み出されたシートの先端を表すデータを基に、シート
の斜行量を検知するので、シートの斜行量の計算とシー
トの先端位置検知を同時に実行でき、処理時間を短縮す
ることが可能になる。

【００９２】従って、用紙に画像が形成される前に正確
に斜行を検知することができ、斜行によって印字品位の
低い画像が形成された用紙を出力しないで済む。

【００９３】［紙送り／画像形成シーケンス］図１５は
ＴＣＵ１０５の動作を示すタイミングチャートである。
紙搬送パス２０５に沿って用紙１０７がレジストローラ
２０３まで搬送され、レジストローラ２０３で用紙１０
７が滞留している状態で、本実施形態の紙送り／画像形
成シーケンスが開始する。シーケンススタート信号（Ｓ
ＥＱ ＳＴＡＲＴ）がカウンタ６１に入力すると、カウ
ンタ６１は一定周期のクロックの計測を開始する。カウ
ンタ６１のカウント値がタイミングａになると、レジＯ
Ｎ部６２はレジ信号をＨレベルにしてレジストローラ２
０３をオンに駆動する。

【００９４】そして、カウント値がタイミングｂになる
と、ＣＩＳ２０４における先端検知モードの動作を開始
する。先端検知モードでは、ＴＣＵ１０５はＣＩＳ先端
検知用短周期設定部６６に設定された短周期ＴＳでロー
ド信号（ＣＩＳ−ＳＨ）をＣＩＳ２０４に出力する。こ
れにより、先端検知部６３は、ＣＩＳ２０４内の受光素
子群２１１ａからのＣＩＳデータだけを読み取る。

【００９５】カウント値がタイミングｃになったときに
用紙の先端が検知されると、先端検知部６３はＣＩＳコ
ントローラ６５に先端検知信号ＶＲＥＱを出力するとと
もに、ＣＩＳ２０４における横端検知モードの動作を開
始させる。ＣＩＳコントローラ６５が先端検知信号ＶＲ
ＥＱに応じた垂直同期信号ＶＳＹＮＣをレーザ制御回路
２７に出力すると、レーザ制御回路２７は、ＣＩＳコン
トローラ６５からの垂直同期信号ＶＳＹＮＣを基に、垂
直余白を考慮してレーザによる副走査方向の書き出し位
置を調整する。図１６はレーザによる書き出し位置調整
を示す図である。尚、カウント値がタイミングｃ'（ｃ'
＞ｃ）に達しても、用紙の先端位置が検知されない場
合、ＣＩＳコントローラ６５は、先端エラー信号（先端
ＥＲＲ）を出力する。

【００９６】横端検知モードでは、ＴＣＵ１０５はＣＩ
Ｓ横端検知用短周期設定部６８に設定された長周期ＴＬ
でロード信号（ＣＩＳ−ＳＨ）を出力する。これによ
り、横端検知部６４は、ＣＩＳ２０４内の特定領域の受
光素子群２１２ａ〜２１８ａからのＣＩＳデータだけを
読み取る。

【００９７】カウント値がタイミングｄになったときに
用紙の横端位置が検知されると、ＣＩＳコントローラ６
５は、ＣＩＳ２０４の動作を停止させ、水平同期信号Ｈ
ＳＹＮＣおよびクロックＶＣＬＫをレーザ制御回路２７
に出力する。レーザ制御回路２７は、水平同期信号ＨＳ
ＹＮＣおよびクロックＶＣＬＫを基に、レーザによる主
走査方向の書き出し位置を設定する（図１６参照）。
尚、カウント値がタイミングｄ'に達しても、横端位置
が検知されない場合、横端エラー信号（横端ＥＲＲ）を
出力する。

【００９８】［斜行検知］つぎに、ＣＩＳ２０４によっ
て搬送されるシートの先端検知を行う際、同時に斜行量
検知を行う場合を示す。シートの斜行量検知では、シー
トの先端検知と同様、ＣＩＳ２０４の１チップ内の受光
素子群２１１ａだけが用いられる。すなわち、ＣＩＳ２
０４の全体検知領域に含まれる８０００画素のうち、特
定領域の１０００画素で先端検知とともに斜行量検知を
行う。以後、このような先端検知による斜行量を先端斜
行量という。

【００９９】図１７はＣＩＳ２０４の先端検知による読
み取り画像から得られる先端斜行量を示す図である。図
中、横軸は副走査方向の搬送距離を示し、縦軸は主走査
方向の画素の並びを示している。マス目に区切られた各
読み取り画像は、任意の画素数（例えば１０〜１００画
素）の読み取り画素から読み取られた画像の平均値を表
しており、図中、黒い画像の部分は用紙が読み取られて
いることを示す。黒い画像で示されるマス目の境界部分
の傾きは、後述するように、先端斜行量を示しており、
その値はｄＨ／ｄＶで表される。

【０１００】ここで、用紙の搬送方向に対し、読み取り
画素が正確に垂直方向に並ぶように、ＣＩＳ２０４が取
り付けられている場合、算出される先端斜行量は用紙の
斜行量に等しいものとなる。しかしながら、実際には、
ＣＩＳ２０４は必ずしも正確に取り付けられているとは
限らず、読み取り画素の配列が前述した垂直方向から僅
かでもずれていると、その補正を行って先端斜行量を算
出する必要がある。そこで、本実施形態では、用紙の横
端検知を少なくとも２箇所で行い、これから算出される
横端検知による斜行量（横端斜行量）は正確な用紙の斜
行量であると想定し、その値を基に先端斜行量を補正す
る。そして、補正値が求まった後は、先端検知による先
端斜行量だけで用紙の正確な斜行量を算出することとす
る。

【０１０１】図１８はＣＩＳ２０４の横端検知によって
得られる横端斜行量を示す図である。用紙の横端検知に
よって少なくとも２箇所の横端位置が検知されると、各
横端位置Ｘ１、Ｘ２と、横端検知間の搬送距離Ｌとを用
い、横端斜行量は（Ｘ１−Ｘ２）／Ｌで表される。

【０１０２】この横端斜行量を用いて、ＣＩＳの取付角
度誤差による先端斜行量の補正値を算出し、算出された
取付角度誤差が所定値以上である場合、ＣＩＳの取り付
けを再度調整する。このように、斜行量検知は、ＣＩＳ
の取付角度調整時や調整モード時に行われる。

【０１０３】そして、ＣＩＳの取付角度が調整された
後、用紙の先端検知によって得られる補正後の先端斜行
量が所定量以上である場合、操作者に警告を発し、それ
以降の画像形成動作を停止する。

【０１０４】以上が本発明の実施の形態の説明である
が、本発明は、これら実施の形態の構成に限られるもの
ではなく、特許請求の範囲で示した機能、または実施の
形態の構成が持つ機能が達成できる構成であればどのよ
うなものであっても適用可能である。

【０１０５】例えば、上記実施形態では、ＣＩＳによる
用紙の先端検知によって副走査方向の画像形成タイミン
グを取得していたが、装置の構成よっては、先端検知の
代わりに、ＣＩＳによる用紙の後端検知によって副走査
方向の画像形成タイミングを取得してもよい。

【０１０６】また、上記実施形態では、ＣＩＳの全検知
領域を１：７に分割し、それぞれ先端（斜行）検知領
域、横端検知領域に使用していたが、この分割は任意で
あってよく、また、分割する代わりに、横端検知では、
全検知領域を使用し、先端（斜行）検知では、一部の検
知領域だけを使用するようにしてもよい。

【０１０７】さらに、上記紙送り／画像形成シーケンス
はハードウェア回路によって実現されていたが、ハード
ウェア回路の代わりに、ＣＰＵがプログラムを実行する
ことによるソフトウェア制御で実現してもよい。

【０１０８】

【発明の効果】本発明によれば、センサ読み取り範囲を
用途に合わせて設定しているので、シート搬送方向の検
知速度を高速化できる。すなわち、高速印字の画像形成
装置であっても高解像度の印字位置精度を確保できる。
また、選択回路は、タブ位置以外の位置に相当するチッ
プを外し、タブ位置に相当するチップだけを選択するの
で、不要なデータを取り込まずに済み、先端検出を高速
に処理できる。

【０１０９】また、同一のセンサで用紙の搬送方向に垂
直な方向の検知も行うので、部品を削減できる。さら
に、従来のＣＩＳの構成に対し、セレクタ機能を追加す
るたけで任意の内部チップを選択することが可能とな
り、最短の検知時間で用紙のエッジ部を精度良く検知で
きる。すなわち、汎用品のＣＩＳの内部制御基板の簡易
な変更で済むので、開発期間の長期化、コストアップ等
の支障を来さない。

【０１１０】このように、ＣＩＳ動作クロック速度を上
げるような困難または複雑な変更を行うことなく、読み
取り速度を向上でき、高速ＰＯＤ製品を実現可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態における画像形成装置の構成を示す
図である。

【図２】感光ドラムに至る紙搬送パスに配置された印字
位置調整機構を示す図である。

【図３】紙送りタイミングと画像形成タイミングとの関
係を示す図である。

【図４】ＣＩＳ２０４の構成を示す図である。

【図５】先端検知、斜行検知および横端検知を行う際の
ＣＩＳ２０４のクロック（ＣＬＫ）、ロード信号（ＣＩ
Ｓ−ＳＨ）および画像信号の変化を示すタイミングチャ
ートである。

【図６】用紙の通過領域に対するＣＩＳ２０４の配置を
示す図である。

【図７】ＣＩＳ２０４における先端検知領域および横端
検知領域を示す図である。

【図８】用紙を検知する際に用いられるＣＩＳのチップ
配置を示す図である。

【図９】ＣＩＳ２０４の最大検知幅を示す図である。

【図１０】ＣＩＳによる画像読み取りから用紙検知を行
うまでの処理回路の一例を示す図である。

【図１１】平均化処理を示す図である。

【図１２】制御回路の構成を示すブロック図である。

【図１３】ＴＣＵ１０５の構成を示すブロック図であ
る。

【図１４】先端検知部６３の構成を示すブロック図であ
る。

【図１５】ＴＣＵ１０５の動作を示すタイミングチャー
トである。

【図１６】レーザによる書き出し位置調整を示す図であ
る。

【図１７】ＣＩＳ２０４の先端検知による読み取り画像
から得られる先端斜行量を示す図である。

【図１８】ＣＩＳ２０４の横端検知によって得られる横
端斜行量を示す図である。

【図１９】従来の画像形成装置における印字位置調整機
構を示す側面図である。

【図２０】図１９の印字位置調整機構の一部を示す平面
図である。

【図２１】他の従来の画像形成装置における印字位置調
整機構を示す側面図である。

【図２２】上記従来例１、２の印字位置調整機構により
用紙の所望位置に画像が形成される様子を示す図であ
る。

【図２３】検知誤差によって生じる印字精度の低下を示
す図である。

【図２４】（Ａ）誤差無し、（Ｂ）誤差：＋１．６ｍ
ｍ、（Ｃ）誤差：−１．６ｍｍにおける各出力画像を示
す図である。

【図２５】従来のＣＩＳの構成を示すブロック図であ
る。

【図２６】内部チップがＮ分割されたＣＩＳの並列出力
を示す図である。

【図２７】図１における操作部を詳細に示す図である。

【図２８】図２７のユーザモードキー４０５を押下した
ときにＬＣＤ４０４に表示される画面を示す図である。

【図２９】記録紙タイプの設定画面を示す図である。

【図３０】記録紙タイプをタブ紙と設定したときに表示
される画面を示す図である。

【符号の説明】

２７ レーザ制御回路 ３１ 感光ドラム ５２ 画像処理回路 ６２ レジＯＮ部 ６３ 先端検知部 ６４ 横端検知部 ６５ ＣＩＳコントローラ ６６ ＣＩＳ先端検知用短周期設定部 ６８ ＣＩＳ横端検知用長周期設定部 ８２ タイミング発生回路 １０５ タイミングコントロールユニット（ＴＣＵ） １０７ 用紙 ２０２ レーザ ２０３ レジストローラ（レジストクラッチ） ２０４ ＣＩＳ（コンタクトイメージセンサ） ２１１〜２１８ チップ ２１１ａ〜２１８ａ 受光素子群 ２１１ｂ〜２１８ｂ シフトレジスタ ２１５ セレクタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H027 DC04 DC10 DE02 DE07 DE09 DE10 ED16 EE02 EH08 3F048 AA01 AB01 BA05 BA21 CB03 CC03 CC17 DC12 5C062 AA02 AA05 AB22 AB32 AC66 BA04

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 読み取り手段からの信号を基に、搬送さ
   れるシートの有無を検知するシート検知装置であって、 前記読み取り手段は、 複数の受光素子からなり、外光に応じた信号を出力する
   受光素子群、および該受光素子群から出力される信号を
   順次転送するシフトレジスタをそれぞれ内蔵する複数の
   チップと、 前記複数のチップを個別に選択する選択回路と、 該選択されたチップ内のシフトレジスタから転送される
   信号を外部に出力する出力回路とを備えたことを特徴と
   するシート検知装置。
2. 【請求項２】 前記読み取り手段は、シートの搬送方向
   に対して垂直方向に前記複数のチップが並ぶように、シ
   ート搬送路上に設置され、前記搬送されるシートの先端
   を検知することを特徴とする請求項１記載のシート検知
   装置。
3. 【請求項３】 前記選択回路は、前記搬送されるシート
   の中央付近に対応するチップを選択し、前記シートの先
   端を検知することを特徴とする請求項２記載のシート検
   知装置。
4. 【請求項４】 前記搬送されるシートはタブ紙であり、
   前記選択回路は、入力されたタブ位置情報を基にチップ
   を選択し、タブ位置のシート先端を検知することを特徴
   とする請求項２記載のシート検知装置。
5. 【請求項５】 前記シートが先端として検知できない画
   像領域を含む場合、前記選択回路は、入力された前記検
   知できない画像領域の情報を基に、該画像領域以外で先
   端検知可能なチップを選択することを特徴とする請求項
   ２記載のシート検知装置。
6. 【請求項６】 前記搬送されるシートの横端を検知する
   ことを特徴とする請求項２記載のシート検知装置。
7. 【請求項７】 前記選択回路は、前記搬送されるシート
   が通過する間に、前記先端検知および前記横端検知に使
   用されるチップを切り替えることを特徴とする請求項６
   記載のシート検知装置。
8. 【請求項８】 前記選択回路は、入力されたシートのサ
   イズ情報を基に、前記シートの横端を検知する際に使用
   されるチップを選択することを特徴とする請求項６記載
   のシート検知装置。
9. 【請求項９】 前記搬送されるシートに光を投射する投
   光手段を備え、前記シートからの反射光を受光するコン
   タクトイメージセンサであることを特徴とする請求項１
   乃至８のいずれかに記載のシート検知装置。
10. 【請求項１０】 読み取り手段からの信号を基に、搬送
    されるシートの有無を検知するシート検知手段と、 前記シート検知手段からの検知信号にしたがって、印字
    開始タイミングを発生するタイミング制御手段と、 前記印字開始タイミングにしたがって、前記搬送される
    シートの所定位置に画像を形成する画像形成手段とを備
    えた画像形成装置において、 前記読み取り手段は、 複数の受光素子からなり、外光に応じた信号を出力する
    受光素子群、および該受光素子群から出力される信号を
    順次転送するシフトレジスタをそれぞれ内蔵する複数の
    チップと、 前記複数のチップを個別に選択する選択回路と、 該選択されたチップ内のシフトレジスタから転送される
    信号を外部に出力する出力回路とを備えたことを特徴と
    する画像形成装置。
11. 【請求項１１】 前記シート検知手段は、前記搬送され
    るシートの先端を検知する先端検知手段と、前記搬送さ
    れるシートの横端を検知する横端検知手段とを備え、 前記搬送されるシートが前記読み取り手段を通過する間
    に、前記先端検知および前記横端検知に使用されるチッ
    プを切り替えるように、前記選択回路を制御する選択回
    路制御手段を備えたことを特徴とする請求項１０記載の
    画像形成装置。
12. 【請求項１２】 複数の受光素子からなり、外光に応じ
    た信号を出力する受光素子群、および該受光素子群から
    出力される信号を順次転送するシフトレジスタをそれぞ
    れ内蔵する複数のチップと、前記複数のチップを個別に
    選択する選択回路と、該選択されたチップ内のシフトレ
    ジスタから転送される信号を外部に出力する出力回路と
    を備えた読み取り手段を、シートの搬送方向に対して垂
    直方向に前記複数のチップが並ぶように、シート搬送路
    上に設置しておき、前記搬送されるシートの先端を検知
    することを特徴とするシート検知方法。
13. 【請求項１３】 前記選択回路は、前記搬送されるシー
    トの中央付近に対応するチップを選択し、前記シートの
    先端を検知することを特徴とする請求項１２記載のシー
    ト検知方法。
14. 【請求項１４】 前記搬送されるシートはタブ紙であ
    り、前記選択回路は、入力されたタブ位置情報を基にチ
    ップを選択し、タブ位置のシート先端を検知することを
    特徴とする請求項１２記載のシート検知方法。
15. 【請求項１５】 前記シートが先端として検知できない
    画像領域を含む場合、前記選択回路は、入力された前記
    検知できない画像領域の情報を基に、該画像領域以外で
    先端検知可能なチップを選択することを特徴とする請求
    項１２記載のシート検知方法。
16. 【請求項１６】 前記搬送されるシートの横端を検知す
    ることを特徴とする請求項１２記載のシート検知方法。
17. 【請求項１７】 前記選択回路は、前記搬送されるシー
    トが通過する間に、前記先端検知および前記横端検知に
    使用されるチップを切り替えることを特徴とする請求項
    １６記載のシート検知方法。
18. 【請求項１８】 前記選択回路は、入力されたシートの
    サイズ情報を基に、前記シートの横端を検知する際に使
    用されるチップを選択することを特徴とする請求項１６
    記載のシート検知方法。
19. 【請求項１９】 前記選択回路は、前記タブ位置以外の
    位置に相当するチップを外し、前記タブ位置に相当する
    チップだけを選択することを特徴とする請求項４記載の
    シート検知装置。
20. 【請求項２０】 前記選択回路は、前記タブ位置以外の
    位置に相当するチップを外し、前記タブ位置に相当する
    チップだけを選択することを特徴とする請求項１４記載
    のシート検知方法。