JP4677130B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子写真技術を用いた複写機、プリンタ等の画像形成装置に関し、特に光学式センサにより記録媒体の端部を検知し、前記検知結果に基づき記録媒体の搬送方向と直交する方向（主走査方向）の画像書き出し位置を補正制御する制御手段を有する画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図17に、従来の画像形成装置における、記録媒体の搬送方向と直交する方向（主走査方向）の画像書き出し位置の決定方法を示す。
【０００３】
従来の画像形成装置において画像情報を記録する場合、図17のように画像記録装置に基準となる搬送ガイド101を設ける。記録媒体102は、該記録媒体の搬送方向に対して主走査方向の左右どちらかの端部を該搬送ガイド101に突き当てて搬送される。例えば主走査方向に対して左側を記録媒体102の画像書き出し基準とした場合、記録媒体102の左端を該搬送ガイドに突き当てて搬送させる。上記構成とすることにより、記録媒体102を常に同じ位置で搬送することが可能となり、記録媒体102に画像情報を記録する際に、記録媒体102の端部に対して常に同じ位置に記録することが可能となる。
【０００４】
また、記録媒体を移動させない方式として、記録媒体の主走査方向の位置ずれ量を検知し、画像書き出しタイミングを補正する手法がある。図18に従来例における画像書き出しタイミングの補正方法を示す。
【０００５】
記録媒体102に対し、シート端検知手段103を不図示のモータ等を用いて機械的に駆動させる。シート端検知手段103が記録媒体102の端部を通過すると、シート端検知手段103の出力が変化する。画像形成装置は、例えば前記モータの回転量をもとにシート端検知手段103の移動開始から出力が変化するまでの移動距離を算出し、前記算出結果に基づき画像書き出しタイミングを補正する。
【０００６】
また、シート端検知手段を移動させずに記録媒体の端部を検知する手段としては、光学式センサを用いた方式がある。以下に、従来例における光学式センサを用いた記録媒体端部の検知方法を説明する。図19は画像形成装置のブロック図である。
【０００７】
コントローラ104はプリンタエンジン105から送出される水平同期信号（ＢＤ信号）と垂直同期信号（ＴＯＰ信号）に基づいて画像データをプリンタエンジン105に送出する。例えば、コントローラ104は、プリンタエンジン105から送出される垂直同期信号（ＴＯＰ信号）を受信した後の水平同期信号（ＢＤ信号）に基づいて、画像データをプリンタエンジン105に送出する。
【０００８】
図20にプリンタエンジンの概略図を示す。106はシート端検知手段、107はレジローラ、108は記録媒体を静電搬送ベルト113に吸着させる吸着ローラ、109〜112は画像形成部、113は静電搬送ベルト、114は給送ユニット、115は定着器、116は定着排出部、117は両面搬送部である。
【０００９】
以下に図19と図20を用いて、両面記録を例にして画像形成動作の概要を説明する。
【００１０】
まず、記録媒体に第２面（裏面）の画像を形成する。一方、給送ユニット114から記録媒体を搬送し、レジローラ107で斜行を取り除く。次に、レジローラ107と吸着ローラ108との間に存在するシート端検知手段106にて、記録媒体の主走査方向のシート端（例えば左端）を検知する。その後、吸着ローラ108を用いて記録媒体を静電搬送ベルト113に吸着させ、記録媒体を画像形成部109〜112に搬送する。
【００１１】
シート端検知手段106は、記録媒体に接触させないで検知できるように光学式のセンサを用いる。
【００１２】
プリンタエンジン105は、検知した記録媒体端部の位置情報をステータス情報として、コントローラ104に報知する。コントローラ104は、受信した記録媒体端部の位置情報に基づいて、プリンタエンジン105に対する画像データの送出タイミングを制御し、主走査方向の画像書き出し位置を調整する。そして、画像形成部109〜112で記録媒体に画像を形成する。
【００１３】
記録媒体上に形成された画像は、定着器115において熱と圧力で記録媒体に定着され永久画像となる。次に、記録媒体を定着排出部116により所定量排出した後、前記定着排出部116を逆回転させ、記録媒体を両面搬送部117に搬送する。
【００１４】
記録媒体は両面搬送部117を経由して再びレジローラ107に到達し、斜行が取り除かれる。その後、再びシート端検知手段106にて記録媒体の主走査方向のシート端（例えば左端）を検知し、第２面（裏面）の画像形成時と同様の方式で第１面（表面）の画像形成を行う。
【００１５】
次に、記録媒体の端部を検知する方法を説明する。図21と図22にシート端検知手段を示す。135はＬＥＤ、136は前記ＬＥＤの光を導く導光体、137は前記ＬＥＤからの光をアナログ信号として検知するＣＩＳ（Ｃｏｎｔａｃｔ ＩｍａｇｅＳｅｎｓｏｒ）である。
【００１６】
図23にシート端検知手段の制御ブロック図を、図24にシート端検知手段のタイミングチャートを示す。105はプリンタエンジン、106はシート端検知手段、118は２値化手段、119は発振部（Ｘ‘ｔａｌ）、120はＡＳＩＣ、121はＣＰＵ、122は主走査方向の画像書き出し位置の基準となるＢＤ信号を取り込むＢＤ検知手段、123は副走査方向の画像書き出し位置の基準となるＴＯＰ信号を生成するＴＯＰ生成手段である。
【００１７】
まず、副走査方向の画像書き出し位置の基準となるＴＯＰ信号を生成する（Ｔ１８０１）。次に、所定のタイミングでＡＳＩＣ120からシート端検知手段106に検知スタート信号Ｓｔａｒｔ Ｐｕｌｓｅを入力する（Ｔ１８０２）。Ｓｔａｒｔ Ｐｕｌｓｅは、ＣＩＳ34のリセットパルスとして用い、ＣＩＳ34を初期状態にする。そして、ＡＳＩＣ120からのＬＥＤ ＯＮ／ＯＦＦ信号によりＬＥＤ135をＯＮする（１８０３）。
【００１８】
ＬＥＤ135は所定の駆動条件で発光し、前記ＬＥＤ135からの光は導光体136を介してＣＩＳ34に照射される。光が照射された部分はＣＩＳ出力がＨとなり、一方、光が記録媒体によって遮られた部分はＣＩＳ出力がＬとなる。その後、ＡＳＩＣ120からシート端検知手段106に検知用クロックＳＮＳ ＣＬＫを入力する（Ｔ１８０４）。
【００１９】
シート端検知手段106はクロックパルスＳＮＳ ＣＬＫに同期して、ＣＩＳ34の検知結果を端から順番にアナログ信号で順次出力する。前記シート端検知手段106の出力（アナログ出力）は、２値化手段118において２値化され、ＡＳＩＣ120に入力される（Ｔ１８０５）。
【００２０】
次に、ＡＳＩＣ120は２値化手段118からの出力を有効とするＷＩＮＤＯＷ信号を発生する（Ｔ１８０６）。ＡＳＩＣ120は前記ＷＩＮＤＯＷ信号が有効（Ｈ）の期間において、前記２値化手段118からのＨ出力回数をクロックパルスＳＮＳ
ＣＬＫに同期してカウントする（Ｔ１８０７）。
【００２１】
ＣＰＵ121は前記カウント結果からシート端検知手段106における光透過部の距離を算出し、記録媒体の端部を検出する。
【００２２】
そして、記録媒体の端部の位置情報をステータス情報として、コントローラ104に放置する。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の画像形成装置において、図17に示すような記録媒体の搬送途中で機械的に記録媒体を正規の位置に移動させる構成においては、記録保証する記録媒体のサイズが多岐に渡る場合、すべてのサイズに対して正規の位置に移動させることは困難である。
【００２４】
また、記録媒体を搬送途中で機械的に移動させるためには、記録媒体を搬送手段から開放する必要があり、例えば、記録媒体の搬送構成が下から上、あるいは上から下への縦搬送の場合は実現が困難である。
【００２５】
従って、安価にしかも精度よく、記録媒体に対する画像書き出し位置を常に同じ位置にすることは困難である。
【００２６】
特に、両面記録時における２面目の画像記録時は、記録媒体の搬送経路が長く不安定であるため、画像書き出し位置を合わせることが更に困難である。
【００２７】
また、シート端検知手段を移動させて記録媒体の位置ずれ量を検知し、画像書き出し位置を補正する方式においては、検知手段を記録媒体の搬送方向に対して、左端と右端の少なくともどちらか一方の位置が検知可能な位置まで機械的に駆動させる必要があるため、構成が大掛かりとなり装置を小型化できない。
【００２８】
また、検知手段を駆動させるためのモータを必要とし、高価なシステムになる。
【００２９】
更に、記録媒体の端部位置を検知し、検知した記録媒体端部位置に対して画像書き出し位置を補正する手法においては、記録媒体の端部位置を誤検知した場合、画像書き出し位置は、誤検知した結果に基づいて制御してしまう。
【００３０】
特に、記録媒体端部位置を検知する手段として光学式センサを用いた場合、前記光学式センサの発光部は前記発光部の駆動条件を一定にしているため、例えば、耐久寿命に応じた発光部の光量劣化や、耐久による画像記録装置内のトナー飛散等の影響による発光部の汚れ等により、発光側の光量が減衰し所定のセンサ出力が得られなくなる。
【００３１】
あるいは、受光部の汚れのため受光光量が減衰してしまい、所定のセンサ出力が得られなくなる。
【００３２】
その結果、記録媒体に対して、正規の位置に画像情報を記録できなくなる。
【００３３】
そこで本発明は、光学式センサにより記録媒体の端部を検知し、前記検知結果に基づき主走査方向の画像書き出し位置を補正制御する制御手段を有する画像形成装置において、安価に安定して精度良く記録媒体の主走査方向の画像書き出し位置を補正制御することを目的とする。
【００３４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、記録媒体に画像を形成する画像形成部と、記録媒体の搬送方向に直交する方向の端部を検知するための発光部と該発光部からの光を検知する光学式検知手段とを有する記録媒体検知手段と、前記記録媒体検知手段の検知結果に基づき、前記画像形成部における記録媒体の搬送方向と直交する方向の画像の書き出し位置を補正する制御手段とを有する画像形成装置において、前記光学式検知手段の前記発光部からの発光光量を制御する光量制御手段を有し、前記光量制御手段は、前記発光部によって最大光量で発光させた際に、前記光学式検知手段から出力される出力値が光量を補正するための閾値である飽和電圧値を上回っている場合は、前記発光部の発光光量が前記飽和電圧値を上回らないように光量を補正し、前記光学式検知手段から出力される出力値が前記飽和電圧値を上回っていない場合は、異常状態であると判断することを特徴とする。
【００４０】
【発明の実施の形態】
［第一実施形態］
本発明に係る画像形成装置の第一実施形態について、図を用いて説明する。本実施形態では、シート端検知手段の光量を一定値とせず、所定のタイミングで検知に最適な光量に設定する。
【００４１】
図１は画像形成装置のブロック図である。制御手段であるコントローラ１は、プリンタエンジン２から送出される水平同期信号（ＢＤ信号）と垂直同期信号（ＴＯＰ信号）に基づいて画像データをプリンタエンジン２に送出する。例えば、コントローラ１は、プリンタエンジン２から送出される垂直同期信号（ＴＯＰ信号）を受信した後の水平同期信号（ＢＤ信号）に基づいて、画像データをプリンタエンジン２に送出する。
【００４２】
図２にプリンタエンジンの概略図を示す。３はシート端検知手段、４はレジローラ、５は記録媒体を静電搬送ベルトに吸着させる吸着ローラ、６〜９は画像形成部、10は静電搬送ベルト、11は給送ユニット、12は定着器、13は定着排出部、14は両面搬送部である。
【００４３】
以下に図１と図２を用いて、両面記録を例にして画像形成動作の概要を説明する。
【００４４】
まず、記録媒体に第２面（裏面）の画像を形成する。一方、給送ユニット11から記録媒体を搬送し、レジローラ４で斜行を取り除く。次に、レジローラ４と吸着ローラ５との間に存在するシート端検知手段３にて、記録媒体の主走査方向のシート端（例えば左端）を検知する。その後、吸着ローラ５を用いて記録媒体を静電搬送ベルト10に吸着させ、記録媒体を画像形成部６〜９に搬送する。
【００４５】
シート端検知手段３は、記録媒体に接触させないで検知できるように光学式のセンサを用いる。
【００４６】
プリンタエンジン２は、検知した記録媒体端部の位置情報をステータス情報として、コントローラ１に報知する。コントローラ１は、受信した記録媒体端部の位置情報に基づいて、プリンタエンジン２に対する画像データの送出タイミングを制御し、記録媒体の搬送方向と直交する方向の画像書き出し位置を調整する。そして、画像形成部６〜９で記録媒体に画像を形成する。
【００４７】
記録媒体上に形成された画像は、定着器12において熱と圧力で記録媒体に定着され永久画像となる。次に、記録媒体を定着排出部13により所定量排出した後、前記定着排出部13を逆回転させ、記録媒体を両面搬送部14に搬送する。
【００４８】
記録媒体は両面搬送部14を経由して再びレジローラ４に到達し、斜行が取り除かれる。その後、再びシート端検知手段３にて記録媒体の主走査方向のシート端（例えば左端）を検知し、第２面（裏面）の画像形成時と同様の方式で第１面（表面）の画像形成を行う。
【００４９】
次に、記録媒体の端部を検知する方法を説明する。図３と図４にシート端検知手段を示す。32はＬＥＤ、33は前記ＬＥＤの光を導く導光体、34は前記ＬＥＤからの光をアナログ信号として検知するＣＩＳ（Ｃｏｎｔａｃｔ Ｉｍａｇｅ Ｓｅｎｓｏｒ）である。ＬＥＤ32、導光体33、ＣＩＳ34はシート端検知手段３（図２参照）を構成する。
【００５０】
図６に光学式センサを用いた画像書き出し位置補正制御ブロック図を、図５に光学式検知手段のタイミングチャートを示す。２はプリンタエンジン、３はシート端検知手段、15は２値化手段、16は発振部（Ｘ‘ｔａｌ）、17はＡＳＩＣ、18はＣＰＵ、19は主走査方向の画像書き出し位置の基準となるＢＤ信号を取り込むＢＤ検知手段、20は副走査方向の画像書き出し位置の基準となるＴＯＰ信号を生成するＴＯＰ生成手段である。
【００５１】
本実施形態では、ＬＥＤ32をパルス点灯させる。また、シート端検知手段３の出力を、２値化手段15とは別に、ＡＳＩＣ17内のＡ／Ｄコンバータに入力するＳＮＳＯＵＴ信号を有する。
【００５２】
まず、副走査方向の画像書き出し位置の基準となるＴＯＰ信号を生成する（Ｔ１８０１）。次に、所定のタイミングでＡＳＩＣ17からシート端検知手段３に検知スタート信号Ｓｔａｒｔ Ｐｕｌｓｅを入力する（Ｔ１８０２）。ＳｔａｒｔＰｕｌｓｅは、ＣＩＳ34のリセットパルスとして用い、ＣＩＳ34を初期状態にする。そして、ＡＳＩＣ17からのＬＥＤ ＯＮ／ＯＦＦ信号によりＬＥＤ32をＯＮする（１８０３）。
【００５３】
ＬＥＤ32は所定の駆動条件で発光し、前記ＬＥＤ32からの光は導光体33を介してＣＩＳ34に照射される。光が照射された部分はＣＩＳ出力がＨとなり、一方、光が記録媒体によって遮られた部分はＣＩＳ出力がＬとなる。その後、ＡＳＩＣ17からシート端検知手段３に検知用クロックＳＮＳ ＣＬＫを入力する（Ｔ１８０４）。
【００５４】
シート端検知手段３はクロックパルスＳＮＳ ＣＬＫに同期して、ＣＩＳ34の検知結果を端から順番にアナログ信号で順次出力する。前記シート端検知手段３の出力（アナログ出力）は、２値化手段15において２値化され、ＡＳＩＣ17に入力される（Ｔ１８０５）。
【００５５】
次に、ＡＳＩＣ17は２値化手段15からの出力を有効とするＷＩＮＤＯＷ信号を発生する（Ｔ１８０６）。ＡＳＩＣ17は前記ＷＩＮＤＯＷ信号が有効（Ｈ）の期間において、前記２値化手段15からのＨ出力回数をクロックパルスＳＮＳ ＣＬＫに同期してカウントする（Ｔ１８０７）。
【００５６】
ＣＰＵ18は前記カウント結果からシート端検知手段３における光透過部の距離を算出し、記録媒体の端部を検出する。
【００５７】
そして、記録媒体の端部の位置情報をステータス情報として、コントローラ１に放置する。
【００５８】
図７に本実施形態におけるＡＳＩＣのブロック図を、図８に本実施形態におけるシート端検知手段の光量設定フローチャートを示す。21はＬＥＤ点灯パルスレジスタ、22、23は有効範囲設定レジスタ、24はＡ／Ｄ コンバータレジスタ、25はＡ／Ｄコンバータで検出したデジタル値をレジスタに格納するタイミングを制御するＡ／Ｄ変換スタート信号生成部（以下ＡＤＳＴＡＲＴ生成部という）、26はレジスタ値に基づきＬＥＤをパルス点灯させるＬＥＤ点灯パルス生成部、27はＣＩＳ出力の有効期間を決定する有効範囲設定レジスタ生成部（以下ＷＩＮＤＯＷ生成部という）、28はシート端検知手段３をリセットさせるためのＣＩＳＲＳＴ信号を生成するＳｔａｒｔ Ｐｕｌｓｅ生成部（以下ＣＩＳＲＳＴ生成部という）、29はシート端検知手段３にＣＬＫを供給する同期クロック生成部（以下ＳＮＳＣＬＫ生成部という）、30はアナログ入力をデジタル値に変換するＡ／Ｄコンバータである。
【００５９】
以下に図７及び図８を用いて、本実施形態におけるシート端検知手段の光量設定動作を説明する。
【００６０】
まず、Ｓ８０１でのプリンタエンジン２の電源投入後、Ｓ８０２でＣＩＳＲＳＴ生成部28よりＣＩＳＲＳＴ信号にＬを出力し、シート端検知手段３をＯＮ状態にする。次にＳ８０３で、ＣＰＵ18より記録媒体の主走査方向のサイズに応じた領域を決定する有効範囲設定レジスタ22、23に値をセットする。
【００６１】
有効範囲設定レジスタ22、23に設定された値に基づきＷＩＮＤＯＷ生成部27にて、記録媒体の端部近傍にＷＩＮＤＯＷ信号を生成する。ＣＩＳ34の出力は、前記ＷＩＮＤＯＷが設定された領域においてのみ有効となる。次に、Ｓ８０４でＬＥＤ32を最大光量（ＬＥＤ全点灯）で駆動させ、Ｓ８０５でシート端検知手段３の飽和電圧を測定する。
【００６２】
飽和電圧の測定は、例えば以下の様な方法で行う。
【００６３】
まず、ＣＩＳ34が、ＡＳＩＣ17のＳＮＳＣＬＫ生成部29から供給されるクロックＳＮＳＣＬＫに同期し、アナログ値ＳＮＳＯＵＴを出力する。そして、ＡＳＩＣ17内のＡ／Ｄコンバータ30が、ＡＤＳＴＡＲＴ生成部25からの信号に基づいたタイミングで前記アナログ値ＳＮＳＯＵＴをデジタル値に変換し、Ａ／Ｄ コンバータレジスタ24に格納する。ＣＰＵ18はＡ／Ｄ コンバータレジスタ24の値を不図示のＲＡＭ領域に取り込む。
【００６４】
上記動作をＷＩＮＤＯＷがアクティブな期間繰り返す。ＣＰＵ18はＷＩＮＤＯＷがアクティブな期間におけるＣＩＳ34の最大出力電圧値を算出し、前記最大電圧値をシート端検知手段３の飽和電圧とする。
【００６５】
飽和電圧の測定後、Ｓ８０６で前記飽和電圧が所定電圧以上であるかを判断する。所定電圧以下である場合は、Ｓ８０７でシート端検知手段３の故障もしくはシート端検知手段３に記録媒体などが存在していると判断し、異常状態であることを報知する。一方、前記飽和電圧が所定電圧以上である場合は、Ｓ８０８でＷＩＮＤＯＷがアクティブな期間の中央におけるＣＩＳ出力が、飽和電圧−αとなるようにＬＥＤ32の光量を設定する。
【００６６】
ＬＥＤ32の光量は例えば以下に示すようなＬＥＤ32の点灯時間を変化させることで制御する。
【００６７】
まず、ＣＰＵ18が単位時間当りのＬＥＤ点灯時間をＡＳＩＣ17内のＬＥＤ点灯パルスレジスタ21に設定する。ＡＳＩＣ17はＬＥＤ点灯パルスレジスタ21の値に基づき、ＬＥＤ点灯パルス生成部26にてＬＥＤ点灯パルスを生成する。
【００６８】
図９に上記ＬＥＤ光量設定前後におけるシート端検知時のシート端検知手段３の出力電圧分布を示す。Ｌ１はＬＥＤ32を最大光量で駆動させたときの光量分布、Ｌ２はＬＥＤ光量調整後の光量分布、Ｖ１はＬＥＤ32を最大光量で駆動させたときのシート端検知手段３の出力電圧（飽和電圧）、Ｖ２１はＬＥＤ光量調整後における透過領域のシート端検知手段３の出力電圧、Ｖ２２はＬＥＤ光量調整後における遮光領域のシート端検知手段３の出力電圧である。
【００６９】
記録媒体が存在する領域は前記記録媒体により遮光されるため、ＣＩＳ出力電圧は低くなる。
【００７０】
なお、検知した記録媒体の端部位置情報をステータス情報としてコントローラ１に報知し、画像書き出し位置を補正する構成で説明を行ったが、画像書き出し位置補正方法は上記方法に限定されるものではない。例えば、検知した記録媒体の端部位置情報をもとにプリンタエンジン内部で補正量を算出し、前記算出結果をコントローラに報知する構成としても構わない。また、検知した記録媒体の端部位置情報に基づいて、プリンタエンジン内部で画像書き出しタイミングを補正する構成であっても構わない。
【００７１】
また、シート端検知手段３を発光部にＬＥＤと導光体、受光部にＣＩＳを用いた構成で説明を行ったが、シート端検知手段３は上記構成に限定されるものではない。例えば発光部にＬＥＤアレイ、受光部にＣＣＤセンサ等を用いた他の光学センサユニットであっても構わない。
【００７２】
また、シート端検知手段３は透過型の光学センサユニットに限定されるものではなく、反射型の光学センサユニットであっても構わない。
【００７３】
また、電子写真方式の４ドラム方式のカラー画像形成装置を用いて説明を行ったが、画像形成装置は４ドラム方式のカラー方式に限定されるものではなく、１ドラム方式のカラー画像形成装置や、モノクロ画像形成装置であっても構わない。
【００７４】
また、本実施形態では光量調整ポイントをＷＩＮＤＯＷアクティブ期間の中央部として説明を行った。しかし、調整ポイントは中央部に限定されるものではなく、ＷＩＮＤＯＷアクティブ期間の他のポイントであっても構わない。
【００７５】
上述のごとく、シート端検知手段３の光量を一定値とせず、飽和電圧が所定電圧以上である場合にＷＩＮＤＯＷがアクティブな期間の中央におけるＣＩＳ出力が、飽和電圧−αとなるように設定した。これにより、シート端検知手段の状態によらず、常に適正な光量で記録媒体の端部検知が可能となる。
【００７６】
[第二実施形態]
次に本発明に係る画像形成装置の第二実施形態について図を用いて説明する。
上記第一実施形態と説明の重複する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００７７】
上記第一実施形態では、光学式検知手段の検知結果を有効とする領域内における所定位置の出力が所定値となるように発光光量を補正したが、本実施形態では、光学式検知手段の検知結果を有効とする領域内における受光光量の最も少ない出力発生部の出力が所定値となるように発光光量を補正することとした。
【００７８】
図10に本実施形態におけるシート端検知手段の光量設定フローチャートを示す。
【００７９】
まず、Ｓ１００１でのプリンタエンジン２の電源投入後、Ｓ１００２でＣＩＳＲＳＴ生成部28よりＣＩＳＲＳＴ信号にＬを出力し、シート端検知手段３をＯＮ状態にする。
【００８０】
次にＳ１００３で、ＣＰＵ18より記録媒体の主走査方向のサイズに応じた領域を決定する有効範囲設定レジスタ22、23に値をセットする。有効範囲設定レジスタ22、23に設定された値に基づきＷＩＮＤＯＷ生成部27にて、記録媒体の端部近傍にＷＩＮＤＯＷ信号を生成する。ＣＩＳ34は、前記ＷＩＮＤＯＷが設定された領域においてのみ有効となる。次に、Ｓ１００４でＬＥＤ32を最大光量で駆動させ、Ｓ１００５で、シート端検知手段３の飽和電圧を測定する。
【００８１】
続いて、Ｓ１００６で前記飽和電圧が所定電圧以上であるかを判断する。所定電圧以下である場合は、Ｓ１００７でシート端検知手段３の故障もしくはシート端検知手段３に記録媒体などが存在していると判断し、異常状態であることを報知する。一方、前記飽和電圧が所定電圧以上である場合は、Ｓ１００８でＷＩＮＤＯＷがアクティブな期間におけるシート端検知手段３の最低電圧が、飽和電圧となるようにＬＥＤ32の光量を設定する。
【００８２】
図11に上記ＬＥＤ光量設定前後におけるシート端検知時のシート端検知手段３の出力電圧分布を示す。Ｌ３はＬＥＤ32を最大光量で駆動させたときの光量分布、Ｌ４はＬＥＤ光量調整後の光量分布、Ｖ３はＬＥＤ32を最大光量で駆動させたときのシート端検知手段３の出力電圧（飽和電圧）、Ｖ４１はＬＥＤ光量調整後における透過領域のシート端検知手段３の出力電圧、Ｖ４２はＬＥＤ光量調整後における遮光領域のシート端検知手段３の出力電圧である。
【００８３】
記録媒体が存在する領域は前記記録媒体により遮光されるため、ＣＩＳ出力電圧は低くなる。
【００８４】
なお、本実施形態では、光学式検知手段の検知結果を有効とする領域内における受光光量の最も少ない出力発生部の出力が所定値となるように発光光量を補正することとした。しかし、本発明はこれに限定するものではなく、光学式検知手段の検知結果を有効とする領域において出力値がもっとも低い出力発生部の出力が所定値となるように発光光量を補正することとしてもよい。
【００８５】
上述のごとく、シート端検知手段３の光量を一定値とせず、飽和電圧が所定電圧以上である場合にＷＩＮＤＯＷがアクティブな期間におけるシート端検知手段３の最低電圧が、飽和電圧となるように設定した。これにより、シート端検知手段３の状態によらず、常に適正な光量で記録媒体の端部検知が可能となる。
【００８６】
［第三実施形態］
次に本発明に係る画像形成装置の第三実施形態について図を用いて説明する。上記第一実施形態と説明の重複する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００８７】
本実施形態では光学式検知手段の検知結果を有効とする領域であるＷＩＮＤＯＷアクティブ期間を複数に分けた。図12にＷＩＮＤＯＷアクティブ期間を３つに分割した場合の構成を、図13に本実施形態におけるシート端検知手段の光量設定フローチャートを示す。
【００８８】
まず、Ｓ１３０１でのプリンタエンジン２の電源投入後、Ｓ１３０２でシート端検知手段３をＯＮ状態にし、Ｓ１３０３でエリア１の光量設定を行う。次にＳ１３０４でエリア２の光量設定を行い、Ｓ１３０５でエリア３の光量設定を行う。
【００８９】
画像形成時は不図示の記録媒体サイズ検知手段等で事前に記録媒体のサイズを検知し、前記記録媒体の端部に該当するエリアのみでシート端検知を行う。
【００９０】
なお、本実施形態ではＷＩＮＤＯＷアクティブ期間を３つに分割した構成で説明を行ったが、分割数は３つに限定されるものではない。
【００９１】
上述のごとく、ＷＩＮＤＯＷアクティブ期間を３つに分割し、エリア１〜３の各々について発光光量の補正動作を行い、記録媒体サイズ検知手段等で事前に検知した記録媒体サイズに応じた領域で端部検知を実行する。これにより、記録媒体のサイズ毎に最適な光量で記録媒体の端部検知が可能となる。
【００９２】
[第四実施形態]
次に本発明に係る画像形成装置の第四実施形態について図を用いて説明する。上記第一実施形態と説明の重複する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００９３】
本実施形態ではシート端検知手段３の光量設定を、画像形成装置の起動時だけでなく、所定枚数プリント毎に実行する。図14に本実施形態におけるプリンタエンジンのブロック図を、図15に本実施形態におけるフローチャートを示す。31はＴＯＰ生成手段20からの出力信号に基づきプリント枚数をカウントするページカウンタである。
【００９４】
まず、Ｓ１５０１でのプリンタエンジン２の電源投入後、Ｓ１５０２でシート端検知手段３をＯＮ状態にする。次に、Ｓ１５０３でページカウンタ31をゼロクリアし、Ｓ１５０４でシート端検知手段３の光量設定を行う。次に、Ｓ１５０５でプリントを開始し、Ｓ１５０６でページカウンタ31をインクリメントする。そして、Ｓ１５０７でプリントが終了したかどうかを判断し、終了した場合はＳ１５０５に戻り、次のプリント指示を待つ。
【００９５】
一方プリントを継続する場合は、Ｓ１５０８で所定の枚数をプリントしたかどうかを判断する。所定枚数に達していない場合は、Ｓ１５０５に戻りプリントを継続する。一方、所定枚数に達した場合は、Ｓ１５０９で電源がＯＦＦかどうかを判断し、ＯＦＦでない場合はＳ１５０３に戻りページカウンタ31をゼロクリアし、Ｓ１５０４でシート端検知手段３の光量設定を行う。電源ＯＦＦである場合はそのまま終了する。
【００９６】
なお、本実施形態では所定記録枚数毎に光量設定を実行する構成としたが、光量設定実行タイミングは記録枚数に限定されるものではない。例えばトナー残量検知情報などの記録枚数に起因して変化する他の情報に基づいて実行しても構わない。
【００９７】
上述のごとく、発光光量の補正は画像形成装置の起動時だけでなく、画像形成装置の記録枚数に応じて変化する情報を基に実行する。これにより、耐久によるシート端検知手段の劣化や、画像記録装置内のトナー飛散等に起因するシート端検知手段の検出精度の悪化を回避することができる。
【００９８】
[第五実施形態]
次に本発明に係る画像形成装置の第五実施形態について図を用いて説明する。上記第一実施形態と説明の重複する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００９９】
本実施形態ではシート端検知手段の光量設定を、画像形成装置の起動時だけでなく、ジャム発生時に実行する。図16に本実施形態におけるフローチャートを示す。
【０１００】
まず、Ｓ１６０１でのプリンタエンジン２の電源投入後、Ｓ１６０２でシート端検知手段３をＯＮ状態にし、Ｓ１６０３でシート端検知手段３の光量設定を行う。次に、Ｓ１６０４でプリントを開始し、Ｓ１６０５でジャムが発生したかどうかを判断する。
【０１０１】
ジャムが発生した場合はＳ１６０３に戻り、シート端検知手段３の光量設定を行う。一方、ジャムが発生していない場合は、Ｓ１６０６でプリントが終了したかどうかを判断する。
【０１０２】
終了していない場合は、Ｓ１６０４に戻りプリントを継続する。一方、プリントが終了した場合はそのまま終了する。
【０１０３】
なお、本実施形態ではジャム発生時に光量設定を実行する構成としたが、光量設定実行タイミングはジャム発生時に限定されるものではない。例えば定着器故障やモータ故障など、プリント動作が正常に終了しなかった場合に実行する構成としても構わない。また、ドアオープン／クローズ時に実行しても構わない。
【０１０４】
上述のごとく、発光光量の補正を画像形成装置の起動時だけでなく、ジャム発生時や、ドアオープン／クローズ後、定着部や駆動部の異常発生時に実行する。これにより、シート端検知手段の異常状態を事前に認識することができる。
【０１０５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、シート端検知手段の状態によらず、常に適正な光量で記録媒体の端部検知が可能となる。
【０１０６】
また、記録媒体のサイズ毎に最適な光量で記録媒体の端部検知が可能となる。
【０１０７】
また、耐久によるシート端検知手段の劣化や、画像記録装置内のトナー飛散等に起因するシート端検知手段の検出精度の悪化を回避可能となる。
【０１０８】
また、シート端検知手段の異常状態を事前に認識可能となる。
【０１０９】
その結果、常に安定した端部検知結果に基づいて画像情報を記録媒体に記録することが可能となり、常に適正の位置に記録でき記録品質を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一実施形態における画像形成装置のブロック図である。
【図２】プリンタエンジンの概略図である。
【図３】シート端検知手段である。
【図４】シート端検知手段である。
【図５】シート端検知手段のタイミングチャートである。
【図６】画像書き出し位置補正制御ブロック図である。
【図７】ＡＳＩＣのブロック図である。
【図８】シート端検知手段の光量設定フローチャートである。
【図９】シート端検知手段の出力電圧分布である。
【図１０】第二実施形態におけるシート端検知手段の光量設定フローチャートである。
【図１１】シート端検知手段の出力電圧分布である。
【図１２】第三実施形態におけるシート端検知手段のブロック図である。
【図１３】シート端検知手段の光量設定フローチャートである。
【図１４】第四実施形態におけるプリンタエンジンのブロック図である。
【図１５】フローチャートである。
【図１６】フローチャートである。
【図１７】従来例における画像書き出し位置の決定方法である。
【図１８】従来例における画像書き出しタイミングの補正方法である。
【図１９】従来例における画像形成装置のブロック図である。
【図２０】従来例におけるプリンタエンジンの概略図である。
【図２１】従来例におけるシート端検知手段である。
【図２２】従来例におけるシート端検知手段である。
【図２３】従来例におけるシート端検知手段の制御ブロック図である。
【図２４】従来例におけるシート端検知手段のタイミングチャートである。
【符号の説明】
203 …ＬＥＤ
204 …導光体
205 …ＣＩＳ
１ …コントローラ
２ …プリンタエンジン
３ …シート端検知手段
４ …レジローラ
５ …吸着ローラ
６〜９ …画像形成部
10 …静電搬送ベルト
11 …給送ユニット
12 …定着器
13 …定着排出部
14 …両面搬送部
15 …２値化手段
16 …Ｘ‘ｔａｌ
17 …ＡＳＩＣ
18 …ＣＰＵ
19 …信号検知手段
20 …生成手段
21 …ＬＥＤ点灯パルスレジスタ
22 …有効範囲設定レジスタ
23 …有効範囲設定レジスタ
24 …Ａ／Ｄ コンバータレジスタ
25 …ＡＤＳＴＡＲＴ生成部
26 …ＬＥＤ点灯パルス生成部
27 …ＷＩＮＤＯＷ生成部
28 …ＣＩＳＲＳＴ生成部
29 …ＳＮＳＣＬＫ生成部
30 …Ａ／Ｄコンバータ
31 …ページカウンタ
【発明の属する技術分野】
本発明は電子写真技術を用いた複写機、プリンタ等の画像形成装置に関し、特に光学式センサにより記録媒体の端部を検知し、前記検知結果に基づき記録媒体の搬送方向と直交する方向（主走査方向）の画像書き出し位置を補正制御する制御手段を有する画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図17に、従来の画像形成装置における、記録媒体の搬送方向と直交する方向（主走査方向）の画像書き出し位置の決定方法を示す。
【０００３】
従来の画像形成装置において画像情報を記録する場合、図17のように画像記録装置に基準となる搬送ガイド101を設ける。記録媒体102は、該記録媒体の搬送方向に対して主走査方向の左右どちらかの端部を該搬送ガイド101に突き当てて搬送される。例えば主走査方向に対して左側を記録媒体102の画像書き出し基準とした場合、記録媒体102の左端を該搬送ガイドに突き当てて搬送させる。上記構成とすることにより、記録媒体102を常に同じ位置で搬送することが可能となり、記録媒体102に画像情報を記録する際に、記録媒体102の端部に対して常に同じ位置に記録することが可能となる。
【０００４】
また、記録媒体を移動させない方式として、記録媒体の主走査方向の位置ずれ量を検知し、画像書き出しタイミングを補正する手法がある。図18に従来例における画像書き出しタイミングの補正方法を示す。
【０００５】
記録媒体102に対し、シート端検知手段103を不図示のモータ等を用いて機械的に駆動させる。シート端検知手段103が記録媒体102の端部を通過すると、シート端検知手段103の出力が変化する。画像形成装置は、例えば前記モータの回転量をもとにシート端検知手段103の移動開始から出力が変化するまでの移動距離を算出し、前記算出結果に基づき画像書き出しタイミングを補正する。
【０００６】
また、シート端検知手段を移動させずに記録媒体の端部を検知する手段としては、光学式センサを用いた方式がある。以下に、従来例における光学式センサを用いた記録媒体端部の検知方法を説明する。図19は画像形成装置のブロック図である。
【０００７】
コントローラ104はプリンタエンジン105から送出される水平同期信号（ＢＤ信号）と垂直同期信号（ＴＯＰ信号）に基づいて画像データをプリンタエンジン105に送出する。例えば、コントローラ104は、プリンタエンジン105から送出される垂直同期信号（ＴＯＰ信号）を受信した後の水平同期信号（ＢＤ信号）に基づいて、画像データをプリンタエンジン105に送出する。
【０００８】
図20にプリンタエンジンの概略図を示す。106はシート端検知手段、107はレジローラ、108は記録媒体を静電搬送ベルト113に吸着させる吸着ローラ、109〜112は画像形成部、113は静電搬送ベルト、114は給送ユニット、115は定着器、116は定着排出部、117は両面搬送部である。
【０００９】
以下に図19と図20を用いて、両面記録を例にして画像形成動作の概要を説明する。
【００１０】
まず、記録媒体に第２面（裏面）の画像を形成する。一方、給送ユニット114から記録媒体を搬送し、レジローラ107で斜行を取り除く。次に、レジローラ107と吸着ローラ108との間に存在するシート端検知手段106にて、記録媒体の主走査方向のシート端（例えば左端）を検知する。その後、吸着ローラ108を用いて記録媒体を静電搬送ベルト113に吸着させ、記録媒体を画像形成部109〜112に搬送する。
【００１１】
シート端検知手段106は、記録媒体に接触させないで検知できるように光学式のセンサを用いる。
【００１２】
プリンタエンジン105は、検知した記録媒体端部の位置情報をステータス情報として、コントローラ104に報知する。コントローラ104は、受信した記録媒体端部の位置情報に基づいて、プリンタエンジン105に対する画像データの送出タイミングを制御し、主走査方向の画像書き出し位置を調整する。そして、画像形成部109〜112で記録媒体に画像を形成する。
【００１３】
記録媒体上に形成された画像は、定着器115において熱と圧力で記録媒体に定着され永久画像となる。次に、記録媒体を定着排出部116により所定量排出した後、前記定着排出部116を逆回転させ、記録媒体を両面搬送部117に搬送する。
【００１４】
記録媒体は両面搬送部117を経由して再びレジローラ107に到達し、斜行が取り除かれる。その後、再びシート端検知手段106にて記録媒体の主走査方向のシート端（例えば左端）を検知し、第２面（裏面）の画像形成時と同様の方式で第１面（表面）の画像形成を行う。
【００１５】
次に、記録媒体の端部を検知する方法を説明する。図21と図22にシート端検知手段を示す。135はＬＥＤ、136は前記ＬＥＤの光を導く導光体、137は前記ＬＥＤからの光をアナログ信号として検知するＣＩＳ（Ｃｏｎｔａｃｔ ＩｍａｇｅＳｅｎｓｏｒ）である。
【００１６】
図23にシート端検知手段の制御ブロック図を、図24にシート端検知手段のタイミングチャートを示す。105はプリンタエンジン、106はシート端検知手段、118は２値化手段、119は発振部（Ｘ‘ｔａｌ）、120はＡＳＩＣ、121はＣＰＵ、122は主走査方向の画像書き出し位置の基準となるＢＤ信号を取り込むＢＤ検知手段、123は副走査方向の画像書き出し位置の基準となるＴＯＰ信号を生成するＴＯＰ生成手段である。
【００１７】
まず、副走査方向の画像書き出し位置の基準となるＴＯＰ信号を生成する（Ｔ１８０１）。次に、所定のタイミングでＡＳＩＣ120からシート端検知手段106に検知スタート信号Ｓｔａｒｔ Ｐｕｌｓｅを入力する（Ｔ１８０２）。Ｓｔａｒｔ Ｐｕｌｓｅは、ＣＩＳ34のリセットパルスとして用い、ＣＩＳ34を初期状態にする。そして、ＡＳＩＣ120からのＬＥＤ ＯＮ／ＯＦＦ信号によりＬＥＤ135をＯＮする（１８０３）。
【００１８】
ＬＥＤ135は所定の駆動条件で発光し、前記ＬＥＤ135からの光は導光体136を介してＣＩＳ34に照射される。光が照射された部分はＣＩＳ出力がＨとなり、一方、光が記録媒体によって遮られた部分はＣＩＳ出力がＬとなる。その後、ＡＳＩＣ120からシート端検知手段106に検知用クロックＳＮＳ ＣＬＫを入力する（Ｔ１８０４）。
【００１９】
シート端検知手段106はクロックパルスＳＮＳ ＣＬＫに同期して、ＣＩＳ34の検知結果を端から順番にアナログ信号で順次出力する。前記シート端検知手段106の出力（アナログ出力）は、２値化手段118において２値化され、ＡＳＩＣ120に入力される（Ｔ１８０５）。
【００２０】
次に、ＡＳＩＣ120は２値化手段118からの出力を有効とするＷＩＮＤＯＷ信号を発生する（Ｔ１８０６）。ＡＳＩＣ120は前記ＷＩＮＤＯＷ信号が有効（Ｈ）の期間において、前記２値化手段118からのＨ出力回数をクロックパルスＳＮＳ
ＣＬＫに同期してカウントする（Ｔ１８０７）。
【００２１】
ＣＰＵ121は前記カウント結果からシート端検知手段106における光透過部の距離を算出し、記録媒体の端部を検出する。
【００２２】
そして、記録媒体の端部の位置情報をステータス情報として、コントローラ104に放置する。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の画像形成装置において、図17に示すような記録媒体の搬送途中で機械的に記録媒体を正規の位置に移動させる構成においては、記録保証する記録媒体のサイズが多岐に渡る場合、すべてのサイズに対して正規の位置に移動させることは困難である。
【００２４】
また、記録媒体を搬送途中で機械的に移動させるためには、記録媒体を搬送手段から開放する必要があり、例えば、記録媒体の搬送構成が下から上、あるいは上から下への縦搬送の場合は実現が困難である。
【００２５】
従って、安価にしかも精度よく、記録媒体に対する画像書き出し位置を常に同じ位置にすることは困難である。
【００２６】
特に、両面記録時における２面目の画像記録時は、記録媒体の搬送経路が長く不安定であるため、画像書き出し位置を合わせることが更に困難である。
【００２７】
また、シート端検知手段を移動させて記録媒体の位置ずれ量を検知し、画像書き出し位置を補正する方式においては、検知手段を記録媒体の搬送方向に対して、左端と右端の少なくともどちらか一方の位置が検知可能な位置まで機械的に駆動させる必要があるため、構成が大掛かりとなり装置を小型化できない。
【００２８】
また、検知手段を駆動させるためのモータを必要とし、高価なシステムになる。
【００２９】
更に、記録媒体の端部位置を検知し、検知した記録媒体端部位置に対して画像書き出し位置を補正する手法においては、記録媒体の端部位置を誤検知した場合、画像書き出し位置は、誤検知した結果に基づいて制御してしまう。
【００３０】
特に、記録媒体端部位置を検知する手段として光学式センサを用いた場合、前記光学式センサの発光部は前記発光部の駆動条件を一定にしているため、例えば、耐久寿命に応じた発光部の光量劣化や、耐久による画像記録装置内のトナー飛散等の影響による発光部の汚れ等により、発光側の光量が減衰し所定のセンサ出力が得られなくなる。
【００３１】
あるいは、受光部の汚れのため受光光量が減衰してしまい、所定のセンサ出力が得られなくなる。
【００３２】
その結果、記録媒体に対して、正規の位置に画像情報を記録できなくなる。
【００３３】
そこで本発明は、光学式センサにより記録媒体の端部を検知し、前記検知結果に基づき主走査方向の画像書き出し位置を補正制御する制御手段を有する画像形成装置において、安価に安定して精度良く記録媒体の主走査方向の画像書き出し位置を補正制御することを目的とする。
【００３４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、記録媒体に画像を形成する画像形成部と、記録媒体の搬送方向に直交する方向の端部を検知するための発光部と該発光部からの光を検知する光学式検知手段とを有する記録媒体検知手段と、前記記録媒体検知手段の検知結果に基づき、前記画像形成部における記録媒体の搬送方向と直交する方向の画像の書き出し位置を補正する制御手段とを有する画像形成装置において、前記光学式検知手段の前記発光部からの発光光量を制御する光量制御手段を有し、前記光量制御手段は、前記発光部によって最大光量で発光させた際に、前記光学式検知手段から出力される出力値が光量を補正するための閾値である飽和電圧値を上回っている場合は、前記発光部の発光光量が前記飽和電圧値を上回らないように光量を補正し、前記光学式検知手段から出力される出力値が前記飽和電圧値を上回っていない場合は、異常状態であると判断することを特徴とする。
【００４０】
【発明の実施の形態】
［第一実施形態］
本発明に係る画像形成装置の第一実施形態について、図を用いて説明する。本実施形態では、シート端検知手段の光量を一定値とせず、所定のタイミングで検知に最適な光量に設定する。
【００４１】
図１は画像形成装置のブロック図である。制御手段であるコントローラ１は、プリンタエンジン２から送出される水平同期信号（ＢＤ信号）と垂直同期信号（ＴＯＰ信号）に基づいて画像データをプリンタエンジン２に送出する。例えば、コントローラ１は、プリンタエンジン２から送出される垂直同期信号（ＴＯＰ信号）を受信した後の水平同期信号（ＢＤ信号）に基づいて、画像データをプリンタエンジン２に送出する。
【００４２】
図２にプリンタエンジンの概略図を示す。３はシート端検知手段、４はレジローラ、５は記録媒体を静電搬送ベルトに吸着させる吸着ローラ、６〜９は画像形成部、10は静電搬送ベルト、11は給送ユニット、12は定着器、13は定着排出部、14は両面搬送部である。
【００４３】
以下に図１と図２を用いて、両面記録を例にして画像形成動作の概要を説明する。
【００４４】
まず、記録媒体に第２面（裏面）の画像を形成する。一方、給送ユニット11から記録媒体を搬送し、レジローラ４で斜行を取り除く。次に、レジローラ４と吸着ローラ５との間に存在するシート端検知手段３にて、記録媒体の主走査方向のシート端（例えば左端）を検知する。その後、吸着ローラ５を用いて記録媒体を静電搬送ベルト10に吸着させ、記録媒体を画像形成部６〜９に搬送する。
【００４５】
シート端検知手段３は、記録媒体に接触させないで検知できるように光学式のセンサを用いる。
【００４６】
プリンタエンジン２は、検知した記録媒体端部の位置情報をステータス情報として、コントローラ１に報知する。コントローラ１は、受信した記録媒体端部の位置情報に基づいて、プリンタエンジン２に対する画像データの送出タイミングを制御し、記録媒体の搬送方向と直交する方向の画像書き出し位置を調整する。そして、画像形成部６〜９で記録媒体に画像を形成する。
【００４７】
記録媒体上に形成された画像は、定着器12において熱と圧力で記録媒体に定着され永久画像となる。次に、記録媒体を定着排出部13により所定量排出した後、前記定着排出部13を逆回転させ、記録媒体を両面搬送部14に搬送する。
【００４８】
記録媒体は両面搬送部14を経由して再びレジローラ４に到達し、斜行が取り除かれる。その後、再びシート端検知手段３にて記録媒体の主走査方向のシート端（例えば左端）を検知し、第２面（裏面）の画像形成時と同様の方式で第１面（表面）の画像形成を行う。
【００４９】
次に、記録媒体の端部を検知する方法を説明する。図３と図４にシート端検知手段を示す。32はＬＥＤ、33は前記ＬＥＤの光を導く導光体、34は前記ＬＥＤからの光をアナログ信号として検知するＣＩＳ（Ｃｏｎｔａｃｔ Ｉｍａｇｅ Ｓｅｎｓｏｒ）である。ＬＥＤ32、導光体33、ＣＩＳ34はシート端検知手段３（図２参照）を構成する。
【００５０】
図６に光学式センサを用いた画像書き出し位置補正制御ブロック図を、図５に光学式検知手段のタイミングチャートを示す。２はプリンタエンジン、３はシート端検知手段、15は２値化手段、16は発振部（Ｘ‘ｔａｌ）、17はＡＳＩＣ、18はＣＰＵ、19は主走査方向の画像書き出し位置の基準となるＢＤ信号を取り込むＢＤ検知手段、20は副走査方向の画像書き出し位置の基準となるＴＯＰ信号を生成するＴＯＰ生成手段である。
【００５１】
本実施形態では、ＬＥＤ32をパルス点灯させる。また、シート端検知手段３の出力を、２値化手段15とは別に、ＡＳＩＣ17内のＡ／Ｄコンバータに入力するＳＮＳＯＵＴ信号を有する。
【００５２】
まず、副走査方向の画像書き出し位置の基準となるＴＯＰ信号を生成する（Ｔ１８０１）。次に、所定のタイミングでＡＳＩＣ17からシート端検知手段３に検知スタート信号Ｓｔａｒｔ Ｐｕｌｓｅを入力する（Ｔ１８０２）。ＳｔａｒｔＰｕｌｓｅは、ＣＩＳ34のリセットパルスとして用い、ＣＩＳ34を初期状態にする。そして、ＡＳＩＣ17からのＬＥＤ ＯＮ／ＯＦＦ信号によりＬＥＤ32をＯＮする（１８０３）。
【００５３】
ＬＥＤ32は所定の駆動条件で発光し、前記ＬＥＤ32からの光は導光体33を介してＣＩＳ34に照射される。光が照射された部分はＣＩＳ出力がＨとなり、一方、光が記録媒体によって遮られた部分はＣＩＳ出力がＬとなる。その後、ＡＳＩＣ17からシート端検知手段３に検知用クロックＳＮＳ ＣＬＫを入力する（Ｔ１８０４）。
【００５４】
シート端検知手段３はクロックパルスＳＮＳ ＣＬＫに同期して、ＣＩＳ34の検知結果を端から順番にアナログ信号で順次出力する。前記シート端検知手段３の出力（アナログ出力）は、２値化手段15において２値化され、ＡＳＩＣ17に入力される（Ｔ１８０５）。
【００５５】
次に、ＡＳＩＣ17は２値化手段15からの出力を有効とするＷＩＮＤＯＷ信号を発生する（Ｔ１８０６）。ＡＳＩＣ17は前記ＷＩＮＤＯＷ信号が有効（Ｈ）の期間において、前記２値化手段15からのＨ出力回数をクロックパルスＳＮＳ ＣＬＫに同期してカウントする（Ｔ１８０７）。
【００５６】
ＣＰＵ18は前記カウント結果からシート端検知手段３における光透過部の距離を算出し、記録媒体の端部を検出する。
【００５７】
そして、記録媒体の端部の位置情報をステータス情報として、コントローラ１に放置する。
【００５８】
図７に本実施形態におけるＡＳＩＣのブロック図を、図８に本実施形態におけるシート端検知手段の光量設定フローチャートを示す。21はＬＥＤ点灯パルスレジスタ、22、23は有効範囲設定レジスタ、24はＡ／Ｄ コンバータレジスタ、25はＡ／Ｄコンバータで検出したデジタル値をレジスタに格納するタイミングを制御するＡ／Ｄ変換スタート信号生成部（以下ＡＤＳＴＡＲＴ生成部という）、26はレジスタ値に基づきＬＥＤをパルス点灯させるＬＥＤ点灯パルス生成部、27はＣＩＳ出力の有効期間を決定する有効範囲設定レジスタ生成部（以下ＷＩＮＤＯＷ生成部という）、28はシート端検知手段３をリセットさせるためのＣＩＳＲＳＴ信号を生成するＳｔａｒｔ Ｐｕｌｓｅ生成部（以下ＣＩＳＲＳＴ生成部という）、29はシート端検知手段３にＣＬＫを供給する同期クロック生成部（以下ＳＮＳＣＬＫ生成部という）、30はアナログ入力をデジタル値に変換するＡ／Ｄコンバータである。
【００５９】
以下に図７及び図８を用いて、本実施形態におけるシート端検知手段の光量設定動作を説明する。
【００６０】
まず、Ｓ８０１でのプリンタエンジン２の電源投入後、Ｓ８０２でＣＩＳＲＳＴ生成部28よりＣＩＳＲＳＴ信号にＬを出力し、シート端検知手段３をＯＮ状態にする。次にＳ８０３で、ＣＰＵ18より記録媒体の主走査方向のサイズに応じた領域を決定する有効範囲設定レジスタ22、23に値をセットする。
【００６１】
有効範囲設定レジスタ22、23に設定された値に基づきＷＩＮＤＯＷ生成部27にて、記録媒体の端部近傍にＷＩＮＤＯＷ信号を生成する。ＣＩＳ34の出力は、前記ＷＩＮＤＯＷが設定された領域においてのみ有効となる。次に、Ｓ８０４でＬＥＤ32を最大光量（ＬＥＤ全点灯）で駆動させ、Ｓ８０５でシート端検知手段３の飽和電圧を測定する。
【００６２】
飽和電圧の測定は、例えば以下の様な方法で行う。
【００６３】
まず、ＣＩＳ34が、ＡＳＩＣ17のＳＮＳＣＬＫ生成部29から供給されるクロックＳＮＳＣＬＫに同期し、アナログ値ＳＮＳＯＵＴを出力する。そして、ＡＳＩＣ17内のＡ／Ｄコンバータ30が、ＡＤＳＴＡＲＴ生成部25からの信号に基づいたタイミングで前記アナログ値ＳＮＳＯＵＴをデジタル値に変換し、Ａ／Ｄ コンバータレジスタ24に格納する。ＣＰＵ18はＡ／Ｄ コンバータレジスタ24の値を不図示のＲＡＭ領域に取り込む。
【００６４】
上記動作をＷＩＮＤＯＷがアクティブな期間繰り返す。ＣＰＵ18はＷＩＮＤＯＷがアクティブな期間におけるＣＩＳ34の最大出力電圧値を算出し、前記最大電圧値をシート端検知手段３の飽和電圧とする。
【００６５】
飽和電圧の測定後、Ｓ８０６で前記飽和電圧が所定電圧以上であるかを判断する。所定電圧以下である場合は、Ｓ８０７でシート端検知手段３の故障もしくはシート端検知手段３に記録媒体などが存在していると判断し、異常状態であることを報知する。一方、前記飽和電圧が所定電圧以上である場合は、Ｓ８０８でＷＩＮＤＯＷがアクティブな期間の中央におけるＣＩＳ出力が、飽和電圧−αとなるようにＬＥＤ32の光量を設定する。
【００６６】
ＬＥＤ32の光量は例えば以下に示すようなＬＥＤ32の点灯時間を変化させることで制御する。
【００６７】
まず、ＣＰＵ18が単位時間当りのＬＥＤ点灯時間をＡＳＩＣ17内のＬＥＤ点灯パルスレジスタ21に設定する。ＡＳＩＣ17はＬＥＤ点灯パルスレジスタ21の値に基づき、ＬＥＤ点灯パルス生成部26にてＬＥＤ点灯パルスを生成する。
【００６８】
図９に上記ＬＥＤ光量設定前後におけるシート端検知時のシート端検知手段３の出力電圧分布を示す。Ｌ１はＬＥＤ32を最大光量で駆動させたときの光量分布、Ｌ２はＬＥＤ光量調整後の光量分布、Ｖ１はＬＥＤ32を最大光量で駆動させたときのシート端検知手段３の出力電圧（飽和電圧）、Ｖ２１はＬＥＤ光量調整後における透過領域のシート端検知手段３の出力電圧、Ｖ２２はＬＥＤ光量調整後における遮光領域のシート端検知手段３の出力電圧である。
【００６９】
記録媒体が存在する領域は前記記録媒体により遮光されるため、ＣＩＳ出力電圧は低くなる。
【００７０】
なお、検知した記録媒体の端部位置情報をステータス情報としてコントローラ１に報知し、画像書き出し位置を補正する構成で説明を行ったが、画像書き出し位置補正方法は上記方法に限定されるものではない。例えば、検知した記録媒体の端部位置情報をもとにプリンタエンジン内部で補正量を算出し、前記算出結果をコントローラに報知する構成としても構わない。また、検知した記録媒体の端部位置情報に基づいて、プリンタエンジン内部で画像書き出しタイミングを補正する構成であっても構わない。
【００７１】
また、シート端検知手段３を発光部にＬＥＤと導光体、受光部にＣＩＳを用いた構成で説明を行ったが、シート端検知手段３は上記構成に限定されるものではない。例えば発光部にＬＥＤアレイ、受光部にＣＣＤセンサ等を用いた他の光学センサユニットであっても構わない。
【００７２】
また、シート端検知手段３は透過型の光学センサユニットに限定されるものではなく、反射型の光学センサユニットであっても構わない。
【００７３】
また、電子写真方式の４ドラム方式のカラー画像形成装置を用いて説明を行ったが、画像形成装置は４ドラム方式のカラー方式に限定されるものではなく、１ドラム方式のカラー画像形成装置や、モノクロ画像形成装置であっても構わない。
【００７４】
また、本実施形態では光量調整ポイントをＷＩＮＤＯＷアクティブ期間の中央部として説明を行った。しかし、調整ポイントは中央部に限定されるものではなく、ＷＩＮＤＯＷアクティブ期間の他のポイントであっても構わない。
【００７５】
上述のごとく、シート端検知手段３の光量を一定値とせず、飽和電圧が所定電圧以上である場合にＷＩＮＤＯＷがアクティブな期間の中央におけるＣＩＳ出力が、飽和電圧−αとなるように設定した。これにより、シート端検知手段の状態によらず、常に適正な光量で記録媒体の端部検知が可能となる。
【００７６】
[第二実施形態]
次に本発明に係る画像形成装置の第二実施形態について図を用いて説明する。
上記第一実施形態と説明の重複する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００７７】
上記第一実施形態では、光学式検知手段の検知結果を有効とする領域内における所定位置の出力が所定値となるように発光光量を補正したが、本実施形態では、光学式検知手段の検知結果を有効とする領域内における受光光量の最も少ない出力発生部の出力が所定値となるように発光光量を補正することとした。
【００７８】
図10に本実施形態におけるシート端検知手段の光量設定フローチャートを示す。
【００７９】
まず、Ｓ１００１でのプリンタエンジン２の電源投入後、Ｓ１００２でＣＩＳＲＳＴ生成部28よりＣＩＳＲＳＴ信号にＬを出力し、シート端検知手段３をＯＮ状態にする。
【００８０】
次にＳ１００３で、ＣＰＵ18より記録媒体の主走査方向のサイズに応じた領域を決定する有効範囲設定レジスタ22、23に値をセットする。有効範囲設定レジスタ22、23に設定された値に基づきＷＩＮＤＯＷ生成部27にて、記録媒体の端部近傍にＷＩＮＤＯＷ信号を生成する。ＣＩＳ34は、前記ＷＩＮＤＯＷが設定された領域においてのみ有効となる。次に、Ｓ１００４でＬＥＤ32を最大光量で駆動させ、Ｓ１００５で、シート端検知手段３の飽和電圧を測定する。
【００８１】
続いて、Ｓ１００６で前記飽和電圧が所定電圧以上であるかを判断する。所定電圧以下である場合は、Ｓ１００７でシート端検知手段３の故障もしくはシート端検知手段３に記録媒体などが存在していると判断し、異常状態であることを報知する。一方、前記飽和電圧が所定電圧以上である場合は、Ｓ１００８でＷＩＮＤＯＷがアクティブな期間におけるシート端検知手段３の最低電圧が、飽和電圧となるようにＬＥＤ32の光量を設定する。
【００８２】
図11に上記ＬＥＤ光量設定前後におけるシート端検知時のシート端検知手段３の出力電圧分布を示す。Ｌ３はＬＥＤ32を最大光量で駆動させたときの光量分布、Ｌ４はＬＥＤ光量調整後の光量分布、Ｖ３はＬＥＤ32を最大光量で駆動させたときのシート端検知手段３の出力電圧（飽和電圧）、Ｖ４１はＬＥＤ光量調整後における透過領域のシート端検知手段３の出力電圧、Ｖ４２はＬＥＤ光量調整後における遮光領域のシート端検知手段３の出力電圧である。
【００８３】
記録媒体が存在する領域は前記記録媒体により遮光されるため、ＣＩＳ出力電圧は低くなる。
【００８４】
なお、本実施形態では、光学式検知手段の検知結果を有効とする領域内における受光光量の最も少ない出力発生部の出力が所定値となるように発光光量を補正することとした。しかし、本発明はこれに限定するものではなく、光学式検知手段の検知結果を有効とする領域において出力値がもっとも低い出力発生部の出力が所定値となるように発光光量を補正することとしてもよい。
【００８５】
上述のごとく、シート端検知手段３の光量を一定値とせず、飽和電圧が所定電圧以上である場合にＷＩＮＤＯＷがアクティブな期間におけるシート端検知手段３の最低電圧が、飽和電圧となるように設定した。これにより、シート端検知手段３の状態によらず、常に適正な光量で記録媒体の端部検知が可能となる。
【００８６】
［第三実施形態］
次に本発明に係る画像形成装置の第三実施形態について図を用いて説明する。上記第一実施形態と説明の重複する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００８７】
本実施形態では光学式検知手段の検知結果を有効とする領域であるＷＩＮＤＯＷアクティブ期間を複数に分けた。図12にＷＩＮＤＯＷアクティブ期間を３つに分割した場合の構成を、図13に本実施形態におけるシート端検知手段の光量設定フローチャートを示す。
【００８８】
まず、Ｓ１３０１でのプリンタエンジン２の電源投入後、Ｓ１３０２でシート端検知手段３をＯＮ状態にし、Ｓ１３０３でエリア１の光量設定を行う。次にＳ１３０４でエリア２の光量設定を行い、Ｓ１３０５でエリア３の光量設定を行う。
【００８９】
画像形成時は不図示の記録媒体サイズ検知手段等で事前に記録媒体のサイズを検知し、前記記録媒体の端部に該当するエリアのみでシート端検知を行う。
【００９０】
なお、本実施形態ではＷＩＮＤＯＷアクティブ期間を３つに分割した構成で説明を行ったが、分割数は３つに限定されるものではない。
【００９１】
上述のごとく、ＷＩＮＤＯＷアクティブ期間を３つに分割し、エリア１〜３の各々について発光光量の補正動作を行い、記録媒体サイズ検知手段等で事前に検知した記録媒体サイズに応じた領域で端部検知を実行する。これにより、記録媒体のサイズ毎に最適な光量で記録媒体の端部検知が可能となる。
【００９２】
[第四実施形態]
次に本発明に係る画像形成装置の第四実施形態について図を用いて説明する。上記第一実施形態と説明の重複する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００９３】
本実施形態ではシート端検知手段３の光量設定を、画像形成装置の起動時だけでなく、所定枚数プリント毎に実行する。図14に本実施形態におけるプリンタエンジンのブロック図を、図15に本実施形態におけるフローチャートを示す。31はＴＯＰ生成手段20からの出力信号に基づきプリント枚数をカウントするページカウンタである。
【００９４】
まず、Ｓ１５０１でのプリンタエンジン２の電源投入後、Ｓ１５０２でシート端検知手段３をＯＮ状態にする。次に、Ｓ１５０３でページカウンタ31をゼロクリアし、Ｓ１５０４でシート端検知手段３の光量設定を行う。次に、Ｓ１５０５でプリントを開始し、Ｓ１５０６でページカウンタ31をインクリメントする。そして、Ｓ１５０７でプリントが終了したかどうかを判断し、終了した場合はＳ１５０５に戻り、次のプリント指示を待つ。
【００９５】
一方プリントを継続する場合は、Ｓ１５０８で所定の枚数をプリントしたかどうかを判断する。所定枚数に達していない場合は、Ｓ１５０５に戻りプリントを継続する。一方、所定枚数に達した場合は、Ｓ１５０９で電源がＯＦＦかどうかを判断し、ＯＦＦでない場合はＳ１５０３に戻りページカウンタ31をゼロクリアし、Ｓ１５０４でシート端検知手段３の光量設定を行う。電源ＯＦＦである場合はそのまま終了する。
【００９６】
なお、本実施形態では所定記録枚数毎に光量設定を実行する構成としたが、光量設定実行タイミングは記録枚数に限定されるものではない。例えばトナー残量検知情報などの記録枚数に起因して変化する他の情報に基づいて実行しても構わない。
【００９７】
上述のごとく、発光光量の補正は画像形成装置の起動時だけでなく、画像形成装置の記録枚数に応じて変化する情報を基に実行する。これにより、耐久によるシート端検知手段の劣化や、画像記録装置内のトナー飛散等に起因するシート端検知手段の検出精度の悪化を回避することができる。
【００９８】
[第五実施形態]
次に本発明に係る画像形成装置の第五実施形態について図を用いて説明する。上記第一実施形態と説明の重複する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００９９】
本実施形態ではシート端検知手段の光量設定を、画像形成装置の起動時だけでなく、ジャム発生時に実行する。図16に本実施形態におけるフローチャートを示す。
【０１００】
まず、Ｓ１６０１でのプリンタエンジン２の電源投入後、Ｓ１６０２でシート端検知手段３をＯＮ状態にし、Ｓ１６０３でシート端検知手段３の光量設定を行う。次に、Ｓ１６０４でプリントを開始し、Ｓ１６０５でジャムが発生したかどうかを判断する。
【０１０１】
ジャムが発生した場合はＳ１６０３に戻り、シート端検知手段３の光量設定を行う。一方、ジャムが発生していない場合は、Ｓ１６０６でプリントが終了したかどうかを判断する。
【０１０２】
終了していない場合は、Ｓ１６０４に戻りプリントを継続する。一方、プリントが終了した場合はそのまま終了する。
【０１０３】
なお、本実施形態ではジャム発生時に光量設定を実行する構成としたが、光量設定実行タイミングはジャム発生時に限定されるものではない。例えば定着器故障やモータ故障など、プリント動作が正常に終了しなかった場合に実行する構成としても構わない。また、ドアオープン／クローズ時に実行しても構わない。
【０１０４】
上述のごとく、発光光量の補正を画像形成装置の起動時だけでなく、ジャム発生時や、ドアオープン／クローズ後、定着部や駆動部の異常発生時に実行する。これにより、シート端検知手段の異常状態を事前に認識することができる。
【０１０５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、シート端検知手段の状態によらず、常に適正な光量で記録媒体の端部検知が可能となる。
【０１０６】
また、記録媒体のサイズ毎に最適な光量で記録媒体の端部検知が可能となる。
【０１０７】
また、耐久によるシート端検知手段の劣化や、画像記録装置内のトナー飛散等に起因するシート端検知手段の検出精度の悪化を回避可能となる。
【０１０８】
また、シート端検知手段の異常状態を事前に認識可能となる。
【０１０９】
その結果、常に安定した端部検知結果に基づいて画像情報を記録媒体に記録することが可能となり、常に適正の位置に記録でき記録品質を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一実施形態における画像形成装置のブロック図である。
【図２】プリンタエンジンの概略図である。
【図３】シート端検知手段である。
【図４】シート端検知手段である。
【図５】シート端検知手段のタイミングチャートである。
【図６】画像書き出し位置補正制御ブロック図である。
【図７】ＡＳＩＣのブロック図である。
【図８】シート端検知手段の光量設定フローチャートである。
【図９】シート端検知手段の出力電圧分布である。
【図１０】第二実施形態におけるシート端検知手段の光量設定フローチャートである。
【図１１】シート端検知手段の出力電圧分布である。
【図１２】第三実施形態におけるシート端検知手段のブロック図である。
【図１３】シート端検知手段の光量設定フローチャートである。
【図１４】第四実施形態におけるプリンタエンジンのブロック図である。
【図１５】フローチャートである。
【図１６】フローチャートである。
【図１７】従来例における画像書き出し位置の決定方法である。
【図１８】従来例における画像書き出しタイミングの補正方法である。
【図１９】従来例における画像形成装置のブロック図である。
【図２０】従来例におけるプリンタエンジンの概略図である。
【図２１】従来例におけるシート端検知手段である。
【図２２】従来例におけるシート端検知手段である。
【図２３】従来例におけるシート端検知手段の制御ブロック図である。
【図２４】従来例におけるシート端検知手段のタイミングチャートである。
【符号の説明】
203 …ＬＥＤ
204 …導光体
205 …ＣＩＳ
１ …コントローラ
２ …プリンタエンジン
３ …シート端検知手段
４ …レジローラ
５ …吸着ローラ
６〜９ …画像形成部
10 …静電搬送ベルト
11 …給送ユニット
12 …定着器
13 …定着排出部
14 …両面搬送部
15 …２値化手段
16 …Ｘ‘ｔａｌ
17 …ＡＳＩＣ
18 …ＣＰＵ
19 …信号検知手段
20 …生成手段
21 …ＬＥＤ点灯パルスレジスタ
22 …有効範囲設定レジスタ
23 …有効範囲設定レジスタ
24 …Ａ／Ｄ コンバータレジスタ
25 …ＡＤＳＴＡＲＴ生成部
26 …ＬＥＤ点灯パルス生成部
27 …ＷＩＮＤＯＷ生成部
28 …ＣＩＳＲＳＴ生成部
29 …ＳＮＳＣＬＫ生成部
30 …Ａ／Ｄコンバータ
31 …ページカウンタ
Claims (6)
- 記録媒体に画像を形成する画像形成部と、記録媒体の搬送方向に直交する方向の端部を検知するための発光部と該発光部からの光を検知する光学式検知手段とを有する記録媒体検知手段と、前記記録媒体検知手段の検知結果に基づき、前記画像形成部における記録媒体の搬送方向と直交する方向の画像の書き出し位置を補正する制御手段とを有する画像形成装置において、
前記光学式検知手段の前記発光部からの発光光量を制御する光量制御手段を有し、
前記光量制御手段は、前記発光部によって最大光量で発光させた際に、前記光学式検知手段から出力される出力値が光量を補正するための閾値である飽和電圧値を上回っている場合は、前記発光部の発光光量が前記飽和電圧値を上回らないように光量を補正し、前記光学式検知手段から出力される出力値が前記飽和電圧値を上回っていない場合は、異常状態であると判断することを特徴とする画像形成装置。 - 前記光量制御手段は、前記発光部によって最大光量で発光させた際に、前記光学式検知手段から出力される出力値が前記飽和電圧値を上回っている場合は、前記出力値のうち最小の出力値を前記飽和電圧値とするように、前記発光部の発光光量を補正することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
- 前記光学式検知手段はイメージセンサであって、前記光量制御手段による前記発光部の発光光量の補正を、前記イメージセンサの複数の領域毎に実行することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
- 前記光量制御手段は、前記画像形成装置の起動時に前記補正を実行することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかの項に記載の画像形成装置。
- 前記光量制御手段は、画像形成装置によって所定枚数記録される毎に前記補正を実行することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかの項に記載の画像形成装置。
- 前記光学式検知手段により検知された複数の出力値のうち、前記光学式検知手段の中央部で検出された出力値を用いて前記発光部の光量を補正することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
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