JP4804153B2

JP4804153B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP4804153B2
Application number: JP2006012514A
Authority: JP
Inventors: 正記大竹
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2006-01-20
Filing date: 2006-01-20
Publication date: 2011-11-02
Anticipated expiration: 2026-01-20
Also published as: JP2007193193A

Description

本発明は、用紙の両面の所定箇所に画像形成をするために用紙の端部位置を検出し、画像形成の開始位置を補正する画像形成装置における用紙端部の検出精度に関するものである。

従来、電子写真方式による画像形成装置では両面プリントは次のようにおこなわれることが多い。給紙部から搬送路を通じて所定の画像形成位置へ用紙を送り込み、その画像形成位置でその用紙の第1面の画像を形成する。その後、別の搬送路（いわゆる循環搬送路、スイッチバック搬送路を通してその用紙の表裏を反転させ、その用紙を再び上記画像形成装置へ送り込む。そして、画像形成位置で第２面を形成させる。

以上のようにして、用紙を搬送することによりメカ的に斜行やスリップ等により搬送方向と垂直方向の用紙ずれが発生することがある。また、電子写真方式の画像形成は通常用紙の第１面上に形成された未定着トナー画像を定着するために用紙を加熱させる。次いで、その用紙の第２面に画像を形成するためにその用紙を再び上記画像形成位置へ送り込んだ時（再給紙時）、用紙の温度が最初の給紙時の温度に比して高い状態になる。つまり、定着時にトナーを定着するのと同時に用紙を加熱することで水分等が蒸発するため、用紙の縮みが発生して用紙の搬送方向と垂直方向の印字位置がことなることがあった。

このため、何ら対策を施さなければ、ユーザが用紙の両面に例えば同じ大きさの画像を配置しようとして同じ大きさの画像を使ったとしても、用紙の両面の間で水平方向の印字開始位置が異なる結果となる。

このような問題があるため、例えば特許文献１に開示の方法が提案されている。この方法では、用紙搬送路上に用紙端部を検出するセンサを配置して用紙搬送方向と垂直方向の用紙端位置を検出し、用紙端のズレ量を算出して、算出したズレ量をもとに画像の書き出し位置を補正している。

用紙端部の検出方法は通常次のようにおこなわれる。装置の初期化時に光源とラインセンサ間に用紙がない状態で光源を消灯させてラインセンサの出力電圧Ｖｂ（暗電圧）を測定する。次に光源のオンデューティを制御してラインセンサのピーク電圧が飽和電圧（光源光量をこれ以上上げてもセンサの出力電圧が上がらない電圧）より所定値分低下した電圧（Ｖｐ）になるように光量調整される。印字モードにおいてコンタクトイメージセンサと光源であるＬＥＤアレイ間に用紙が搬送されてきたら用紙端部位置の検出をおこなう。

図１３は用紙端検出センサ下に用紙があるときのセンサの出力波形である。同図に示すように、用紙端部付近のセンサ出力電圧のレベル変化は用紙無し部分から用紙有り部分に向かって勾配を持っている。用紙端部の検出位置はスライスレベル電圧Ｖｔｈ（用紙端部を検出するためのしきい値電圧）＝（Ｖｐ＋Ｖｂ）／２＋Ｖｂで決定される。そして、センサのレベルがＶｔｈ以上の電圧からＶｔｈになる立下りエッジ位置を検出し、これを用紙端エッジ検出位置としている。

特開２００２−２９２９６０号公報

図１３に示されるように用紙端部のセンサの特性はＬＥＤアレイからの光による回り込みなどにより用紙端検出位置と実際の用紙端位置は誤差を含んでいる。また、本来ＬＥＤアレイ(光源)とコンタクトイメージセンサ間に用紙がある場合は用紙で遮蔽された箇所の電圧Ｖｓ（以下遮光電圧と称する）は暗電圧Ｖｂと同等になることが望ましい。

ところが、用紙がセンサに接近できずに光が回り込んでしまう場合、紙の坪量が少ない用紙、光の透過性の高い用紙の場合は光源からの光が用紙を透過してしまうために遮光電圧が上がって（Ｖｓ’）しまうことがあった。さらにコンタクトイメージセンサの感度や光源の光量ばらつき、配光特性のむらなどによってスライスレベルＶｔｈが用紙による遮光電圧Ｖｓ’よりも下回ってしまい、用紙端の検出ができないケースが発生することがあった。

また、スライスレベルＶｔｈが適正に設定されていても光路上のごみ（例えば紙粉）などで用紙端とみなされるエッジが複数検出された場合、用紙端を誤って検出してしまい適正な印字補正ができないことがあった。
さらに、スライスレベルＶｔｈが適正に設定されていても実際に検出された用紙端検出位置が、用紙サイズごとに設定された用紙端設計位置から測定すべき上下限値を越えることがある。従来、用紙端捜索範囲外に検出される場合には補正をおこなわないため、用紙上の形成画像が欠落したり、用紙のない箇所に未定着トナーが散乱して装置内部を汚染することがあった。

本発明の第１の目的は、透過性の高い用紙であっても用紙端を適切に検出し、所定の位置に印字するように印字書き出し補正をおこなうことである。
本発明の第２の目的は、ノイズやゴミによる誤検知を防止し、用紙端を適切に検出して所定の位置に印字するように印字書き出し補正をおこなうことである。
本発明の第３の目的は、実際の用紙端が用紙端設計位置から測定すべき上下限値を越えた位置にある場合でも、所定の位置に印字するように印字書き出し補正をおこなうことである。

上記課題を解決するために、本発明は、用紙を搬送する搬送路と、前記搬送路に配置され、前記用紙の搬送方向と直交する方向に複数の受光素子がライン状に配置されたラインセンサを含む、前記用紙の用紙端を検出する用紙端検出手段であって、前記用紙が該用紙端検出手段に搬送されていない状態における検出値と、前記用紙が該用紙端検出手段に搬送された状態における検出値を用いて前記用紙端を検出するための閾値を決定し、決定された該閾値を基準にして前記用紙端を検出する、用紙端検出手段と、前記搬送路において前記用紙端が通過すべき搬送基準位置に対する、前記用紙端検出手段により検出された前記用紙端のズレ量を算出する算出手段と、前記搬送基準位置から前記複数の受光素子の出力値を順次読み出す読出し手段と、前記用紙のサイズに応じて前記用紙端の検出範囲を設定する用紙端検出範囲設定手段と、前記ズレ量に基づいて前記用紙に形成される画像の画像形成開始位置を補正する補正手段とを備える画像形成装置であって、前記補正手段は、前記用紙端検出範囲設定手段によって設定された検出範囲において用紙端が検出されなかった場合で、前記検出範囲における前記順次読み出された出力値の最終の出力値が、前記用紙が該用紙端検出手段に搬送された状態における検出値の場合には、前記検出範囲の開始位置を用紙端と判断し、前記検出範囲における前記順次読み出された出力値の最終の出力値が、前記用紙が該用紙端検出手段に搬送されていない状態における検出値の場合には、前記検出範囲の終了位置を用紙端と判断して、前記画像形成補正位置を補正することを特徴とする。

本出願に係わる第１の発明によれば、透過性の高い用紙によってＳ／Ｎが小さくなっても適切にスライスレベルが設定される。つまり、透過性の高い用紙を用いる場合など、遮光された時の用紙端検出センサの検出値がスライスレベルより高くなって用紙端を検出することができなくなることを防止することが可能となり、従来方式より正確に用紙端を検出することができる。

本出願に係わる第２の発明によれば、紙粉やごみ、ノイズによる用紙端の誤検知を防止し、用紙端を正確に検出して所定の位置に印字するように印字書き出し補正を行なうことができる。

本出願に係わる第３の発明によれば、実際の用紙端が用紙端設計位置から測定すべき上下限値を越えた位置にある場合でも、所定の位置に印字するように印字書き出し補正を行なえ、印字位置の誤差を減じることが可能となる。

（実施例１）
図１〜図３をもとに本発明による実施例１についてその構成を説明する。
図１は同実施例における画像形成装置４の構成を示すブロック図であり、外部装置４７を含めて示している。

図１において１５はＣＰＵであり、画像形成装置４の全体の制御を行なう。３３はＲＯＭでありＣＰＵ１５の制御プログラム、制御テーブルが格納されている。１０はレジ前センサであり、レジローラ１６にて用紙を揃えるため、用紙先端を検出するセンサである。２５はレーザー駆動回路であり画像制御手段２４からの画像データに従ってレーザーを照射する。９は用紙端検出センサであり用紙の搬送方向と垂直方向の用紙端（用紙の端）を検出して搬送基準位置から搬送方向と垂直方向の用紙のズレ位置を測定するためのセンサである。用紙搬送基準位置は用紙が搬送されたときに用紙の幅方向（搬送方向と垂直方向）の用紙端が搬送基準位置を通過すると、主走査方向の書き出し補正値＝０で第２面目の印字位置が規定の位置に印字するように設定されている。

用紙端検出センサ９はコンタクトイメージセンサ３４とＬＥＤアレイ３６で構成され用紙端を検出するためのエッジ判定手段１７に出力される。エッジ判定手段１７によって用紙端が判定されると搬送基準位置から用紙端までの距離がエッジ位置測定手段１８によって測定される。測定結果はＲＡＭ２０に格納される。

ＣＰＵ１５は搬送基準位置から用紙端までの距離を用紙のズレ量として印字の書出しタイミングを画像制御手段２４に補正するように要請する。２３は給紙駆動手段であり手差しトレイ４３、給紙カセットＡ８、給紙カセットＢ３０、給紙カセットＣ３１の内何れかを指定して用紙を給紙する。なお、実施例１では用紙の各給紙カセットへの装着、搬送、印字位置の基準は片側基準を前提として構成されており図１２（ａ）のように各用紙サイズの基準は搬送基準位置側に設定されている。３８，３９，４０は給紙カセットＡ８、給紙カセットＢ３０、給紙カセットＣ３１の各々に充填された用紙サイズを検出するセンサである。２６は画像形成手段であり電子写真プロセスによって、給紙された用紙に印字をおこなう。

２７は搬送駆動手段であり、給紙された用紙を画像形成位置に搬送し、排紙または両面搬送路（用紙反転部）５に搬送する。用紙反転駆動手段２１は両面印字をおこなうため両面搬送路５に搬送された用紙を反転、搬送および画像形成部への再給紙の駆動をおこなう。搬送センサ１１は両面搬送路５内に設けられたセンサであり用紙の搬送を検知する。４４は定着用のヒーター１９を駆動するための定着ヒータ駆動手段である。２９は印字設定手段でありユーザーから印字モード、用紙サイズ指定などの設定をするための手段であり、ＣＰＵ１５は、印字するために給紙される用紙のサイズを検出することができる。

次に、画像形成装置４の断面図を示す図２を参照し構成を説明する。
画像制御手段２４からの印字開始コマンドが送出されるとＣＰＵ１５は、給紙カセットＡ８、給紙カセットＢ３０、給紙カセットＣ３１、手差しトレイ４３から選択された、給紙口にセットされた用紙がピックアップローラにて搬送路に導かれるように制御する。レジ前センサ１０にて用紙の先端が検出され、レジ取りをおこなった後、転写ローラ１と感光ドラム６がニップされた画像転写位置へ搬送される。これに平行して画像制御手段２４から送出される画像データに従ってレーザー駆動手段２５が駆動される。これにより、レーザースキャナー２からレーザーが、帯電ローラ７によって一様に帯電された感光ドラム６に照射される。

レーザースキャナー２は、ポリゴンミラー（不図示）を定速で回転させレーザーを用紙の主走査方向の左から右方向にスキャンしている。さらに、現像器３にてトナー(不図示)像を感光ドラム６へ可視化させる。これにより転写ローラ１にニップされて感光ドラム６に現像されたトナーが用紙上に転写される。トナーが転写された用紙はローラ内のヒーター１９で加熱された熱定着ローラ対１３を経て定着される。

片面印字の場合はそのまま用紙搬送を継続してＦＤトレイ２８へ排紙させる。両面印字させる場合は排紙センサ１４にて用紙後端を検出された後、裏面を印刷させるために用紙反転駆動手段２１により用紙を反転駆動させて両面搬送路５に導入させる。両面搬送路５の搬送路上に設置された搬送センサ１１によって用紙を検知する。搬送センサ１１にて用紙の先端を検知した後所定のタイミング後、用紙端検出センサ９にて用紙左端位置の検出を行う。

用紙端検出センサ９は用紙搬送方向の左側に設置され、図３に示されるようにコンタクトイメージセンサ３４とＬＥＤアレイ３６、ロッドレンズアレイ３５で構成されている。コンタクトイメージセンサ３４は主走査方向に受光素子３７がライン状に配置され、画像形成装置４で搬送可能な全ての用紙サイズの用紙左端が搬送基準に対してどれだけずれて搬送しているかを測定可能なようにセンサ長を有している。

また、用紙端検出センサ９はＬＥＤアレイ３６から光を照射し、ロッドレンズアレイ３５を経由して透過光が受光素子３７に受光されるように配置されている。用紙が搬送されていない箇所はＬＥＤ光が直接イメージセンサに照射されるようになっている。用紙がある場合は用紙によってＬＥＤ光は遮光され、センサのレベルが低下する。用紙端におけるこのセンサレベルの変化する位置を検出することによりその位置を用紙端と判断する。

用紙端検出センサ９によって用紙端位置の検出をおこなった後、用紙は画像転写位置へ再給紙させる。エッジ判定手段１７は用紙端を検出し、エッジ位置測定手段１８によって搬送基準位置から主走査方向のズレ量を測定する。用紙の搬送基準位置から主走査方向のズレ量はＣＭＤ／ＳＴＳ信号によって画像制御手段２４に送信される。

画像制御手段２４は用紙の主走査方向のズレ量をもとに、第２面目の主走査方向の印字開始位置が規定位置（左端から５ｍｍの位置）から開始されるように印字開始の書き出しタイミングを調整する。補正された画像データはレーザー駆動手段２５へ送信される。レーザー駆動手段２５は補正された画像に基づきレーザー照射を開始する。照射されたレーザーは用紙の左から右にスキャンするように、等速回転しているポリゴンミラーを介して感光ドラム６に潜像を形成し、トナーにより現像され、両面搬送路５から再給紙された用紙に転写、定着した後、ＦＤトレイ２８へ排出される。

次に画像制御手段２４による画像の書き出し開始補正について図１，図１４をもとに説明する。

画像制御手段２４はホストコンピュータ等の外部装置４７から送られてくる画像情報を受信してドット展開する。ＣＰＵ１５と画像制御手段２４の間にはコマンド／ステータスの通信をおこなうための通信信号（ＣＭＤ／ＳＴＳ）、ＣＰＵ１５から画像制御手段２４へ出力される副走査方向の同期信号（ＴＯＰＳＹＮＣ）、および主走査方向の同期信号（ＢＤ）がある。さらに、画像制御手段２４は内部的に画像転送用クロック（ＶＣＬＫ）に同期してドット展開された画像信号をレーザー駆動手段２５に送信する。

図１４は各信号のタイミング図と用紙の印字位置を示した図である。図１４のようにレーザーはレーザースキャナー２によってラインごとに用紙に対して主走査方向の左から右にスキャンして画像形成されるように構成されている。一方用紙端検出センサ９も用紙の左側に設置され搬送基準から主走査方向に用紙左端がどれだけずれているかを検出している。さらに用紙端検出センサ９の解像度と水平方向の印字密度は同じである。

画像制御手段２４はＣＰＵ１５からレーザースキャナー２に同期して出力されたＢＤ信号の立上りエッジを基準に所定のタイミングＲでＶＣＬＫに同期して１ドットごとの画像信号を出力する。ここで所定のタイミングＲとは用紙の２面目の印字において、用紙左端が搬送基準に沿って搬送されてΔ（用紙端センサによって検出された用紙左端と用紙搬送基準位置までの差分画素数）＝０の場合に用紙の左端から５ｍｍの位置から印字されるタイミングである。

本実施例では左片側基準であるためタイミングＲは全ての用紙サイズに共通のタイミングである。用紙端検出センサ９等によって用紙左端を検出し、算出された搬送基準位置から用紙左端までの差分画素数ΔはＣＭＤ／ＳＴＳ信号を通じて画像制御手段２４へ送信される。画像制御手段２４は送信された用紙ズレ量をもとに画像データを出力するタイミングを変更する。搬送基準位置からのズレ量（画素数）は用紙端検出センサの解像度と水平方向の印字密度同じなので用紙端のズレ量と同数のドット数分の画像信号開始タイミング（ＢＤの立上りエッジから画像信号出力開始までの時間）を調整する。

画像信号の開始タイミングは用紙端検出センサ９等によって用紙左端が搬送基準位置よりも右に検出された場合は所定のタイミングＲよりズレ量×ＶＣＬＫだけ遅れたタイミングに調整される。一方、用紙左端が搬送基準位置よりも左に検出された場合は所定のタイミングＲよりズレ量×ＶＣＬＫだけ早いタイミングに調整される。図１４は用紙搬送基準よりも３ドット分離れるようにずれて搬送された場合の印字開始タイミングを補正したタイミング図である。用紙端検出センサ９によって用紙端が搬送基準よりも主走査の印字方向に３ドットズレたことを検出し、画像制御手段２４はＢＤ信号の立下りエッジから上記所定タイミングＲよりも３ＶＣＬＫ後から１ドット目の画像信号を出力するように補正される。

次にエッジ判定手段１７、エッジ位置測定手段１８、用紙端検出センサ９を具体的に表した電気ブロック図である図４とタイミングチャートである図５によりこれらの構成、動作の詳細について説明する。

４１はタイミング発生回路であり、コンタクトイメージセンサ３４を駆動するタイミング信号などを発生させる。３４はコンタクトイメージセンサであり、タイミング発生回路４１からＣＬＫ信号、ＲＥＳＥＴ信号が入力される。ＣＬＫ信号は受光素子ごとの出力をシリアルに転送するための同期信号、ＲＥＳＥＴ信号はセンサの出力をリセットさせるための信号である。図５のようにコンタクトイメージセンサ３４には受光素子３７が１列に配列され搬送基準位置と受光素子３７の有効画素の１画素目の位置が一致するように配置されている。

センサの出力はＲＥＳＥＴ信号が「Ｈｉｇｈ」になるとリセットされ、所定区間のブランキング出力後、ＣＬＫ信号の立上りに同期して受光素子３７の有効画素の１画素目から順次１画素ごとに出力され、１ライン分ごとに読み取られる。３６はＬＥＤアレーでありＣＰＵ１５からパルス波形のＬＥＤ駆動信号のパルス幅を制御してＬＥＤの光量が調整される。４２はＤ／ＡコンバータでありＣＰＵ１５からセットされるデジタルデータＤｔｈをアナログ電圧Ｖｔｈに変換する。４５はコンパレータでありコンタクトイメージセンサ３４からの出力と、Ｄ／Ａコンバータによって設定されたスライスレベル電圧Ｖｔｈ（用紙端部を検出するためのしきい値電圧）を比較させるためのものである。

４６はエッジ位置検出カウンターでありＲＥＳＥＴ信号でリセットされ、コンパレータ４５から出力されるイネーブル有効期間にＣＬＫ信号の立上がりでカウントアップされる。図５のようにＬＥＤアレイ３６とコンタクトイメージセンサ３４間で用紙のない箇所はセンサ出力がスライスレベルＶｔｈより大きくなるためコンパレータ出力が「Ｈｉｇｈ」となりエッジ位置検出カウンター４６のイネーブルが有効となる。イネーブル有効時にカウントアップされたＤｃｎｔ（カウント値＝ｎ）がＣＰＵ１５へ出力されるように構成されている。このカウント値が搬送基準位置から用紙端までの受光素子の画素数となる。

コンタクトイメージセンサ３４からの出力はＣＰＵ１５のＡ／Ｄポートに入力される。Ａ／ＤポートはＡ／Ｄコンバータが内蔵されコンタクトイメージセンサ３４から出力されるアナログ電圧をデジタルデータに変換する。コンタクトイメージセンサ３４の出力はタイミング発生回路４１から出力されるＡ／Ｄ＿ＣＬＫ信号によってサンプリングされ、デジタルデータＤｓａｍｐ（Ａ／Ｄ値）に変換される。Ａ／Ｄ＿ＣＬＫ信号はＣＰＵ１５からの設定によってタイミング発生回路からフレキシブルに信号を発生する。

初期化の光量調整時には、タイミング発生回路４１がコンタクトイメージセンサ３４の１ライン分の読取り時間に渡りＡ／Ｄ＿ＣＬＫ信号を出力してセンサの全画素の出力レベルをサンプリングする。用紙搬送中に用紙の遮光電圧Ｖｓをサンプリングする場合には以下のようにＡ／Ｄ＿ＣＬＫ信号を発生させている。すなわち画像形成装置４で使用可能な如何なるサイズの用紙を通紙しても用紙が必ずＬＥＤアレイ３６とコンタクトイメージセンサ３４間を遮蔽する箇所のセンサ出力をサンプリングするようにＡ／Ｄ＿ＣＬＫ信号を発生させている。

次に図６のフローチャートをもとに用紙端検出および印字位置補正について動作説明を行う。

画像形成装置４の電源が入力、または初期化指令されると、ＣＰＵ１５は初期化のためＬＥＤ（ＬＥＤアレイ３６）の光量調整を開始する（Ｓ１，２）。ＬＥＤ駆動信号のパルス幅を最大限に駆動してコンタクトイメージセンサ３４への光量を最大に照射させセンサからの１ライン分の出力信号を読み取る。このときＡ／Ｄ＿ＣＬＫ信号はコンタクトイメージセンサ３４の１ライン分の読取り時間の間常に出力（図５のＡＤ＿ＣＬＫ１）されるようにタイミング発生回路を設定する（Ｓ３）。

コンタクトイメージセンサ３４の１ライン分のピーク値が下がり始めるまでＬＥＤ駆動信号の点灯デューティを下げて光量を下げる制御をおこなう（Ｓ４，５）。コンタクトイメージセンサ３４の１ライン分のピーク値が下がり始めたときのピーク電圧ＶｐとそのときのＬＥＤ駆動信号のパルス幅をＲＡＭ２０に記録する（Ｓ６）。ユーザーからの指示により片面印字命令の場合は１面目を印字後終了する（Ｓ２２）。

両面印字命令があると、用紙を給紙し１面目を印字した後、両面搬送路５へ用紙を搬送させる（Ｓ７、８）。用紙先端が搬送センサ１１によって検出されたら所定時間後、ＬＥＤ駆動信号をＲＡＭ２０に記録されたパルス幅でＬＥＤを点灯させる。Ｓ９、１０にてコンタクトイメージセンサ３４の１ライン目の読取りをおこない、遮光電圧Ｖｓを検出する。遮光電圧Ｖｓのサンプリングは、どの用紙サイズでも必ず用紙がＬＥＤ光を遮光するポイントのセンサ出力を読み取るように行われ、サンプリングされた遮光電圧ＶｓはＲＡＭ２０に記録される。このときＡ／Ｄ＿ＣＬＫは用紙の遮光電圧Ｖｓをサンプリングするタイミング（図５のＡＤ＿ＣＬＫ２）となるようにタイミング発生回路を設定する。

Ｓ１１にて読み取られた遮光電圧ＶｓとＲＡＭ２０に記録された光量調整時のピーク電圧ＶｐからスライスレベルＶｔｈを算出する（算出計算式：Ｖｔｈ＝Ｖｓ＋（Ｖｐ＋Ｖｓ）／２）。コンタクトイメージセンサ３４で２ライン目の読取りが開始されると算出されたＶｔｈをコンパレータ４５のリファレンスとして設定するためにＶｔｈに相当するデジタルデータＤｔｈをＤ／Ａコンバータ４２に出力する。用紙のない箇所のセンサ出力はコンパレータ出力がイネーブルになるのでエッジ位置検出カウンター４６によるカウントが作動する。

Ｓ１３にてＲＥＳＥＴ信号によりエッジ検出カウンターの値ｎを０にセットする。イネーブルが有効になるとエッジ位置検出カウンター４６がカウントを開始する（Ｓ１４）。カウント開始以降エッジ検出位置までイネーブルが有効となるので順次画素データ読出しをおこなってカウントアップが継続される（Ｓ１５〜１７）。

用紙端位置にて画像データの立下りエッジが検出されイネーブルが無効となるため、エッジ位置検出カウンター４６がカウントを停止する（Ｓ１８）。エッジ位置検出カウンター４６の最終カウント値ｎが搬送基準位置から用紙端までの差分画素数Δとなり、画像制御手段２４に差分画素数Δ（＝ｎ）が通知される（Ｓ１９）。画像制御手段２４は通知された差分画素数Δをもとに前述した制御によって時間軸変換し２面目の画像書き出しタイミングを調整し（Ｓ２０）、２面目を印字する（Ｓ２１）。

（実施例２）
図７は実施例２のエッジ位置判定手段、エッジ位置測定手段、用紙端検出センサを具体的に表した電気ブロック図である。

実施例２においては用紙の各給紙カセットへの装着、搬送、印字位置の基準は中央基準を前提にされた構成である。中央基準を前提にされた構成では図１２（ｂ）のように各用紙の基準は中央にあるため用紙端の基準位置は用紙サイズごとに異なり用紙端のズレ量の算出方法も異なる。

図１５に示されるようにＡｒｅａは設定範囲（検出範囲）内に用紙端の有無を確認するための内部信号である。ＡｒｅａはＣＰＵ１５により各用紙サイズの用紙端設計値を中心にして±４ｍｍの範囲に相当する期間を有効となるように設定される。本実施例ではコンタクトイメージセンサ３４、印字密度を６００ｄｐｉ、用紙サイズはＡ４サイズの用紙として動作を具体的に説明する。図１５に示されているようにＡ４サイズの用紙左端設計値は中央基準から左に２４７８ドット（１０５ｍｍ）、搬送基準位置から右に２３６画素（１０ｍｍ）の位置にある。Ａｒｅａ（用紙端捜索範囲）は搬送基準位置（有効画素の1画素目）から１４２画素〜３３１画素間に設定される。

また、実施例２ではＣＰＵ１５はコンタクトイメージセンサ３４を駆動するためのＣＬＫ信号、ＲＥＳＥＴ信号を発生させ、コンタクトイメージセンサ３４の出力をＡ／Ｄポートに入力している。
ＣＰＵ１５はＣＬＫ信号に同期してＡ／Ｄポートの値をサンプリングしている。読み取りライン１ライン目は用紙のスライスレベルを決定するために遮光電圧Ｖｓをサンプリングするため用紙によって遮光される箇所にあるＭ画素目のデータｍを参照する。データｍからスライスレベルＤｔｈ（ＶｔｈのＡ／Ｄ変換値）を算出する。

読み取りライン２ライン目は用紙端を検出するためＡ／Ｄポートでサンプリングしたデータを有効画素の用紙端捜索範囲開始画素から用紙端捜索範囲終了画素まで順次スライスレベルＤｔｈと比較していく。そして、用紙端捜索範囲内でＤｔｈ以下となる画素（用紙端候補）が複数存在した場合には、捜査範囲で最終の用紙端候補を用紙端検出位置とする。

次ぎに、図８のフローチャートをもとにしてＡ４サイズの用紙端補正について動作説明をおこなう。
図８は実施例１のフローチャート図６のＳ９〜Ｓ２１を置き換えたフローチャートである。なお、Ｓ９〜Ｓ２１のフロー部分が異なり、その他の部分は図６と同一処理である。

はじめに、ＣＰＵ１５はコンタクトイメージセンサ３４の１ライン目の読取りをおこなう（Ｓ１）。遮光電圧Ｖｓを測定するためセンサ読取りにより用紙の遮光位置に相当する画素（Ｍ画素）の出力をサンプリングする（Ｓ２）。遮光電圧Ｖｓと光量調整時のピーク電圧ＶｐからスライスレベルＤｔｈ（ＶｔｈのＡ／Ｄ変換値）を算出する（Ｓ３）。

次にＣＰＵ１５はコンタクトイメージセンサ３４の２ライン目の読取りをおこなう（Ｓ４）。ＣＰＵ１５は、印字設定手段２９等から指定されたサイズがＡ４サイズの用紙であることを確認し、ＣＬＫ周期に同期して１４２画素目〜３３１画素目の間を用紙端捜索範囲（Ａｒｅａ）として設定する（Ｓ５）。

先ずＲＡＭ２０上のセンサ有効画素１画素目からナンバリングされた用紙端候補位置の画素番号のメモリＣを０にセットする。データを読み取る画素番号ｎを１にセットし、コンタクトイメージセンサ３４の出力を有効画素１画素目から順次取り込む（Ｓ６，７）。画素番号が１４２画素目以後になったら、各画素データとスライスレベルＤｔｈの比較を順次おこなってＤｔｈ以上からＤｔｈ以下になる立下りエッジ画素位置を用紙端候補として調査する。１４２画素目以下であれば１４２画素になるまで１画素ずつカウントアップを継続する（Ｓ７〜９）。

用紙端捜索開始後、用紙端候補が検出されたら用紙端候補画素番号メモリＣの値を検出された画素番号ｎに更新する（Ｓ１２）。画素データの読出しが３３1画素目になったら用紙端候補の検出を終了する。Ｓ１０〜Ｓ１４を繰り返すことにより画素番号メモリＣの最終値が用紙端捜索範囲のうち範囲終了に最も近い箇所の用紙端候補となる。

１４２画素目〜３３１画素目の間、用紙端候補が１度も検出されなかったら画素番号メモリＣの値は１４２のままとなり差分画素数Δは０として処理される（Ｓ１５，１７）。一方、画素番号メモリＣが１４２でなければ用紙端候補があり用紙端検出位置から用紙端設計値までの差分画素数Δを補正値として算出する。用紙端候補画素番号メモリＣがｎ、Ａ４サイズの用紙端設計値は２３６画素目であるので、差分画素数Δは、Δ＝ｎ−２３６から算出される（Ｓ１５、１６）。算出された差分画素数Δは画像制御手段２４にＣＭＤ／ＳＴＳ信号によって通知される。画像制御手段２４は通知された差分画素数Δをもとに前述した制御によって時間軸変換し２面目の画像書き出しタイミングを調整する。

図９に、本実施例２に関するタイミングチャートを示している。用紙端捜索範囲内の捜索では、検出された用紙端候補は順次更新され、用紙端捜索範囲のうち範囲終了に最も近い箇所の用紙端候補が採用されるので、同図に示すように用紙のない箇所でゴミ等によるエラーが発生しても用紙端を正しく検出できる。

（実施例３）
図１０は実施例３の動作を説明するフローチャートである。
Ｓ１からＳ５までは実施例２の動作フローチャートである図８と同等である。

Ｓ６、７にて用紙端捜索範囲のなかで検出された用紙端のうち最も大きい画素番号を記録するためのメモリＣの値を１４２にセットし、データを読み取る画素番号ｎを１にセットする。そして、コンタクトイメージセンサ３４の出力を有効画素１画素目から順次画像取り込む（Ｓ６，７）。

次に画素データを各画素ごとに順次読み出してｎが１４２になるまで１画素ずつカウントアップを継続する（Ｓ８，９）。ｎが１４２になると画素データの読取りを順次おこない、各画素データはスライスレベルＤｔｈと比較される（Ｓ１０、１１）。画素番号ｎの画素データがＤｔｈより大きければメモリＣをｎに更新する（Ｓ１２）。画素データがＤｔｈより大きくなければメモリＣの値は変更せず、次の画素データの読取りをおこなう。

画像データｎが３３１（用紙端捜索範囲終了）になるまでＳ１０〜Ｓ１４のフローを繰り返す。３３１画素目のデータ比較が終了した後、メモリＣの値ｎが１４２から３３１までの数値であれば用紙端捜索範囲に用紙端が存在することになる。メモリＣの値ｎが１４２の場合、実際の用紙端は用紙端捜索範囲開始の１４２画素目以下の位置にあると想定され、用紙端は１４２画素目に設定される。つまり、用紙端捜索範囲に用紙端が検出されなかった場合で、用紙端捜索範囲における用紙端検出センサ９の最終の検出値が用紙によって遮光された時の検出値の場合には、用紙端捜索範囲開始位置を用紙端とみなす。

一方、メモリＣの値ｎが３３１の場合は、実際の用紙端は用紙端捜索範囲終了の３３１画素目以上であると想定され、用紙端は３３１画素目に設定される。つまり、用紙端捜索範囲に用紙端が検出されなかった場合で、用紙端捜索範囲における用紙端検出センサ９の最終の検出値が用紙無し時の検出値の場合には、用紙端捜索範囲終了位置を用紙端とみなす。図１１に用紙端捜索範囲外に用紙端がある場合のタイミング図を示す。

次いで、Ｓ１５にて画素番号メモリＣの値（＝ｎ）を用紙端検出位置として用紙端設計値（２３６画素目）までの差分画素数Δ（＝ｎ−２３６）を算出し、画像制御手段２４へ通知する。画像制御手段２４は通知された差分画素数Δをもとに前述した制御によって時間軸変換し２面目の画像書き出しタイミングを調整する。

本発明による実施例１の構成を示すブロック図である。本発明による実施例１の装置断面（概略）を示す図である。本発明による実施例１の用紙端検出センサの構成を示す図である。本発明による実施例１の用紙端検出センサ、エッジ判定手段、エッジ位置測定手段の電気ブロック図である。本発明による実施例１のタイミングチャート、用紙端検出センサと用紙の関係を示す図である。本発明による実施例１の動作フローチャートである。本発明による実施例２の用紙端検出センサ、エッジ判定手段、エッジ位置測定手段の電気ブロック図である。本発明による実施例２の動作フローチャートである。本発明による実施例２のタイミングチャートである。本発明による実施例３の動作フローチャートである。本発明による実施例３のタイミングチャートである。用紙サイズごとの用紙基準による用紙端位置を示した図である。従来のスライスレベル設定による用紙端検出波形を示す図である。用紙端検出センサによる、ズレた用紙端に対する画像書き出しタイミングの補正方法を説明するタイミング図である。本発明による実施例２のＡ４用紙サイズと用紙端捜索範囲を示した図である。

符号の説明

１…転写ローラ
２…レーザースキャナー
３…現像器
４…画像形成装置
５…両面搬送路
６…感光ドラム
７…帯電ローラ
８…給紙カセットＡ
９…用紙端検出センサ
１０…レジ前センサ
１１…搬送センサ
１２…定着排紙センサ
１３…定着ローラ対
１４…排紙センサ
１５…ＣＰＵ
１６…レジローラ
１７…エッジ判定手段
１８…エッジ位置測定手段
１９…ヒーター
２０…ＲＡＭ
２１…用紙反転駆動手段
２３…給紙駆動手段
２４…画像制御手段
２５…レーザー駆動手段
２６…画像形成手段
２７…搬送駆動手段
２８…ＦＤトレイ
２９…印字設定手段
３０…給紙カセットＢ
３１…給紙カセットＣ
３３…ＲＯＭ
３４…コンタクトイメージセンサ
３５…ロッドレンズアレイ
３６…ＬＥＤアレイ
３７…受光素子
３８…カセットＡサイズセンサ
３９…カセットＢサイズセンサ
４０…カセットＣサイズセンサ
４１…タイミング発生回路
４２…Ｄ／Ａコンバータ
４３…手差しトレイ
４４…定着ヒーター駆動手段
４５…コンパレータ
４６…エッジ位置検出カウンター

Claims

用紙を搬送する搬送路と、
前記搬送路に配置され、前記用紙の搬送方向と直交する方向に複数の受光素子がライン状に配置されたラインセンサを含む、前記用紙の用紙端を検出する用紙端検出手段であって、前記用紙が該用紙端検出手段に搬送されていない状態における検出値と、前記用紙が該用紙端検出手段に搬送された状態における検出値を用いて前記用紙端を検出するための閾値を決定し、決定された該閾値を基準にして前記用紙端を検出する、用紙端検出手段と、
前記搬送路において前記用紙端が通過すべき搬送基準位置に対する、前記用紙端検出手段により検出された前記用紙端のズレ量を算出する算出手段と、
前記搬送基準位置から前記複数の受光素子の出力値を順次読み出す読出し手段と、
前記用紙のサイズに応じて前記用紙端の検出範囲を設定する用紙端検出範囲設定手段と、
前記ズレ量に基づいて前記用紙に形成される画像の画像形成開始位置を補正する補正手段と
を備える画像形成装置であって、
前記補正手段は、前記用紙端検出範囲設定手段によって設定された検出範囲において用紙端が検出されなかった場合で、前記検出範囲における前記順次読み出された出力値の最終の出力値が、前記用紙が該用紙端検出手段に搬送された状態における検出値の場合には、前記検出範囲の開始位置を用紙端と判断し、前記検出範囲における前記順次読み出された出力値の最終の出力値が、前記用紙が該用紙端検出手段に搬送されていない状態における検出値の場合には、前記検出範囲の終了位置を用紙端と判断して、前記画像形成補正位置を補正することを特徴とする画像形成装置。