(57)【要約】【課題】シート幅を高い精度で検知するために使用可能なセンサユニットを提供する。【解決手段】センサユニット（１０１）は、シート搬送路に向けて光を発する発光手段（１１２）と、発光手段が発した光を受光しているか否かに応じて検知信号を出力する受光手段（１１３）とを備える。受光手段は、シート搬送方向及び幅方向に関して発光手段とは異なる位置に設けられている。シートの厚さ方向から見て発光手段と受光手段とを結ぶ直線上に、シート搬送路を挟んで対向するように第１反射部材（１１１）及び第２反射部材（１１０）を配置する。発光手段が発した光は、第１反射部材と第２反射部材との間で繰り返し反射されながら受光手段に導かれる。【選択図】図２
2020007110.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートが搬送されるシート搬送路に向けて光を発する発光手段と、
前記シート搬送路におけるシート搬送方向及び前記シート搬送方向に直交する幅方向に関して前記発光手段とは異なる位置に設けられ、前記発光手段が発した光を受光しているか否かに応じて検知信号を出力する受光手段と、
前記シート搬送路に設けられ、前記シート搬送路におけるシートの厚さ方向から見て前記発光手段と前記受光手段とを結ぶ直線上に配置された第１反射部材と、
前記シート搬送路に搬送されるシートを介して前記第１反射部材に対向するように設けられた第２反射部材であって、前記発光手段が発した光を、前記第１反射部材と前記第２反射部材との間で繰り返し反射させながら前記受光手段に導くように配置された第２反射部材と、を備える、
ことを特徴とするセンサユニット。
【請求項２】
前記発光手段及び前記受光手段を、前記幅方向における前記シート搬送路の中央位置に対して一方側に配置された第１発光手段及び第１受光手段としたとき、
前記幅方向において前記中央位置に対して他方側に配置された第２発光手段と、
前記幅方向において前記中央位置に対して他方側に配置され、前記シート搬送方向及び前記幅方向に関して前記第２発光手段とは異なる位置に設けられ、前記第２発光手段が発した光を受光しているか否かに応じて検知信号を出力する第２受光手段と、
前記厚さ方向から見て前記第２発光手段と前記第２受光手段とを結ぶ直線上に配置された第３反射部材と、
前記シート搬送路に搬送されるシートを介して前記第３反射部材に対向するように設けられた第４反射部材であって、前記第２発光手段が発した光を、前記第３反射部材と前記第４反射部材との間で繰り返し反射させながら前記第２受光手段に導くように配置された第４反射部材と、をさらに備える、
ことを特徴とする請求項１に記載のセンサユニット。
【請求項３】
前記第１乃至第４反射部材の各々は、前記シート搬送方向の下流に向かうほど前記幅方向において前記中央位置へ近づくように、前記幅方向に対して傾斜した方向に延び、
前記第２発光手段及び前記第２受光手段は、それぞれ、前記幅方向に関して前記中央位置に対して前記第１発光手段及び前記第１受光手段と対称な位置に配置される、
ことを特徴とする請求項２に記載のセンサユニット。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のセンサユニットと、
前記シート搬送方向における所定位置においてシートを検知する検知手段と、
前記検知手段の検知信号及び前記受光手段の検知信号に基づいて、前記シート搬送路を通過するシートの前記幅方向における長さを演算する演算手段と、を備える、
ことを特徴とするシート検知装置。
【請求項５】
時間の長さと前記幅方向におけるシートの長さとの対応関係を表す情報が記憶された記憶部をさらに備え、
前記演算手段は、
シートの前端が前記所定位置を通過したことを前記検知手段の検知信号によって検知したタイミングと、前記発光手段が発した光がシートによって遮られたことを前記受光手段の検知信号によって検知したタイミングとの時間差を計測する計時手段と、
前記記憶部に記憶された情報を用いて、前記計時手段によって計測された時間差を前記幅方向におけるシートの長さに変換する変換手段と、を含む、
ことを特徴とする請求項４に記載のシート検知装置。
【請求項６】
前記検知手段は、前記シート搬送方向において前記発光手段及び前記受光手段の内でより下流に位置するものに対して、前記幅方向に異なる位置でシートを検知するセンサであり、
シートの後端が前記所定位置を通過したことを前記検知手段が検知したタイミングと、前記発光手段から前記受光手段に至る光路にシートが存在しないことを前記受光手段が検知したタイミングとの時間差に基づいて、前記幅方向に対するシートの後端の斜行を検知する斜行検知手段をさらに備える、
ことを特徴とする請求項４又は５に記載のシート検知装置。
【請求項７】
請求項２又は３に記載のセンサユニットと、
前記第１受光手段の検知信号及び前記第２受光手段の検知信号に基づいて、前記中央位置に対するシートの前記幅方向の位置ずれを検知する位置ずれ検知手段と、を備える、
ことを特徴とするシート検知装置。
【請求項８】
請求項４乃至７のいずれか１項に記載のシート検知装置と、
前記シート搬送路を搬送されるシートに画像を形成する画像形成手段と、
シートに対する画像形成を指示する指令信号が入力された場合に、前記画像形成手段にシートに対して画像を形成させる画像形成動作を実行する実行手段と、をさらに備え、
前記実行手段は、前記指令信号によって指定されたシートサイズと、前記シート検知装置によって検知された前記幅方向におけるシートの長さとが整合しないとき、前記画像形成動作を中断する、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
情報を表示する表示手段と、
前記指令信号によって指定されたシートサイズと、前記シート検知装置によって検知された前記幅方向におけるシートの長さとが整合しないとき、シートサイズの不整合が発生したことを表す情報を前記表示手段に表示させる表示制御手段と、をさらに備える、
ことを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
情報を表示する表示手段と、
入力操作を受け付ける入力手段と、
前記指令信号によって指定されたシートサイズと、前記シート検知装置によって検知された前記幅方向におけるシートの長さとが整合しないとき、前記画像形成動作を継続するか否かについての選択肢を前記表示手段に表示させる表示制御手段と、をさらに備え、
前記実行手段は、前記入力手段を介して前記選択肢のいずれかが入力されたことに基づいて、前記画像形成動作を継続するか否かを決定する、
ことを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
シートが搬送されるシート搬送路と、
前記シート搬送路を搬送されるシートを検知するセンサユニットを有するシート検知装置と、
前記シート搬送路を搬送されるシートに画像を形成する画像形成手段と、
シートに対する画像形成を指示する指令信号が入力された場合に、前記画像形成手段によりシートに画像を形成させる画像形成動作を実行する制御手段と、を備え、
前記センサユニットは、
シートが搬送されるシート搬送路に向けて光を発する発光手段と、
前記シート搬送路におけるシート搬送方向及び前記シート搬送方向に直交する幅方向に関して前記発光手段とは異なる位置に設けられ、前記発光手段が発した光を受光しているか否かに応じて検知信号を出力する受光手段と、
前記シート搬送路に設けられ、前記シート搬送路におけるシートの厚さ方向から見て前記発光手段と前記受光手段とを結ぶ直線上に配置された第１反射部材と、
前記シート搬送路に搬送されるシートを介して前記第１反射部材に対向するように設けられた第２反射部材であって、前記発光手段が発した光を、前記第１反射部材と前記第２反射部材との間で繰り返し反射させながら前記受光手段に導くように配置された第２反射部材と、を有し、
前記制御手段は、前記画像形成動作において、前記シート搬送方向において前記センサユニットより上流の所定位置をシートが通過してから前記受光手段がシートによって遮光されるまでの経過時間が、前記指令信号によって指定されたシート幅を有するシートを搬送する場合と異なる場合、前記画像形成動作を中断し、シートサイズの不整合が発生したことを表す情報を通知する処理を実行する、
ことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シートを検知するセンサユニット、センサユニットを備えたシート検知装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、複写機又は複合機等の画像形成装置は、記録材又は原稿として用いられるシートの幅（装置内部のシート搬送方向に直交する幅方向の長さ）を検知するためのシート検知装置を備えている。このようなシート検知装置の中には、シート搬送方向に対して斜めに延びた形状の検知部材を有し、搬送中のシートが検知部材を通過した際にシート幅を検知するものがある。
【０００３】
特許文献１には、検知部材としてレバーを使用し、用紙の角部がレバーに接触してレバーが回動したことを検知するセンサを設けた構成が記載されている。また、同文献には、検知部材として電極対を使用し、シートの有無による電極対の静電容量の変化を検知するための発振回路を設けた構成が記載されている。特許文献２には、シート搬送方向に対して斜めに延びる光拡散部材及び導光部材を有し、光拡散部材から搬送路に放射された光が導光部材に入射し、導光部材によって受光素子に導かれる検知装置が記載されている。この検知装置は、受光素子に到達する光量が光拡散部材と導光部材との間に介在しているシートの断面長さに応じて変化することを利用し、受光素子の検知信号の時間的変化からシート幅を算出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０８−７３０７３号公報
【特許文献２】特開２０１０−２３０７２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、いずれの文献に記載された検知方式も、シート幅の検知精度が十分ではなかった。例えば、薄紙等の剛性が低いシートの場合、特許文献１のレバーに当接したシートに撓みや角部の折れが生じ、レバーが適切に回動しないことがある。また、特許文献１の静電容量式の構成及び特許文献２に記載の構成では、シートの角部の先端のみが検知領域に進入した段階における静電容量又は受光素子の受光量の変化が非常に小さいことで、シート幅の検知精度が低下していた。
【０００６】
そこで、本発明は、シート幅を高い精度で検知するために使用可能なセンサユニット、並びにこのセンサユニットを備えたシート検知装置及び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】
本発明の一態様は、シートが搬送されるシート搬送路に向けて光を発する発光手段と、前記シート搬送路におけるシート搬送方向及び前記シート搬送方向に直交する幅方向に関して前記発光手段とは異なる位置に設けられ、前記発光手段が発した光を受光しているか否かに応じて検知信号を出力する受光手段と、前記シート搬送路に設けられ、前記シート搬送路におけるシートの厚さ方向から見て前記発光手段と前記受光手段とを結ぶ直線上に配置された第１反射部材と、前記シート搬送路に搬送されるシートを介して前記第１反射部材に対向するように設けられた第２反射部材であって、前記発光手段が発した光を、前記第１反射部材と前記第２反射部材との間で繰り返し反射させながら前記受光手段に導くように配置された第２反射部材と、を備える、ことを特徴とするセンサユニットである。
【０００８】
本発明の他の態様は、シートが搬送されるシート搬送路と、前記シート搬送路を搬送されるシートを検知するセンサユニットを有するシート検知装置と、前記シート搬送路を搬送されるシートに画像を形成する画像形成手段と、シートに対する画像形成を指示する指令信号が入力された場合に、前記画像形成手段によりシートに画像を形成させる画像形成動作を実行する制御手段と、を備え、前記センサユニットは、シートが搬送されるシート搬送路に向けて光を発する発光手段と、前記シート搬送路におけるシート搬送方向及び前記シート搬送方向に直交する幅方向に関して前記発光手段とは異なる位置に設けられ、前記発光手段が発した光を受光しているか否かに応じて検知信号を出力する受光手段と、前記シート搬送路に設けられ、前記シート搬送路におけるシートの厚さ方向から見て前記発光手段と前記受光手段とを結ぶ直線上に配置された第１反射部材と、前記シート搬送路に搬送されるシートを介して前記第１反射部材に対向するように設けられた第２反射部材であって、前記発光手段が発した光を、前記第１反射部材と前記第２反射部材との間で繰り返し反射させながら前記受光手段に導くように配置された第２反射部材と、を有し、前記制御手段は、前記画像形成動作において、前記シート搬送方向において前記センサユニットより上流の所定位置をシートが通過してから前記受光手段がシートによって遮光されるまでの経過時間が、前記指令信号によって指定されたシート幅を有するシートを搬送する場合と異なる場合、前記画像形成動作を中断し、シートサイズの不整合が発生したことを表す情報を通知する処理を実行する、ことを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係るセンサユニットを用いることにより、シート幅を高い精度で検知する構成を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１に係る画像形成装置の概略図。
【図２】実施例１に係るシート検知部の斜視図（ａ）及び平面図（ｂ）。
【図３】実施例１に係るシート検知部の断面図（ａ、ｂ）。
【図４】実施例１に係るシート検知部の電気回路を示す回路図。
【図５】実施例１に係るシート検知部の検知信号の変化を表すチャート（ａ）及びシートの位置を表す模式図（ｂ〜ｄ）。
【図６】実施例１におけるシート幅の算出方法を説明するための図（ａ、ｂ）。
【図７】実施例１における搬送時間の計測値とシート幅の関係を表すグラフ。
【図８】実施例１に係る画像形成装置の制御構成を示すブロック図。
【図９】実施例１におけるシート幅の検知に伴う画像形成装置の制御を表すフローチャート。
【図１０】実施例２におけるシートの斜行検知方法を説明するための図。
【図１１】実施例２における搬送時間の計測値とシートの回転角度の関係を表すグラフ。
【図１２】実施例３に係るシート検知部の平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態について説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１は、実施例１に係る画像形成装置１の構成を示す概略図である。画像形成装置１は、外部のコンピュータから伝送される画像情報に基づき、シートＳを収納するトレイ２から供給されるシートＳに画像を形成する。記録材として用いられるシートには、普通紙及び厚紙等の紙、オーバーヘッドプロジェクタ用シート等のプラスチックフィルム、封筒やインデックス紙等の特殊形状のシート、並びに布が含まれる。
【００１３】
画像形成部１０は、電子写真プロセスによってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像を形成するプロセスユニットＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４と、中間転写ベルト７を含む中間転写ユニットと、を含む。各プロセスユニットＰ１〜Ｐ４は、感光ドラム１１，１２，１３，１４と、帯電ローラ６１，６２，６３，６４と、現像ローラ７１，７２，７３，７４を有するトナーカートリッジ２１，２２，２３，２４と、スキャナユニット３１，３２，３３，３４を有する。トナー像を形成する場合、感光ドラム１１〜１４が回転し、帯電ローラ６１〜６４がドラム表面を一様に帯電させる。スキャナユニット３１〜３４は画像情報に基づいて変調したレーザー光を感光ドラム１１〜１４に照射し、ドラム表面に静電潜像を書き込む。この静電潜像は、現像ローラ７１〜７４から供給されるトナーによって現像され、各色のトナー像が可視化される。
【００１４】
中間転写ベルト７の内周側には、各感光ドラム１１〜１４に対向する位置に一次転写ローラ４１，４２，４３，４４が配置されている。各プロセスユニットＰ１〜Ｐ４において形成され、感光ドラム１１〜１４に担持されているトナー像は、一次転写ローラ４１〜４４に印加されるバイアス電圧により、一定速度で回転駆動される中間転写ベルト７に順次、重なるように転写（一次転写）される。つまり、最初にイエローの画像が中間転写ベルト７に転写され、その上にマゼンタ、シアン、ブラックのトナー像が転写されることで、中間転写ベルト７の表面にカラー画像が形成される。このカラー画像は、中間転写ベルト７の回転に伴い、二次転写ローラ６と中間転写ベルト７とが当接する二次転写部まで搬送される。
【００１５】
トレイ２に収納されたシートＳは、給送ローラ３によって１枚ずつ繰り出され、搬送ローラ４により２００ｍｍ／ｓｅｃの一定速度でレジストレーションローラ５まで搬送される。給送ローラ３はシートを給送する給送手段の一例であり、例えば給送ローラ３より上流に設けたピックアップローラを含む給送ユニットや、ファンを用いてベルト部材にシートを吸着して給送するエア給送ユニットを用いてもよい。搬送ローラ４及びレジストレーションローラ５は、いずれもシートＳを搬送する搬送手段の一例である。搬送ローラ４からレジストレーションローラ５までシートＳが搬送される間に、後述するシート検知部１００によってシートＳの幅が検知される。
【００１６】
シートＳの前端、つまりシート搬送方向の下流端がレジストレーションローラ５に到達すると、停止状態のローラ対のニップ部に前端が突き当たることでシートＳの斜行が補正される。その後、レジストレーションローラ５は、中間転写ベルト７に形成されたトナー像が二次転写部に到達するタイミングに合わせてシートＳを二次転写部へ送り込む。二次転写部では、二次転写ローラ６にバイアス電圧が印加されることより、中間転写ベルト７からシートＳにトナー像が転写（二次転写）される。シートＳに転写されずに中間転写ベルト７に残ったトナー等の付着物は、中間転写ベルト７に当接するクリーニングブレード５７によって掻き取られて、回収容器５８に回収される。
【００１７】
シート搬送方向における二次転写ローラ６の下流には熱定着方式の定着装置８が設けられる。定着装置８は、シートＳを挟持して搬送する回転体対と、ハロゲンランプ等の熱源とを有し、トナー像に熱及び圧力を加える。これにより、トナーが溶融・混色した後、シートＳに固着することで、シートＳに定着した画像が得られる。定着装置８を通過したシートＳは、画像形成装置１の上部に設けられた排出トレイ９に排出される。
【００１８】
本実施例の画像形成装置１は、Ａ６サイズ（シート幅１０５ｍｍ）からレターサイズ（シート幅２１５．９ｍｍ）までの種々のシートサイズに対応している。ただし、シートサイズとは、シート長さ及びシート幅の組み合わせを指す。シート長さとは、シートの短辺であるか長辺であるかを問わず、画像形成装置１の内部におけるシート搬送方向のシートの長さを指し、シート幅とは、シート搬送方向に直交する幅方向のシートの長さを指す。また、本実施例の画像形成装置１は、シート幅に関わらず、シートＳの幅方向の中央位置が所定の基準位置を通過するようにシートＳを搬送する、所謂センター基準の搬送構成を備える。このシートＳの幅方向の中央位置が通過する仮想線（つまり、シートの幅方向の中央位置の搬送軌跡であって、シート搬送方向に延びる曲線）を搬送中心線と呼ぶ。
【００１９】
画像形成装置１は、ユーザインターフェースとしての操作パネル８０を備えている。操作パネル８０は、本実施例における表示手段であり、制御部１２９の指示に従って画像又はテキスト等により画像形成装置１の状態や異常を検知した場合の検知内容を表示する液晶ディスプレイを有する。また、操作パネル８０は、液晶ディスプレイのタッチパネル機能又は液晶ディスプレイに併設された物理キーにより、ユーザが画像形成装置１に対して指令を入力可能な入力手段を兼ねている。
【００２０】
画像形成装置１は、直接的に（又はネットワークを介して）、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）等の外部機器と接続される。ユーザは、外部機器を操作することで、画像形成装置１に対して画像形成動作の実行を指示することができる。外部機器にインストールされたドライバソフトウェアは、ユーザの操作に基づいて、画像形成装置１が受付可能なフォーマットの指令信号を生成し、画像形成装置１に送信する。指令信号を受け取った画像形成装置１の制御部１２９は、指令信号に含まれる画像情報や設定情報（両面印刷の有無、シートサイズを指定する情報）を解析し、画像形成動作のタスク（画像形成ジョブ）として管理及び実行する。
【００２１】
制御部１２９は、画像形成動作の実行中に何らかの異常を検知した際、その内容を操作パネル８０に表示すると共に、指令信号の送信元である外部機器にも検知した異常の内容を送信する。従って、例えば外部機器のディスプレイに、画像形成装置１が検知した異常の内容に応じた通知が表示される場合がある。
【００２２】
［シート検知装置］
本実施例のシート検知装置であるシート検知部１００の構成について説明する。図２（ａ）はシート検知部１００の付近を図１における右斜め上方向から見た斜視図であり、図２（ｂ）はシート検知部１００の付近を図１における右側から見た平面図である。上述の通り、本実施例のシート検知部１００は搬送ローラ４とレジストレーションローラ５との間に配置される。以下、搬送ローラ４からレジストレーションローラ５に向かってシートＳが移動する方向を指して「シート搬送方向Ｘ１」とし、これに垂直かつシート面に沿った方向を「幅方向Ｙ」とする。また、シート搬送方向Ｘ１及び幅方向Ｙに垂直な方向を、搬送ローラ４とレジストレーションローラ５との間のシート搬送路におけるシートの「厚さ方向」（図１の左右方向）とする。
【００２３】
図２（ａ）に示すように、シート検知部１００は、シートＳの前端と側端との角部Ｓａを検知する第１シートセンサ１０１と、シートＳの通過を検知する第２シートセンサ１１６とを備えている。第１シートセンサ１０１は本実施例におけるセンサユニットである。第２シートセンサ１１６は、シート搬送方向の所定位置をシートＳの前端又は後端が通過したことを検知する本実施例の検知手段である。
【００２４】
第１シートセンサ１０１は、発光素子１１２と、受光素子１１３と、第１の反射面１２４を有する第１反射板１１１と、第２の反射面１２３を有する第２反射板１１０と、を備えている。発光素子１１２は、シートＳを検知するための光をシート搬送路に向けて発する。受光素子１１３は、シート搬送方向Ｘ１及び幅方向Ｙにおいて発光素子１１２とは異なる位置に配置され、発光素子１１２が発した光を受光しているか否かに応じて検知信号を出力する。本実施例の受光素子１１３は、シート搬送方向Ｘ１において発光素子１１２の上流、かつ幅方向Ｙにおいて発光素子１１２の外側に位置する。
【００２５】
第１反射板１１１は、発光素子１１２と対向するように配置され、発光素子１１２から放射された光を反射面１２４において反射する。第２反射板１１０は、シート搬送路に搬送されるシートを介して（挟んで）第１反射板１１１に対向するように、つまりシート搬送路に対して発光素子１１２と同じ側に配置され、第１反射板１１０が反射した光を反射面１２３において反射する。発光素子１１２から放射された光は、反射面１２３，１２４の間で繰り返し反射されながら、受光素子１１３に向かって導かれる。シートＳは、厚さ方向においてシート搬送路の一方側と他方側とに配置された第１反射板１１１と第２反射板１１０との間を通過する。
【００２６】
本実施例の反射面１２３，１２４は互いに平行に広がり、厚さ方向から見たとき、第１シートセンサ１０１の検知線Ｎに沿って延び、検知線Ｎと重なるように（直線上に）配置されている（図２（ｂ））。検知線Ｎとは、厚さ方向から見て発光素子１１２と受光素子１１３とを結ぶ仮想直線を指す。第１シートセンサ１０１は、検知線Ｎがシート搬送方向Ｘ１に延びる搬送中心線Ｃに対して所定の角度θ１（度）で交差するように配置される。また、発光素子１１２としては砲弾型発光ダイオード（ＬＥＤ）を使用し、受光素子１１３としてはフォトトランジスタを使用した。
【００２７】
本実施例における各反射板１１０，１１１は、シート搬送路を構成する樹脂製のガイド部材と一体に成形された板状部材に、反射面１２３，１２４となるアルミ蒸着テープを貼り付けたものである。第２反射板１１０には、発光素子１１２及び受光素子１１３をシート搬送路に露出させるための開口部である窓部１１４，１１５が設けられている。反射面１２３，１２４の幅Ｂ（検知線Ｎに垂直な方向の長さ）はいずれも１６ｍｍとした。また、厚さ方向の反射面１２３，１２４の間隔Ｈ（図３（ａ）参照）は３．５ｍｍとした。
【００２８】
本実施例の第１シートセンサ１０１は、Ａ６サイズからレターサイズまでのシート幅（１０５ｍｍ〜２１５．９ｍｍ）のシートＳの角部Ｓａを検知できるように構成される。具体的には、発光素子及び受光素子の一方（本実施例では受光素子１１３）を、最大のシート幅（２１５．９ｍｍ）に対応する位置よりも幅方向Ｙの外側に（つまり搬送中心線Ｃから１０８ｍｍ以上離間して）配置する。また、発光素子及び受光素子の他方（本実施例では発光素子１１２）を、最小のシート幅（１０５ｍｍ）に対応する位置よりも幅方向Ｙの内側に（つまり搬送中心線Ｃまで５２．５ｍｍ以下となる位置に）配置する。また、各反射板１１０，１１１の検知線Ｎに沿った方向の長さは８５ｍｍ程度とした。
【００２９】
第２シートセンサ１１６は、シートの前端が所定の検知位置を通過したことを検知可能なセンサである。本実施例では、シート搬送路に突出し、シートの前端に押圧されることで揺動するフラグ及びこのフラグの位置を検知するフォトインタラプタからなるセンサを用いた。第２シートセンサ１１６の検知位置は、幅方向Ｙに関して第１シートセンサ１０１の発光素子１１２及び受光素子１１３のいずれよりも搬送中心線Ｃに近い位置に設定すると好適である。
【００３０】
図３（ａ）、（ｂ）は、図２（ｂ）に示す切断位置（Ｅ−Ｅ）における第１シートセンサ１０１の断面図である。図３（ａ）は反射板１１０，１１１の間にシートＳが存在しない場合を表し、図３（ｂ）はシートＳの角部が反射板１１０，１１１の間に進入した状態を表している。また、図中のＦは、発光素子１１２からその光軸方向に放射された光がたどる光路を表し、厚さ方向から見たとき光路Ｆは上述の検知線Ｎと重なる。
【００３１】
図３（ａ）に示すように、発光素子１１２が発した光は、窓部１１４を介して第１反射板１１１の反射面１２４に入射する。本実施例において、反射面１２４に対する入射光の角度θ２は４５度に設定した。反射面１２４において反射された光は、第１反射板１１１及び第２反射板１１０の反射面１２３，１２４の間で繰り返し反射されながら進む。反射板１１０，１１１の間にシートＳが存在しないとき、光は窓部１１５を介して受光素子１１３に到達し、受光素子１１３によって検知される。
【００３２】
一方、図３（ｂ）に示すように反射板１１０，１１１の間にシートＳが進入しているとき、発光素子１１２から受光素子１１３に向かう光路がシートＳによって遮られる。その結果、受光素子１１３に到達する光量は図３（ａ）の状態に比べて著しく減少する。つまり、第１シートセンサ１０１は、受光量に応じて受光素子１１３の出力信号を変化させることにより、シートＳの角部が反射板１１０，１１１の間に進入したか否かを表す情報を伝えることができる。
【００３３】
反射面１２４に入射する光の角度θ２を大きくするほど、光が反射面１２３，１２４の間を１往復する場合の、シートの厚さ方向Ｚに垂直な平面上の移動距離ｐ１が小さくなり、シートＳの角部を検知するための分解能が向上する。つまり、第１シートセンサ１０１は、光路Ｆを構成する複数の要素線分であって、反射面１２３，１２４の一方と他方とを結ぶ複数の要素線分のいずれかがシートによって遮られた場合にシートの存在を検知するものである。角度θ２を大きくすれば要素線分がより密に並んだ状態となるため、シートＳの反射面１２３，１２４の間に進入した部分の切断長さが短い状態であってもシートの存在を検知できるようになる。
【００３４】
反射面１２４に入射する光の角度θ２が小さ過ぎる場合、第１シートセンサ１０１の分解能が低下し、第１シートセンサ１０１がシートＳの存在を検知した時点におけるシート前端の位置にずれが生じる。その結果、後述のシート幅の算出方法においてシート幅の検知精度が低下する可能性がある。一方、角度θ２を大きくするほど、発光素子１１２から受光素子１１３に至るまでの光の反射回数が増え、シートによる遮光がない場合の受光素子１１３の受光量が減少する。従って、角度θ２が大き過ぎると、遮光の有無による受光素子１１３の受光量の差が小さくなり、結果として誤検知の増加又は検知精度の低下が生じる可能性がある。
【００３５】
なお、図３（ａ）、（ｂ）において、光路Ｆは１本の折れ線として表されているが、実際には、砲弾型ＬＥＤのように指向性を有する光源を用いた場合であっても、発光素子１１２から放射された光はある程度の空間的な広がりを持って伝播する。このため、発光素子１１２から放射された光の一部は、光路Ｆから逸れた位置を経由して伝播し、受光素子１１３の受光量に影響を与える。
【００３６】
これらの点を考慮して発明者らが検討したところ、本実施例では、角度θ２を４５度に設定することで、受光量と検知精度とのバランスを両立することができた。つまり、シートＳの角部が発光素子１１２と受光素子１１３との間のどの位置から進入したかに関わらず、第１シートセンサ１０１がシートＳの角部を高い精度で検知し、かつ検知結果の信頼性が高い状態を実現することができた。
【００３７】
［受光量の変化と第１シートセンサの検知信号］
受光素子１１３の受光量の変化と、第１シートセンサ１０１が出力する検知信号との関係について説明する。図４は、第１シートセンサ１０１に関する回路構成である。発光素子１１２と受光素子１１３は、それぞれ抵抗１２５，１２６を介して直流定圧電源１２７に接続されている。発光素子１１２は、抵抗１２５を介して電源１２７から供給される電流によって駆動され、発光する。フォトトランジスタである受光素子１１３の受光量は、抵抗１２６と受光素子１１３との間の電圧信号として取り出され、更にアナログ―デジタル変換装置１２８によりデジタル信号に変換される。変換後のデジタル信号は、画像形成装置１の制御部１２９に伝送され、後述の制御に用いられる。
【００３８】
図５（ａ）〜（ｄ）は、シート前端の角部が第１シートセンサ１０１を通過する際の、第１シートセンサ１０１とシートＳとの位置関係と、図４の回路によりデジタル信号に変換され、制御部１２９に送られる検知信号の信号強度との関係を示している。図５（ａ）において、時刻Ｔ１は、図５（ｂ）に示すようにシート前端の角部Ｓａが第１シートセンサ１０１に入る直前を表している。時刻Ｔ２は、図５（ｃ）に示すようにシート前端の角部Ｓａが第１シートセンサ１０１を横切った直後を表している。時刻Ｔ３は、図５（ｄ）に示すようにシートＳの前端が第１シートセンサ１０１の幅方向内側の端部（本実施例における発光素子１１２の位置）まで達したタイミングを表している。
【００３９】
図５（ａ）に示すように、シート前端の角部Ｓａが第１シートセンサ１０１を横切る時刻Ｔ１〜時刻Ｔ２の期間中に、第１シートセンサ１０１が出力する検知信号の信号強度が鋭く変化していることが分かる。つまり、本実施例の第１シートセンサ１０１の検知信号から、シート前端の角部Ｓａが第１シートセンサ１０１に到達したタイミングを精度よく検知することができる。本実施例では、時刻Ｔ１以前の信号強度と、時刻Ｔ３以降の信号強度との中央値を閾値Ｌとして、信号強度が閾値Ｌを下回った時刻Ｔｄを、シート前端の角部Ｓａが第１シートセンサ１０１に到達したタイミングとして扱う。
【００４０】
［シート幅の算出方法］
以下、第１シートセンサ１０１及び第２シートセンサ１１６の検知結果からシート幅を算出する方法の例を説明する。図６はシートの厚さ方向から見たシート検知部１００を表しており、（ａ）はＡ４サイズ（シート幅Ｗ＝２１０ｍｍ）のシートＳ１が搬送される場合、（ｂ）はＡ６サイズ（シート幅Ｗ＝１０５ｍｍ）のシートＳ２が搬送される場合を示している。
【００４１】
図中、点Ｒは、第１シートセンサ１０１の検知線Ｎと搬送中心線Ｃが交差する点を表し、点Ｑは第２シートセンサ１１６の検知位置を表す。その他、搬送中心線Ｃ、光路Ｆ及び検知線Ｎは上述した定義の通りである。また、点Ｑから点Ｒまでのシート搬送方向Ｘ１の距離をＤ１（ｍｍ）とし、シート前端の角部Ｓａが検知線Ｎに到達した時点における点Ｑから角部Ｓａまでのシート搬送方向Ｘ１の距離をＤ２（ｍｍ）とする。Ｄ１はシート検知部１００の構成によって定まる定数である。
【００４２】
シートＳ１，Ｓ２は、一定の搬送速度ｖ（ｍｍ／ｓｅｃ）でシート搬送方向Ｘ１に搬送されるものとする。このとき、シートＳ１，Ｓ２の前端が点Ｑを通過してから角部Ｓａが検知線Ｎに到達するまでの経過時間を搬送時間ｔ（ｓｅｃ）とすると、距離Ｄ２はｖ×ｔで表される。従って、搬送時間ｔを計測することにより、シートＳ１，Ｓ２の角部Ｓａが検知線Ｎに到達した際の角部Ｓａの位置を特定可能である。具体的に、搬送中心線ＣからシートＳ１，Ｓ２の角部Ｓａまでの幅方向Ｙの距離Ｗ１は式１で求められ、Ｄ２＝ｖ×ｔの関係から、式２のように書き直すことができる。
【００４３】
【数１】
2020007110.tif 000003
【００４４】
【数２】
2020007110.tif 000004
【００４５】
また、幅方向ＹにおけるシートＳ１，Ｓ２の中央位置は搬送中心線Ｃに一致するものとして、シート幅Ｗは距離Ｗ１の２倍となる。
【００４６】
【数３】
2020007110.tif 000005
【００４７】
式１〜式３をまとめると、結局、シート幅Ｗは搬送時間ｔの関数（一次関数）として表されることが分かる。ただし、ここでは、シートＳ１，Ｓ２の斜行（幅方向Ｙに対するシート前端の傾き）は無視できるものとしている。
【００４８】
本実施例では、ｖ＝２００（ｍｍ／ｓｅｃ）、θ１＝６０（度）、Ｄ１＝１００（ｍｍ）としている。この場合の搬送時間ｔとシート幅Ｗとの対応関係は、図７に示すグラフで表される。図７から、例えば
ｔ＝０．１９７（１９７ｍｓｅｃ）の場合、Ｗ＝２１０（Ａ４サイズのシート幅）
ｔ＝０．３４８（３４８ｍｓｅｃ）の場合、Ｗ＝１０５（Ａ６サイズのシート幅）
となることが分かる。
【００４９】
以上の演算は、演算手段としての役割を担う画像形成装置１の制御部１２９が実行する。図８は、画像形成装置１の制御構成を示すブロック図である。本実施例の制御部１２９は、シート幅の演算のみならず、画像形成装置１の各部の動作を制御する制御手段である。制御部１２９は、装置全体の動作を統括制御する中央処理装置（ＣＰＵ）１３０と、制御部１２９が果たす個々の機能を担う複数の機能部（１３１〜１３６）とを有する。
【００５０】
本実施例の記憶部であるメモリ１３１は、ＣＰＵ１３０が実行するプログラムやプログラムの実行に必要なデータを記憶すると共に、プログラムを実行する際の作業場所として使用される。メモリ１３１は、不揮発性の記憶装置、揮発性の記憶装置、及び大容量の補助記憶装置を含む。本実施例の計時手段である搬送時間計測部１３２は、第２シートセンサ１１６がシート前端の通過を検知してから第１シートセンサ１０１がシートを検知するまでの経過時間を計測する。本実施例の変換手段であるシート幅変換部１３３は、メモリ１３１に記憶された情報を参照して、搬送時間計測部１３２が計測した経過時間をシート幅に変換する。「メモリ１３１に記憶された情報」とは、図７に示すような時間とシート幅との対応関係を特定するためのデータであり、具体的には上記式１〜式３の各係数の値を指す。
【００５１】
本実施例の実行手段であるプリントエンジン制御部１３４は、画像形成部１０の各部の動作を制御して、画像形成部１０にシートに対する画像形成動作を行わせる。プリントエンジン制御部１３４から画像形成部１０に伝達される信号には、印刷すべき画像情報に基づいて生成され、スキャナユニット３１〜３４に対して画素毎の画像濃度を指定する信号（ビデオ信号）が含まれる。本実施例の画像処理手段である画像処理部１３５は、ユーザの選択に従って、ビデオ信号の生成元となる画像データに対して縮小又は一部消去等の処理を施す。本実施例の表示制御手段であるＵＩ制御部１３６は、操作パネル８０の液晶ディスプレイの表示内容を制御すると共に、操作パネル８０に対する入力操作によって入力された情報を受け付ける。以上の各機能部は、ＡＳＩＣ等の独立したハードウェアとして実装してもよく、ＣＰＵ１３０が実行するプログラムの機能としてソフトウェア的に実装してもよい。
【００５２】
［シート幅の検知に伴う画像形成装置の動作］
次に、画像形成装置１がシートの幅を検知した場合の動作について、図１及び図８を参照しつつ、図９のフローチャートに沿って説明する。ユーザがＰＣ等から送った画像形成指示を画像形成装置１が受け取ると、プリントエンジン制御部１３４が画像形成動作の実行を開始し、トレイ２からシートＳが給送される（Ｓ１０）。すると、シート検知部１００の検知結果に基づいてシート幅が検知される（Ｓ１１）。即ち、搬送時間計測部１３２により、第２シートセンサ１１６がシート前端を検知してから第１シートセンサ１０１がシート前端の角部を検知するまでの搬送時間が測定され、シート幅変換部１３３によって搬送時間がシート幅の値に変換される。
【００５３】
次に、検知したシート幅の値が、画像形成指示において指定されたシートサイズと整合しているか否かをＣＰＵ１３０が判断する（Ｓ１２）。本実施例では、検知したシート幅が、指定されたシートサイズのシート幅より一定値（１０ｍｍ）以上小さい場合にシート幅が不整合であると判断される。この場合、シートがレジストレーションローラ５で停止している状態で画像形成動作は中断され、Ｓ１２〜Ｓ１９の処理が開始される。なお、シート幅の不整合が発生していないと判断された場合は（Ｓ１２：Ｎｏ）、画像形成動作が続行され（Ｓ２０）、プリントエンジン制御部１３４の制御下で画像形成部１０がシートＳに画像を形成する。
【００５４】
シート幅の不整合が発生していると判断された場合（Ｓ１２：Ｙｅｓ）、ＵＩ制御部１３４が操作パネル８０又は画像形成指示の送信元の機器に所定の情報を表示させる（Ｓ１３）。このときの表示内容は、指定されたシートサイズとは異なるシート幅のシートＳが給送されたことを通知する情報と、対処方法の選択肢を表す情報とを含むものとする。本実施例では、対処方法として、「画像形成動作の中止」、「画像を縮小して継続」、「シートからはみ出す領域の画像を消去して継続」いずれかを選択できる旨が表示される。
【００５５】
ＣＰＵ１３０は、操作パネル８０又は外部機器に対するユーザの選択操作による信号の入力を待機し（Ｓ１４）、選択結果に応じて以降の処理内容を決定する。画像形成動作を中止する選択がなされた場合（Ｓ１５：Ｎｏ、ユーザがトレイ２のシートを正しいサイズのシートに入れ替える場合等）、レジストレーションローラ５で停止中のシートは画像形成されずに排出トレイ９に排出され、処理が終了する（Ｓ１７）。
【００５６】
画像形成動作を継続する選択がなされた場合（Ｓ１５：Ｙｅｓ）、ユーザの選択結果に応じてさらに処理の振り分けが行われる（Ｓ１６）。画像の縮小が選択された場合、画像処理部１３５は、検知されたシート幅に応じて画像のサイズを縮小する処理を行う（Ｓ１８）。この場合、縮小後の画像データに基づくビデオ信号がスキャナユニット３１〜３４に伝送され、元の画像を縮小した画像がシートＳに形成される（Ｓ２０）。一方、シートからはみ出す領域の画像を消去する選択がされた場合、画像処理部１３５は、検知されたシート幅からはみ出す領域の画像データを消去する処理を行う（Ｓ１９）。この場合、消去されずに残った領域の画像データに基づくビデオ信号がスキャナユニット３１〜３４に伝送され、元の画像の一部のみがトナー像として現像され、シートＳに転写される（Ｓ２０）。以上Ｓ１０〜Ｓ２０の処理は、画像形成動作が中止されない限り、画像形成指令で指定された枚数のシートに対する画像形成が完了するまで各シートに対して行われる（Ｓ２１）。
【００５７】
［本実施例の効果］
以上説明した通り、本実施例のセンサユニットである第１シートセンサ１０１は、２枚の反射板１１０，１１１の間でシート検知用の光を繰り返し反射する構造により、シート前端の角部を高い精度で検知することができる。つまり、レバー部材にシートを当接させる構成に比べて、シートの撓みや折れが生じることがないため、撓みや折れによる検知精度の低下が避けられる。また、静電容量式の構成や、光拡散部材を用いる光学式の構成に比べて、シートの角部の先端のみが検知領域に進入した状態であっても、検知光の光路が遮られることで受光素子１１３の検知信号が大きく変化する（図５参照）。このように、シートの角部を第１シートセンサ１０１が検知したタイミングは、シートのシート幅を精確に反映するものであるため、シート幅を高い精度で検知する目的に適したセンサユニットが実現される。また、本実施例の第１シートセンサ１０１が出力する検知信号の変化は速やかに起こるため、例えばシートの搬送速度が大きい画像形成装置にも好適に用いることができる。
【００５８】
また、本実施例では、第１シートセンサ１０１を、シート搬送方向の所定位置をシートが通過したことを検知する第２シートセンサ１１６と、各シートセンサ１０１，１１６の検知信号からシート幅を演算する制御部１２９とを組み合わせている。このように、センサユニットを、検知手段及び演算手段と組み合わせて用いることにより、シート幅を高い精度で検知するシート幅検知装置を提供することが可能となる。
【００５９】
また、本実施例では、指令されたシートサイズとシート検知部１００によって検知されたシート幅とが整合しない場合、画像形成動作を中断して、シートサイズの不整合が発生したことを表す情報を通知する（図９のＳ１３）。これにより、二次転写部において画像がシートからはみ出した状態となることを防いで、トナーによる二次転写ローラ６の汚染を低減すると共に、二次転写ローラ６からシートに汚れが転移してシートを汚染することが防がれる。
【００６０】
［変形例］
なお、本実施例では、発光素子１１２としてＬＥＤを、受光素子１１３としてフォトトランジスタを用いたが、レーザー光源等の他の発光手段や、フォトダイオード等の他の受光手段を用いても良い。また、発光素子１１２と受光素子１１３の位置関係は、本実施例で説明したものを反転させ、発光素子を幅方向外側に、受光素子を幅方向内側としてもよい。このとき、本実施例と同様に、画像形成装置１がサポートする最大のシート幅及び最小のシート幅を検知できるように発光素子及び受光素子を配置することが好ましい。
【００６１】
発光素子１１２及び受光素子１１３は、搬送中心線Ｃを幅方向Ｙに跨ぐように配置してもよい。また、受光素子１１３を、厚さ方向において発光素子１１２とは反対側に配置してもよく、又はこれに代えて、厚さ方向において反射板１１０，１１１の間かつ幅方向Ｙにおいてシートが通過する領域の外側に配置してもよい。
【００６２】
本実施例において、シート搬送方向Ｘ１に対する第１シートセンサ１０１の検知線Ｎの角度θ１は６０度に設定したが、θ１の大きさは任意であり、θ１を例えば３０度又は４５度に設定してもよい。また、第１反射板１１１の反射面１２４に入射する光の角度θ２は４５度に設定したが、θ２の大きさは任意であり、θ２を例えば３０度又は６０度に設定してもよい。なお、レーザー光源を発光手段として用い、平面度の高い鏡を反射板１１０，１１１として用いる場合、光の広がりが抑制されることから、角度θ２が小さいと望ましい検知精度が得られない可能性がある。そのため、このような場合には、本実施例より角度θ２を大きく設定することが考えられる。
【００６３】
反射部材の反射面を構成する要素としては、本実施例の反射板１１０，１１１に用いたアルミ蒸着テープに限らず、鏡、金属板、蒸着以外の方法で製造される反射テープ等を用いてもよい。また、シート搬送路を構成するガイド部材の一部に塗装又はメッキ等の表面加工を施すことで反射性を持たせてもよい。反射部材の反射面は平面に限らず、例えば検知線Ｎに垂直な断面を凹面形状とし、反射部材の外側に広がろうとする光を光路Ｆに戻すような構成としても良い。また、シート搬送路が曲面の場合は、反射部材もそれに倣い光が受光素子に到達するような曲面形状としても良い。また、レーザー光のように直進性の高い光を用いる場合、反射面を検知線Ｎに沿って連続させる必要はなく、反射部材が光を反射する各位置に反射面が設けられていればよい。
【００６４】
本実施例では向かい合う１対の反射板１１０，１１１の形状や配置を同じとしたが、１対の反射部材の形状や配置（幅、長さ、傾き）は必ずしも同じである必要はない。対向する反射部材の間の空間が光路となり、シートの厚さ方向から見て、光路がシート搬送方向Ｘ１に対して斜めに交差する方向に延びていればよい。
【００６５】
本実施例の第２シートセンサ１１６は検知手段の一例であり、例えば非接触式の光学センサ（フォトリフレクタ）や、シート搬送路を挟んで送波部と受波部が対向配置された超音波センサを用いてもよい。また、第２シートセンサ１１６の検知位置は、必ずしも第１シートセンサ１０１よりシート搬送方向Ｘ１の上流でなくてもよい。第２シートセンサ１１６が例えば本実施例の発光素子１１２よりも下流にある場合であっても、図７のグラフを時間軸方向にシフトすることにより、各シートセンサ１０１がシート前端を検知したタイミングの時間差とシート幅との関係を定義できるためである。
【００６６】
さらに、シートを直接的に検知するセンサに限らず、シートがシート搬送方向Ｘの所定位置を通過したことを示す情報を提供する部材は検知手段として利用することができる。例えば、第１シートセンサ１０１をレジストレーションローラ５より下流に配置したとき、停止状態のレジストレーションローラ５が回転を開始してシートＳの搬送を開始したタイミングを用いてシート幅の算出を行うことができる。このような場合、第２シートセンサ１１６を省略することが可能である。
【００６７】
また、本実施例では、シート前端が第２シートセンサ１１６の検知位置（点Ｑ）を通過してから、シート前端の角部が第１シートセンサ１０１の検知線Ｎに到達するまでのシートＳの搬送距離Ｄ２を、搬送速度ｖと搬送時間ｔから算出している。これに代えて、他の算出方法で搬送距離Ｄ２を算出しても良い。例えば、搬送ローラ４を駆動するモータの駆動信号（ＦＧ信号）やロータリーエンコーダの信号等、モータ出力軸から搬送ローラ４に駆動伝達する伝達機構の変速比、及び搬送ローラ４の外径から、搬送距離Ｄ２を算出することも可能である。
【００６８】
シート幅の導出には、本実施例のように搬送時間ｔを式１〜式３に対応する関数に代入して算出する方法以外にも、例えば予め定められた対応テーブルを参照し、検知された搬送時間ｔ（又は搬送距離）に対応するシート幅を求める方法を用いてもよい。この対応テーブルは、予め実験等で求めた搬送時間（又は搬送距離）とシート幅との対応関係を表し、メモリ１３０の不揮発性の記憶装置に記憶されるものとする。
【００６９】
第１シートセンサ１０１を２つ以上のセンサユニットに分割して幅方向Ｙに並べ、シート搬送方向Ｘ１における第１シートセンサ１０１の検知領域を短くしてもよい。これにより、本実施例に比べて検知可能なシート幅の範囲を損なうことなく、シート間のインターバルを短く設定することが可能となる。つまり、先行シートの後端が第１シートセンサを抜ける前に後続シートの前端が第１シートセンサに到達すると後続シートのシート幅の検知が困難となる所、この構成によれば、先行シートと後続シートが同時にシートセンサに進入している状態は生じ難くなる。
【００７０】
本実施例では、シート検知部１００を搬送ローラ４とレジストレーションローラ５の間に設けたが、レジストレーションローラ５と二次転写ローラ６との間や、定着装置８と排出トレイ９の間等、他の場所に設けても良い。この場合、画像形成指示において指定されたシート幅に比べて検知されたシート幅が小さいとき、次の画像形成動作を開始する前に必要な通知を行い、二次転写ローラ６のクリーニング動作を行うことにより二次転写ローラ６及びシートの汚染を低減可能である。
【００７１】
なお、画像形成装置には、画像形成手段を備えた装置本体に連結された装置として、原稿となるシートを搬送しながら画像情報を読み取る画像読取装置や、画像形成されたシートに綴じ処理等の処理を施すシート処理装置を備えているものがある。本実施例で説明したセンサユニット及びシート検知装置の構成は、このような装置の内部でシートを検知するための構成としても使用可能である。
【実施例２】
【００７２】
次に、実施例２に係るシート検知装置について、図１０及び図１１を用いて説明する。本実施例は、実施例１と同様のセンサを用いて、シート幅のみならずシートの斜行を検知する点で実施例１と異なっている。以下、実施例１と同様の構成及び作用を有する要素については、実施例１と共通の符号を付して説明を省略する。
【００７３】
図１０に示すように本実施例のシート検知装置であるシート検知部１００Ｂは、実施例１と同様に、画像形成装置の内部に配置される。シート検知部１００Ｂは、それぞれ実施例１と同様の構成を備えた第１シートセンサ１０１及び第２シートセンサ１１６を備える。第１シートセンサ１０１の発光素子１１２及び受光素子１１３の内、シート搬送方向Ｘ１の下流側にあるもの（本実施例では発光素子１１２）は、幅方向Ｙにおいて、第２シートセンサ１１６の検知位置である点Ｑとは異なる位置にある。
【００７４】
以下、幅方向Ｙに対してシートＳの後端Ｓｔの傾いた状態をシートＳの「斜行」とし、後端Ｓｔと幅方向Ｙとの角度θ３（度）をシートＳの回転角度とする。本実施例では、第１シートセンサ１０１及び第２シートセンサ１１６の各々がシートＳの後端Ｓｔが通過したことを検知したタイミングの時間差からシートＳの回転角度θ３を算出する。
【００７５】
第１シートセンサ１０１は、シート前端の角部Ｓａによって光路Ｆが遮られた際に受光素子１１３の受光量が減少し、シートの後端Ｓｔが光路Ｆから抜け出た際（本実施例では、発光素子１１２の位置を通過した際）に受光量が増大する。また、第２シートセンサ１１６としてフラグ式のフォトインタラプタを用いた場合、シートの前端に押圧されてフラグが揺動した際、及びシートの後端Ｓｔがフラグを通過してフラグが元の位置に復帰した際に受光部の受光量が変化する。つまり、実施例１で説明した第１シートセンサ１０１及び第２シートセンサ１１６は、いずれもシートの後端Ｓｔが通過したことを検知可能である。
【００７６】
第２シートセンサ１１６の検知位置である点Ｑから発光素子１１２までのシート搬送方向Ｘ１の距離Ｄ３は、シート検知部１００Ｂの構成によって定まる定数である。一方、第２シートセンサ１１６がシートの後端Ｓｔの通過を検知してから第１シートセンサ１０１がシートの後端Ｓｔの通過を検知するまでの実際の搬送距離Ｄ４は、シートＳの回転角度θ３に依存して変化する。第１シートセンサ１０１が後端Ｓｔを検知した際に発光素子１１２に対向するシートの部分を被検知部Ｓｑとしたとき、第２シートセンサ１１６がシートの後端Ｓｔの通過を検知した時点における被検知部Ｓｑの位置が必ずしも点Ｑと一致しないためである。
【００７７】
第２シートセンサ１１６がシートの後端Ｓｔの通過を検知してから第１シートセンサ１０１がシートの後端Ｓｔの通過を検知するまでの経過時間をｔ２とすると、搬送距離Ｄ４は、搬送速度ｖを用いてＤ４＝ｖ×ｔ２と表すことができる。Ｄ４＜Ｄ３（ｖ×ｔ２＜Ｄ３）の場合、シートＳは図中右回りに回転した状態であり、Ｄ４＞Ｄ３（ｖ×ｔ２＞Ｄ３）の場合、シートＳは図中左回りに回転した状態であることが分かる。
【００７８】
シートＳの回転角度θ３は、点Ｑと発光素子１１２との間の幅方向Ｙの距離をＭとすると、以下の式４又は式５で算出される。ただし、図１０において、図中右回り方向の回転角度θ３が正の値となり、図中左回り方向の回転角度θ３が負の値となるようにしている。
【００７９】
【数４】
2020007110.tif 000006
【００８０】
【数５】
2020007110.tif 000007
【００８１】
本実施例では、Ｄ３＝８０（ｍｍ）、Ｍ＝６０（ｍｍ）、ｖ＝２００（ｍｍ／ｓｅｃ）としている。この場合の時間ｔ２と回転角度θ３との関係は図１０に示すグラフのようになる。
【００８２】
画像形成装置の制御部１２９は、実施例１と同様の手順でシートＳの幅を算出すると共に、時間ｔ２を計測し、図１０に示すような時間と角度との対応関係を用いて時間ｔ２を回転角度θ３に変換する。つまり、本実施例の制御部１２９は、シートの斜行を検知する斜行検知手段としても機能する。なお、時間ｔ２を回転角度θ３に変換する方法は、式５のような関数にｔ２の値を代入して演算する方法、又は予め実験等で求めてメモリ１３１に記憶させた対応テーブルを参照する方法のいずれでもよい。
【００８３】
本実施例において、シートＳが一定以上斜行していた場合、つまりθ３の絶対値が予め設定された閾値（例えば１０度）以上であることを制御部１２９が検知した場合、画像がシートからはみ出す可能性が高いと判断され、画像形成動作は中断される。つまり、図１０に示した関係図から、制御部１２９が検知したｔ２の値が３４７ｍｓｅｃ以下又は４５３ｍｓｅｃ以上の場合、画像形成動作は中断される。
【００８４】
この場合において、中間転写ベルト７に画像の転写が開始された後に中断したときは、二次転写ローラ６のクリーニング動作を実行することで、二次転写ローラ６への汚れの蓄積を防ぎ、シートの汚染が二次的に発生することを防ぐことができる。また、シートＳが一定以上斜行していることが検知された場合、ＵＩ制御部１３６が、シートをトレイに正しくセットするように指示する通知を操作パネル８０に表示させるようにすると好適である。この場合、例えばユーザが通知を確認したことを表す操作信号の入力を検知した後に画像形成動作を再開するようにする。
【００８５】
以上説明した通り、本実施例のシート検知装置であるシート検知部１００Ｂは、シート幅に加えてシートの斜行を検知することが可能である。センサユニットとしての第１シートセンサ１０１は、シートの斜行を検知する目的にも好適に使用可能である。また、一定以上の斜行を検知した際に画像形成動作を中断するため、シートからはみ出した画像によって装置内部及び後続シートが汚染されることを防ぐことができる。
【００８６】
なお、シートの斜行を検知する代替構成としては、例えば第２シートセンサ１１６を幅方向Ｙに複数並べて配置し、各センサへのシートの到達タイミングの差を検知する方法が考えられる。これに比べて、本実施例では第１シートセンサ１０１がシート幅を検知するためのセンサとシートの斜行を検知するためのセンサとを兼ねているため、シート幅及び斜行の検知構成を別々に設ける場合に比べて簡素な構成とすることができる。
【実施例３】
【００８７】
次に、実施例３に係るシート検知装置について、図１２を用いて説明する。本実施例は、実施例１と同様のセンサユニットを幅方向における両側に配置する。つまり、図１２に示すように、本実施例のシート検知部１００Ｃは、第１シートセンサ１０１及び第２シートセンサ１１６に加えて、搬送中心線Ｃに対して第１シートセンサ１０１の反対側に第３シートセンサ２０１を備えている。以下、第１シートセンサ１０１を「左側シートセンサ」とし、第３シートセンサ２０１を「右側シートセンサ」とする。
【００８８】
右側シートセンサ２０１は、左側シートセンサ１０１と同様の構成を備え、搬送中心線Ｃを対称軸として左側シートセンサ１０１と対称に配置される。即ち、右側シートセンサ２０１は、発光手段としての発光素子２１２と、受光手段としての受光素子２１３と、反射部材としての第１反射板２１１及び第２反射板２１０と、を備える。
【００８９】
発光素子２１２及び受光素子２１３は、シート搬送方向Ｘ１及び幅方向において互いに異なる位置に配置され、第１反射板２１１及び第２反射板２１０はシート搬送方向Ｘ１に対して斜めに延びている。厚さ方向から見て、右側シートセンサ２０１の検知線Ｎ２は、左側シートセンサ１０１の検知線Ｎ１と同じ角度θ１で搬送中心線Ｃと交差する。つまり、左右のシートセンサ１０１，２０１は、シート搬送方向Ｘ１の下流に向かうほど幅方向において搬送中心線Ｃへ近づくように、シート搬送方向Ｘ１に対して傾斜した方向に延びている。発光素子２１２からシート搬送路に放射された光は、第１反射板２１１と第２反射板２１０との間で繰り返し反射され、受光素子２１３へと導かれる。受光素子２１３は、シートＳの遮光の有無による受光量の変化に応じて検知信号を出力する。
【００９０】
左側シートセンサ１０１の発光素子１１２及び受光素子１１３を第１発光手段及び第１受光手段としたとき、右側シートセンサ２０１の発光素子２１２及び受光素子２１３は第２発光手段及び第２受光手段である。左側シートセンサ１０１の第１反射板１１１及び第２反射板１１０を第１反射部材及び第２反射部材としたとき、右側シートセンサ２０１の第１反射板２１１及び第２反射板２１０は第３反射部材及び第４反射部材である。
【００９１】
本実施例のシート検知部１００Ｃは、左右のシートセンサ１０１，２０１を用いてシート幅を検知する。これに加えて、シート検知部１００Ｃは幅方向ＹにおけるシートＳの位置ずれを検知することが可能である。以下、シート幅及び位置ずれの算出方法について説明する。
【００９２】
図１２においてシート前端の左側の角部を第１角部ＳＬとし、右側の角部を第２角部ＳＲとする。また、第２シートセンサ１１６が点Ｑの位置でシートＳの前端の通過を検知したタイミングから、左側シートセンサ１０１が第１角部ＳＬの通過を検知したタイミング（シートＳが実線位置にあるタイミング）までの間にシートが搬送された距離をＤ２とする。このとき、第１角部ＳＬから搬送中心線Ｃまでの幅方向Ｙの距離Ｗ１は、次の式６を用いて求めることができる。
【００９３】
【数６】
2020007110.tif 000008
【００９４】
また、第２シートセンサ１１６が点Ｑの位置でシートＳの前端の通過を検知したタイミングから、右側シートセンサ２０１が第２角部ＳＲの通過を検知したタイミング（シートＳが破線位置にあるタイミング）までの間にシートが搬送された距離をＤ５とする。このとき、第２角部ＳＲから搬送中心線Ｃまでの幅方向Ｙの距離Ｗ２は、次の式７を用いて求めることができる。
【００９５】
【数７】
2020007110.tif 000009
【００９６】
シート幅ＷはＷ１とＷ２の和として求められる。ここで、距離Ｄ２，Ｄ５は、シートＳの搬送速度ｖ及び搬送時間ｔ３，ｔ４を用いて、Ｄ２＝ｖ×ｔ３、Ｄ５＝ｖ×ｔ４と表すことができる。ただし、搬送時間ｔ３は、第２シートセンサ１１６が点Ｑの位置でシートＳの前端の通過を検知したタイミングから、左側シートセンサ１０１が第１角部ＳＬの通過を検知したタイミングまでの経過時間である。また、搬送時間ｔ４は、第２シートセンサ１１６が点Ｑの位置でシートＳの前端の通過を検知したタイミングから、右側シートセンサ２０１が第２角部ＳＲの通過を検知したタイミングまでの経過時間である。従って、画像形成装置の制御部１２９は、搬送時間ｔ３，ｔ４を計測し、式６及び式７の関数又はこれと同等の対応テーブルを用いて搬送時間ｔ３，ｔ４を幅方向の距離Ｗ１，Ｗ２に変換することにより、シート幅Ｗを演算することができる。
【００９７】
ここで、シートＳの幅方向Ｙの中心Ｓｃが搬送中心線Ｃと重なる場合、Ｗ１＝Ｗ２となる。Ｗ１＞Ｗ２の場合、シートＳの中心Ｓｃは図中左側にずれており、Ｗ１＜Ｗ２の場合は図中右側にずれていることになる。従って、本実施例では、Ｗ１とＷ２の差分から幅方向の位置ずれを検知することができる。つまり、本実施例の制御部１２９は、幅方向におけるシートの位置ずれを検知する位置ずれ検知手段としても機能する。具体的には、以下の式８で求まるΔＷの値を、シートＳの幅方向Ｙのずれ量とする。
【００９８】
【数８】
2020007110.tif 000010
【００９９】
例えばＷ１が１０１ｍｍ、Ｗ２が８１ｍｍと算出された場合、シート幅が１８２ｍｍであることからＢ５サイズのシート幅を有するシートＳが搬送されていることが分かる。また、Ｗ１＞Ｗ２であることから、シートＳの中心Ｓｃは図中左側にずれており、ずれ量ΔＷは１０ｍｍであることが分かる。
【０１００】
本実施例では、シートＳが搬送中心線Ｃから幅方向に一定以上位置ずれしていた場合、つまりずれ量ΔＷが予め設定された閾値（例えば１０ｍｍ）以上であることを制御部１２９が検知した場合、画像形成動作を中断する構成とした。この場合において、中間転写ベルト７に画像の転写が開始された後に中断したときは、二次転写ローラ６のクリーニング動作を実行すると好適である。また、シートＳが幅方向に一定以上位置ずれしていることが検知された場合、ＵＩ制御部１３６が、シートをトレイに正しくセットするように指示する通知を操作パネル８０に表示させるようにすると好適である。この場合、例えばユーザが通知を確認したことを表す操作信号の入力を検知した後に画像形成動作を再開するようにする。
【０１０１】
以上説明した通り、本実施例のシート検知装置であるシート検知部１００Ｃは、シート幅に加えて、幅方向Ｙにおけるシートの位置ずれを検知することが可能である。つまり、シートセンサ１０１，２０１は、シートの位置ずれを検知する目的にも好適に使用可能である。また、一定以上の位置ずれを検知した際に画像形成動作を中断するため、シートからはみ出した画像によって装置内部及び後続シートが汚染されることを防ぐことができる。
【０１０２】
また、センサユニットとしてのシートセンサ１０１，２０１は搬送中心線Ｃの両側に配置されており、各センサが検知信号を発するタイミングは、搬送中心線Ｃの両側におけるシートの幅方向の長さをそれぞれ精確に反映している。従って、例えば式７、式８を用いて説明した算出方法を使用することで、各センサの検知結果を組み合わせて用いることにより、幅方向Ｙにおけるシートの位置ずれの影響が低減される。つまり、本実施例のセンサユニットの構成は、幅方向の位置ずれを検知する否かを別にして、シート幅をより高い精度で検知することを可能とする。
【０１０３】
なお、本実施例のシート検知部１００Ｃはシート幅及び幅方向の位置ずれを検知するものとして説明したが、幅方向の位置ずれのみを検知する装置として用いてもよい。また、実施例２で説明した斜行の検知方法を併用することで、シートの斜行の有無及び回転角度を同時に検知するものとして用いてもよい。
【０１０４】
（その他の実施形態）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【符号の説明】
【０１０５】
１…画像形成装置／１０…画像形成手段（画像形成部）／８０…表示手段、入力手段（操作パネル）／１００，１００Ｂ，１００Ｃ…シート検知装置（シート検知部）／１０１，２０１…センサユニット（第１シートセンサ、左側シートセンサ、右側シートセンサ）／１１０…第２反射部材（第２反射板）／１１１…第１反射部材（第１反射板）／１１２，２１２…発光手段（発光素子）／１１３，２１３…受光手段（受光素子）／１１６…検知手段（第２シートセンサ）／１２９…演算手段、斜行検知手段、位置ずれ検知手段（制御部）／１３１…記憶部（メモリ）／１３２…計時手段（搬送時間計測部）／１３３…変換手段（シート幅変換部）／１３４…実行手段（プリントエンジン制御部）／１３６…表示制御手段（ＵＩ制御部）／２１０…第４反射部材（第２反射板）／２１１…第３反射部材（第１反射板）／Ｘ１…シート搬送方向／Ｙ…幅方向／Ｚ…厚さ方向
【図１】
2020007110.tif 000011
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2020007110.tif 000022