(57)【要約】    【課題】  用紙先端位置を正確且つ高精度に検知し、適正な画像書き込みタイミングで画像形成を行うことを可能とした画像形成装置を提供する。    【解決手段】  画像形成装置は、静電潜像が形成される感光体１０７、用紙先端を検知する搬送方向に複数の光検知素子が配列された先端検知センサ１０９、用紙先端信号を出力する処理部１１０、画像書き出しタイミング信号を出力する書き出しタイミング発生部１１４を備える。書き出しタイミング発生部１１４は、用紙の搬送速度と、基準位置Ｓ０から転写位置Ｐｔまでの用紙の搬送距離と、感光体１０７における静電潜像の形成位置から転写位置Ｐｔまでの角度を基に、標準の画像書き出しタイミングを設定し、先端検知センサ１０９により検知した用紙先端位置と基準位置Ｓ０との位置差を基に、標準の画像書き出しタイミングを補正することで画像書き出しタイミングを決定する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体に静電潜像を形成すると共に該静電潜像を現像した画像を前記感光体の転写位置に搬送される記録媒体に転写する画像形成を行う画像形成装置であって、
前記転写位置の上流側の基準位置に配設され、搬送中の記録媒体を検知する検知手段と、
前記検知手段により検知した記録媒体の先端位置と前記基準位置との位置差を基に、前記感光体に静電潜像を形成するための画像書き出しタイミングを決定する決定手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記決定手段は、記録媒体の搬送速度と、前記基準位置から前記転写位置までの記録媒体の搬送距離と、前記感光体における静電潜像の形成位置から前記転写位置までの距離および感光体の移動速度を基に、標準の画像書き出しタイミングを設定し、前記検知手段により検知した記録媒体の先端位置と前記基準位置との位置差を基に、前記標準の画像書き出しタイミングを補正することで画像書き出しタイミングを決定することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
感光体に静電潜像を形成すると共に該静電潜像を現像した画像を前記感光体の転写位置に搬送される記録媒体に転写する画像形成を行う画像形成装置であって、
前記転写位置の上流側の第１の基準位置に配設され、搬送中の記録媒体を検知する第１の検知手段と、
前記第１の基準位置の上流側の第２の基準位置に配設され、搬送中の記録媒体を検知する第２の検知手段と、
前記第１の検知手段により検知した記録媒体の先端位置と前記第１の基準位置との位置差と、前記第２の検知手段により検知した記録媒体の先端位置と前記第２の基準位置との位置差を基に、前記第１及び第２の基準位置間の記録媒体の搬送速度の誤差を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された搬送速度の誤差を基に、前記感光体に静電潜像を形成するための画像書き出しタイミングを補正する補正手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
感光体に静電潜像を形成すると共に該静電潜像を現像した画像を前記感光体の転写位置に搬送される記録媒体に転写する画像形成を行う画像形成装置であって、
前記転写位置の上流側に配設され、搬送中の記録媒体を検知する第１の検知手段と、
前記第１の検知手段に対して記録媒体幅方向に配設され、搬送中の記録媒体を検知する第２の検知手段と、
前記第１の検知手段により検知した記録媒体の先端位置と、前記第２の検知手段により検知した記録媒体の先端位置との位置差を基に、記録媒体の搬送傾き角度を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された搬送傾き角度を基に、前記感光体に静電潜像を形成するための画像書き出しタイミングを補正する補正手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
前記補正手段は、画像データを所定角度回転させる画像回転を行うことを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記検知手段、前記第１の検知手段、前記第２の検知手段は、それぞれ、記録媒体搬送方向に配列された複数の光検知画素と、前記各光検知画素に対応して配設され入射光量に応じた画像データの移動が可能な複数のレジスタとを備えることを特徴とする請求項１、３、４の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記検知手段の出力、又は、前記第１の検知手段及び前記第２の検知手段の出力を２値化することで記録媒体の先端位置を決定する先端位置決定手段を更に備えることを特徴とする請求項１、３、４の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
感光体に静電潜像を形成すると共に該静電潜像を現像した画像を前記感光体の転写位置に搬送される記録媒体に転写する画像形成を行う画像形成装置の制御方法であって、
前記転写位置の上流側の基準位置に配設された検知手段により検知した記録媒体の先端位置と、前記基準位置との位置差を基に、前記感光体に静電潜像を形成するための画像書き出しタイミングを決定することを特徴とする制御方法。
【請求項９】
感光体に静電潜像を形成すると共に該静電潜像を現像した画像を前記感光体の転写位置に搬送される記録媒体に転写する画像形成を行う画像形成装置の制御方法であって、
前記転写位置の上流側の第１の基準位置に配設された第１の検知手段により検知した記録媒体の先端位置と前記第１の基準位置との位置差と、前記第１の基準位置の上流側の第２の基準位置に配設された第２の検知手段により検知した記録媒体の先端位置と前記第２の基準位置との位置差を基に、前記第１及び第２の基準位置間の記録媒体の搬送速度の誤差を算出し、
前記算出された搬送速度の誤差を基に、前記感光体に静電潜像を形成するための画像書き出しタイミングを補正することを特徴とする制御方法。
【請求項１０】
感光体に静電潜像を形成すると共に該静電潜像を現像した画像を前記感光体の転写位置に搬送される記録媒体に転写する画像形成を行う画像形成装置の制御方法であって、
前記転写位置の上流側に配設された第１の検知手段により検知した記録媒体の先端位置と、前記第１の検知手段に対して記録媒体幅方向に配設された第２の検知手段により検知した記録媒体の先端位置との位置差を基に、記録媒体の搬送傾き角度を算出し、
前記算出された搬送傾き角度を基に、前記感光体に静電潜像を形成するための画像書き出しタイミングを補正することを特徴とする制御方法。
【請求項１１】
感光体に静電潜像を形成すると共に該静電潜像を現像した画像を前記感光体の転写位置に搬送される記録媒体に転写する画像形成を行う画像形成装置の制御方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記転写位置の上流側の基準位置に配設された検知手段により検知した記録媒体の先端位置と、前記基準位置との位置差を基に、前記感光体に静電潜像を形成するための画像書き出しタイミングを決定する決定モジュールを備えることを特徴とするプログラム。
【請求項１２】
感光体に静電潜像を形成すると共に該静電潜像を現像した画像を前記感光体の転写位置に搬送される記録媒体に転写する画像形成を行う画像形成装置の制御方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記転写位置の上流側の第１の基準位置に配設された第１の検知手段により検知した記録媒体の先端位置と前記第１の基準位置との位置差と、前記第１の基準位置の上流側の第２の基準位置に配設された第２の検知手段により検知した記録媒体の先端位置と前記第２の基準位置との位置差を基に、前記第１及び第２の基準位置間の記録媒体の搬送速度の誤差を算出する算出モジュールと、
前記算出モジュールにより算出された搬送速度の誤差を基に、前記感光体に静電潜像を形成するための画像書き出しタイミングを補正する補正モジュールとを備えることを特徴とするプログラム。
【請求項１３】
感光体に静電潜像を形成すると共に該静電潜像を現像した画像を前記感光体の転写位置に搬送される記録媒体に転写する画像形成を行う画像形成装置の制御方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記転写位置の上流側に配設された第１の検知手段により検知した記録媒体の先端位置と、前記第１の検知手段に対して記録媒体幅方向に配設された第２の検知手段により検知した記録媒体の先端位置との位置差を基に、記録媒体の搬送傾き角度を算出する算出モジュールと、
前記算出モジュールにより算出された搬送傾き角度を基に、前記感光体に静電潜像を形成するための画像書き出しタイミングを補正する補正モジュールとを備えることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式で紙等の記録媒体に画像形成を行う画像形成装置、制御方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、デジタル複写機等の画像形成装置には、例えば画像読取装置等の外部機器からインタフェースを介して画像データを受信し、レーザ光を変調して感光体に照射することで感光体上に静電潜像を形成し、該静電潜像にトナーを供給してトナー画像を形成した後、該トナー画像を紙等の記録媒体に転写することで画像形成を行うものがある。
【０００３】
例えば、搬送される用紙の先端位置を検知する手段（反射式センサ）を備え、感光体に照射するレーザ光の発光を開始する時刻を決定することで、感光体に対向する転写位置において画像先端と用紙先端が一致するように制御し、画像が記録媒体上に位置ずれによる欠落などなくして転写されるように構成した画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、この種の画像形成装置では、転写位置以外の用紙搬送位置でも用紙の先端が到達するタイミングを検知することで、用紙搬送速度あるいは用紙搬送方向の切り換えなどを行うために、装置内部の各所に用紙の先端を検知する先端検知センサを設けているのが通常である。
【０００５】
また、搬送される用紙の先端位置を検知する手段としてアクチュエータ式センサを用いた画像形成装置も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平０９−２４４３３９号公報
【特許文献２】特開平０９−０７７３０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来の技術においては、画像形成装置において搬送される用紙の先端位置を検知する先端検知センサとして、上記特許文献１に示したような反射式センサあるいは上記特許文献２に示したようなアクチュエータ式センサを用いている。更に、先端検知センサに用紙先端が到達したことを検知して処理を開始するために、上記特許文献１のように中央処理装置（以下ＣＰＵ）の割り込み処理端子に先端検知センサの出力を接続し、先端検知センサからの割り込みが発生したときを用紙先端検知とする手法が用いられる。
【０００７】
しかし、通常、図９に示すように、画像形成装置において搬送ローラ８１３に挟持されて搬送路を搬送される用紙Ｐの先端は、常時、搬送路内を蛇行しながら進行している。従って、用紙Ｐの先端を例えば反射式の先端検知センサ８０１で検知すると、先端検知センサ８０１の出力信号は、符号８０２で示す波形のように振動しながら時間経過と共に安定していく。先端検知センサ８０１の出力信号をＣＰＵの割り込み処理端子に入力することで直接ＣＰＵに割り込み要求を出す手法では、上記出力信号の変化点ごとに複数回の割り込み要求が発生するため、用紙の正確な先端位置と、用紙のセンサ通過回数（用紙の枚数）を判断することができない。
【０００８】
そこで、通常は、符号８０３で示すように、先端検知センサ８０１の出力信号の変化点以降、該出力信号が或る一定時間安定していないと割り込みが発生しないように、先端検知センサ８０１とＣＰＵとの間にノイズ除去カウンタを設置する手法が用いられる（第１の例）。ノイズ除去カウンタの設置により、用紙Ｐの先端検知と実際の割り込み要求信号発生との間には遅延ΔＤが発生する。この場合、遅延ΔＤは、用紙Ｐの種類、搬送路、搬送ローラ８１３等に関わる条件によって不定であり、事前に予測しておくことは困難である。
【０００９】
上記手法とは異なる手法として、先端検知センサ８０１の出力を制御部で周期的に監視し、先端検知センサ８０１の出力変化を用紙先端（あるいは用紙後端）として検知するよう構成することもある（第２の例）。この場合でも、
Δｄ≦Ｖ*ｔ
ただし、Ｖ：用紙搬送速度、ｔ：制御部によるセンサ検知周期
で表される検知誤差Δｄが生じる。
【００１０】
更に、この場合でも、上述したような用紙Ｐの蛇行による先端検知センサ８０１の出力のノイズによる誤検知をある程度除去するための、タイマなどによる処理は必要なので、検知誤差Δｄは更に増大することになる。
【００１１】
上述した遅延ΔＤもしくは検知誤差Δｄは、そのまま用紙に対する画像の転写ずれにつながる。一方、近年この種の画像形成装置は軽印刷機として利用されることも増えたため印字位置精度向上が望まれる。すなわち転写後画像位置のずれ防止あるいは画像転写位置のバラツキ防止のため、上記遅延ΔＤもしくは検知誤差Δｄはできるだけ小さいことが必要である。
【００１２】
そのため、特に用紙搬送速度Ｖが速くなる高速機（画像形成装置）においては、上記第１の例ではノイズ除去カウンタのカウント動作の短時間化（図９のＩＮＴレベルを下げる）を図ることが要求され、上記第２の例では制御部によるセンサ検知周期ｔをできるだけ小さくすることが要求される。
【００１３】
ところが、ノイズ除去カウンタのカウント動作の短時間化は、先端検知センサの出力信号に対するノイズ混入による誤動作の要因になり、制御部によるセンサ検知周期ｔを短縮するためには、高速で動作する制御部が必要になり、消費エネルギーの増加や画像形成装置外部への放射エネルギーの増大を伴う。
【００１４】
また、更なる課題としては、図１０（ａ）に示すように用紙Ｐが正常状態で搬送されるべきところを、図１０（ｂ）に示すように用紙Ｐが搬送方向に対して傾いた斜行状態で搬送された場合、画像の一部が用紙Ｐの外部にはみ出して印字されるという、情報の欠落が発生する可能性がある。これを防止するためには、用紙の正確な斜行量（傾き量）を検知することで、画像の斜行補正、画像の書き出しタイミング補正などを行う必要がある。
【００１５】
用紙の正確な斜行量を検知する場合、図１１に示すように先端斜行検知センサを複数配置する方法がある。しかし、この方法においては、どちらかの先端斜行検知センサが用紙先端を検知しただけでは用紙Ｐが斜行しているのか（図１１（ａ））、または用紙Ｐの横幅が小さいのか（図１１（ｂ））、判断することができない。また、用紙Ｐが斜行していた場合でも、その斜行量がわかるのは、用紙Ｐが更に搬送されて２つ目の先端斜行検知センサが用紙Ｐを検知した時刻である（図１１（ｃ））。
【００１６】
そのため、画像形成装置において、感光体にレーザ光を照射して静電潜像を形成する際の画像書き出しタイミングを補正するためには、用紙の斜行検知位置は画像書き出し開始位置より充分上流側である必要がある。その結果、用紙の斜行検知に必要な搬送路の長さが増大するため、画像形成装置の大型化を招いてしまうという問題が発生する。
【００１７】
本発明の目的は、用紙先端位置を正確且つ高精度に検知し、適正な画像書き込みタイミングで画像形成を行うことを可能とした画像形成装置、制御方法、及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上述の目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、感光体に静電潜像を形成すると共に該静電潜像を現像した画像を前記感光体の転写位置に搬送される記録媒体に転写する画像形成を行う画像形成装置であって、前記転写位置の上流側の基準位置に配設され、搬送中の記録媒体を検知する検知手段と、前記検知手段により検知した記録媒体の先端位置と前記基準位置との位置差を基に、前記感光体に静電潜像を形成するための画像書き出しタイミングを決定する決定手段とを備えることを特徴とする。
【００１９】
上述の目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、感光体に静電潜像を形成すると共に該静電潜像を現像した画像を前記感光体の転写位置に搬送される記録媒体に転写する画像形成を行う画像形成装置であって、前記転写位置の上流側の第１の基準位置に配設され、搬送中の記録媒体を検知する第１の検知手段と、前記第１の基準位置の上流側の第２の基準位置に配設され、搬送中の記録媒体を検知する第２の検知手段と、前記第１の検知手段により検知した記録媒体の先端位置と前記第１の基準位置との位置差と、前記第２の検知手段により検知した記録媒体の先端位置と前記第２の基準位置との位置差を基に、前記第１及び第２の基準位置間の記録媒体の搬送速度の誤差を算出する算出手段と、前記算出手段により算出された搬送速度の誤差を基に、前記感光体に静電潜像を形成するための画像書き出しタイミングを補正する補正手段とを備えることを特徴とする。
【００２０】
上述の目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、感光体に静電潜像を形成すると共に該静電潜像を現像した画像を前記感光体の転写位置に搬送される記録媒体に転写する画像形成を行う画像形成装置であって、前記転写位置の上流側に配設され、搬送中の記録媒体を検知する第１の検知手段と、前記第１の検知手段に対して記録媒体幅方向に配設され、搬送中の記録媒体を検知する第２の検知手段と、前記第１の検知手段により検知した記録媒体の先端位置と、前記第２の検知手段により検知した記録媒体の先端位置との位置差を基に、記録媒体の搬送傾き角度を算出する算出手段と、前記算出手段により算出された搬送傾き角度を基に、前記感光体に静電潜像を形成するための画像書き出しタイミングを補正する補正手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、記録媒体搬送速度と、基準位置から転写位置までの記録媒体搬送距離と、静電潜像の形成位置から転写位置までの距離を基に、標準の画像書き出しタイミングを設定し、記録媒体先端位置と基準位置との位置差を基に、標準の画像書き出しタイミングを補正して画像書き出しタイミングを決定する。これにより、画像形成制御系を用紙先端検知のために高速に動作させることなく、用紙先端位置を正確且つ高精度に検知することができ、その結果、適正な画像書き込みタイミングで画像形成を行うことが可能となる。
【００２２】
また、第１及び第２の検知手段でそれぞれ検知した記録媒体先端位置と第１及び第２の基準位置との位置差を基に、基準位置間の記録媒体搬送速度の誤差を算出し、画像書き出しタイミングを補正する。これにより、適正な画像書き込みタイミングで画像形成を行うことが可能となる。
【００２３】
また、記録媒体幅方向に配設した第１及び第２の検知手段でそれぞれ検知した用紙先端位置の位置差を基に、用紙の傾き量を算出し、画像書き出しタイミングを補正する。これにより、用紙が斜行した場合でも、時間遅延や装置の大型化を招くことなく、適正な画像書き込みタイミングで画像形成を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００２５】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の主要部の構成を示すブロック図である。
【００２６】
図１において、画像形成装置は、外部インタフェース（Ｉ／Ｆ）１０１、画像メモリ１０２、レーザ制御部１０３、レーザ発光部１０４、帯電部１０５、現像剤格納部１０６、感光体１０７、静電転写部１０８、先端検知センサ（リニアコンタクトセンサ）１０９、処理部１１０、定着部１１１、排紙部１１２、搬送ローラ１１３、書き出しタイミング発生部１１４、光源１１５を備えている。
【００２７】
画像形成装置は、不図示の用紙供給部から搬送された記録媒体としての用紙Ｐを、搬送ローラ１１３により一定の搬送速度Ｖで搬送路上を搬送し、下記に示す電子写真方式で用紙上に画像形成を行うものである。外部Ｉ／Ｆ１０１は、不図示のコンピュータあるいは画像読取装置等の外部機器から送信される画像データＤ１を受信し、画像データ記憶手段としての画像メモリ１０２に上記画像データＤ１を画像データＤ２として記憶する。
【００２８】
用紙Ｐは、搬送ローラ１１３により搬送速度Ｖで搬送路上を搬送され、やがて、搬送路における画像転写位置Ｐｔより上流側で基準位置Ｓ０の近傍に用紙検知手段として配置された先端検知センサ１０９上を通過する。
【００２９】
先端検知センサ１０９は、用紙Ｐ搬送方向に複数の光検知素子が配列されたアナログ出力センサであり、繰り返し駆動クロックにて駆動されクロック周期間隔での各光検知素子の出力を順次シリアル信号として出力する。また、光源１１５は、先端検知センサ１０９上を通過する用紙Ｐを照明するＬＥＤなどの均一光源であり、用紙Ｐで反射された光は先端検知センサ１０９の各光検知素子へ入射する。従って、先端検知センサ１０９は、検知タイミングにおける用紙の位置に応じたアナログ信号Ｓ１を処理部１１０に出力する。処理部１１０は、アナログ信号Ｓ１を２値化して用紙先端信号１１７に変換し、書き出しタイミング発生部１１４に出力する。
【００３０】
書き出しタイミング発生部１１４は、用紙先端信号１１７に従って、感光体１０７に静電潜像を形成する際の画像書き出しタイミングを決定するための画像書き出しタイミング信号１１６を発生し、レーザ制御部１０３に出力する。レーザ制御部１０３は、画像書き出しタイミング信号１１６に従って画像メモリ１０２から画像データＤ３を読み出し、該画像データＤ３に従ってレーザ発光部１０４を変調駆動することで、感光体１０７上に画像光（レーザ光）を照射する。
【００３１】
感光体１０７は、用紙Ｐの搬送速度に同期した角速度ωで回転しており、帯電部１０５により感光体表面が一様に帯電された後、画像書き込み位置Ｗにおいてレーザ発光部１０４から照射されるレーザ光により感光体表面に静電潜像が形成される。現像剤格納部１０６は、感光体１０７上の静電潜像に現像剤（トナー）を供給し現像を行うことでトナー画像を形成する。その後、静電転写部１０８は、感光体１０７上のトナー画像を画像転写位置Ｐｔで用紙上に転写する。
【００３２】
上記転写時に感光体１０７上の画像先端と用紙先端を一致させるためには、まず、先端検知センサ１０９により用紙先端を基準位置Ｓ０において検知し、そのときの用紙搬送速度をＶｐ、基準位置Ｓ０から画像転写位置Ｐｔまでの用紙Ｐの搬送距離をＬｔ、画像書き込み位置（静電潜像形成位置）Ｗから画像転写位置Ｐｔまでの感光体１０７の回転角度をθとしたとき、
Ｌｔ/Ｖｐ  ＞  θ/ω            （式１−１）
で表される大小関係に設定する。そして、用紙先端信号１１７の出力から画像書き出しタイミング信号１１６の発生までの遅延時間ｔｄを、
ｔｄ＝（Ｌｔ/Ｖｐ）−（θ/ω）  （式１−２）
と設定すればよい。
【００３３】
即ち、書き出しタイミング発生部１１４は、標準の画像書き出しタイミングを設定し、先端検知センサ１０９により検知した用紙先端位置と基準位置Ｓ０との位置差を基に、標準の画像書き出しタイミングを補正することで画像書き出しタイミングを決定する。
【００３４】
上記のような制御に基づいて画像が転写された用紙Ｐは、更に搬送ローラ１１３により搬送され、用紙上に画像を固着する定着部１１１を通過することで、用紙上の画像が定着部１１１により定着され、排紙部１１２へ排出される。
【００３５】
次に、本実施の形態の画像形成装置における先端検知センサ１０９からの画像信号（アナログ信号）Ｓ１の出力形式及び処理部１１０の用紙先端信号１１７の出力方法について図２及び図３を参照しながら説明する。
【００３６】
図２は、先端検知センサ１０９の構成を示す図である。
【００３７】
図２において、先端検知センサ１０９は、用紙Ｐの搬送方向に列状に配置されたｎ個の独立した光検知画素１０９−Ｐ１〜１０９−Ｐｎと、光検知画素１０９−Ｐ１〜１０９−Ｐｎに各々対応して配置され且つ順次格納画像データの移動が可能なレジスタ１０９−Ｒ１〜１０９−Ｒｎとを備えたセンサアレイとして構成されている。先端検知センサ１０９は、処理部１１０に装備された駆動回路（不図示）から転送信号Ｔと駆動クロックＳｃｌｋが供給される。
【００３８】
まず、先端検知センサ１０９の光検知画素１０９−Ｐ１〜１０９−Ｐｎは、転送信号Ｔの供給に伴い、それぞれ組となるレジスタ１０９−Ｒ１〜１０９−Ｒｎに転送信号Ｔの１周期に入射した光量の積分値に応じた画像データを移動させる。その後、レジスタ１０９−Ｒ１〜１０９−Ｒｎは、駆動クロックＳｃｌｋの供給に伴いシリアル駆動され、１クロックごとに隣のレジスタへ画像データを移動することで、先頭のレジスタ１０９−Ｒ１からシリアルの画像信号（アナログ信号）Ｓ１を出力する。
【００３９】
図３は、先端検知センサ１０９の出力信号、用紙先端信号、書き出しタイミング信号等を示すタイミングチャートである。
【００４０】
図３において、処理部１１０の駆動回路から或る任意の転送信号Ｔ(α)の出力時に、用紙Ｐの先端が上記図２に示すように基準位置Ｓ０から距離Δｄだけずれた、先端検知センサ１０９の光検知画素１０９−Ｐｄに進んでいた場合、用紙Ｐが光検知画素上に存在した時間に比例した画像データが各光検知画素の出力として得られており、これがレジスタ１０９−Ｒ１〜１０９−Ｒｎに格納される（２１０）。
【００４１】
尚、ここで、ｄを基準位置Ｓ０から距離Δｄだけずれた位置にある光検知画素１０９−Ｐｄ、ｓを基準位置Ｓ０にある光検知画素１０９−Ｐｓ、ｗを画素間距離とすると、距離Δｄは以下のように算出することができる。
【００４２】
Δｄ＝（ｄ−ｓ）×ｗ            （式１−３）
その後、処理部１１０の駆動回路から駆動クロックＳｃｌｋが先端検知センサ１０９のレジスタ１０９−Ｒ１〜１０９−Ｒｎに入力されることで、順次、シリアルの画像信号（アナログ信号）Ｓ１として先頭のレジスタ１０９−Ｒ１から処理部１１０に出力される（２１１）。
【００４３】
処理部１１０により、先端検知センサ１０９から出力される画像信号（アナログ信号）Ｓ１を、例えばＳ１＞０が成立するかどうかで２値化することで、基準位置Ｓ０から距離Δｄに相当する時間Δｔｄだけ進んだ用紙先端信号１１７を得ることができる（２１２）。
【００４４】
次に、用紙先端信号１１７の出力から画像書き出しタイミング信号１１６の発生までの遅延時間ｔｄの補正方法について図４及び図５を参照しながら説明する。
【００４５】
図４は、書き出しタイミング発生部１１４の詳細構成を示す図である。
【００４６】
図４において、書き出しタイミング発生部１１４は、ＣＰＵ３０１、メモリアレイ３０２、データバス３０３を備えている。メモリアレイ３０２は、メモリ３０２−Ｍ１〜３０２−Ｍｎを備えている。
【００４７】
ＣＰＵ３０１は、画像書き出しタイミング信号１１６をレーザ制御部１０３に出力する制御を司る中央処理装置であり、プログラムに基づき図５のフローチャートに示す処理を実行する。メモリアレイ３０２は、処理部１１０の駆動回路からの駆動クロックＳｃｌｋの１周期に同期して、用紙先端信号１１７の状態を、メモリアレイ３０２のメモリ３０２−Ｍ１〜３０２−Ｍｎに順次格納していく。データバス３０３は、ＣＰＵ３０１からメモリアレイ３０２のデータを読み取る際の共通信号路である。また、処理部１１０の駆動回路からの転送信号Ｔは、ＣＰＵ３０１の割り込み端子ＩＮＴに接続されており、転送信号Ｔが発生する毎にＣＰＵ３０１に所定の処理を要求する。
【００４８】
図５は、書き出しタイミング発生部１１４のＣＰＵ３０１の制御動作を示すフローチャートである。
【００４９】
図５において、処理部１１０の駆動回路から上記図３に示した転送信号Ｔ（ｎ）の発生後、次の転送信号Ｔ（ｎ＋１）の発生により、書き出しタイミング発生部１１４のＣＰＵ３０１に割り込みが発生する（ステップＳ４０１でＹＥＳ）。
【００５０】
まず、ＣＰＵ３０１は、メモリアレイ３０２の各メモリ３０２−Ｍ１〜３０２−Ｍｎを読み取る（ステップＳ４０２）。このとき、メモリ３０２−Ｍ１〜３０２−Ｍｎには、用紙先端信号１１７によって先端検知センサ１０９の光検知画素１０９−Ｐ１〜１０９−Ｐｎの出力に対応したデータが格納されているので、画像先端データは光検知画素１０９−Ｐｄに対応するメモリ３０２−Ｍｄに格納されている。
【００５１】
従って、ＣＰＵ３０１は、光検知画素１０９−Ｐｄに対応するメモリ３０２−Ｍｄと、基準位置Ｓ０の光検知画素１０９−Ｐｓに対応するメモリ３０２−Ｍｓとの位置差により、搬送路上の距離（誤差）Δｄを算出する（ステップＳ４０３）。上記図２に示した例においては、用紙が基準位置Ｓ０より距離Δｄだけ進んでいることが認識できるので、ＣＰＵ３０１は、用紙先端信号１１７の出力から画像書き出しタイミング信号１１６の発生までの遅延時間ｔｄに対する補正値Δｔｄを、
Δｔｄ＝Δｄ/Ｖ                  （式１−４）
により算出する（ステップＳ４０４）。ここで、Ｖは搬送路上の用紙Ｐの搬送速度である。
【００５２】
更に、上記図３で明らかなように、先端検知センサ１０９がアナログ信号Ｓ１を出力した時の転送信号Ｔ（ｎ）発生時からＣＰＵ３０１が用紙先端を検知した時の転送信号Ｔ（ｎ＋１）発生時まで、転送周期Ｔ０だけ遅延が発生するので、ＣＰＵ３０１は、最終的な遅延時間ｔｄ’を、
ｔｄ’＝ｔｄ−（Δｔｄ＋Ｔ０）    （式１−５）
により算出し、この遅延時間ｔｄ’を遅延タイマにセットする（ステップＳ４０５）。
【００５３】
この後、遅延タイマのカウントアップにより遅延時間ｔｄ’が経過したときに（ステップＳ４０６でＹＥＳ）、ＣＰＵ３０１は、画像書き出しタイミング信号１１６をレーザ制御部１０３に出力する（ステップＳ４０７）。
【００５４】
以上説明したように、本実施の形態によれば、画像形成装置の書き出しタイミング発生部１１４は、用紙搬送速度と、基準位置Ｓ０から転写位置Ｐｔまでの用紙搬送距離と、感光体１０７における静電潜像の形成位置から転写位置Ｐｔまでの角度を基に、標準の画像書き出しタイミングを設定し、先端検知センサ１０９により検知した用紙先端位置と基準位置Ｓ０との位置差を基に、標準の画像書き出しタイミングを補正することで画像書き出しタイミングを決定する。これにより、画像形成制御系を用紙先端検知のために高速に動作させることなく、用紙先端位置を正確且つ高精度に検知することができ、その結果、適正な画像書き込みタイミングで画像形成を行うことが可能となる。
【００５５】
［第２の実施の形態］
図６は、本発明の第２の実施の形態に係る画像形成装置の主要部の構成を示すブロック図である。
【００５６】
図６において、画像形成装置は、先端検知センサ１０９、処理部１１０、先端検知センサ５０１、処理部１１０’、ＣＰＵ３０１、メモリアレイ３０２、メモリアレイ３０２’、データバス３０３、搬送ローラ１１３を備えている。ＣＰＵ３０１、メモリアレイ３０２、メモリアレイ３０２’、データバス３０３が、書き出しタイミング発生部１１４’を構成している。尚、上述した第１の実施の形態（図１、図４）と対応するものには同一符号を付し、説明を省略または簡略化する。
【００５７】
先端検知センサ１０９には、用紙先端信号１１７を出力する処理部１１０が接続され、処理部１１０には、用紙先端信号１１７が入力されるメモリアレイ３０２が接続されている。先端検知センサ１０９には、処理部の駆動回路（不図示）から転送信号Ｔと駆動クロックＳｃｌｋが入力される。
【００５８】
先端検知センサ５０１は、搬送路において先端検知センサ１０９の上流側に設置されており、先端検知センサ１０９と同様のセンサアレイとして構成されている。先端検知センサ５０１には、用紙先端信号１１７’を出力する処理部１１０’が接続され、処理部１１０’には、用紙先端信号１１７’が入力されるメモリアレイ３０２’が接続されている。先端検知センサ５０１には、処理部の駆動回路（不図示）から転送信号Ｔと駆動クロックＳｃｌｋが入力される。
【００５９】
次に、本実施の形態の画像形成装置における動作について説明する。
【００６０】
図７は、画像形成装置の転送信号Ｔとメモリアレイ３０２及びメモリアレイ３０２’のデータを示すタイミングチャートである。
【００６１】
図７において、先端検知センサ１０９が配設されている基準位置Ｓ０と、先端検知センサ５０１が配設されている基準位置Ｓ０’との間の距離Ｌは、
Ｌ＝ｍ・Ｔ０・Ｖ＋Δβ                      （式２−１）
ただし、ｍ：≧１の任意の整数、Ｔ０：転送信号Ｔの周期
Ｖ：用紙搬送速度、Δβ：０≦Δβ≦Ｔ０・Ｖで決まる数
で表すことができる。
【００６２】
また、用紙Ｐの搬送時において、ＣＰＵ３０１は、メモリアレイ３０２とメモリアレイ３０２’の両方の格納内容を転送信号Ｔの周期ごとに読み込みに行くとする。このとき、ＣＰＵ３０１は、任意の転送信号Ｔ（ｈ）の周期においてメモリアレイ３０２’の格納内容を読み込むことで、先端検知センサ５０１により検知した用紙先端位置を得る。ここで、図示のΔｋは、用紙先端検知時における先端検知センサ５０１の基準位置Ｓ０’と用紙先端位置との位置差である（６０１）。
【００６３】
更に、用紙Ｐが搬送されると、転送信号Ｔ（ｈ＋ｍ）の周期において先端検知センサ１０９による用紙先端検知結果が得られるはずである。ここで、図示のΔｑは、用紙先端検知時における先端検知センサ１０９の基準位置Ｓ０と用紙先端位置との位置差である（６０２）。
【００６４】
用紙Ｐの搬送速度Ｖに変動が無ければ、上述したΔｋとΔｑとΔβの関係は、
Δｑ＝Δｋ−Δβ                            （式２−２）
である。
【００６５】
しかし、通常、用紙Ｐの搬送速度Ｖは、搬送路における用紙Ｐのすべりや搬送ローラ１１３の径の誤差等で変動するので、搬送速度Ｖの誤差ΔＶは、
ΔＶ＝｛Δｑ−（Δｋ−Δβ）｝/（ｍ・Ｔ０）  （式２−３）
となる。
【００６６】
従って、上記第１の実施の形態で説明した遅延時間ｔｄに対する補正値を算出する式である（式１−４）は、
Δｔｄ＝Δｄ/（Ｖ＋ΔＶ）                   （式１−４）’
と補正することができる。これにより、上記第１の実施の形態で説明した最終的な遅延時間ｔｄ’を算出する式である（式１−５）による遅延時間補正が更に正確なものになる。
【００６７】
以上説明したように、本実施の形態によれば、画像形成装置の搬送路の基準位置Ｓ０及び基準位置Ｓ０’に先端検知センサ１０９及び先端検知センサ５０１をそれぞれ配設し、先端検知センサ１０９により検知した用紙先端位置と基準位置Ｓとの位置差と、先端検知センサ５０１により検知した用紙先端位置と基準位置Ｓ０’との位置差を基に、基準位置間の用紙搬送速度の誤差を算出し、これを基に画像書き出しタイミングを補正する。これにより、適正な画像書き込みタイミングで画像形成を行うことが可能となる。
【００６８】
［第３の実施の形態］
図８は、本発明の第３の実施の形態に係る画像形成装置に関する図であり、（ａ）は２つの先端検知センサの配置を示す図、（ｂ）は転送信号と用紙先端信号を示すタイミングチャートである。
【００６９】
図８において、画像形成装置は、先端検知センサ１０９、先端検知センサ７０１を備えている。尚、上述した第１の実施の形態（図１）と対応するものには同一符号を付し、説明を省略または簡略化する。
【００７０】
先端検知センサ７０１は、搬送路において先端検知センサ１０９に対し用紙幅方向に一定の間隔ｘを置いて且つ用紙搬送方向に光検知画素が配置されるように設置されており、先端検知センサ１０９と同一構造のセンサアレイとして構成されている。
【００７１】
不図示の書き出しタイミング発生部のＣＰＵは、或る同一転送周期における先端検知センサ１０９の出力（用紙の先端位置）と、先端検知センサ７０１の出力（用紙の先端位置）との差を比較することで、用紙Ｐの傾き量Δｕを算出する。
【００７２】
更に、ＣＰＵは、上記算出した用紙Ｐの傾き量Δｕと、先端検知センサ１０９及び先端検知センサ７０１間の間隔ｘとに基づき、
ｔａｎθ＝Δｕ/ｘ                                （式３−１）
により、傾き補正角度θを算出する。
【００７３】
上記算出した傾き補正角度θに基づき、画像書き込みタイミングの補正、あるいは画像の倍率補正、あるいは画像データを所定角度だけ回転させる画像回転を行うことができる。
【００７４】
先端検知センサ１０９及び先端検知センサ７０１間の間隔ｘは、
ｗ/｜ｔａｎ（θ1）｜≦ｘ≦Ｗ（ＰＡＰ)            （式３−２）
ただし、θ１：最小検出角度、ｗ：センサ画素間距離、Ｗ（ＰＡＰ)：最小紙幅
及び
ｘ≦（１−α）×Ｖ/（α×Ｔ０×｜ｔａｎθ２｜）  （式３−３）
ただし、θ２：最大許容斜行角度、Ｖ：用紙搬送速度、Ｔ：ＣＣＤ転送１周期時間
α：Ｖ /Ｔ＝α×Ｌ０で決まる１以下の数値、Ｌ０：先端検知センサ１０９の全長
となる範囲に設定する。
【００７５】
そして、先端検知センサ１０９と先端検知センサ７０１のうち何れか一方の先端検知センサで先に（１−α）×ｎ番目の光検知画素以降が用紙先端を検知したときを、用紙先端検知とすることで、最小検出角度θ１、最大許容斜行角度θ２を適切に設定することができる。
【００７６】
以上説明したように、本実施の形態によれば、画像形成装置の搬送路の用紙幅方向に先端検知センサ１０９及び先端検知センサ７０１を所定間隔を置いて配設し、先端検知センサ１０９により検知した用紙先端位置と、先端検知センサ７０１により検知した用紙先端位置との位置差を基に、用紙の傾き量を算出し、これを基に画像書き出しタイミングを補正する。これにより、用紙が斜行した場合でも、時間遅延や装置の大型化を招くことなく、適正な画像書き込みタイミングで画像形成を行うことが可能となる。
【００７７】
［他の実施の形態］
上記第１乃至第３の実施の形態では、画像形成装置の種類については言及しなかったが、本発明は、電子写真方式で画像形成を行う画像形成装置全般（プリンタ、複写機、複合機等）に適用することが可能である。
【００７８】
また、本発明の目的は、実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される。
【００７９】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード及び該プログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【００８０】
また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭＤＶＤ−ＲＡＭＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。または、プログラムコードをネットワークを介してダウンロードしてもよい。
【００８１】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上記実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。
【００８２】
更に、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の主要部の構成を示すブロック図である。
【図２】画像形成装置の先端検知センサの構成を示す図である。
【図３】先端検知センサの出力信号、用紙先端信号、書き出しタイミング信号等を示すタイミングチャートである。
【図４】画像形成装置の書き出しタイミング発生部の詳細構成を示す図である。
【図５】書き出しタイミング発生部のＣＰＵの制御動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る画像形成装置の主要部の構成を示すブロック図である。
【図７】画像形成装置の転送信号とメモリデータを示すタイミングチャートである。
【図８】本発明の第３の実施の形態に係る画像形成装置に関する図であり、（ａ）は２つの先端検知センサの配置を示す図、（ｂ）は転送信号と用紙先端信号を示すタイミングチャートである。
【図９】従来例に係る画像形成装置の先端検知センサの出力信号と割り込みの発生を示す図である。
【図１０】（ａ）は用紙の正常搬送状態を示す図、（ｂ）は用紙の斜行搬送状態を示す図である。
【図１１】（ａ）は用紙の斜行搬送状態を示す図、（ｂ）は小サイズの用紙の搬送状態を示す図、（ｃ）は斜行量検知状態を示す図である。
【符号の説明】
【００８４】
１０７  感光体
１０９  先端検知センサ（検知手段、第１の検知手段）
１０９−Ｐ１〜１０９−Ｐｎ  光検知画素
１０９−Ｒ１〜１０９−Ｒｎ  レジスタ
１１０、１１０’  処理部（先端位置決定手段）
１１４  書き出しタイミング発生部（決定手段、算出手段、補正手段）
１１４’  書き出しタイミング発生部（算出手段、補正手段）
１１６  画像書き出しタイミング信号
１１７、１１７’  用紙先端信号
５０１  先端検知センサ（第２の検知手段）
７０１  先端検知センサ（第２の検知手段）
【図１】
2006201724.tif 000003
【図２】
2006201724.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2006201724.tif 000008
【図７】
2006201724.tif 000009
【図８】
2006201724.tif 000010
【図９】
2006201724.tif 000011
【図１０】
2006201724.tif 000012
【図１１】
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