(57)【要約】【課題】用紙等の物体の通過タイミングの検知精度を低下させることなく、また、外乱光の影響を最小限に抑えつつ、用紙等の先端や後端を精度良く検知できるようにする。【解決手段】トナー画像を所定の用紙Ｐに転写する転写部４２と、レジストローラ６６ａを有して転写部４２に用紙Ｐを搬送する用紙搬送部６０と、転写部４２とレジストローラ６６ａとの間に所定の間隔を有して直列に配設され、所定の線速で搬送される用紙Ｐの先端を順次検知して先端検知情報を出力する４個の反射型のセンサＳａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄと、これらから出力される先端検知情報に基づいて用紙Ｐの搬送速度を調整するように用紙搬送部６０を制御する演算装置３２とを備える。演算装置３２は、各々の発光素子へ供給される所定の周波数の発光制御信号をセンサＳａ等の配置情報及び用紙Ｐの搬送速度の情報に基づいて変調制御する。【選択図】  図２
2011081259.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体に形成された画像を所定の用紙に転写する転写部と、
前記用紙の搬送開始点に設けられた搬送ローラを有して前記転写部に用紙を搬送する用紙搬送部と、
前記転写部と前記搬送ローラとの間に所定の間隔を有して直列に配設され、少なくとも、各々が発光素子及び受光素子を有して、所定の移動速度で搬送される用紙の先端を順次検知して先端検知情報を出力する二以上のセンサと、
各々の前記センサから出力される先端検知情報に基づいて前記用紙の搬送速度を調整するように前記用紙搬送部を制御する制御部とを備え、
第１番目の前記センサが前記用紙の搬送開始点から既知の距離を隔てた位置に配設される場合であって、
前記制御部は、
各々の前記発光素子へ供給される所定の周波数の発光制御信号を前記センサの配置情報及び前記用紙の速度情報に基づいて前記周波数を変調制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記搬送ローラから既知の距離を隔てた位置を基準にして前記転写部と前記搬送ローラとの間に所定の間隔を有して、２個以上のセンサが直列に配設される場合であって、
前記制御部は、
前記用紙の搬送開始時刻から所定の時間経過後に第１のセンサの駆動を開始し、
前記第１のセンサが用紙の先端を検知すると、当該第１のセンサによる用紙先端検知に基づいて第２のセンサの駆動を開始し、
前記第２のセンサが用紙の先端を検知すると、当該第２のセンサによる用紙先端検知に基づいて第１のセンサの駆動を停止すると共に、第３のセンサの駆動を開始し、
前記第３のセンサが用紙の先端を検知すると、当該第３のセンサによる用紙先端検知に基づいて第２のセンサの駆動を停止すると共に、第ｎのセンサの駆動を開始し、
前記第ｎのセンサが用紙の先端を検知すると、当該第ｎのセンサによる用紙先端検知に基づいて第ｎ−１のセンサの駆動を停止し、所定の時間経過後に第ｎのセンサの駆動を停止することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記用紙が所定の長さを有する場合であって、４個の前記センサで当該用紙の後端検知情報を出力する場合に、
前記制御部が、
前記用紙の長さの情報及び速度の情報から計算した前記搬送開始時刻を基準とした用紙の通過時間経過後に第１のセンサの駆動を開始し、
前記第１のセンサが用紙の後端を検知すると、当該第１のセンサによる用紙後端検知に基づいて第２のセンサの駆動を開始し、
前記第２のセンサが用紙の後端を検知すると、当該第２のセンサによる用紙後端検知に基づいて第１のセンサの駆動を停止すると共に、第３のセンサの駆動を開始し、
前記第３のセンサが用紙の後端を検知すると、当該第３のセンサによる用紙後端検知に基づいて第２のセンサの駆動を停止すると共に、第４のセンサの駆動を開始し、
前記第４のセンサが用紙の後端を検知すると、当該第４のセンサによる用紙後端検知に基づいて第３のセンサの駆動を停止し、所定の時間経過後に第４のセンサの駆動を停止することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御部は、
前記用紙の長さの情報及び搬送速度の情報に対応して前記発光制御信号の周波数又はデューティ比を可変設定することを特徴とする請求項２又は３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
発光素子及び受光素子を有して、物体の移動開始点から既知の距離を隔てた位置に配設され、所定の移動速度で搬送される物体の先端を検知して先端検知情報を出力するセンサを制御するセンサ制御装置であって、
前記センサを発光制御するための発光制御信号を前記発光素子に供給する信号供給部と、
前記信号供給部から発光素子へ供給される発光制御信号を前記センサの配置情報及び物体の速度情報に基づいて変調制御する制御部とを備えることを特徴とするセンサ制御装置。
【請求項６】
前記制御部は、
前記物体の先端が移動開始時刻を基準として前記センサを通過すると予測される到達予測時刻を当該センサの距離の情報及び前記物体の移動速度の情報から計算するステップと、
計算された前記到達予測時刻を基準にして前記物体の到達予測上限時刻及び到達予測下限時刻を設定するステップと、
設定された前記到達予測上限時刻に前記センサを駆動して前記物体の先端を検知するステップと、
設定された前記到達予測下限時刻に前記センサを停止するステップとを実行することを特徴とする請求項５に記載のセンサ制御装置。
【請求項７】
前記制御部は、
前記物体の到達予測上限時刻から到達予測下限時刻に至る前記センサの検知期間に対応して、所定のパルス幅を有した基準信号により前記発光制御信号をパルス幅変調することを特徴とする請求項６に記載のセンサ制御装置。
【請求項８】
前記物体が所定の長さを有する場合であって、前記センサで当該物体の後端検知情報を出力する場合に、
前記制御部が、
前記物体の後端が移動開始時刻を基準として前記センサを通過すると予測される抜け予測時刻を当該物体の長さの情報及び移動速度の情報から計算するステップと、
計算された前記抜け予測時刻を基準にして前記物体の抜け予測上限時刻及び抜け予測下限時刻を設定するステップと、
設定された前記抜け予測上限時刻に前記センサを駆動して前記物体の後端を検知するステップと、
設定された前記抜け予測下限時刻に当該センサを停止するステップとを実行することを特徴とする請求項７に記載のセンサ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、所定の移動速度で搬送される用紙等の物体の先端を順次検知して先端検知情報を取得し、この先端検知情報に基づいて用紙の搬送速度を調整し、用紙表裏の画像転写タイミングを揃える機能を備えた複写機、プリンタ等に適用して好適な画像形成装置及びセンサ制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、用紙の表裏面に画像を形成する両面モードを備えた画像形成装置が使用される場合が多くなってきた。この画像形成装置によれば、所定の移動速度で搬送される用紙の先端を検知して先端検知情報を取得し、この先端検知情報に基づいて用紙表面に画像を転写する。また、画像形成後の用紙（以下転写材ともいう）を反転して、所定の移動速度で搬送される用紙の先端を検知して先端検知情報を取得し、この先端検知情報に基づいて用紙裏面の画像転写タイミングを揃えるようになされる。
【０００３】
この種の画像形成装置に関連して特許文献１には、カラー画像形成装置が開示されている。このカラー画像形成装置によれば、画像形成手段、レジストローラ、転写ベルト、反転搬送部、第１、第２転写材測長部及び画像制御手段を備え、転写ベルトに担持された転写材の両面にカラー画像を形成するようになされる。第１転写材測長部は、画像形成手段へ搬送される転写材の表面に画像を転写する前、又は転写中に、転写材の長さを測定する。レジストローラは、画像形成手段へ転写材を搬送するタイミングを取る。画像形成手段では、光走査装置を有した書き込み部等が、転写材に複数の像担持体に画像を形成する。
【０００４】
転写ベルトはモータにより独立に駆動され、各像担持体の転写位置を移動し、レジストローラによって搬送タイミングが取られる転写材に画像を転写する。その後、転写材の表面画像が定着される。反転搬送部は表面に画像が転写された転写材を反転してレジストローラヘ再び送る。第２転写材測長部は、転写材の裏面に画像を転写する前に、転写材の長さを測定する。これを前提にして、画像制御手段は、第１転写材測長部及び第２転写材測長部による測定結果から、転写材の裏面に転写する画像の位置や長さを調整するように画像形成手段を制御する。
【０００５】
このとき、画像制御手段は、第１転写材測長部により検出された転写材の長さをＬ１とし、第２転写紙測長部により検出された転写材の長さをＬ２とすると、ｋ＝Ｌ２／Ｌ１なる係数ｋを算出し、この係数ｋを転写ベルトを駆動するモータの駆動パルスに乗算して、転写材の裏面の転写時の送り速度を決定するようになされる。このように画像形成装置を構成すると、転写材の表面画像の定着後に、転写材に伸び、又は縮みが生じた場合でも、裏面に画像を形成した時に、その画像面積と転写材面との比を表面画像と同様に常に一定に維持できるというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−３１９６７５号公報（第３頁  図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、所定の移動速度で搬送される用紙の先端を検知して先端検知情報を取得し、この先端検知情報に基づいて用紙表面に画像を形成する機能を備えた画像形成装置によれば、次のような問題がある。
【０００８】
ｉ．レジストローラと転写手段との間で用紙を減速する位置には、１つの先端検知センサが配置され、用紙搬送用の制御装置は、用紙がレジストローラから転写手段に至るまでの到達時間が一定となるように用紙搬送制御を実行している。しかし、先端検知センサから転写手段に至るまでの速度変動を補正していないので、転写手段における用紙到達時刻の変動を起因として、画像が転写された用紙間又は用紙表裏間の画像先端位置のばらつきが懸念される。
【０００９】
ii．上述の先端検知センサには、発光素子及び受光素子を有した反射型の光学センサが使用される場合が多い。反射型の光学センサによれば、赤外線を含む外乱光の影響をキャンセルするため、所定の周波数の発光制御信号により発光素子をスイッチング制御している。しかし、用紙の搬送速度（通紙線速）が画像形成速度の向上から現行よりも早くなった場合、スイッチング制御による検知遅れが、先端検知センサの用紙検知性能に大きく影響することが懸念される。
【００１０】
iii．また、特許文献１に見られるようなカラー画像形成装置によれば、両面モードが設定されると、用紙の表裏面に形成される画像の大きさを揃えるために、搬送中の用紙の先端及び後端を検知して用紙の長さを算出し、用紙の長さから係数ｋを算出し、この係数ｋを表裏画像の倍率に反映させている。しかし、上述のiiの問題点が存在する。
【００１１】
iv．因みに、発光素子や、受光素子等の光学センサを一直線上に敷き詰めたラインセンサを用紙搬送方向に沿って長細く配置して、用紙搬送位置を検知する方法が考えられるが、用紙搬送方向に光学センサを走査するようになるためセンサ走査時間がかかる。走査範囲に応じてラインセンサにおける光学センサを狭める技術も報告されているが、用紙が進むにつれて、走査時間による検知誤差が大きくなり、上述の問題の解決に至っていないのが現状である。
【００１２】
そこで、この発明は上述した課題を解決したものであって、安価な反射型の光学センサを用いた場合であっても、用紙等の物体通過タイミングの検知精度を低下させることなく、また、用紙等の搬送（移動）速度が速くなった場合であっても、外乱光の影響を最小限に抑えつつ、用紙等の先端や後端を精度良く検知できるようにした画像形成装置及びセンサ制御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】
【００１３】
上記課題を解決するために、請求項１に係る画像形成装置は、像担持体に形成された画像を所定の用紙に転写する転写部と、前記用紙の搬送開始点に設けられた搬送ローラを有して前記転写部に用紙を搬送する用紙搬送部と、前記転写部と前記搬送ローラとの間に所定の間隔を有して直列に配設され、少なくとも、各々が発光素子及び受光素子を有して、所定の移動速度で搬送される用紙の先端を順次検知して先端検知情報を出力する二以上のセンサと、各々の前記センサから出力される先端検知情報に基づいて前記用紙の搬送速度を調整するように前記用紙搬送部を制御する制御部とを備え、前記第１番目のセンサが前記用紙の搬送開始点から既知の距離を隔てた位置に配設される場合であって、前記制御部は、各々の前記発光素子へ供給される所定の周波数の発光制御信号を前記センサの配置情報及び物体の速度情報に基づいて前記周波数を変調制御することを特徴とするものである。
【００１４】
請求項１に係る画像形成装置によれば、用紙搬送部は、用紙の搬送開始点に設けられた搬送ローラを有して転写部に用紙を搬送する。転写部は、像担持体に形成された画像を所定の用紙に転写する。二以上のセンサは、転写部と搬送ローラとの間に所定の間隔を有して直列に配設され、少なくとも、各々が発光素子及び受光素子を有して、所定の移動速度で搬送される用紙の先端を順次検知して先端検知情報を出力する。第１番目のセンサは、物体の搬送開始点から既知の距離を隔てた位置に配設される。
【００１５】
制御部は、各々のセンサから出力される先端検知情報に基づいて用紙の搬送速度を調整するように用紙搬送部を制御する。これを前提にして、制御部は、各々の発光素子へ供給される所定の周波数の発光制御信号をセンサの配置情報及び物体の速度情報に基づいて周波数の変調制御する。例えば、制御部は、用紙の到達予測上限時刻から到達予測下限時刻に至る各々のセンサの検知期間に対応して、所定のパルス幅を有した基準信号により発光制御信号をＰＷＭ（パルス幅変調：pulse width modulation）変調するようになされる。
【００１６】
従って、受光素子が用紙の先端を検知する検知期間を当該用紙の搬送速度に対応して可変設定できるようになる。しかも、用紙の先端がセンサに到達する予測時刻の前後±α期間のみセンサを用紙先端検知機能として働かせることができる。ここに用紙先端検知機能とは、用紙の先端がセンサに到達すると予測された時刻の手前からセンサの駆動を開始し、その先端がセンサ通過中はセンサを駆動したまま、及び、その先端がセンサを通過した後にセンサを停止する機能をいう。
【００１７】
請求項２に記載の画像形成装置は、請求項１において、前記搬送ローラから既知の距離を隔てた位置を基準にして前記転写部と前記搬送ローラとの間に所定の間隔を有して２個以上のセンサが直列に配設される場合であって、前記制御部は、前記用紙の搬送開始時刻から所定の時間経過後に第１のセンサの駆動を開始し、前記第１のセンサが用紙の先端を検知すると、当該第１のセンサによる用紙先端検知に基づいて第２のセンサの駆動を開始し、前記第２のセンサが用紙の先端を検知すると、当該第２のセンサによる用紙先端検知に基づいて第１のセンサの駆動を停止すると共に、第３のセンサの駆動を開始し、前記第３のセンサが用紙の先端を検知すると、当該第３のセンサによる用紙先端検知に基づいて第２のセンサの駆動を停止すると共に、第ｎのセンサの駆動を開始し、前記第ｎのセンサが用紙の先端を検知すると、当該第ｎのセンサによる用紙先端検知に基づいて第ｎ−１のセンサの駆動を停止し、所定の時間経過後に第ｎのセンサの駆動を停止することを特徴とするものである。
【００１８】
請求項３に記載の画像形成装置は、請求項２において、前記制御部は、前記用紙が所定の長さを有する場合であって、４個の前記センサで当該用紙の後端検知情報を出力する場合に、前記用紙の長さの情報及び速度の情報から計算した前記搬送開始時刻を基準とした用紙の通過時間経過後に第１のセンサの駆動を開始し、前記第１のセンサが用紙の後端を検知すると、当該第１のセンサによる用紙後端検知に基づいて第２のセンサの駆動を開始し、前記第２のセンサが用紙の後端を検知すると、当該第２のセンサによる用紙後端検知に基づいて第１のセンサの駆動を停止すると共に、第３のセンサの駆動を開始し、前記第３のセンサが用紙の後端を検知すると、当該第３のセンサによる用紙後端検知に基づいて第２のセンサの駆動を停止すると共に、第４のセンサの駆動を開始し、前記第４のセンサが用紙の後端を検知すると、当該第４のセンサによる用紙後端検知に基づいて第３のセンサの駆動を停止し、所定の時間経過後に第４のセンサの駆動を停止することを特徴とするものである。
【００１９】
請求項４に記載の画像形成装置は、請求項２又は３において、前記制御部は、前記用紙の長さの情報及び搬送速度の情報に対応して前記発光制御信号の周波数又はデューティ比を可変設定することを特徴とするものである。
【００２０】
請求項５に記載のセンサ制御装置は、発光素子及び受光素子を有して、物体の移動開始点から既知の距離を隔てた位置に配設され、所定の移動速度で搬送される物体の先端を検知して先端検知情報を出力するセンサを制御するセンサ制御装置であって、前記センサを発光制御するための発光制御信号を前記発光素子に供給する信号供給部と、前記信号供給部から発光素子へ供給される発光制御信号を前記センサの配置情報及び物体の速度情報に基づいて変調制御する制御部とを備えることを特徴とするものである。
【００２１】
請求項５に係るセンサ制御装置によれば、信号供給部は、発光制御信号を発光素子に供給して当該センサを発光制御する。これを前提にして、制御部は、信号供給部から発光素子へ供給される発光制御信号を、センサの配置情報及び物体の速度情報に基づいて変調制御するようになる。従って、受光素子が物体の先端を検知する検知期間を当該物体の移動速度に対応して可変設定できるようになる。しかも、物体の先端がセンサに到達する予測時刻の前後±α期間のみセンサの物体先端検知機能を働かせることができる。
【００２２】
請求項６に係るセンサ制御装置は、請求項５において、前記制御部は、前記物体の先端が移動開始時刻を基準として前記センサを通過すると予測される到達予測時刻を当該センサの距離の情報及び前記物体の移動速度の情報から計算するステップと、計算された前記到達予測時刻を基準にして前記物体の到達予測上限時刻及び到達予測下限時刻を設定するステップと、設定された前記到達予測上限時刻に前記センサを駆動して前記物体の先端を検知するステップと、設定された前記到達予測下限時刻に前記センサを停止するステップとを有することを特徴とするものである。
【００２３】
請求項７に記載のセンサ制御装置は、請求項６において、前記制御部は、前記物体の到達予測上限時刻から到達予測下限時刻に至る前記センサの検知期間に対応して、所定のパルス幅を有した基準信号により前記発光制御信号をＰＷＭ変調することを特徴とするものである。
【００２４】
請求項８に記載のセンサ制御装置は、請求項６又は７において、前記制御部は、前記物体が所定の長さを有する場合であって、前記センサで当該物体の後端検知情報を出力する場合に、前記物体の後端が移動開始時刻を基準として前記センサを通過すると予測される抜け予測時刻を当該物体の長さの情報及び移動速度の情報から計算するステップと、計算された前記抜け予測時刻を基準にして前記物体の抜け予測上限時刻及び抜け予測下限時刻を設定するステップと、設定された前記抜け予測上限時刻に前記センサを駆動して前記物体の後端を検知するステップと、設定された前記抜け予測下限時刻に当該センサを停止するステップとを有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２５】
請求項１に係る画像形成装置によれば、発光素子及び受光素子を有して、用紙の搬送開始点から既知の距離を隔てた位置に配設された二以上のセンサを制御する制御部を備え、この制御部は、発光素子へ供給される発光制御信号を各々のセンサの配置情報及び用紙の速度情報に基づいて変調制御するようになされる。
【００２６】
この構成によって、各々のセンサの受光素子が用紙の先端を検知する検知期間を当該用紙の搬送速度に対応して可変設定できるようになる。しかも、用紙の先端がセンサに到達する予測時刻の前後±α期間のみセンサを用紙先端検知機能として働かせることができる。従って、レジストローラから転写部に搬送される用紙の搬送速度を補正制御する用紙搬送部を備えた画像形成装置を提供できるようになる。
【００２７】
これにより、安価な反射型の光学センサを用いた場合であっても、用紙等の物体通過タイミングの検知精度を低下させることなく、また、用紙等の搬送（移動）速度が速くなった場合であっても、赤外線を含む外乱光の影響を最小限に抑えつつ、用紙等の先端や後端を精度良く検知できるようになる。
【００２８】
請求項２に係る画像形成装置によれば、転写部と搬送ローラとの間に所定の間隔を有して４個のセンサが直列に配設される場合に、用紙の搬送開始時刻から所定の時間経過後に第１のセンサの駆動を開始し、第１のセンサが用紙の先端を検知すると、当該第１のセンサによる用紙先端検知に基づいて第２のセンサの駆動を開始するように制御する制御部が備えられるので、第２のセンサから第４のセンサの駆動及び停止も同様にして用紙の先端検知に基づいて制御できるようになる。
【００２９】
請求項３に係る画像形成装置によれば、用紙が所定の長さを有する場合であって、４個のセンサが直列に配設される場合に、用紙の搬送開始時刻から所定の時間経過後に第１のセンサの駆動を開始し、第１のセンサが用紙の後端を検知すると、当該第１のセンサによる用紙後端検知に基づいて第２のセンサの駆動を開始するように制御する制御部が備えられるので、第２のセンサから第４のセンサの駆動及び停止も同様にして用紙の後端検知に基づいて制御できるようになる。
【００３０】
請求項４に係る画像形成装置によれば、用紙の長さの情報及び搬送速度の情報に対応して発光制御信号の周波数又はデューティ比を可変設定する制御部が備えられるので、用紙の先端がセンサに到達する時刻の前後±α期間のみセンサを用紙先端検知機能として働かせることができる。
【００３１】
請求項５に係るセンサ制御装置によれば、発光素子及び受光素子を有して、物体の移動開始点から既知の距離を隔てた位置に配設されたセンサを制御する制御部を備え、この制御部は、信号供給部から発光素子へ供給される発光制御信号をセンサの配置情報及び物体の速度情報に基づいて変調制御するようになされる。
【００３２】
この構成によって、受光素子が物体の先端を検知する検知期間を当該物体の移動速度に対応して可変設定できるようになる。しかも、物体の先端がセンサに到達する予測時刻の±αのみセンサの物体先端検知機能を働かせることができる。これにより、レジストローラから転写部に物体を一定速度で搬送する用紙搬送系の制御装置に当該センサ制御装置を十分に応用できるようになる。
【００３３】
請求項６に係るセンサ制御装置によれば、物体の先端が移動開始時刻を基準として各々のセンサを通過すると予測される到達予測時刻をセンサの距離の情報及び物体の移動速度の情報から計算する制御部が備えられるので、到達予測上限時刻にセンサの物体先端検知機能を働かせて物体の先端を検知できるようになる。
【００３４】
請求項７に係るセンサ制御装置によれば、センサの検知期間に対応して、所定のパルス幅を有した基準信号により発光制御信号をＰＷＭ変調する制御部が備えられるので、物体の先端がセンサに到達する予測時刻の前後±α期間のみセンサを用紙先端検知機能として働かせることができる。
【００３５】
請求項８に係るセンサ制御装置によれば、用紙の後端が移動開始時刻を基準としてセンサを通過すると予測される抜け予測時刻をセンサの距離の情報及び物体の移動速度の情報から計算する制御部が備えられるので、抜け予測上限時刻にセンサの物体後端検知機能を働かせて物体の後端を検知できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に係る実施形態としての複写機１００の構成例を示す説明図である。
【図２】複写機１００の制御系の構成例を示すブロック図である。
【図３】用紙端部検出用の４個のセンサＳａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄの配置例を示す斜視図である。
【図４】反射型の光学センサの内部構成例を示す回路図である。
【図５】（Ａ）〜（Ｉ）は演算装置３２における発光制御例を示す動作タイムチャートである。
【図６】演算装置３２におけるセンサ発光及び用紙搬送制御例（その１）を示すフローチャートである。
【図７】演算装置３２におけるセンサ発光及び用紙搬送制御例（その２）を示すフローチャートである。
【図８】演算装置３２におけるセンサ発光及び用紙搬送制御例（その３）を示すフローチャートである。
【図９】第２の実施形態としてのセンサ制御装置２００の構成例を示すブロック図である。
【図１０】センサ制御装置２００の動作例（その１）を示す説明図である。
【図１１】（Ａ）〜（Ｃ）は、センサ制御装置２００の動作例（その２）を示す説明図である。
【図１２】センサ制御装置２００によるセンサ２１の制御例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態に係る画像形成装置及びセンサ制御装置について説明をする。
【００３８】
＜第１の実施形態＞
図１に示す複写機１００は画像形成装置の一例を構成するものであり、例えば、原稿ｄから読み取って得た画像データに基づいて所定の用紙Ｐに画像を形成するものである。
【００３９】
複写機１００は装置本体部１０１を有している。装置本体部１０１には、画像読取部１、画像処理部２、画像書込み部３、画像形成部４、給紙カセット５１，５２，５３、手差し給紙トレイ５４、排紙トレイ５５、第１給紙部６１，６２，６３，６４、第２給紙部６６、定着装置７、排紙部８、自動両面コピー給紙部（ＡＤＵ）８２、操作表示部９が設けられている。
【００４０】
画像読取部１は、原稿ｄを走査露光して画像を読み取り、画像データＤ１（図２参照）を出力する。画像読取部１にはスキャナが使用される。画像データＤ１は、画像読取部１から得られる他、パソコン等からの画像信号、ネットワークからの外部信号、ファクシミリからの画像信号等を入力してデジタル処理したものでもよい。
【００４１】
装置本体部１０１の上部には、自動原稿送り装置ＤＦが搭載されている。自動原稿送り装置ＤＦの原稿台上に載置された原稿ｄは、矢印方向に搬送され、画像読取部１の光学系により原稿ｄの片面又は両面の画像が読みとられ、ＣＣＤ（固体撮像素子）を使用したイメージセンサ１Ａに読み込まれる。イメージセンサ１Ａにより光電変換されたアナログの画像信号は、画像処理部２において、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換処理、シェーディング補正処理、画像圧縮処理等を行った後、画像データＤ１となって画像書込み部３に転送される。
【００４２】
画像書込み部３においては、レーザーダイオード（ＬＤ）から出射されたレーザー出力光が画像形成部４の感光体ドラム４１に照射され、静電潜像を形成する。画像書込み部３に隣接する画像形成部４においては、用紙Ｐの所定の面に画像を形成するために、帯電、露光、現像、転写、分離、クリーニング等の処理が行われる。感光体ドラム４１の下方には転写部４２が設けられる。この例では、画像形成部４に関して、白黒用の画像形成機能について説明しているが、もちろん、イエロー（Ｙ）色、マゼンタ（Ｍ）色、シアン（Ｃ）色、黒（Ｋ）色のカラー用の画像形成機能を備えた画像形成部４を構成するようにしてもよい。
【００４３】
画像形成部４の下方には給紙カセット５１〜５３及び第１給紙部６１〜６４が備えられる。装置本体部１０１の図示の右側面の側には、手差し給紙トレイ５４が設けられる。給紙カセット５１〜５３又は、手差し給紙トレイ５４から第１給紙部６１〜６４により給送された用紙Ｐは、第２給紙部６６（レジストローラ等）により用紙搬送制御を受けて転写部４２に搬送される。第２給紙部６６は用紙Ｐの搬送タイミングと画像転写位置とを合わせる機能を有している。転写部４２は、搬送タイミングが合わせ込まれた用紙Ｐの所定の面に画像を転写（担持）する。
【００４４】
画像を担持した用紙Ｐは、定着装置７により定着され、排紙部８から排紙トレイ５５等に排紙される。定着装置７の下流側には、搬送路切換板８１及び自動両面コピー給紙部８２が設けられる。定着後の用紙Ｐは、両面印刷モードが設定されている場合であって、排紙される前に、搬送路切換板８１により自動両面コピー給紙部８２に送り込まれ、片面画像処理済みの用紙Ｐが再び画像形成部４において、両面画像処理された後に、排紙部８から排紙トレイ５５へ排出するようになされる。
【００４５】
続いて、図２〜図４を参照して、複写機１００の制御系の構成例について説明する。図２に示す複写機１００の制御系の構成例によれば、画像読取部１、自動原稿送り装置ＤＦ、画像形成部４及び定着装置７の他に、用紙端部検出用のｉ個（ｉ＝２〜ｎ、ｎ＝４）のセンサＳａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄ、画像書込み部３、操作表示部９、転写部４２、用紙搬送部６０及び制御ユニット９０を有して構成される。画像読取部１、自動原稿送り装置ＤＦ、画像形成部４及び定着装置７については、図１でその機能を説明しているので、ここではその説明を省略する。
【００４６】
操作表示部９は画像濃度や、複写枚数、用紙サイズ、紙種、斤量、給紙カセット選択等の画像形成条件を設定するように操作される。操作表示部９は、操作データＤ９２を制御ユニット９０へ出力し、又は、制御ユニット９０から表示データＤ９１を入力する。操作データＤ９２は、例えば、画像形成部４によって画像が形成される用紙Ｐに関して、給紙トレイ選択を指示するためのデータである。表示データＤ９１は、例えば、基本設定画面や、設定メニュー画面、ユーザ設定画面、コピー設定画面等（図示せず）を表示するためのデータである。操作表示部９には液晶表示装置や、タッチパネル、テンキー等の入力ツールが使用される。
【００４７】
制御ユニット９０は、図示しない画像処理部、画像制御ＣＰＵ、ＤＲＡＭ制御ＩＣ、圧縮・伸長ＩＣ、プログラムメモリ、システムメモリ（ＲＡＭ）、画像メモリ、不揮発メモリ、ＩＯインターフェースを有して構成される。制御ユニット９０は、複写時に、画像読取部１で原稿画像が全て読み込まれると、画像処理制御、用紙搬送制御及び画像形成制御を実行する。
【００４８】
例えば、制御ユニット９０は、画像処理部２に入力された画像データＤ１を圧縮するように画像処理制御を実行して、圧縮後の画像データＤ１を画像メモリに記憶する。画像形成時、画像メモリから画像データＤ１を読み出して伸長し、伸長後の画像データＤ１を画像書込み部３に出力する。
【００４９】
また、制御ユニット９０は操作表示部９によって設定された画像濃度で感光体ドラム４１にトナー画像を形成するように画像形成制御を実行する。更に、制御ユニット９０は操作表示部９によって設定された給紙カセット５１等から用紙Ｐを繰り出して当該用紙Ｐを転写部４２に搬送するように用紙搬送制御を実行する。
【００５０】
この例で、画像書込み部３はレーザーダイオード３Ａ（ＬＤ）及びプリンタ制御部３Ｂを有している。プリンタ制御部３Ｂは制御ユニット９０に接続され、当該制御ユニット９０から転送されてくるプリント制御データＤ3Bに基づいてレーザーダイオード３Ａ及び画像形成部４を制御する。プリント制御データＤ3Bにはクロック信号ＣＬＫ、カウント制御信号ＳＲ／Ｓ、線速データＤｖ及び、所定の周波数のセンサベース信号Ｓｆが含まれる。
【００５１】
レーザーダイオード３Ａは、画像書込み部３で図示しない画像書込み用のレジスタ等に接続され、伸長後の画像データＤ１に基づいて所定の強度のレーザー出力光を出射する。プリンタ制御部３Ｂには画像形成部４が接続される。画像形成部４では、帯電、露光、現像、転写、分離、クリーニング等の処理が行われ、用紙Ｐの所定の面に画像を形成するようになされる。
【００５２】
例えば、レーザーダイオード３Ａから出射されたレーザー出力光は、画像形成部４で、図１に示した感光体ドラム４１に照射され、静電潜像を形成する。画像形成部４の下方には転写部４２が設けられ、感光体ドラム４１に形成されたトナー画像を所定の用紙Ｐに転写する（画像形成制御）。
【００５３】
この例で、プリンタ制御部３Ｂは、カウンタ３１及び演算装置３２を有している。演算装置３２にはＣＰＵ（中央処理装置）や、ＭＰＵ（マイクロプロセッサユニット）等が使用される。プリンタ制御部３Ｂは、制御部の一例を構成し、少なくとも、クロック信号ＣＬＫ、カウント制御信号ＳＲ／Ｓ、線速データＤｖ、所定の周波数のセンサベース信号Ｓｆ及び用紙検出信号Ｓ１１，Ｓ２１，Ｓ３１，Ｓ４１を入力して、４個のセンサＳａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄのオン・オフ制御を実行すると共に、用紙搬送部６０の出力制御を実行する。
【００５４】
カウンタ３１は制御ユニット９０に接続される。カウンタ３１は制御ユニット９０からクロック信号ＣＬＫ及び、カウント制御信号ＳＲ／Ｓを入力してカウント信号（以下データＣ１〜Ｃ４という）を出力する。例えば、カウンタ３１は、レジストスタート起動後にカウントアップして、データＣ１〜Ｃ４を順次発生する。カウント制御信号ＳＲ／Ｓは、カウンタリセット用のリセット信号ＳＲ及び、カウンタセット用のセット信号ＳＳから構成される。
【００５５】
カウンタ３１には、演算装置３２が接続され、カウンタ３１が発生するデータＣ１〜Ｃ４を入力した演算装置３２は、センサ駆動制御を実行する。演算装置３２は、データＣ１〜Ｃ４、線速データＤｖ、所定の周波数のセンサベース信号Ｓｆ及び用紙検出信号Ｓ１１，Ｓ２１，Ｓ３１，Ｓ４１を入力して、４個のセンサＳａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄのオン・オフ制御を実行すると共に、用紙搬送部６０の出力制御を実行する。
【００５６】
演算装置３２には用紙端部検出用の４個のセンサＳａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄが接続される。４個のセンサＳａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄは、二以上のセンサの一例を構成し、転写部４２とレジストローラ６６ａとの間に所定の間隔を有して直列に配設され、少なくとも、各々が図４に示すように発光素子７１及び受光素子７２を有して構成される。センサＳａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄには反射型の光学センサが使用される。
【００５７】
この例で、搬送開始位置Ｐｓを基準にした第１番目のセンサＳａは、所定の線速Ｖで搬送される用紙Ｐの先端を検知して用紙検出信号Ｓ１１（先端検知情報）を出力する。例えば、センサＳａは、図３に示す搬送経路１０２において、用紙Ｐの搬送開始位置Ｐｓから既知の距離ｄ１を隔てた位置（以下配設位置Ｐａという）に配設されている。搬送開始位置Ｐｓは、図３において、レジストローラ６６ａが用紙Ｐを挟むニップ位置に規定（設定）される。搬送開始位置Ｐｓは配置情報を構成する。
【００５８】
センサＳｂは、同様にして搬送される用紙Ｐの先端を検知して用紙検出信号Ｓ２１（先端検知情報）を出力する。この例で、同位置を基準にした第２番目のセンサＳｂは、用紙Ｐの搬送開始位置Ｐｓから既知の距離ｄ２（ｄ１＋ρ）を隔てた位置（以下配設位置Ｐｂという）に配設されている。センサＳｃは、同様にして搬送される用紙Ｐの先端を検知して用紙検出信号Ｓ３１（先端検知情報）を出力する。この例で、同位置を基準にした第３番目のセンサＳｃは、用紙Ｐの搬送開始位置Ｐｓから既知の距離ｄ３（ｄ２＋ρ）を隔てた位置（以下配設位置Ｐｃという）に配設されている。
【００５９】
センサＳｄは、同様にして搬送される用紙Ｐの先端を検知して用紙検出信号Ｓ４１（先端検知情報）を出力する。この例で、同位置を基準にした第４番目のセンサＳｄは、用紙Ｐの搬送開始位置Ｐｓから既知の距離ｄ４（ｄ３＋ρ）を隔てた位置（以下配設位置Ｐｄという）に配設されている。これにより、用紙Ｐの先端を４個のセンサＳａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄで順次検知できるようになる。上述のセンサＳａの配設位置Ｐａ、センサＳｂの配設位置Ｐｂ、センサＳｃの配設位置Ｐｃ及び、センサＳｄの配設位置Ｐｄは配置情報［Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄ］を構成する。
【００６０】
上述の演算装置３２はカウンタ３１からデータＣ１を入力し、データＣ１に基づいてセンサＳａを常時ＯＮ（オン）動作の状態に設定する。例えば、センサＳａの発光制御信号Ｓ１２をスイッチング状態から、その発光素子７１を連続点灯するパルス幅の長い発光制御信号Ｓ１２に変調する。このパルス幅変調された発光制御信号Ｓ１２はセンサＳａに出力される。センサＳａは発光制御信号Ｓ１２に基づいてオン動作の状態となる。
【００６１】
演算装置３２はカウンタ３１からデータＣ２を入力し、データＣ２に基づいてセンサＳｄの発光制御信号Ｓ４２を立ち下げるために、センサＳｄを常時ＯＮ動作の状態からスイッチングＯＮの動作状態に設定を変更する。センサＳｄは、パルス幅変調された発光制御信号Ｓ４２が１ｍsec周期の周波数の発光制御信号Ｓ４２に変調されることで、その駆動を停止する。
【００６２】
演算装置３２はカウンタ３１からデータＣ３を入力し、例えば、データＣ３に基づいて用紙Ｐの後端検知時のセンサＳａ等の駆動開始時刻を設定する。このとき、演算装置３２は、センサＳａの発光制御信号Ｓ１２をスイッチング状態から、その発光素子７１を連続点灯するパルス幅の長い発光制御信号Ｓ１２に変調する。このパルス幅変調された発光制御信号Ｓ１２を入力したセンサＳａはオン動作の状態となる。
【００６３】
演算装置３２はカウンタ３１からデータＣ４を入力し、例えば、データＣ４に基づいてセンサＳｄの発光制御信号Ｓ４２を立ち下げるために、センサＳｄを常時ＯＮ動作の状態からスイッチングＯＮの動作状態に設定を変更する。このとき、センサＳｄは、パルス幅変調された発光制御信号Ｓ４２が１ｍsec周期の周波数の発光制御信号Ｓ４２に変調されることで、その駆動を停止するようになる。
【００６４】
また、図２に示した演算装置３２には、４個のセンサＳａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄの他に用紙搬送部６０が接続される。用紙搬送部６０は、搬送ローラの一例となるレジストローラ６６ａ及び、このレジストローラ６６ａや、図示しない他の搬送ローラを駆動する搬送駆動用のモータ６６ｂを有して、転写部４２に用紙Ｐを搬送する。例えば、用紙搬送部６０は、給紙カセット５１，５２又は５３等から給送される用紙Ｐをレジストローラ６６ａによって搬送タイミングを整えて転写部４２へ給送する。
【００６５】
レジストローラ６６ａは、図１に示した第２給紙部６６であって、図３に示した用紙Ｐの搬送開始位置Ｐｓに設けられている。モータ６６ｂは演算装置３２に接続される。演算装置３２はモータ６６ｂに搬送制御信号Ｓ６６を出力する。モータ６６ｂは搬送制御信号Ｓ６６に基づいてレジストローラ６６ａを駆動し、用紙Ｐを搬送開始位置Ｐｓから転写部４２に搬送するようになされる。モータ６６ｂは他の搬送ローラを駆動するために複数備えられる。
【００６６】
演算装置３２は、用紙搬送部６０のシーケンス制御を実行しつつ、各々のセンサＳａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄで制御対象となったセンサＳａ等の発光制御を順次実行する。例えば、演算装置３２は、各々のセンサＳａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄから出力される用紙検出信号Ｓ１１〜Ｓ４１（先端検知情報）に基づいて用紙Ｐの搬送速度（線速Ｖ）を調整するように用紙搬送部６０を制御する（シーケンス制御）。
【００６７】
また、演算装置３２は、幾何学的（機械的）に設置された４個のセンサＳａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄを通過する用紙Ｐの通過タイミングを、当該用紙Ｐの搬送速度（線速Ｖ）の情報から算出（推定）する。演算装置３２は、用紙ＰがセンサＳａ等を通過する直前に、当該センサＳａ等の動作状態をスイッチング制御から発光デューティ制御へ変更する。
【００６８】
演算装置３２のスイッチング制御によれば、用紙Ｐの長さ情報及び搬送速度の情報に対応して所定の周波数（Ex．１ｍsec周期の高周波）の発光制御信号Ｓ１２がセンサＳａ等に供給される。例えば、発光素子７１から受光素子７２には、当該センサＳａ等を設置する環境の赤外線を含む外乱光の影響をキャンセルするために、極めて短い周期の光が照射されることから、センサ自体そのセンサ機能を停止（オフ）した状態となされる。
【００６９】
また、演算装置３２の発光デューティ制御によれば、発光制御信号Ｓ１２の１パルスのデューティ比を可変設定するようにパルス幅が長く設定される。例えば、発光素子７１から受光素子７２には、長い周期の光が連続照射されることから、用紙Ｐの端部を検知するセンサ機能を発揮する状態となされる。このような対象センサの発光制御を実行すると、用紙Ｐの先端がセンサＳａ等に到達する予測される到達予測時刻の±α期間のみ当該センサＳａ等を用紙先端検知機能として働かせることができる。
【００７０】
演算装置３２は、用紙Ｐの搬送開始時刻から所定の時間経過後にセンサＳａの駆動を開始し、センサＳａが用紙Ｐの先端を検知すると、当該センサＳａによる用紙先端検知に基づいてセンサＳｂの駆動を開始する。センサＳｂが用紙Ｐの先端を検知すると、当該センサＳｂによる用紙先端検知に基づいてセンサＳａの駆動を停止すると共に、センサＳｃの駆動を開始する。センサＳｃが用紙Ｐの先端を検知すると、当該センサＳｃによる用紙先端検知に基づいてセンサＳｂの駆動を停止すると共に、センサＳｄの駆動を開始する。
【００７１】
センサＳｄが用紙Ｐの先端を検知すると、当該センサＳｄによる用紙先端検知に基づいてセンサＳｃの駆動を停止し、所定の時間経過後にセンサＳｄの駆動を停止する。これにより、用紙通過タイミングの検知精度を向上させることで、用紙Ｐに転写される画像先端位置のばらつきを最小限に低減できるようになる。
【００７２】
この例では、用紙Ｐが所定の長さを有する場合であって、４個のセンサＳａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄが直列に配設される場合に、演算装置３２は、用紙Ｐの搬送開始時刻から所定の時間経過後にセンサＳａの駆動を開始し、センサＳａが用紙Ｐの後端を検知すると、当該センサＳａによる用紙後端検知に基づいてセンサＳｂの駆動を開始するように制御する。他のセンサＳｂ〜Ｓｄの駆動及び停止についても、同様に用紙Ｐの後端検知に基づいて制御がなされる。
【００７３】
例えば、４個のセンサＳａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄで当該用紙Ｐの後端検知情報を出力する場合、演算装置３２は、用紙Ｐの長さ情報及び、その搬送速度の情報から計算した駆動開始時刻に、まず、センサＳａの駆動を開始する。ここで、用紙Ｐの後端検知時のセンサＳａ等の駆動開始時刻（オン・タイミング）を決めるための用紙搬送時間をＴｘとし、紙斤量による用紙Ｐの遅れや進み要素を調整する値をマージンとしたとき、用紙搬送時間Ｔｘは、（１）式、すなわち、
Ｔｘ＝｛用紙Ｐの長手方向のサイズ（Ｌｍｍ）／線速Ｖ（ｍｍ／ｓ）｝−マージン
・・・・・・（１）
によって演算される。
【００７４】
この例で、センサＳａが用紙Ｐの後端を検知すると、当該センサＳａによる用紙後端検知に基づいてセンサＳｂの駆動を開始する。センサＳｂが用紙Ｐの後端を検知すると、当該センサＳｂによる用紙Ｐ後端検知に基づいてセンサＳａの駆動を停止すると共に、センサＳｃの駆動を開始する。センサＳｃが用紙Ｐの後端を検知すると、当該センサＳｃによる用紙後端検知に基づいてセンサＳｂの駆動を停止すると共に、センサＳｄの駆動を開始する。センサＳｄが用紙Ｐの後端を検知すると、当該センサＳｄによる用紙後端検知に基づいてセンサＳｃの駆動を停止し、所定の時間経過後にセンサＳｄの駆動を停止する。
【００７５】
ここでセンサＳａ等の内部構成例について説明する。図４に示すセンサＳａ等によれば、発光素子７１及び受光素子７２を有して構成される。発光素子７１は、インバータ７０１、ｎｐｎ型のバイポーラトランジスタ（以下単にトランジスタ７０２という）、発光ダイオード７０３を有して構成される。インバータ７０１の入力は図２に示した演算装置３２に接続され、演算装置３２からの発光制御信号Ｓ１２が供給される。
【００７６】
この例で、図２に示した演算装置３２は、当該センサをオフする場合は、所定の周波数（高周波数）の発光制御信号Ｓ１２を供給する。また、演算装置３２は、当該センサをオンする場合は、発光制御信号Ｓ１２の１パルスのデューティ比を可変設定するようにパルス幅が長く設定される。
【００７７】
インバータ７０１の出力は、スイッチング用のトランジスタ７０２のベースに接続される。トランジスタ７０２のコレクタは電源線ＶＣＣに接続される。トランジスタ７０２のエミッタは発光ダイオード７０３のアノードに接続される。発光ダイオード７０３のカソードは接地線ＧＮＤに接続される。
【００７８】
発光素子７１によれば、当該センサＳａ等のセンサ機能をオフ動作に設定する場合は、所定の周波数（高周波数）の基準信号を発光制御信号Ｓ１２とし、当該発光制御信号Ｓ１２がインバータ７０１を介してトランジスタ７０２のベースに供給される。トランジスタ７０２が所定の周波数（高周波数）の基準信号（図９参照）を発光制御信号Ｓ１２としてオン・オフするので、発光ダイオード７０３も所定の周波数（高周波数）でオン・オフする。これにより、センサＳａ等のセンサ機能をオフ動作に設定できるようになる。
【００７９】
当該センサＳａ等のセンサ機能をオン動作に設定する場合は、基準信号の１パルスのデューティ比を可変設定するようにパルス幅が長く設定された発光制御信号Ｓ１２が、インバータ７０１を介してトランジスタ７０２のベースに供給される。トランジスタ７０２は、基準信号のパルス幅が長く設定され、デューティ比を可変設定された発光制御信号Ｓ１２によって連続オンするので、発光ダイオード７０３も連続オンする。これにより、センサＳａ等のセンサ機能をオン動作に設定できるようになる。
【００８０】
また、受光素子７２は、５個の抵抗Ｒ１〜Ｒ５、１個の可変抵抗Ｒ６、１個の静電容量Ｃ、受光ダイオード７０４（ＰＤ）、アンプ７０５及び演算器７０６を有して構成される。抵抗Ｒ１は、その一端が電源線ＶＣＣに接続され、その他端が受光ダイオード７０４のアノード及び、抵抗Ｒ２及びＲ４の一端にそれぞれ接続される。抵抗Ｒ２の他端は接地線ＧＮＤに接続される。受光ダイオード７０４のカソードは抵抗Ｒ３の一端に接続される。抵抗Ｒ３の他端は、可変抵抗Ｒ６及び静電容量Ｃの各々の一端及びアンプ７０５の＋端子に接続される。
【００８１】
抵抗Ｒ４の他端は、アンプ７０５の−端子及び抵抗Ｒ５の一端に接続される。可変抵抗Ｒ６及び静電容量Ｃの他端はアンプ７０５の出力及び演算器７０６の入力に接続される。抵抗Ｒ５の他端は接地線ＧＮＤに接続され、アンプ７０５及び演算器７０６は電源線ＶＣＣ及び接地線ＧＮＤに接続される。
【００８２】
受光素子７２によれば、センサ機能をオン動作に設定された発光素子７１から出射された光が用紙Ｐの物体端部等に反射すると、その反射光が受光ダイオード７０４により受光される。受光ダイオード７０４は受光した反射光を光電変換して、アンプ７０５に用紙検出電圧等を出力する。一方、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ４，Ｒ５により電源電圧を分圧された判定用の基準電圧がアンプ７０５に供給される。アンプ７０５は、当該基準電圧と用紙検出電圧等を比較してその差分電圧を増幅して演算器７０６に出力する。
【００８３】
演算器７０６では、信号、周波数又は波長の違いを検出するために、判定用の基準電圧とアンプ７０５の出力電圧等を比較する。そして、判定用の基準電圧を越えるアンプ７０５の出力電圧が検出された場合は、用紙検出信号Ｓ１１（センサ出力信号）を演算装置３２に出力するようになる。判定用の基準電圧とアンプ７０５の出力電圧とを比較するのは、外乱と用紙検出信号Ｓ１１とを区別するためである。これにより、用紙Ｐの物体等の到達を検知できるようになる。
【００８４】
続いて、図５〜図８を参照して、演算装置３２における発光制御例及び用紙搬送制御例について説明する。この例では、複写機１００のレジストローラ６６ａから既知の距離ｄ１を隔てた位置を基準にして転写部４２とレジストローラ６６ａとの間に所定の間隔ρを有して４個のセンサＳａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄが直列に配設される場合である。センサＳａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄは、いずれも初期設定により、スイッチングの状態、すなわち、オフ動作の状態である。カウンタ３１はリセットされ、例えば、レジストスタートと共に起動される。
【００８５】
また、各々のセンサＳａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄの発光素子７１へ供給される所定の周波数の発光制御信号Ｓ１２，Ｓ２２，Ｓ３２，Ｓ４２をセンサＳａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄの配置情報［Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄ］及び用紙Ｐの搬送速度（線速Ｖ）の情報に基づいて演算装置３２によりデューティ比を可変設定するようにした。
【００８６】
なお、図５Ｆ〜Ｉにおいて、図中□で囲んだ”スイッチング”の期間は、各々のセンサＳａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄの発光素子７１を１ｍsec周期の周波数の発光制御信号Ｓ１２等でオン・オフする区間である。この”スイッチング”の期間は、センサＳａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄの各々のセンサ機能をオフ動作に設定する区間である。同図中に示す□で囲んだ”ＯＮ”の期間は、これらの発光素子７１を連続点灯する区間である。この”ＯＮ”の期間は、センサＳａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄの各々のセンサ機能をオン動作に設定する区間である。
【００８７】
これらを制御条件にして、図６に示すステップＳＴ１で演算装置３２はレジストスタートを待機する。その際に、図５Ａに示す搬送制御信号Ｓ６６がハイ・レベルに立ち上がることでレジストスタートが起動される。搬送制御信号Ｓ６６は、演算装置３２からモータ６６ｂに出力される。レジストスタートが起動された場合は、ステップＳＴ２でカウンタ３１をクリアする。
【００８８】
ステップＳＴ３で演算装置３２はレジストスタート起動後にカウンタ３１がデータＣ１をカウントアップしたか判別する。カウンタ３１がデータＣ１をカウントアップしていない場合は、カウントアップ判別を繰り返す。カウンタ３１がデータＣ１をカウントアップした場合は、ステップＳＴ４に移行して演算装置３２はセンサＳａを常時ＯＮ（オン）動作の状態に設定する。
【００８９】
この例では、搬送制御信号Ｓ６６の立ち上がると共に、カウンタ３１がデータＣ１をカウントアップすると、図５Ｆに示す第１番目のセンサＳａの発光制御信号Ｓ１２をスイッチング状態から、その発光素子７１を連続点灯するパルス幅の長い発光制御信号Ｓ１２に変調する。このパルス幅変調された発光制御信号Ｓ１２を入力したセンサＳａはオン動作の状態となる。
【００９０】
次に、ステップＳＴ５で演算装置３２は用紙ＰがセンサＳａに到達したかを判別する。用紙ＰがセンサＳａに到達していない場合は、用紙到達判別（監視）を繰り返す。この例で、センサＳａが、所定の線速Ｖで搬送される用紙Ｐの先端を検知すると、図５Ｂに示す検出無しの状態のハイ・レベルから、検出有りの状態のロー・レベルに立ち下がる用紙検出信号Ｓ１１（先端検知情報）を演算装置３２に出力するようになる。
【００９１】
用紙ＰがセンサＳａに到達した場合は、ステップＳＴ６に移行してセンサＳｂを常時ＯＮ動作の状態に設定する。つまり、センサＳａが用紙Ｐの先端を検知すると、当該センサＳａによる用紙先端検知に基づいてセンサＳｂの駆動を開始する。この例では、用紙検出信号Ｓ１１の立ち下がると共に、図５Ｇに示す第２番目のセンサＳｂの発光制御信号Ｓ２２をスイッチング状態から、その発光素子７１を連続点灯するパルス幅の長い発光制御信号Ｓ２２に変調するようになされる。
【００９２】
このパルス幅変調された発光制御信号Ｓ２２を入力したセンサＳｂはオン動作の状態となる。センサＳｂのオン動作の期間は、演算装置３２がデューティ比を可変設定することによりセンサＳａのオン動作の期間に比べて長く設定される。
【００９３】
次に、ステップＳＴ７で演算装置３２は用紙ＰがセンサＳｂに到達したかを判別する。用紙ＰがセンサＳｂに到達していない場合は、用紙到達判別を繰り返す。この例で、センサＳｂが、所定の線速Ｖで搬送される用紙Ｐの先端を検知すると、図５Ｃに示す検出無しの状態のハイ・レベルから、検出有りの状態のロー・レベルに立ち下がる用紙検出信号Ｓ２１（先端検知情報）を演算装置３２に出力するようになる。
【００９４】
用紙ＰがセンサＳｂに到達した場合は、ステップＳＴ８に移行してセンサＳａを常時ＯＮ動作の状態からスイッチングＯＮの動作状態に設定を変更する。つまり、センサＳｂが用紙Ｐの先端を検知すると、図５Ｆに示すセンサＳａの駆動を停止する。このとき、センサＳａは、パルス幅変調された発光制御信号Ｓ１２が１ｍsec周期の周波数の発光制御信号Ｓ１２に変調されることで、その駆動を停止する。
【００９５】
このセンサＳａの駆動停止と共に、当該センサＳｂによる用紙先端検知に基づいてセンサＳｃの駆動を開始するべく、ステップＳＴ９に移行して演算装置３２はセンサＳｃを常時ＯＮ動作の状態に設定する。この例では、用紙検出信号Ｓ２１が立ち下がると共に、図５Ｈに示す第３番目のセンサＳｃの発光制御信号Ｓ３２をスイッチング状態から、その発光素子７１を連続点灯するパルス幅の長い発光制御信号Ｓ３２に変調する。
【００９６】
このパルス幅変調された発光制御信号Ｓ３２を入力したセンサＳｃはオン動作の状態となる。センサＳｃのオン動作の期間は、演算装置３２がデューティ比を可変設定することによりセンサＳｂのオン動作の期間と同様にして長く設定される。
【００９７】
次に、ステップＳＴ１０で演算装置３２は用紙ＰがセンサＳｃに到達したかを判別する。用紙ＰがセンサＳｃに到達していない場合は、用紙到達判別を繰り返す。この例で、センサＳｃが、所定の線速Ｖで搬送される用紙Ｐの先端を検知すると、図５Ｄに示す検出無しの状態のハイ・レベルから、検出有りの状態のロー・レベルに立ち下がる用紙検出信号Ｓ３１（先端検知情報）を演算装置３２に出力するようになる。
【００９８】
用紙ＰがセンサＳｃに到達した場合は、ステップＳＴ１１に移行してセンサＳｂを常時ＯＮ動作の状態からスイッチングＯＮの動作状態に設定を変更する。つまり、センサＳｃが用紙Ｐの先端を検知すると、図５Ｇに示すセンサＳｂの駆動を停止する。このとき、センサＳｂは、パルス幅変調された発光制御信号Ｓ２２が１ｍsec周期の周波数の発光制御信号Ｓ２２に変調されることで、その駆動を停止する。
【００９９】
センサＳｂの駆動停止と共に、当該センサＳｃによる用紙先端検知に基づいてセンサＳｄの駆動を開始するべく、ステップＳＴ１２に移行して演算装置３２はセンサＳｄを常時ＯＮ動作の状態に設定する。この例では、用紙検出信号Ｓ３１が立ち下がると共に、図５Ｉに示す第４番目のセンサＳｄの発光制御信号Ｓ４２をスイッチング状態から、その発光素子７１を連続点灯するパルス幅の長い発光制御信号Ｓ４２に変調する。
【０１００】
このパルス幅変調された発光制御信号Ｓ４２を入力したセンサＳｄはオン動作の状態となる。センサＳｄのオン動作の期間は、演算装置３２がデューティ比を可変設定することによりセンサＳａのオン動作の期間と同様にして短く設定される。
【０１０１】
次に、ステップＳＴ１３で演算装置３２は用紙ＰがセンサＳｄに到達したかを判別する。用紙ＰがセンサＳｄに到達していない場合は、用紙到達判別を繰り返す。この例で、センサＳｄが、所定の線速Ｖで搬送される用紙Ｐの先端を検知すると、図５Ｅに示す検出無しの状態のハイ・レベルから、検出有りの状態のロー・レベルに立ち下がる用紙検出信号Ｓ４１（先端検知情報）を演算装置３２に出力するようになる。
【０１０２】
用紙ＰがセンサＳｄに到達した場合は、ステップＳＴ１４に移行してセンサＳｃを常時ＯＮ動作の状態からスイッチングＯＮの動作状態に設定を変更する。つまり、センサＳｄが用紙Ｐの先端を検知すると、図５Ｈに示すセンサＳｃの駆動を停止する。このとき、センサＳｃは、パルス幅変調された発光制御信号Ｓ３２が１ｍsec周期の周波数の発光制御信号Ｓ３２に変調されることで、その駆動を停止する。
【０１０３】
そして、図７に示すステップＳＴ１５に移行して演算装置３２は、カウンタ３１がデータＣ２をカウントアップしたかを判別する。この例では、カウンタ３１から出力されるデータＣ２（カウント信号）に基づいて発光制御信号Ｓ４２を立ち下げるようにしている。
カウンタ３１がデータＣ２をカウントアップしていない場合は、カウントアップ判別を繰り返す。
【０１０４】
カウンタ３１がデータＣ２をカウントアップした場合は、ステップＳＴ１６に移行してセンサＳｄを常時ＯＮ動作の状態からスイッチングＯＮの動作状態に設定を変更する。このとき、センサＳｄは、パルス幅変調された発光制御信号Ｓ４２が１ｍsec周期の周波数の発光制御信号Ｓ４２に変調されることで、その駆動を停止する。
【０１０５】
次に、ステップＳＴ１７に移行して演算装置３２はカウンタ３１がデータＣ３をカウントアップしたかを判別する。カウンタ３１がデータＣ３をカウントアップしていない場合は、カウントアップ判別を繰り返す。データＣ３は用紙Ｐの後端検知時のセンサＳａ等の駆動開始時刻ｔｘを設定するためのカウント値である。つまり、データＣ３は、先に説明した用紙搬送時間Ｔｘを求める（１）式により演算されるカウント値である。カウント値は、すなわち、駆動開始時刻ｔｘは、搬送制御信号Ｓ６６が立ち上がった時刻ｔ１と用紙搬送時間Ｔｘから算出され、カウントされる。この例でカウント値は、搬送制御信号Ｓ６６が立ち上がった時刻ｔ１＋用紙搬送時間Ｔｘにより設定（計算）される。
【０１０６】
カウンタ３１がデータＣ３をカウントアップした場合は、ステップＳＴ１８に移行して演算装置３２はセンサＳａを常時ＯＮ（オン）動作の状態に設定する。例えば、演算装置３２は、搬送制御信号Ｓ６６が立ち上がった時刻ｔ１＋用紙搬送時間Ｔｘを計算して得られた駆動開始時刻ｔｘに、図５Ｆに示す第１番目のセンサＳａの発光制御信号Ｓ１２をスイッチング状態から、その発光素子７１を連続点灯するパルス幅の長い発光制御信号Ｓ１２に変調する。このパルス幅変調された発光制御信号Ｓ１２を入力したセンサＳａはオン動作の状態となる。
【０１０７】
次に、ステップＳＴ１９で演算装置３２は用紙ＰがセンサＳａを抜けたか否かを判別する。用紙ＰがセンサＳａを抜けていない場合は、用紙抜け判別（監視）を繰り返す。この例で、センサＳａが、所定の線速Ｖで搬送される用紙Ｐの後端を検知すると、図５Ｂに示す検出無しの状態のハイ・レベルから、検出有りの状態のロー・レベルに立ち下がる用紙検出信号Ｓ１１（後端検知情報）を演算装置３２に出力するようになる。
【０１０８】
用紙ＰがセンサＳａを抜けた場合は、ステップＳＴ２０に移行してセンサＳｂを常時ＯＮ動作の状態に設定する。つまり、センサＳａが用紙Ｐの後端を検知すると、当該センサＳａによる用紙後端検知に基づいてセンサＳｂの駆動を開始する。この例では、用紙検出信号Ｓ１１の立ち上がりに同期して、図５Ｇに示す第２番目のセンサＳｂの発光制御信号Ｓ２２をスイッチング状態から、その発光素子７１を連続点灯するパルス幅の長い発光制御信号Ｓ２２に変調する。
【０１０９】
このパルス幅変調された発光制御信号Ｓ２２を入力したセンサＳｂはオン動作の状態となる。センサＳｂのオン動作の期間は、演算装置３２がデューティ比を可変設定することによりセンサＳａのオン動作の期間に比べて長く設定される。
【０１１０】
次に、ステップＳＴ２１で演算装置３２は用紙ＰがセンサＳｂを抜けたか否かを判別する。用紙ＰがセンサＳｂを抜けていない場合は、用紙抜け判別を繰り返す。この例で、センサＳｂが、所定の線速Ｖで搬送される用紙Ｐの後端を検知すると、図５Ｃに示す検出無しの状態のハイ・レベルから、検出有りの状態のロー・レベルに立ち下がる用紙検出信号Ｓ２１（後端検知情報）を演算装置３２に出力するようになる。
【０１１１】
用紙ＰがセンサＳｂを抜けた場合は、ステップＳＴ２２に移行してセンサＳａを常時ＯＮ動作の状態からスイッチングＯＮの動作状態に設定を変更する。つまり、センサＳｂが用紙Ｐの後端を検知すると、図５Ｆに示すセンサＳａの駆動を停止する。このとき、センサＳａは、パルス幅変調された発光制御信号Ｓ１２が１ｍsec周期の周波数の発光制御信号Ｓ１２に変調されることで、その駆動を停止する。
【０１１２】
このセンサＳａの駆動停止と共に、当該センサＳｂによる用紙後端検知に基づいてセンサＳｃの駆動を開始するべく、ステップＳＴ２３に移行して演算装置３２はセンサＳｃを常時ＯＮ動作の状態に設定する。この例では、用紙検出信号Ｓ２１の立ち上がると共に、図５Ｈに示す第３番目のセンサＳｃの発光制御信号Ｓ３２をスイッチング状態から、その発光素子７１を連続点灯するパルス幅の長い発光制御信号Ｓ３２に変調する。
【０１１３】
このパルス幅変調された発光制御信号Ｓ３２を入力したセンサＳｃはオン動作の状態となる。センサＳｃのオン動作の期間は、演算装置３２がデューティ比を可変設定することによりセンサＳｂのオン動作の期間と同様にして長く設定される。
【０１１４】
次に、ステップＳＴ２４で演算装置３２は用紙ＰがセンサＳｃを抜けたか否かを判別する。用紙ＰがセンサＳｃを抜けていない場合は、用紙抜け判別を繰り返す。この例で、センサＳｃが、所定の線速Ｖで搬送される用紙Ｐの後端を検知すると、図５Ｄに示す検出無しの状態のハイ・レベルから、検出有りの状態のロー・レベルに立ち下がる用紙検出信号Ｓ３１（後端検知情報）を演算装置３２に出力するようになる。
【０１１５】
用紙ＰがセンサＳｃを抜けた場合は、ステップＳＴ２５に移行してセンサＳｂを常時ＯＮ動作の状態からスイッチングＯＮの動作状態に設定を変更する。つまり、センサＳｃが用紙Ｐの後端を検知すると、図５Ｇに示すセンサＳｂの駆動を停止する。このとき、センサＳｂは、パルス幅変調された発光制御信号Ｓ２２が１ｍsec周期の周波数の発光制御信号Ｓ２２に変調されることで、その駆動を停止する。
【０１１６】
このセンサＳｂの駆動停止と共に、当該センサＳｃによる用紙後端検知に基づいてセンサＳｄの駆動を開始するべく、ステップＳＴ２６に移行してセンサＳｄを常時ＯＮ動作の状態に設定する。この例では、用紙検出信号Ｓ３１の立ち上がりに同期して、図５Ｉに示す第４番目のセンサＳｄの発光制御信号Ｓ４２をスイッチング状態から、その発光素子７１を連続点灯するパルス幅の長い発光制御信号Ｓ４２に変調する。
【０１１７】
このパルス幅変調された発光制御信号Ｓ４２を入力したセンサＳｄはオン動作の状態となる。センサＳｄのオン動作の期間は、演算装置３２がデューティ比を可変設定することによりセンサＳｂ，Ｓｃのオン動作の期間と同様にして長く設定される。
【０１１８】
次に、図８に示すステップＳＴ２７で用紙ＰがセンサＳｄを抜けた否かを判別する。用紙ＰがセンサＳｄを抜けていない場合は、用紙抜け判別を繰り返す。この例で、センサＳｄが、所定の線速Ｖで搬送される用紙Ｐの後端を検知すると、図５Ｅに示す検出無しの状態のハイ・レベルから、検出有りの状態のロー・レベルに立ち下がる用紙検出信号Ｓ４１（後端検知情報）を演算装置３２に出力するようになる。
【０１１９】
用紙ＰがセンサＳｄを抜けた場合は、ステップＳＴ２８に移行してセンサＳｃを常時ＯＮ動作の状態からスイッチングＯＮの動作状態に設定を変更する。つまり、センサＳｄが用紙Ｐの後端を検知すると、図５Ｈに示すセンサＳｃの駆動を停止する。このとき、センサＳｃは、パルス幅変調された発光制御信号Ｓ３２が１ｍsec周期の周波数の発光制御信号Ｓ３２に変調されることで、その駆動を停止する。
【０１２０】
そして、ステップＳＴ２９に移行してカウンタ３１がデータＣ４をカウントアップしたかを判別する。カウンタ３１がデータＣ４をカウントアップしていない場合は、カウントアップ判別を繰り返す。発光制御信号Ｓ４２はカウンタ３１から出力されるデータＣ４（カウント信号）に基づいて立ち下げるようになされる。
【０１２１】
カウンタ３１がデータＣ４をカウントアップした場合は、ステップＳＴ３０に移行して演算装置３２は、センサＳｄを常時ＯＮ動作の状態からスイッチングＯＮの動作状態に設定を変更する。このとき、センサＳｄは、パルス幅変調された発光制御信号Ｓ４２が１ｍsec周期の周波数の発光制御信号Ｓ４２に変調されることで、その駆動を停止する。その後、ステップＳＴ３６に移行する。
【０１２２】
このようにデータＣ２，Ｃ４等のカウント信号を利用することで、所定の時間経過後にセンサＳｄの駆動を停止することができる。これにより、用紙Ｐの通過タイミングの検知精度を向上させることができ、用紙Ｐに転写される画像後端位置のばらつきを最小限に低減できるようになる。
【０１２３】
一方、この例では、上述のステップＳＴ２〜ステップＳＴ３０の制御に並行して、用紙搬送制御を実行する。例えば、ステップＳＴ３１で各々のセンサＳａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄから順次出力される信号の入力を待機する。この例では、センサＳａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄの順に用紙検出信号Ｓ１１，Ｓ２１，Ｓ３１，Ｓ４１が入力される。
【０１２４】
第１番目のセンサＳａから用紙検出信号Ｓ１１の入力が有った場合は、ステップＳＴ３２に移行して、搬送開始位置ＰｓからセンサＳａの配設位置Ｐａに至る区間、センサＳａの配設位置ＰａからセンサＳｂの配設位置Ｐｂに至る区間、センサＳｂの配設位置ＰｂからセンサＳｃの配設位置Ｐｃに至る区間、及び、センサＳｃの配設位置ＰｃからセンサＳｄの配設位置Ｐｄに至る区間における用紙Ｐの搬送速度の情報を順次算出する。
【０１２５】
その後、ステップＳＴ３３に移行して演算装置３２は、設定された用紙Ｐの目標線速の情報と算出された用紙Ｐの搬送速度の情報とを比較し、その差分（誤差分）を算出する。差分がゼロの場合は、そのままの状態で用紙搬送制御を継続する。その後、ステップＳＴ３５に移行する。差分が生じている場合は、ステップＳＴ３４に移行して演算装置３２は、算出された用紙Ｐの搬送速度が、設定された目標線速と一致するように用紙搬送部６０を制御する。
【０１２６】
例えば、算出された用紙Ｐの搬送速度が設定された目標線速よりも速い場合は、先に算出された差分に基づくデータによって搬送制御信号Ｓ６６を調整し、搬送制御信号Ｓ６６に基づいて用紙Ｐの搬送速度が低減するようにモータ６６ｂ等を制御する。
【０１２７】
反対に、算出された用紙Ｐの搬送速度が設定された目標線速よりも遅い場合は、先に算出された差分に基づくデータによって搬送制御信号Ｓ６６を調整し、搬送制御信号Ｓ６６に基づいて用紙Ｐの搬送速度が増加するようにモータ６６ｂ等を制御する。
【０１２８】
そして、ステップＳＴ３５に移行して演算装置３２は、全てのセンサＳａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄについて用紙Ｐの搬送速度の情報の算出処理を終了したかを判別する。全てのセンサＳａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄについて用紙Ｐの搬送速度の情報の算出処理を終了していない場合は、ステップＳＴ３１に戻って上述した計算を繰り返して用紙搬送部６０を制御する。
【０１２９】
この例では、センサＳｂから用紙検出信号Ｓ２１の入力が有った場合は、ステップＳＴ３２でセンサＳａの配設位置ＰａからセンサＳｂの配設位置Ｐｂに至る区間における用紙Ｐの搬送速度の情報を算出する。また、センサＳｃから用紙検出信号Ｓ３１の入力が有った場合は、ステップＳＴ３２でセンサＳｂの配設位置ＰｂからセンサＳｃの配設位置Ｐｃに至る区間における用紙Ｐの搬送速度の情報を算出する。
【０１３０】
更に、センサＳｄから用紙検出信号Ｓ４１の入力が有った場合は、ステップＳＴ３２でセンサＳｃの配設位置ＰｃからセンサＳｄの配設位置Ｐｄに至る区間における用紙Ｐの搬送速度の情報を算出する。センサＳｃから出力される信号の入力が有った場合は、ステップＳＴ３２に移行してＣ間の用紙Ｐの搬送速度を測定する。
【０１３１】
センサＳｄから出力される信号の入力が有った場合は、ステップＳＴ３２に移行してＤ間の用紙Ｐの搬送速度を測定する。そして、上述したように差分がゼロの場合は、そのままの状態で用紙搬送制御を継続する。差分が生じている場合は、ステップＳＴ３４に移行して演算装置３２は、算出された用紙Ｐの搬送速度が、設定された目標線速となるように用紙搬送部６０を制御するようになる。
【０１３２】
そして、ステップＳＴ３６で演算装置３２は次のシーケンスが有るか否かによって制御を分岐する。次のシーケンスが有る場合は、ステップＳＴ１に戻って上述した制御を継続する。次のシーケンスが無い場合は、センサＳａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄの発光制御及び用紙搬送部６０の用紙搬送制御を終了する。
【０１３３】
このように、第１の実施形態に係る複写機１００によれば、転写部４２とレジストローラ６６ａとの間に所定の間隔ρを有して４個のセンサＳａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄが直列に配設される。第１番目のセンサＳａは、用紙Ｐの搬送開始位置Ｐｓから既知の距離ｄ１を隔てた位置に配設される。少なくとも、各々のセンサＳａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄが発光素子７１及び受光素子７２を有して、所定の線速Ｖで搬送される用紙Ｐの先端を順次検知して用紙検出信号Ｓ１１，Ｓ２１，Ｓ３１，Ｓ４１（先端検知情報）を演算装置３２に出力する。これを前提にして、演算装置３２がセンサＳａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄの配置情報［Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄ］及び用紙Ｐの搬送速度の情報に基づいて各々のセンサＳａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄの発光素子７１へ供給する発光制御信号Ｓ１２，Ｓ２２，Ｓ３２，Ｓ４２を変調制御するようになる。
【０１３４】
従って、各々のセンサＳａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄの受光素子７２が用紙Ｐの先端を検知する検知期間（ＯＮ動作の期間）を当該用紙Ｐの搬送速度の情報に対応して可変設定できるようになる。しかも、用紙Ｐの先端が各々のセンサＳａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄに到達する予測時刻の前後±α期間のみセンサＳａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄを用紙先端検知機能として働かせることができる。
【０１３５】
ここに用紙先端検知機能とは、用紙Ｐの先端がセンサＳａ等に到達すると予測された時刻（以下到達予測時刻ｔｂという）の手前から当該センサＳａ等の駆動を開始し、その先端がセンサ通過中は当該センサＳａ等を駆動したまま、及び、その先端がセンサを通過した後に当該センサＳａを停止する機能をいう。
【０１３６】
これにより、レジストローラ６６ａから転写部４２に搬送される用紙Ｐの搬送速度の情報を補正制御する用紙搬送部６０を備えた複写機１００を提供できるようになった。しかも、安価な反射型の光学センサを用いた場合であっても、用紙Ｐの通過タイミングの検知精度を低下させることなく、また、用紙Ｐの搬送速度（線速Ｖ）が速くなった場合であっても、赤外線を含む外乱光の影響を最小限に抑えつつ、用紙Ｐの先端や後端を精度良く検知できるようになった。
【０１３７】
＜第２の実施形態＞
続いて、図９を参照して、第２の実施形態としてのセンサ制御装置２００の構成例について説明する。図９に示すセンサ制御装置２００は、第１の実施形態で説明したプリンタ制御部３Ｂに応用可能なものであって、物体検知用のセンサ２１を制御するものである。センサ２１は、発光素子７１及び受光素子７２を有しており、物体２５の搬送開始位置（以下で移動開始位置Ｐｓという）から既知の距離Ｌｓを隔てた位置Ｐ２１に配設され、所定の移動速度Ｖａで移動する物体２５の先端や後端等の検知情報となる物体検出信号Ｓ７２を出力する。センサ２１には、反射型の光学センサが使用される。もちろん、センサ２１に透過型の光学センサを使用してもよい。センサ２１は、第１の実施形態で説明した４個のセンサＳａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄに応用可能なものである。
【０１３８】
センサ制御装置２００は信号供給部２２及び制御部２３を有して構成される。上述のセンサ２１には信号供給部２２が接続される。信号供給部２２は、センサ２１を発光制御するための発光制御信号Ｓ７１を発光素子７１に供給する。信号供給部２２には所定の周波数の基準信号ＳREFを発生する発振器２０１や、この発振器２０１から出力される所定の周波数の基準信号ＳREFを変調する変調部２０２が設けられる。変調部２０２には、例えば、パルス幅（ＰＭＷ）変調器が使用される。
【０１３９】
信号供給部２２には制御部２３が接続される。制御部２３は、センサ２１の配置情報［Ｐ２１］及び物体２５の移動速度Ｖａの情報に基づいて、信号供給部２２から発光素子７１へ供給される発光制御信号Ｓ７１を変調制御する。例えば、制御部２３は、物体２５の到達予測上限時刻ｔｕから到達予測下限時刻ｔｄに至るセンサ２１の検知期間（ＯＮ動作の期間）に対応して、所定のパルス幅を有した制御用の信号Ｓ２３により所定の周波数の基準信号ＳREFをＰＷＭ変調して発光制御信号Ｓ７１を作成する。このセンサ２１の到達予測上限時刻ｔｕは第１の実施形態で説明したセンサＳａ等の駆動開始時刻ｔｘに対応している。
【０１４０】
制御部２３には駆動部２４が有線又は無線方式で接続される。駆動部２４は物体２５を駆動すると共に、制御部２３にトリガー信号Ｓｔを出力する。トリガー信号Ｓｔは、例えば、物体２５を駆動する際に駆動部２４が発生する。このようにセンサ制御装置２００を構成すると、物体２５の先端がセンサ２１に到達すると予測される到達予測時刻ｔｂの±α期間のみ、当該センサ２１を物体先端検知機能として働かせることができる。
【０１４１】
続いて、図１０、図１１Ａ，Ｂ，Ｃ及び図１２を参照して、物体２５の先端及び後端検知例についてセンサ制御装置２００の動作を説明する。この実施形態では、図１０に示す発光素子７１及び受光素子７２を有したセンサ２１が、物体２５の移動開始位置Ｐｓから既知の距離Ｌｓを隔てた位置Ｐ２１に配設され、所定の移動速度Ｖａで移動する物体２５の先端や後端等を検知し、その先端や後端等の検知情報となる物体検出信号Ｓ７２を出力する。制御部２３がセンサ２１の配置情報［Ｐ２１］及び物体２５の速度情報に基づいて、信号供給部２２から発光素子７１へ供給される発光制御信号Ｓ７１を変調制御する場合を例に採る。
【０１４２】
これらをセンサ制御条件にして、図１２に示すステップＳＴ４１で制御部２３は、物体２５の移動開始を示すトリガー信号Ｓｔの入力を待機する。トリガー信号Ｓｔは、例えば、図９に示す物体２５を駆動する駆動部２４から制御部２３に出力される。物体移動開始時にトリガー信号Ｓｔの入力が有った場合は、ステップＳＴ４２に移行して制御部２３は、図１０に示す物体２５の先端が搬送開始時刻（以下移動開始時刻ｔｓという）を基準としてセンサ２１を通過すると予測される到達予測時刻ｔｂをセンサ２１の距離Ｌｓの情報及び物体２５の移動速度Ｖａの情報から計算する。この計算は第１の実施形態で説明した式（１）を利用する。
【０１４３】
次に、ステップＳ４３で、制御部２３は、図１１Ａに示す到達予測時刻ｔｂを基準にして物体２５の到達予測上限時刻ｔｕ及び到達予測下限時刻ｔｄを設定する。例えば、制御部２３は到達予測上限時刻ｔｕをｔｕ＝ｔｂ−αによって算出し、到達予測下限時刻ｔｄをｔｄ＝ｔｂ＋αによって算出する。αはセンサ２１の検知範囲を決める任意の定数である。
【０１４４】
その後、ステップＳＴ４４で、制御部２３は、設定された到達予測上限時刻ｔｕにセンサ２１を駆動して物体２５の先端検知を開始する。そして、ステップＳＴ４５で、制御部２３は、センサ２１が物体２５の先端を検知したか否かを判別する。センサ２１が物体２５の先端を検知していない場合は、ステップＳＴ４４に戻ってセンサ２１による物体２５の先端検知を継続する。
【０１４５】
この例で、図１１Ｂに示すセンサ２１が、所定の移動速度Ｖａで移動する物体２５の先端を検知すると、その検知情報となる物体検出信号Ｓ７２を制御部２３に出力する。そして、センサ２１が物体２５の先端を検知した場合は、ステップＳＴ４６に移行して、制御部２３は、設定された到達予測下限時刻ｔｄにセンサ２１を停止する。
【０１４６】
また、センサ制御装置２００によれば、ステップＳＴ４７で制御部２３は、物体２５が所定の長さＬを有する場合であって、センサ２１で当該物体２５の後端検知情報を出力する場合に、物体２５の後端が移動開始時刻ｔｓを基準としてセンサ２１を通過すると予測される抜け予測時刻ｔｌを当該物体２５の長さの情報及び移動速度Ｖａの情報から計算する。この計算も第１の実施形態で説明した式（１）を利用する。
【０１４７】
次に、ステップＳＴ４８で、制御部２３は、計算された抜け予測時刻ｔｌを基準にして物体２５の抜け予測上限時刻ｔｕ’及び抜け予測下限時刻ｔｄ’を設定する。このとき、制御部２３は、センサ２１の配置情報［Ｐ２１］及び物体２５の移動速度Ｖａの情報に基づいて、信号供給部２２から発光素子７１へ供給される発光制御信号Ｓ７１を変調制御するようになる。このとき、制御部２３は、基準信号ＳREFのスイッチング周期及び、そのパルス幅のデューティ比を任意に変更するために、変調部２０２に所定のパルス幅を有した制御用の信号Ｓ２３を出力する。変調部２０２は、制御用の信号Ｓ２３に基づいて発振器２０１により発振された基準信号ＳREFのスイッチング周期及び、そのパルス幅のデューティ比を変更するように変調する。
【０１４８】
更に、ステップＳＴ４９で、制御部２３は、設定された抜け予測上限時刻ｔｕ’にセンサ２１を駆動して物体２５の後端検知を開始する。そして、ステップＳＴ５０で、制御部２３は、センサ２１が物体２５の後端を検知したか否かを判別する。このとき、図１１Ｃに示すセンサ２１が、所定の移動速度Ｖａで移動する物体２５の後端を検知して、その検知情報となる物体検出信号Ｓ７２を制御部２３に出力する。そして、ステップＳＴ５１で制御部２３は、図１１Ｃに示す抜け予測下限時刻ｔｄ’に当該センサ２１を停止する。
【０１４９】
このように、第２の実施形態としてのセンサ制御装置２００によれば、センサ２１の駆動を制御する制御部２３を備え、制御部２３は物体２５の先端が移動開始時刻ｔｓを基準としてセンサ２１を通過すると予測される到達予測時刻ｔｂを、センサ２１の配置情報［Ｐ２１：距離の情報］及び物体２５の移動速度Ｖａの情報から計算する。
【０１５０】
従って、到達予測上限時刻ｔｕにセンサ２１の物体先端検知機能を働かせて物体２５の先端を検知できるようになる。また、物体２５が所定の長さＬを有する場合には、抜け予測上限時刻ｔｕ’にセンサ２１の物体後端検知機能を働かせて物体２５の後端を検知できるようになる。
【０１５１】
これにより、受光素子７２が物体２５の先端を検知する検知期間（検知範囲）を当該物体２５の移動速度Ｖａに対応して可変設定できるようになる。しかも、物体２５の先端がセンサ２１に到達すると予測される到達予測時刻ｔｂの±α期間のみ、センサ２１の物体２５の先端検知機能を働かせることができる。これにより、第１の実施形態で説明したレジストローラ６６ａから転写部４２に物体２５の一例となる用紙Ｐを一定速度（線速Ｖ）で搬送する用紙搬送系の制御ユニット９０や、演算装置３２等に当該センサ制御装置２００を十分に応用できるようになる。
【０１５２】
例えば、上述のセンサ制御装置２００を第１の実施形態で説明した（図１〜図８に示した）演算装置３２に応用すると、転写部４２とレジストローラ６６ａとの間に所定の間隔ρを有して、４個のセンサ２１（→センサＳａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄ）が直列に配設される場合であって、物体２５の移動開始時刻ｔｓに相当する用紙Ｐの搬送開始時刻から所定の時間経過後にセンサ２１＝Ｓａの駆動を開始する。
【０１５３】
演算装置３２は、レジストローラ６６ａの起動開始時（物体の移動開始時刻ｔｓに相当）、転写部４２までの第１のセンサＳａの用紙通過タイミングを線速Ｖから計算（推測）する。センサＳａをオフからオンするタイミング信号を生成し、このタイミング信号を基点にして用紙Ｐの通過タイミングを予測する。
【０１５４】
センサＳａが用紙Ｐの先端を検知すると、当該センサＳａによる用紙先端検知に基づいてセンサ２１＝Ｓｂの駆動を開始し、これに倣って演算装置３２がセンサ２１＝Ｓｃ，Ｓｄを駆動するように制御する。演算装置３２は、用紙Ｐがそれぞれ残りのセンサＳｂ，Ｓｃ，Ｓｄを通過するタイミングを算出して、赤外線を含む外乱光の影響をキャンセルするための所定の周波数の基準信号ＳREFのスイッチング周期（周波数）又はそのパルス幅のデューティ比を任意に変更するようになされる。センサ２１＝Ｓｂ〜Ｓｄの駆動及び停止も同様にして用紙Ｐの先端検知に基づいて制御できるようになった。
【産業上の利用可能性】
【０１５５】
この発明は、所定の移動速度で搬送される用紙等の物体の先端を順次検知して先端検知情報を取得し、この先端検知情報に基づいて用紙の搬送速度を調整し、用紙表裏の画像転写タイミングを揃える機能を備えた複写機、プリンタ等に適用して極めて好適なものである。
【符号の説明】
【０１５６】
１  画像読取部
２  画像処理部
３  画像書込み部
４  画像形成部
７  定着装置
８  排紙部
９  操作表示部
３１  カウンタ
３２  演算装置（制御部）
４１  感光体ドラム
４２  転写部
５１〜５３  給紙カセット
５４  手差しトレイ
５５  排紙トレイ
６１〜６４  第１給紙部
６６  第２給紙部
７１  発光素子
７２  受光素子
９０  制御ユニット
１００  複写機（画像形成装置）
【図１】
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【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】
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