(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙搬送方向に対して直交する方向の用紙位置を検出する用紙位置検出装置であって、少なくとも１つの発光素子を有する発光部と、複数の受光素子をほぼ等間隔に配列した受光素子列を有する受光部とを具備し、該受光素子列の一端側に位置する受光素子は用紙位置検出装置に搬送された用紙に対向する位置に配置され、受光素子列の他端側に位置する受光素子は、用紙位置検出装置に搬送された用紙に対向しない位置に配置されていて、前記発光素子を発光させたとき、受光出力が予め決められた閾値以下である受光素子、又は受光出力が予め決められた閾値以上である受光素子に対向する部分に用紙が存在するものとして、該用紙の位置を検出する用紙位置検出装置において、
発光量を調整可能な発光素子を用い、前記発光部から出射する光の発光量を第１の発光量ＱＡ、第２の発光量ＱＢ、及び第３の発光量ＱＣとすると共に、ＱＡ＜ＱＢ＜ＱＣに設定し、前記発光部から出射した第１の発光量ＱＡの光を用紙に照射し、このとき用紙を透過し、又は該用紙で反射した光を前記受光素子に入射させ、該用紙に対向した対向受光素子の受光出力ＸＡが予め決められた範囲の受光出力値ＺＡ±ｚＡであれば、該用紙が薄紙又は明るい紙であると判断して、該用紙の種類に応じた第１の発光量ＱＡと第１の閾値ＦＡを設定すると共に、前記対向受光素子の受光出力ＸＡと、予め決められた範囲の受光出力値ＺＡ±ｚＡの中心値ＺＡとに差があるときは、該対向受光素子の受光出力ＸＡが前記中心値ＺＡに近づくように第１の発光量ＱＡを微調整し、前記対向受光素子の受光出力ＸＡがＺＡ±ｚＡでないときは、前記発光部から出射した第２の発光量ＱＢの光を用紙に照射し、このとき用紙を透過し、又は該用紙で反射した光を前記受光素子に入射させ、該用紙に対向した対向受光素子の受光出力ＸＢが予め決められた範囲の受光出力値ＺＢ±ｚＢであれば、該用紙が普通の厚さの紙又は普通の明るさの紙であると判断して、該用紙の種類に応じた第２の発光量ＱＢと第２の閾値ＦＢを設定すると共に、前記対向受光素子の受光出力ＸＢと、予め決められた範囲の受光出力値ＺＢ±ｚＢの中心値ＺＢとに差があるときは、該対向受光素子の受光出力ＸＢが前記中心値ＺＢに近づくように第２の発光量ＱＢを微調整し、前記対向受光素子の受光出力ＸＢがＺＢ±ｚＢでないときは、前記発光部から出射した第３の発光量ＱＣの光を用紙に照射し、このとき用紙を透過し、又は該用紙で反射した光を前記受光素子に入射させ、該用紙に対向した対向受光素子の受光出力ＸＣが予め決められた範囲の受光出力値ＺＣ±ｚＣであれば、該用紙が厚紙又は暗い紙であると判断して、該用紙の種類に応じた第３の発光量ＱＣと第３の閾値ＦＣを設定すると共に、前記対向受光素子の受光出力ＸＣと、予め決められた範囲の受光出力値ＺＣ±ｚＣの中心値ＺＣとに差があるときは、該対向受光素子の受光出力ＸＣが前記中心値ＺＣに近づくように第３の発光量ＱＣを微調整する検出条件設定手段を設け、用紙が薄紙又は明るい紙であると判断されたときは、前記第１の発光量ＱＡ又はこれを微調整した発光量の光と、前記第１の閾値ＦＡとで用紙位置を検出し、用紙が普通の厚さの紙又は普通の明るさの紙であると判断されたときは、前記第２の発光量ＱＢ又はこれを微調整した発光量の光と、前記第２の閾値ＦＢとで用紙位置を検出し、用紙が厚紙又は暗い紙であると判断されたときは、前記第３の発光量ＱＣ又はこれを微調整した発光量の光と、前記第３の閾値ＦＣとで用紙位置を検出することを特徴とする用紙位置検出装置。
【請求項２】
前記発光部と受光部は、用紙位置検出装置に搬送された用紙の一方の面の側と他方の面の側にそれぞれ配置されている請求項１に記載の用紙位置検出装置。
【請求項３】
前記発光部と受光部は、用紙位置検出装置に搬送された用紙の同じ面の側に配置されている請求項１に記載の用紙位置検出装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の用紙位置検出装置と、該用紙位置検出装置に向けて用紙を送り出す給紙装置とを具備する用紙搬送装置。
【請求項５】
前記検出条件設定装置による検出条件設定動作を、用紙を停止させて実行する請求項４に記載の用紙搬送装置。
【請求項６】
前記給紙装置から送り出された１枚目の用紙に対して、前記検出条件設定手段による検出条件設定動作を実行する請求項４又は５に記載の用紙搬送装置。
【請求項７】
電源投入後に、前記給紙装置から送り出された１枚目の用紙に対して、前記検出条件設定手段による検出条件設定動作を実行する請求項４又は５に記載の用紙搬送装置。
【請求項８】
前記給紙装置に用紙が積載されたことを検知する用紙セット検知手段を有し、該用紙セット検知手段による用紙セット検知後に、前記給紙装置から送り出された１枚目の用紙に対して、前記検出条件設定手段による検出条件設定動作を実行する請求項４又は５に記載の用紙搬送装置。
【請求項９】
用紙種類設定手段を有し、該用紙種類設定手段により用紙種類の設定が変更された後、前記給紙装置から送り出された１枚目の用紙に対して、前記検出条件設定手段による検出条件設定動作を実行する請求項４又は５に記載の用紙搬送装置。
【請求項１０】
請求項４乃至９のいずれかに記載の用紙搬送装置と、該用紙搬送装置により搬送される用紙に画像を形成する作像手段を具備する画像形成装置。
【請求項１１】
複写機、プリンタ、ファクシミリ、印刷機又はこれらの少なくとも２つの機能を備えた複合機として構成された請求項１０に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、用紙搬送方向に対して直交する方向の用紙位置を検出する用紙位置検出装置であって、少なくとも１つの発光素子を有する発光部と、複数の受光素子をほぼ等間隔に配列した受光素子列を有する受光部とを具備し、該受光素子列の一端側に位置する受光素子は用紙位置検出装置に搬送された用紙に対向する位置に配置され、受光素子列の他端側に位置する受光素子は、用紙位置検出装置に搬送された用紙に対向しない位置に配置されていて、前記発光素子を発光させたとき、受光出力が予め決められた閾値以下である受光素子、又は受光出力が予め決められた閾値以上である受光素子に対向する部分に用紙が存在するものとして、該用紙の位置を検出する用紙位置検出装置と、その用紙位置検出装置を有する用紙搬送装置と、該用紙搬送装置を有する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ、印刷機又はこれらの少なくとも２つの機能を備えた複合機等として構成される画像形成装置によって用紙に画像を形成した際、その用紙に対する画像の位置精度が低いと、画像の一部が欠けたり、大きな余白ができるおそれがある。例えば、製本印刷や中綴じ印刷において、画像形成された用紙をまとめて裁断する際、用紙に対する画像の位置が大きくずれていると、画像によっては、用紙上に大きな余白が残ってしまったり、画像が欠けてしまい、仕上がり品に決定的な不具合が発生する。
【０００３】
そこで、用紙搬送方向に対して直交する方向の用紙位置を、用紙位置検出装置によって検出し、その検出結果に基づいて、用紙に対する画像の位置を補正して、用紙に対する画像の位置精度を高めることのできる画像形成装置が提案されている（特許文献１参照）。ところが、従来のこの種の画像形成装置においては、用紙位置を検出する際の検出精度を高めることが難しく、その検出結果に基づいて、用紙に対する画像の位置を補正しても、用紙上の画像の位置精度を思うように高めることができなくなるおそれがあった。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１７１２６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、用紙位置の検出精度を従来よりも高めることのできる用紙位置検出装置と、その用紙位置検出装置を有する用紙搬送装置と、該用紙搬送装置を有する画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記目的を達成するため、冒頭に記載した形式の用紙位置検出装置において、発光量を調整可能な発光素子を用い、前記発光部から出射する光の発光量を第１の発光量ＱＡ、第２の発光量ＱＢ、及び第３の発光量ＱＣとすると共に、ＱＡ＜ＱＢ＜ＱＣに設定し、前記発光部から出射した第１の発光量ＱＡの光を用紙に照射し、このとき用紙を透過し、又は該用紙で反射した光を前記受光素子に入射させ、該用紙に対向した対向受光素子の受光出力ＸＡが予め決められた範囲の受光出力値ＺＡ±ｚＡであれば、該用紙が薄紙又は明るい紙であると判断して、該用紙の種類に応じた第１の発光量ＱＡと第１の閾値ＦＡを設定すると共に、前記対向受光素子の受光出力ＸＡと、予め決められた範囲の受光出力値ＺＡ±ｚＡの中心値ＺＡとに差があるときは、該対向受光素子の受光出力ＸＡが前記中心値ＺＡに近づくように第１の発光量ＱＡを微調整し、前記対向受光素子の受光出力ＸＡがＺＡ±ｚＡでないときは、前記発光部から出射した第２の発光量ＱＢの光を用紙に照射し、このとき用紙を透過し、又は該用紙で反射した光を前記受光素子に入射させ、該用紙に対向した対向受光素子の受光出力ＸＢが予め決められた範囲の受光出力値ＺＢ±ｚＢであれば、該用紙が普通の厚さの紙又は普通の明るさの紙であると判断して、該用紙の種類に応じた第２の発光量ＱＢと第２の閾値ＦＢを設定すると共に、前記対向受光素子の受光出力ＸＢと、予め決められた範囲の受光出力値ＺＢ±ｚＢの中心値ＺＢとに差があるときは、該対向受光素子の受光出力ＸＢが前記中心値ＺＢに近づくように第２の発光量ＱＢを微調整し、前記対向受光素子の受光出力ＸＢがＺＢ±ｚＢでないときは、前記発光部から出射した第３の発光量ＱＣの光を用紙に照射し、このとき用紙を透過し、又は該用紙で反射した光を前記受光素子に入射させ、該用紙に対向した対向受光素子の受光出力ＸＣが予め決められた範囲の受光出力値ＺＣ±ｚＣであれば、該用紙が厚紙又は暗い紙であると判断して、該用紙の種類に応じた第３の発光量ＱＣと第３の閾値ＦＣを設定すると共に、前記対向受光素子の受光出力ＸＣと、予め決められた範囲の受光出力値ＺＣ±ｚＣの中心値ＺＣとに差があるときは、該対向受光素子の受光出力ＸＣが前記中心値ＺＣに近づくように第３の発光量ＱＣを微調整する検出条件設定手段を設け、用紙が薄紙又は明るい紙であると判断されたときは、前記第１の発光量ＱＡ又はこれを微調整した発光量の光と、前記第１の閾値ＦＡとで用紙位置を検出し、用紙が普通の厚さの紙又は普通の明るさの紙であると判断されたときは、前記第２の発光量ＱＢ又はこれを微調整した発光量の光と、前記第２の閾値ＦＢとで用紙位置を検出し、用紙が厚紙又は暗い紙であると判断されたときは、前記第３の発光量ＱＣ又はこれを微調整した発光量の光と、前記第３の閾値ＦＣとで用紙位置を検出することを特徴とする用紙位置検出装置を提案する（請求項１）。
【０００９】
また、上記請求項１に記載の用紙位置検出装置において、前記発光部と受光部は、用紙位置検出装置に搬送された用紙の一方の面の側と他方の面の側にそれぞれ配置されているように構成することができる（請求項２）。
【００１０】
さらに、上記請求項１に記載の用紙位置検出装置において、前記発光部と受光部は、用紙位置検出装置に搬送された用紙の同じ面の側に配置されているように構成することもできる（請求項３）。
【００１１】
また、本発明は、上記目的を達成するため、請求項１乃至３のいずれかに記載の用紙位置検出装置と、該用紙位置検出装置に向けて用紙を送り出す給紙装置とを具備する用紙搬送装置を提案する（請求項４）。
【００１２】
さらに、上記請求項４に記載の用紙搬送装置において、前記検出条件設定装置による検出条件設定動作を、用紙を停止させて実行するように構成すると有利である（請求項５）。
【００１３】
また、上記請求項４又は５に記載の用紙搬送装置において、前記給紙装置から送り出された１枚目の用紙に対して、前記検出条件設定手段による検出条件設定動作を実行するように構成すると有利である（請求項６）。
【００１４】
さらに、上記請求項４又は５に記載の用紙搬送装置において、電源投入後に、前記給紙装置から送り出された１枚目の用紙に対して、前記検出条件設定手段による検出条件設定動作を実行するように構成すると有利である（請求項７）。
【００１５】
また、上記請求項４又は５に記載の用紙搬送装置において、前記給紙装置に用紙が積載されたことを検知する用紙セット検知手段を有し、該用紙セット検知手段による用紙セット検知後に、前記給紙装置から送り出された１枚目の用紙に対して、前記検出条件設定手段による検出条件設定動作を実行するように構成すると有利である（請求項８）。
【００１６】
さらに、上記請求項４又は５に記載の用紙搬送装置において、用紙種類設定手段を有し、該用紙種類設定手段により用紙種類の設定が変更された後、前記給紙装置から送り出された１枚目の用紙に対して、前記検出条件設定手段による検出条件設定動作を実行するように構成すると有利である（請求項９）。
【００１７】
また、本発明は、上記目的を達成するため、請求項４乃至９のいずれかに記載の用紙搬送装置と、該用紙搬送装置により搬送される用紙に画像を形成する作像手段を具備する画像形成装置を提案する（請求項１０）。
【００１８】
さらに、上記請求項１０に記載の画像形成装置を、複写機、プリンタ、ファクシミリ、印刷機又はこれらの少なくとも２つの機能を備えた複合機として構成することができる（請求項１１）。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、用紙位置の検出精度を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態例を図面に従って詳細に説明する。
【００２１】
図１は画像形成装置の一例を示す概略図である。この画像形成装置は、搬送される用紙に画像を形成する作像手段１を有し、ここに示した作像手段１は、ドラム状の感光体として構成された像担持体２と、帯電装置３と、露光装置４と、現像装置８と、転写装置５と、クリーニング装置６と、定着装置７とを有している。画像形成動作時に、像担持体２は図１における時計方向に回転駆動され、このとき帯電装置３によって像担持体が所定の極性に帯電され、その帯電面に、露光装置４から出射する光変調されたレーザビームＬが照射され、これによって像担持体２に静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置８によってトナー像として可視像化される。
【００２２】
一方、像担持体２の下方には、用紙Ｐを収容した給紙カセット２０と、給紙ローラ２１とを有する給紙装置２２が配置され、最上位の用紙Ｐに当接した給紙ローラ２１が回転することによって、最上位の用紙Ｐが矢印Ａ方向に送り出され、レジストローラ対１１に搬送される。次いで、この用紙は、レジストローラ対１１の回転によって、所定のタイミングで像担持体２と転写装置５の間に送り込まれる。ここに示した転写装置５は、複数のローラに巻き掛けられて矢印方向に回転駆動される転写ベルト１２と、転写ローラ１３とを有している。用紙Ｐは、転写ベルト１２と像担持体２の間に送り込まれ、その転写ベルト１２に担持されて搬送される。このとき、転写ローラ１３に印加された転写電圧の作用によって、像担持体２上のトナー像が用紙Ｐに転写される。この用紙Ｐが定着装置７を通過するとき、用紙Ｐに転写されたトナー像が定着される。定着装置７を通過した用紙は図示していない排紙トレイに排出される。一方、トナー像転写後の像担持体２上に付着する転写残トナーは、クリーニング装置６によって除去される。
【００２３】
図１に示した給紙装置２２のほかに、オペレータが手操作によって用紙をセットして、その用紙を送り出す手差し給紙装置や、大量の用紙をセットすることのできる大容量給紙装置を設けることもできる。
【００２４】
上述のようにして、用紙Ｐに画像が形成されるが、この用紙Ｐに対する画像の位置精度を高めるために、本例の画像形成装置には、用紙搬送方向Ａに対して直交する方向の用紙位置を検出する用紙位置検出装置１４が設けられている。この用紙位置検出装置１４は、作像手段１によって用紙に画像を形成する画像形成位置よりも用紙搬送方向上流側に配置されている。図示した例では、像担持体２上のトナー像が用紙Ｐに転写される転写位置よりも用紙搬送方向上流側に用紙位置検出装置１４が設けられている。
【００２５】
上述のように、本例の画像形成装置は、用紙位置検出装置１４と、その用紙位置検出装置１４に向けて用紙を送り出す給紙装置２２とを有する用紙搬送装置２３、及びその用紙搬送装置２３により搬送される用紙に画像を形成する作像手段１を具備している。かかる画像形成装置は、例えば複写機、プリンタ、ファクシミリ、印刷機又はこれらの少なくとも２つの機能を備えた複合機などとして構成される。
【００２６】
図１に示した用紙位置検出装置１４は、透過型の装置と反射型のいずれかの形式の装置として構成され、図２は、透過型の用紙位置検出装置１４の一例を模式的に示した説明図である。ここに示した用紙位置検出装置１４は、発光素子１７とライトガイド１９を有する発光部１５と、受光部１６とを具備する。ここに示した発光部１５は１つの発光素子１７を有しているが、複数の発光素子によって発光部を構成することもできる。発光部は少なくとも１つの発光素子を有しているのである。また受光部１６は、複数の受光素子１８を、ほぼ等間隔で一列に配置した受光素子列２４を有している。図２に示した用紙Ｐは、図２の紙面に対して垂直な方向に搬送され、複数の受光素子１８は、用紙の搬送方向Ａ（図１）に対して直交する方向に配列されている。
【００２７】
また、反射型の用紙位置検出装置も、少なくとも１つの発光素子を有する発光部と、複数の受光素子をほぼ等間隔に配列した受光素子列を有する受光部とを具備している。図３及び図４は、反射型の用紙位置検出装置１４の一例を示す説明図である。この用紙位置検出装置１４は、用紙Ｐの搬送方向Ａに対して直交する方向に配列された複数の発光素子１７より成る発光部１５と、同じく用紙Ｐの搬送方向Ａに対して直交する方向にほぼ等間隔で一列に配置された複数の受光素子１８より成る受光素子列２４を備えた受光部１６とにより構成されている。
【００２８】
図２及び図３は、用紙Ｐが用紙位置検出装置１４に搬送されたときの様子を示しているが、このとき、いずれの用紙位置検出装置１４においても、用紙Ｐの幅サイズがいかなるときも、受光素子列２４の一端側に位置する受光素子１８Ｇは、用紙位置検出装置１４に搬送された用紙Ｐに対向する位置に配置され、受光素子列２４の他端側に位置する受光素子１８Ｈは、用紙位置検出装置１４に搬送された用紙Ｐに対向しない位置に配置されている。その際、図２に示した透過型の用紙位置検出装置１４においては、発光部１５と受光部１６が、用紙位置検出装置１４に搬送された用紙Ｐの一方の面Ｓ１の側と他方の面Ｓ２の側にそれぞれ配置されているのに対し、図３及び図４に示した反射型の用紙位置検出装置１４においては、発光部１５と受光部１６が、用紙位置検出装置１４に搬送された用紙Ｐの同じ面Ｓ１の側に配置されている。
【００２９】
図２に示した透過型の用紙位置検出装置１４によって用紙搬送方向に対して直交する方向の位置、換言すれば用紙Ｐの幅方向Ｗの位置を検出するには、用紙Ｐが用紙位置検出装置１４に到達したとき、発光部１５の発光素子１７を発光させ、その光をライトガイド１９によって受光素子１８に向かわせる。図２には、受光素子１８に向かう光を矢印で示してあるが、この図から判るように、用紙Ｐに対向した受光素子１８Ａに入射する光の光量は少なく、用紙Ｐに対向していない受光素子１８Ｂには多量の光が入射する。従って、各受光素子１８の受光出力によって、用紙Ｐの端部Ｅを割り出すことができる。
【００３０】
図５は、横軸に図２に示した受光素子列２４の各受光素子１８を示し、縦軸にその各受光素子１８の受光出力をとって示した説明図である。図５におけるＰ１は普通の厚さの普通紙より成る用紙の幅方向位置を検出したときの受光出力を示し、Ｐ２は普通紙よりも厚さの薄い薄紙より成る用紙の幅方向位置を検出したときの受光出力を示し、さらにＰ３は、普通紙よりも厚さの厚い厚紙より成る用紙の幅方向位置を検出したときの受光出力を示している。
【００３１】
ここで、普通紙の幅方向位置を検出したときの受光素子１８の受光出力から判るように、その用紙に対向した受光素子１８Ａの受光出力は小さく、用紙に対向していない受光素子１８Ｂの受光出力は、受光素子１８Ａの受光出力よりも大きくなっている。従って、受光素子の受光出力の閾値Ｆｔｈを予め決めておき、発光素子１７を発光させたときに、図示していない制御部において、各受光素子１８からその制御部に取り込まれた受光出力が閾値Ｆｔｈ以下であるか否かを判断し、その受光出力が予め決められた閾値Ｆｔｈ以下である受光素子１８Ａに対向する部分に用紙Ｐが存在するものとして、その用紙の幅方向位置を検出して用紙Ｐの端部Ｅを判定することができる。
【００３２】
図３及び図４に示した反射型の用紙位置検出装置１４によって、用紙の幅方向Ｗの位置を検出するときも、その用紙位置検出装置１４に搬送された用紙Ｐに対して、各発光素子１７から出射した光を照射する。このとき用紙Ｐに対向した受光素子１８Ａには、用紙Ｐで反射した多量の光が入射するが、用紙Ｐに対向していない受光素子１８Ｂに入射する光量は少ない。
【００３３】
図６は、横軸に図３及び図４に示した受光素子列２４の各受光素子１８を示し、縦軸にその各受光素子１８の受光出力をとって示した説明図であり、Ｐ１は普通の明るさの普通紙より成る用紙の幅方向位置を検出したときの受光出力を示し、Ｐ２は普通紙よりも光を反射しやすい明るい紙より成る用紙の幅方向位置を検出したときの受光出力を示し、さらにＰ３は、普通紙よりも光を反射し難い暗い紙より成る用紙の幅方向位置を検出したときの受光出力を示している。ここで、普通紙の幅方向位置を検出したときの受光素子１８の受光出力から判るように、その用紙に対向した受光素子１８Ａの受光出力は大きく、用紙に対向していない受光素子１８Ｂの受光出力は、受光素子１８Ａの受光出力よりも小さくなっている。従って、この場合も、受光素子の受光出力の閾値Ｆｔｈを予め決めておき、発光素子１７を発光させたときに、図示していない制御部において、各受光素子１８からその制御部に取り込まれた受光出力が閾値Ｆｔｈ以上であるか否かを判断し、その受光出力が予め決められた閾値Ｆｔｈ以上である受光素子１８Ａに対向する部分に用紙Ｐが存在するものとして、その用紙の幅方向位置を検出して用紙Ｐの端部Ｅを判定することができる。
【００３４】
上述のようにして、用紙搬送方向に対して直交する方向の用紙の位置ずれを検出し、その検出結果に基づいて、図１に示した露光装置４が、像担持体２に対して主走査方向にレーザビームを照射し始める位置を補正し、これにより形成された静電潜像を現像装置８によりトナー像として可視像化し、そのトナー像を用紙Ｐに転写する。このように、用紙位置検出手段１４による検出結果に基づいて、用紙Ｐに対する画像の位置を補正することにより、用紙Ｐに対する画像の位置精度を高めることができる。
【００３５】
以上説明した構成は、後述する第１乃至第３の用紙位置検出装置に共通する基本構成である。
【００３６】
前述のように、受光素子１８の受光出力の閾値Ｆｔｈを予め定めておくことにより、用紙Ｐの位置を検出し、その端部Ｅの位置を割り出すことができる。ところが、発光部１５の発光素子１７から出射する光の光量が同一である場合には、用紙Ｐの厚さや、用紙Ｐの表面の光反射率の違いによって、受光素子１８への入射光量に相違が生じ、受光素子１８の受光出力に差異が発生する。このため、前述のように閾値Ｆｔｈを設定しただけでは、用紙の幅方向位置を正しく検出できなくなるおそれがある。
【００３７】
より具体的に示すと、図５から判るように、透過型の用紙位置検出装置１４によって幅方向位置を検出される用紙の厚さが普通紙よりも薄い薄紙であると、受光出力が閾値Ｆｔｈ以下となる受光素子は、図５に符号１８Ｃを付した素子となる。また、普通紙よりも厚さの厚い厚紙の幅方向位置を検出するときに受光出力が閾値Ｆｔｈ以下となる受光素子は、図５に符号１８Ｄで示した素子となる。このため、閾値Ｆｔｈを普通紙に適した値に設定した場合には、普通紙よりも薄い薄紙、又は普通紙よりも厚い厚紙の幅方向位置を正しく検出できなくなる。
【００３８】
同様に、反射型の用紙位置検出装置１４によって、普通紙よりも明るい用紙の幅方向位置を検出するときに、受光出力が閾値Ｆｔｈ以上となる受光素子は、図６に符号１８Ｅを付した素子となり、普通紙よりも暗い用紙の幅方向位置を検出するときに受光出力が閾値Ｆｔｈ以上となる受光素子は、図６に符号１８Ｆを付した素子となる。このため、この場合も、閾値Ｆｔｈを普通紙に適した値に設定した場合には、普通紙よりも明るく、又は暗い用紙の幅方向位置を正しく検出できなくなる。
【００３９】
そこで、図２乃至図４に示した用紙位置検出装置１４においては、発光部１５の発光素子１７として、発光量を調整可能な発光素子を用いると共に、いかなる種類の用紙に対しても、同一の閾値によって、用紙の幅方向位置を検出できるように、用紙の種類に応じて、発光素子１７の発光量を調整する検出条件設定手段が設けられている。その具体的構成例は以下のとおりである。
【００４０】
図示していない画像形成装置本体に設けられた操作部に、図７に示したように、使用する用紙の種類、ここでは薄紙と普通紙と厚紙を選択する用紙種類選択キー３０が設けられていて、図１に示した給紙装置２２の給紙カセット２０にセットされた用紙Ｐが薄紙であるか、普通紙であるか、又は厚紙であるかによって、オペレータが、これに対応する用紙種類選択キー３０の普通紙キー２７、薄紙キー２８又は厚紙キー２９を押下する。
【００４１】
例えば、給紙カセット２０にセットされた用紙が普通の厚さの普通紙であるときは、オペレータは操作部の普通紙キー２７を押下する。これにより生じた入力信号が図示していない制御部に取り込まれ、その制御部からの指令によって、発光素子１７の発光量が通常量に設定される。このような検出条件設定動作を行うことにより、普通紙より成る用紙Ｐが図２に示した用紙位置検出装置１４に搬送されたとき、図２に示した発光素子１７から通常量の光が出射し、これによって前述のように、受光出力が閾値Ｆｔｈ以下の受光素子１８Ａに対向する部分に用紙Ｐが存在するものとして、その用紙Ｐの幅方向位置を検出することができる。
【００４２】
これに対し、図１に示した給紙カセット２０にセットされた用紙Ｐが、普通紙よりも厚さの薄い薄紙であるときは、オペレータは操作部の薄紙キー２８を押下する。これにより生じた入力信号は制御部に取り込まれ、その制御部からの指令によって、図２に示した発光素子１７の発光量が前述の通常量よりも下げられる。かかる検出条件設定動作を行うことにより、用紙位置検出時に、図２に示した発光素子１７から通常量より少ない光量の光が出射する。このため、閾値Ｆｔｈを、普通紙より成る用紙の位置検出時と同じ値にしておいても、薄紙より成る用紙Ｐの幅方向位置を正しく検出することができる。用紙が薄紙であるときは、受光出力が図５に示した閾値Ｆｔｈ以下となった受光素子１８Ａに対向する部分に用紙Ｐが存在するものとして、その用紙の位置を正しく検出することができるように、発光素子１７の発光量を下げるのである。
【００４３】
さらに、図１に示した給紙カセット２０にセットされた用紙Ｐが、普通紙よりも厚さの厚い厚紙であるときは、オペレータは操作部の厚紙キー２９を押下する。その入力信号も制御部に取り込まれ、その制御部からの指令により、発光素子１７の発光量が前述の通常量よりも上げられる。かかる検出条件設定動作を行うことにより、用紙位置検出時に、発光素子１７から通常量より多い光量の光が出射する。このため、閾値Ｆｔｈを、普通紙より成る用紙の位置検出時と同じ値にしておいても、厚紙より成る用紙Ｐの幅方向位置を正しく検出することができる。用紙が厚紙であるときは、受光出力が図５に示した閾値Ｆｔｈ以下となった受光素子１８Ａに対向する部分に用紙Ｐが存在するものとして、その用紙の位置を正しく検出することができるように、発光素子１７の発光量を上げるのである。
【００４４】
また、図３及び図４に示した反射型の用紙位置検出装置１４の場合も、図１に示した給紙カセット２０にセットされた用紙Ｐが、中程度の光反射率の普通紙であるときは、オペレータは図８に示した操作部の普通紙キー２７Ａを押下し、その用紙Ｐが普通紙よりも表面反射率の高い明るい紙であったときは、明紙キー２８Ａを押下し、用紙Ｐが普通紙よりも表面反射率の低い暗い紙であったときは、暗紙キー２９Ａを押下する。これによって、図３及び図４に示した発光素子１７の発光量が、普通紙の場合には通常量に設定され、明るい紙の場合には、通常量よりも下げられ、暗い紙の場合には通常量よりも上げられる。かかる検出条件設定動作を行った後、前述のように図３及び図４に示した用紙位置検出装置１４により用紙の幅方向位置を検出すれば、その用紙の種類が普通紙であるときも、また明るい紙であるときも、さらには暗い紙であるときも、同じ閾値Ｆｔｈで用紙Ｐの幅方向位置を正しく検出することができる。用紙Ｐの表面明るさがいかなるときも、図６に示したように、受光出力が閾値Ｆｔｈ以上である受光素子１８Ａに対向する部分に用紙Ｐが存在するものとして、用紙Ｐの幅方向位置を検出することができるように、発光素子１７の発光量を調整するのである。
【００４５】
透過型と反射型のいずれの形式の用紙位置検出装置１４においても、上述のように、実際に用紙の幅方向位置を検出するのに先立って、検出条件設定手段によって、発光素子の発光量を調整する検出条件設定動作を行い、その調整した発光量の光によって用紙位置を検出する。これにより、いかなる種類（厚さ、表面の光反射率）の用紙に対しても同一の閾値Ｆｔｈによって用紙の幅方向位置を正しく検出することができる。
【００４６】
上述した例では、オペレータがキー操作することにより、用紙の種類を入力したが、用紙位置検出装置１４を用いて、用紙の種類を検出することもできる。例えば、図２乃至図４に示した用紙位置検出装置１４に搬送された用紙Ｐに発光素子１７から出射した光を照射し、その用紙を透過した光（図２の場合）、又はその用紙で反射した光（図３及び図４の場合）を受光素子１８Ｇに入射させ、そのときの受光素子１８Ｇの受光出力量によって、用紙の厚さ又はその表面の明るさを検出し、これに基づいて用紙位置検出時の発光素子１７の発光量を前述したところと同じく設定するのである。さらに、用紙位置検出装置１４よりも用紙搬送方向上流側に用紙種類検出装置を設け、これによって用紙の種類を判定することも可能である。
【００４７】
以上説明した構成の用紙位置検出装置１４を第１の用紙位置検出装置と称することにする。
【００４８】
ここで、次に説明する第２の用紙位置検出装置１４においても、図２乃至図４に示した発光部１５の発光素子１７として、発光量を調整可能な発光素子が用いられている。第２の用紙位置検出装置１４の場合には、その検出条件設定手段によって、次のようにして検出条件設定動作が実行される。
【００４９】
図９に示すように、図１に示した給紙装置２２から送り出された用紙Ｐが、図２乃至図４に示した用紙位置検出装置１４に到達すると（Ｓ１）、検出条件設定動作が開始される（Ｓ２）。先ず、図２乃至図４に示した発光部１５から出射した第１の発光量ＱＡの光を用紙Ｐに照射する（Ｓ３）。その際、図２に示した用紙位置検出装置１４の場合には、用紙Ｐを透過した光を受光素子１８に入射させ、図３及び図４に示した用紙位置検出装置１４の場合には、用紙Ｐで反射した光を受光素子１８に入射させる。このとき、用紙に対向した受光素子、例えば図２及び図４に示した受光素子１８Ｇの受光出力ＸＡが、予め決められた範囲の受光出力値ＺＡ±ｚＡであるか否かが図示していない制御部において判断され（Ｓ４）、その受光出力ＸＡがこの範囲内の値であれば、用紙種類がＡであると判定され、閾値ＦｔｈがＦＡに設定される（Ｓ５）。これにより検出条件設定動作を終了する（Ｓ６）。
【００５０】
上述した検出条件設定動作により設定された発光部１５の発光量ＱＡと閾値ＦＡによって、前述したように、用紙の幅方向位置が検出される。
【００５１】
また、受光素子１８Ｇの受光出力ＸＡがＺＡ±ｚＡではないときは、発光部１５から出射した前述の発光量ＱＡとは異なる発光量ＱＢの光を用紙Ｐに照射し（Ｓ７）、このときの受光素子１８Ｇの発光出力ＸＢが、予め決められた範囲の受光出力値ＺＢ±ｚＢであるか否かが判断され（Ｓ８）、該発光出力ＸＢがこの範囲の値であるときは、用紙種類がＢであると判定され、閾値ＦｔｈがＦＢに設定され（Ｓ９）、検出条件設定動作を終了する（Ｓ１０）。
【００５２】
上述した検出条件設定動作により設定された発光部１５の発光量ＱＢと閾値ＦＢによって、前述したように、用紙の幅方向位置が検出される。
【００５３】
さらに、受光素子１８Ｇの受光出力ＸＢがＺＢ±ｚＢではないときは、発光部１５から出射した前述の発光量ＱＢとは異なる発光量ＱＣの光を用紙Ｐに照射し（Ｓ１１）、このときの受光素子１８Ｇの発光出力ＸＣが、予め決められた範囲の受光出力値ＺＣ±ｚＣであるか否かが判断され（Ｓ１２）、該発光出力ＸＣがこの範囲の値であるときは、用紙種類がＣであると判定され、閾値ＦｔｈがＦＣに設定され（Ｓ１３）、検出条件設定動作を終了する（Ｓ１４）。
【００５４】
上述した検出条件設定動作により設定された発光部１５の発光量ＱＣと閾値ＦＣによって、前述したように、用紙の幅方向位置が検出される。以下、必要に応じて、同様な設定動作を継続し（Ｓ１５）、これにより設定された発光量と閾値によって用紙の幅方向位置を検出することができる。
【００５５】
より具体的に示すと、図９のＳ３、Ｓ７及びＳ１１において、用紙に照射する光の発光量ＱＡ，ＱＢ，ＱＣがＱＡ＜ＱＢ＜ＱＣであるとする。図９のＳ４において、受光素子１８Ｇの受光出力ＸＡがＺＡ±ｚＡであると判断されたときは、Ｓ５において、その用紙の種類Ａが薄紙（又は明るい紙）であると判定され、その薄紙（又は明るい紙）の幅方向位置を正しく検出できる閾値ＦＡが設定される。
【００５６】
また、図９のＳ８において、受光素子１８Ｇの受光出力がＺＢ±ＺＢであると判断されたときは、Ｓ９において、その用紙の種類Ｂが普通の厚さの紙（又は普通の明るさの紙）であると判定され、その普通紙の幅方向位置を正しく検出できる閾値ＦＢが設定される。
【００５７】
さらに、図９のＳ１２において、受光素子１８Ｇの受光出力がＺｃ±ｚｃであると判断されたときは、Ｓ１３において、その用紙の種類Ｃが厚紙（又は暗い紙）であると判定され、その厚紙（又は暗い紙）の幅方向位置を正しく検出できる閾値ＦＣが設定される。
【００５８】
上述のように、第２の用紙位置検出装置１４の検出条件設定手段は、発光部１５から出射する互いに異なった発光量ＱＡ，ＱＢ，ＱＣの光を用紙Ｐにそれぞれ照射し、そのとき該用紙Ｐを透過し、又は反射した光を受光素子１８Ｇに入射させ、該受光素子１８Ｇの受光出力が、それぞれ予め決められた範囲の受光出力値ＺＡ±ｚＡ，ＺＢ±ｚＢ，ＺＣ±ｚＣであるか否かにより用紙Ｐの種類を判断して、該用紙Ｐの種類に応じた発光量ＱＡ，ＱＢ，ＱＣと、閾値ＦＡ，ＦＢ，ＦＣを設定するように構成されている。用紙位置の検出に先立って、上記検出条件設定手段により、発光部１５から出射する光の発光量ＱＡ，ＱＢ，ＱＣと閾値ＦＡ，ＦＢ，ＦＣを設定し、その設定した発光量ＱＡ，ＱＢ，ＱＣの光と閾値ＦＡ，ＦＢ，ＦＣで用紙位置を検出するのである。
【００５９】
上述の各発光量ＱＡ，ＱＢ，ＱＣと、各閾値ＦＡ，ＦＢ，ＦＣは、組み合わせて保持されていて、用紙Ｐが用紙位置検出装置１４に到達した際に、用紙位置検出に先立ち、検出条件設定動作として、保持する全ての発光量で発光を行い、そこから得られる受光出力値から、用紙位置検出を行う発光量の値と、出力値の閾値の組み合わせを選択するのである。複数の発光量と閾値は、普通紙、厚紙、薄紙、第二原紙など、代表的な用紙に対応して所定の値をデフォルトとして保持するものであり、これにより用紙Ｐに応じて適切な発光量及び閾値の設定が可能となり、高い精度で用紙位置検出を行うことが可能となる。
【００６０】
ところで、図９に示した第２の用紙位置検出装置の検出条件設定手段は、受光素子１８Ｇの受光出力が所定の範囲内の値であるか否かを判断し、その受光出力が各所定の範囲内の値であるときに、その用紙に適した発光量と閾値を選択するように構成されているので、その用紙に正確に対応しない閾値が選択されるおそれがある。例えば、図９のＳ３において、用紙に発光量ＱＡの光を照射したとき、受光素子１８Ｇの受光出力がＺＡ＋ｚＡであるときと、ＺＡ−ｚＡであるときでは、適正な閾値は互いにわずかに相違している。ところが、図９に示した検出条件設定手段においては、これらの受光出力が共にＺＡであるとして、これに適した閾値ＦＡが選択される。このため、受光出力がＺＡよりわずかに大又は小であるときは、多少、不適切な閾値が設定され、これにより用紙の幅方向位置の検出精度が低下するおそれがある。
【００６１】
そこで、第３の用紙位置検出装置の検出条件設定手段においては、図１０に示すように、Ｓ５、Ｓ９及びＳ１３において、用紙種類Ａ、Ｂ、Ｃと閾値ＦＡ，ＦＢ，ＦＣを選択して設定した後、Ｓ５−１，Ｓ９−１，Ｓ１３−１において、受光素子１８Ｇの実際の受光出力ＸＡ，ＸＢ，ＸＣと、予め決められた各受光出力値ＺＡ±ｚＡ，ＺＢ±ｚＢ，ＺＣ±ｚＣの中心値ＺＡ，ＺＢ，ＺＣとに差があるときは、その差に対応した発光量を微調整し、選択された閾値ＦＡ，ＦＢ，ＦＣによって用紙の幅方向位置をより高い精度で検出できるように構成されている。選択した発光量ＱＡ，ＱＢ，ＱＣを微調整し、受光素子の受光出力値を狙い値に合わせ込むことにより、選択した閾値ＦＡ，ＦＢ，ＦＣでの用紙位置検出をさらに高精度なものとするのである。発光量の微調整は、選択した組み合わせの発光量ＱＡ，ＱＢ，ＱＣからさらに調整値ｑＡ，ｑＢ，ｑＣ分増減し、受光出力値がＺＡ，ＺＢ，ＺＣに最も近づくまで増減を繰り返すことで行う。これにより、全ての種類の用紙に応じて、発光量と閾値をより厳密に設定可能となり、より一層良好に用紙位置検出を行うことができる。図１０に示した第３の用紙位置検出装置の検出条件設定手段の他の構成は、図９に示した第２の用紙位置検出装置の検出条件設定手段と変りはない。
【００６２】
上述した第３の用紙位置検出装置を一般に示すと、該第３の用紙位置検出装置は、第２の用紙位置検出装置において、予め決められた範囲の受光出力値をＺ±ｚとし、検出条件設定手段による検出条件設定時に、光が入射した受光素子の実際の受光出力をＸとしたとき、（Ｚ＋ｚ）≧Ｘ≧（Ｚ−ｚ）を満たした場合に、これにより設定された閾値で、用紙位置を正確に検出できるように、ＺとＸの差に応じて、発光部の発光量を調整するように構成されている。より具体的に示すと、用紙Ｐに対向した前述の受光素子１８Ｇを対向受光素子と称し、前述の閾値ＦＡ，ＦＢ，ＦＣを第１乃至第３の閾値ＦＡ，ＦＢ，ＦＣと称すると共に、発光部１５から出射する光の発光量を第１の発光量ＱＡ，第２の発光量ＱＢ，第３の発光量ＱＣとし、かつＱＡ＜ＱＢ＜ＱＣに設定したとき、第３の用紙位置検出装置は、発光部１５から出射した第１の発光量ＱＡの光を用紙Ｐに照射し、このとき用紙Ｐを透過し、又は該用紙Ｐで反射した光を受光素子１８に入射させ、該用紙Ｐに対向した対向受光素子１８Ｇの受光出力ＸＡが予め決められた範囲の受光出力値ＺＡ±ｚＡであれば、該用紙Ｐが薄紙又は明るい紙であると判断して、該用紙Ｐの種類に応じた第１の発光量ＱＡと第１の閾値ＦＡを設定すると共に、対向受光素子１８Ｇの受光出力ＸＡと、予め決められた範囲の受光出力値ＺＡ±ｚＡの中心値ＺＡとに差があるときは、該対向受光素子１８Ｇの受光出力ＸＡが中心値ＺＡに近づくように第１の発光量ＱＡを微調整し、対向受光素子１８Ｇの受光出力ＸＡがＺＡ±ｚＡでないときは、発光部１５から出射した第２の発光量ＱＢの光を用紙Ｐに照射し、このとき用紙Ｐを透過し、又は該用紙Ｐで反射した光を受光素子１８に入射させ、該用紙Ｐに対向した対向受光素子１８Ｇの受光出力ＸＢが予め決められた範囲の受光出力値ＺＢ±ｚＢであれば、該用紙Ｐが普通の厚さの紙又は普通の明るさの紙であると判断して、該用紙Ｐの種類に応じた第２の発光量ＱＢと第２の閾値ＦＢを設定すると共に、対向受光素子１８Ｇの受光出力ＸＢと、予め決められた範囲の受光出力値ＺＢ±ｚＢの中心値ＺＢとに差があるときは、該対向受光素子１８Ｇの受光出力ＸＢが中心値ＺＢに近づくように第２の発光量ＱＢを微調整し、対向受光素子１８Ｇの受光出力ＸＢがＺＢ±ｚＢでないときは、発光部１５から出射した第３の発光量ＱＣの光を用紙Ｐに照射し、このとき用紙Ｐを透過し、又は該用紙Ｐで反射した光を受光素子１８に入射させ、該用紙Ｐに対向した対向受光素子１８Ｇの受光出力ＸＣが予め決められた範囲の受光出力値ＺＣ±ｚＣであれば、該用紙Ｐが厚紙又は暗い紙であると判断して、該用紙Ｐの種類に応じた第３の発光量ＱＣと第３の閾値ＦＣを設定すると共に、対向受光素子１８Ｇの受光出力ＸＣと、予め決められた範囲の受光出力値ＺＣ±ｚＣの中心値ＺＣとに差があるときは、該対向受光素子１８Ｇの受光出力ＸＣが中心値ＺＣに近づくように第３の発光量ＱＣを微調整するように構成されている。そして、用紙Ｐが薄紙又は明るい紙であると判断されたときは、第１の発光量ＱＡ又はこれを微調整した発光量の光と、第１の閾値ＦＡとで用紙位置を検出し、用紙Ｐが普通の厚さの紙又は普通の明るさの紙であると判断されたときは、第２の発光量ＱＢ又はこれを微調整した発光量の光と、第２の閾値ＦＢとで用紙位置を検出し、用紙Ｐが厚紙又は暗い紙であると判断されたときは、第３の発光量ＱＣ又はこれを微調整した発光量の光と、第３の閾値ＦＣとで用紙位置を検出するのである。
【００６３】
ところで、上述したいずれの検出条件設定手段による検出条件設定動作も、用紙Ｐを停止させて実行するように構成すると、用紙搬送速度が高速の場合や、用紙の長さサイズが小さい場合も、検出条件設定を正しく実行することができる。
【００６４】
また、給紙装置２２から搬送される用紙毎に、前述の検出条件設定動作を実行することもできるが、このように構成すると制御が煩雑化する欠点を免れない。一般に、図１に示した給紙装置２２又はその他の形式の給紙装置に積載される用紙の種類は一定している。そこで、給紙装置から送り出された１枚目の用紙に対して、検出条件設定装置による検出条件設定動作を実行するように構成することが好ましい。このように構成しても、２枚目以降の用紙については、１枚目の用紙に対する検出条件設定動作で設定された発光量及び閾値で、位置検出を行うことができ、各用紙の搬送毎に発光量と閾値の調整を行った際の制御上の煩雑さを回避することができる。
【００６５】
また、画像形成装置の電源投入後に、給紙装置から送り出された１枚目の用紙に対して、検出条件設定装置による検出条件設定動作を実行するように構成しても同じ効果を奏することができる。
【００６６】
さらに、給紙装置に用紙が積載されたことを検知する用紙セット検知手段が設けられている場合には、その用紙セット検知手段による用紙セット検知後に、給紙装置から送り出された１枚目の用紙に対して、検出条件設定装置による検出条件設定動作を実行するように構成しても同じ効果を奏することができる。
【００６７】
また、図７及び図８に示した用紙種類選択キー３０は、用紙の種類を設定する用紙種類設定手段の一例を構成するものであるが、かかる用紙種類設定手段が設けられている場合には、その用紙種類設定手段により用紙種類の設定が変更された後、給紙装置から送り出された１枚目の用紙に対して、検出条件設定装置による検出条件設定動作を実行するように構成しても同じ効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】画像形成装置の一例を示す概略図である。
【図２】透過型の用紙位置検出手段を模式的に示す説明図である。
【図３】反射型の用紙位置検出手段の説明図である。
【図４】反射型の用紙位置検出手段の説明図である。
【図５】受光素子の受光出力を示す説明図である。
【図６】受光素子の受光出力を示す説明図である。
【図７】操作部を示す正面図である。
【図８】操作部を示す正面図である。
【図９】第２の用紙位置検出装置の検出条件設定手段の動作を示すフローチャートである。
【図１０】第３の用紙位置検出装置の検出条件設定手段の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６９】
１  作像手段
１４  用紙位置検出装置
１５  発光部
１６  受光部
１７  発光素子
１８，１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ，１８Ｄ，１８Ｅ，１８Ｆ，１８Ｇ，１８Ｈ  受光素子
２２  給紙装置
２３  用紙搬送装置
Ｐ  用紙
Ｓ１，Ｓ２  面
【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】
0004798768.tif 000009
【図９】
0004798768.tif 000010
【図１０】
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