(57)【要約】【課題】用紙の幅方向のずれを検出する用紙端検出センサによる検出において光照射光学系の配光むらの影響を取り除くこと。【解決手段】ライン・センサ、ＬＥＤ、ライン・センサの受光部に光を照射する導光体を備えて構成された用紙端検出手段と、ライン・センサ駆動手段、およびセンサ出力と当該出力に基づいて設定される閾値と比較する信号処理手段、ＬＥＤ駆動手段を備えるとともにこれらを制御して用紙端を検出してその位置情報を出力する用紙端検出制御手段と、当該位置情報に基づいて用紙に形成する画像の書き出し位置を補正する手段とを備えた画像形成装置において、印字時に、搬送される用紙のサイズ情報を受けて、当該サイズ情報に応じて、その対応するセンサ位置の遮光しない信号出力が所定値になるように光量制御し、あるいは、その対応するセンサ位置の遮光しない信号出力値に応じて比較するための閾値を設定する。【選択図】図１０
2007197147.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のサイズの用紙から選択された用紙のサイズに応じて画像を形成する画像形成装置において、
ライン・センサ、ＬＥＤ、および端部に位置する当該ＬＥＤからの入射光を屈折させて前記ライン・センサの受光部に光を照射する導光体を備えて構成され、前記用紙の搬送路上に前記用紙が搬送される際に、前記搬送路上の所定位置から前記用紙の搬送方向と平行な端部までの距離を検出する用紙端検出手段と、
前記ＬＥＤを駆動するＬＥＤ駆動手段と、前記ライン・センサを駆動する手段、および前記ライン・センサから出力される信号を入力して、当該センサ信号の値と設定される閾値とを比較する信号処理手段、を備えるとともにこれらを制御して用紙端を検出してその位置情報を出力する用紙端検出制御手段と、
前記用紙端検出制御手段からの位置情報に基づいて、前記用紙に形成する画像の書き出し位置を補正する手段と
を備え、
前記用紙端検出制御手段は、初期状態において前記ＬＥＤ駆動手段と前記ライン・センサ駆動手段を制御して、前記ライン・センサからの出力値が所定値になるように前記ＬＥＤからの発光光量を制御して、前記複数の用紙サイズに応じて設定された前記用紙の搬送経路上の位置を表す複数の位置情報に対応する、前記ライン・センサからの初期状態における出力値のそれぞれを記憶し、
その後、前記搬送路上に搬送される用紙端を検出するにあたり、搬送される用紙のサイズ情報に対応する１つの前記記憶値を使用して前記閾値を設定する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
複数のサイズの用紙から選択された用紙のサイズに応じて画像を形成する画像形成装置において、
ライン・センサ、ＬＥＤ、および端部に位置する当該ＬＥＤからの入射光を屈折させて前記ライン・センサの受光部に光を照射する導光体を備えて構成され、前記用紙の搬送路上に前記用紙が搬送される際に、前記搬送路上の所定位置から前記用紙の搬送方向と平行な端部までの距離を検出する用紙端検出手段と、
前記ＬＥＤを駆動するＬＥＤ駆動手段、前記ライン・センサを駆動する手段、および前記ライン・センサから出力されるセンサ信号を入力して、当該センサ信号の値と設定される閾値とを比較する信号処理手段、を備えるとともにこれらを制御して用紙端の位置情報を出力する用紙端検出制御手段と、
前記用紙端検出制御手段からの位置情報に基づいて、前記用紙に形成する画像の書き出し位置を補正する手段と
を備え、
前記用紙端検出制御手段は、前記複数の用紙サイズに応じて設定された前記用紙の搬送経路上の位置を表す複数の位置情報を備え、
その後、前記搬送路上に搬送される用紙端を検出するにあたり、搬送される用紙のサイズ情報に対応する前記ライン・センサからの出力値が、初期状態において、あらかじめ定めた第１の値を有するように前記ＬＥＤ駆動手段を制御し、用紙が前記用紙端検出手段の前記導光体と前記ライン・センサの間を通過する間、前記ＬＥＤ駆動手段の駆動状態が維持される
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記用紙端検出制御手段は、前記複数の用紙サイズごとに、当該サイズ情報に対応する前記ライン・センサからの出力値が、初期状態においてあらかじめ定めた第１の値を有するようにする前記ＬＥＤ駆動手段への制御値を、初期状態において記憶し、
その後、前記搬送路上に搬送される用紙のサイズ情報を受けて、当該サイズ情報に対応する前記記憶した制御値を取り出して、前記ＬＥＤ駆動手段を駆動する
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ＬＥＤ駆動手段は、前記ライン・センサからのセンサ信号からの初期状態における出力値が、前記ライン・センサの飽和電圧出力値に基づいて決定される値をそのピーク値が示すように、前記ＬＥＤを駆動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５】
前記初期状態は、前記用紙端検出手段の前記導光体と前記ライン・センサの間を、用紙が通過していない状態であり、画像形成装置のパワー・オン後の初期化処理状態および印字ジョブ開始時の状態を含むことを特徴とする請求項１から４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記あらかじめ定めた第１の値は、前記ライン・センサの飽和電圧出力値に基づいて決定される値であり、前記閾値を設定する際に使用されることを特徴とする請求項２または３に記載の画像形成装置。
【請求項７】
さらに、前記用紙上に画像形成した後に定着するための加熱手段と、
用紙の一面目に印字後、用紙の二面目に印字するために用紙を反転する用紙反転手段と
をさらに備え、
前記用紙検出手段は、前記用紙反転手段によって反転された用紙が搬送される搬送路上に位置する
ことを特徴とする請求項１または２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、用紙の両面の所定箇所に画像形成をするために用紙の端部位置を検出して画像形成の開始位置を補正する画像形成装置における用紙端部の検出精度に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式による画像形成装置では両面プリントは次のようにおこなわれることが多い。すなわち、給紙部から用紙を、搬送路を通じて所定の画像形成位置へ送り込み、その画像形成位置でその用紙の第１面の画像を形成する。その後、別の搬送路、たとえば循環搬送路、スイッチバック搬送路などを通してその用紙の表裏を反転させ、その用紙を再び上記画像形成装置へ送り込む。そして、第１面の画像を形成した同じ画像形成位置で第２面の画像を形成させる。
【０００３】
用紙を搬送することによりメカ的に斜行やスリップ等により搬送方向と垂直方向の用紙ずれが発生することがある。また、電子写真方式の画像形成は通常用紙の第１面上に形成された未定着トナー画像を定着するために用紙を加熱させ、その用紙の第２面に画像を形成するためにその用紙を再び上記画像形成位置へ送り込こむ（再給紙する）。この場合、再給紙された用紙の温度は、最初の給紙時の温度に比して高い状態になる。つまり、定着時にトナーを定着するのと同時に用紙を加熱することで水分等が蒸発するため、用紙の縮みが発生して用紙の搬送方向（以下副走査方向と称す）と垂直方向（以下主走査方向と称す）の印字位置が、第１面と第２面とでは異なることがあった。
【０００４】
このため、何ら対策を施さなければ、ユーザが用紙の両面にたとえば同じ大きさの画像を配置しようとして同じ大きさの画像を使ったとしても、用紙の第１面目と第２面目の間で主走査方向の印字開始位置が異なる結果となる。
【０００５】
このため、用紙搬送路上に主走査方向の用紙端部を検出する用紙端検出センサを配置して主走査方向の用紙端位置を検出し、用紙端のズレ量を算出、算出したズレ量をもとに画像の書き出し位置を補正する方法が提案されている。（たとえば、特許文献１および２を参照）。この方法では、用紙端検出センサは、図３に示すように構成されている。コンタクト・イメージ・センサ３４は、受光センサがライン状に配置されたものであって、そのラインが主走査方向となるように配置されている。また、光源ユニット１７が、このコンタクト・イメージ・センサ３４に対向するように配置されている。用紙が搬送されてくると用紙が光源ユニットとコンタクト・イメージ・センサ間に入り、光源ユニットからコンタクト・イメージ・センサへの入射光を遮断する。光源ユニットは、単一ＬＥＤからの射出光を、導光体を通じてコンタクト・イメージ・センサ上に照射する構成である。
【０００６】
用紙端部の検出方法は、通常、次のようにおこなわれる（たとえば、特許文献２参照）。装置の電源オン時に光源とセンサ間に用紙がない状態で光源を駆動する信号のオンデューティを制御してコンタクト・イメージ・センサ出力のピーク電圧Ｖｐが飽和電圧より所定値分低下した電圧（仮に、飽和レベル−Ｎｖ）になるように光量調整される。ここで、飽和電圧とは、光源光量をこれ以上上げてもセンサの出力電圧が上がらない電圧であり、Ｎｖはあらかじめ設定される一定値である。
【０００７】
調整値はＲＡＭ等に記録される。次に両面印字モードにおいてコンタクト・イメージ・センサと光源ユニット間に用紙が搬送されてきたらＲＡＭ記憶された調整値にて光量を調整し、遮光する箇所のコンタクト・イメージ・センサ出力電圧Ｖｓ（遮光電圧）を測定する。用紙端部の検出位置はスライス・レベル（閾値）電圧Ｖｔｈ＝（Ｖｐ−Ｖｓ）／２＋Ｖｓで決定され、センサのレベルがＶｔｈ以上の電圧からＶｔｈになる立下りエッジ位置を検出し、これを用紙端エッジ検出位置として検出する。
【０００８】
しかしながら、従来、たとえば、特許文献２においては、光源からの光は、導光体によって線光源に変換され、受光素子の受光面に均一に光を配光するとしていた。また、外乱ノイズ及び汚れの影響等を低減できるように、用紙サイズに応じて、受光センサの必要な検出領域以外は電気的にマスク処理を施している、としている。
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−２９２９６０号公報
【特許文献２】特開２００３−２２３０８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上述した例では、単一ＬＥＤの光源からの光を、図３に示すような構成で導光体で屈折させてセンサに照射させる構成としている。この構成では、ＬＥＤの光量むら、導光体の光学特性のばらつき、光源ユニットとコンタクト・イメージ・センサの配置のばらつきによって配光特性が不均一になることがあった。また、用紙サイズが変化しても、主走査方向の用紙中心位置が変化しないように印字する印字装置も存在する。この場合、コンタクト・イメージ・センサ上で用紙エッジを検出する箇所が異なることになる。したがって、用紙エッジ検出するためのスライス・レベル（閾値）を、センサの全領域で一律にすると、このような場合に用紙サイズによってエッジ検出精度が異なることがあった。すなわち、用紙サイズによって、エッジ近傍の信号レベルが変化しているにもかかわらず、同一のスライス・レベル（閾値）を使用することになる。このことは、用紙サイズによって、検出精度を変化させることになる。前述した特許文献２においては、搬送されてくる用紙サイズに応じて、光量調整やスライス・レベル調整が行われていなかった。
【００１１】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、搬送されてくる用紙サイズに応じて、光量調整やスライス・レベル調整を実行し、これにより、位置ずれを精度良く検出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】
【００１２】
本発明は、このような目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、複数のサイズの用紙から選択された用紙のサイズに応じて画像を形成する画像形成装置において、ライン・センサ、ＬＥＤ、および端部に位置する当該ＬＥＤからの入射光を屈折させて前記ライン・センサの受光部に光を照射する導光体を備えて構成され、前記用紙の搬送路上に前記用紙が搬送される際に、前記搬送路上の所定位置から前記用紙の搬送方向と平行な端部までの距離を検出する用紙端検出手段と、前記ＬＥＤを駆動するＬＥＤ駆動手段と、前記ライン・センサを駆動する手段、および前記ライン・センサから出力される信号を入力して、当該センサ信号の値と設定される閾値とを比較する信号処理手段、を備えるとともにこれらを制御して用紙端を検出してその位置情報を出力する用紙端検出制御手段と、前記用紙端検出制御手段からの位置情報に基づいて、前記用紙に形成する画像の書き出し位置を補正する手段とを備え、前記用紙端検出制御手段は、初期状態において前記ＬＥＤ駆動手段と前記ライン・センサ駆動手段を制御して、前記ライン・センサからの出力値が所定に値になるように前記ＬＥＤからの発光光量を制御して、前記複数の用紙サイズに応じて設定された前記用紙の搬送経路上の位置を表す複数の位置情報に対応する、前記ライン・センサからの初期状態における出力値のそれぞれを記憶し、その後、前記搬送路上に搬送される用紙端を検出するにあたり、搬送される用紙のサイズ情報に対応する１つの前記記憶値を使用して前記閾値を設定することを特徴とするものである。
【００１３】
さらに、請求項２に記載の発明は、複数のサイズの用紙から選択された用紙のサイズに応じて画像を形成する画像形成装置において、ライン・センサ、ＬＥＤ、および端部に位置する当該ＬＥＤからの入射光を屈折させて前記ライン・センサの受光部に光を照射する導光体を備えて構成され、前記用紙の搬送路上に前記用紙が搬送される際に、前記搬送路上の所定位置から前記用紙の搬送方向と平行な端部までの距離を検出する用紙端検出手段と、前記ＬＥＤを駆動するＬＥＤ駆動手段、前記ライン・センサを駆動する手段、および前記ライン・センサから出力されるセンサ信号を入力して、当該センサ信号の値と設定される閾値とを比較する信号処理手段、を備えるとともにこれらを制御して用紙端の位置情報を出力する用紙端検出制御手段と、前記用紙端検出制御手段からの位置情報に基づいて、前記用紙に形成する画像の書き出し位置を補正する手段とを備え、前記用紙端検出制御手段は、前記複数の用紙サイズに応じて設定された前記用紙の搬送経路上の位置を表す複数の位置情報を備え、その後、前記搬送路上に搬送される用紙端を検出するにあたり、搬送される用紙のサイズ情報に対応する前記ライン・センサからの出力値が、初期状態において、あらかじめ定めた第１の値を有するように前記ＬＥＤ駆動手段を制御し、用紙が前記用紙端検出手段の前記導光体と前記ライン・センサの間を通過する間、前記ＬＥＤ駆動手段の駆動状態が維持されることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
本出願に係わる第１の発明によれば、搬送されてくる用紙サイズに応じて用紙端を検出するための閾値を設定する。これにより光源ユニットの配光特性によるむらの影響を受けることなく、どの用紙サイズにおいても用紙端を常に良好に検出することが可能となる。
【００１５】
本出願に係わる第２の発明によれば、搬送されてくる用紙サイズに応じて、用紙端検出位置における光量を各々調整する。これにより光源ユニットの配光特性によるむらの影響を受けることなく、どの用紙サイズにおいてもセンサのダイナミック・レンジを最大限に利用できるので用紙端を常に良好に検出することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の２つの実施形態について説明する。
【００１７】
（実施形態１）
第一の実施形態の構成を図１、図２を参照して説明する。まず、実施形態の概要を説明し、その後に主要な構成の詳細を説明する。
【００１８】
図１は、画像形成装置４の動作を制御するコントローラのブロック図である。図２は、画像形成装置の側面から見た構成を示す図である。図１に示すコントローラにおいて、符号１５はＣＰＵであり画像形成装置４の全体の制御をおこなう。符号３３はＲＯＭであり、ＣＰＵ１５の制御プログラム、制御テーブルが格納されている。符号１０はレジ前センサであり、レジローラ１６にて用紙を揃えるため、用紙先端を検出するセンサである。符号２５はレーザー駆動回路であり画像制御手段２４からの画像データにしたがって、感光ドラム６上にレーザーを照射する。
【００１９】
符号９は用紙端検出センサであり用紙端を検出して搬送基準位置から主走査方向の用紙のズレ位置を測定するためのセンサである。用紙搬送基準位置は用紙が搬送されたときに用紙の主走査方向（搬送方向と垂直方向）の用紙端が搬送基準位置を通過すると、主走査方向の書き出し補正値＝０で第２面目の印字位置が規定の位置に印字するように設定されている。用紙端検出センサ９はコンタクト・イメージ・センサ３４と光源ユニット１７で構成され用紙端を検出するためセンサ出力はＣＰＵ１５のＡ／Ｄポートに入力されデジタル値に変換される。以後、コンタクト・イメージ・センサ３４は、電荷蓄積型のＣＣＤセンサ、あるいはＣＭＯＳセンサであるとして説明するが、各種の形式のセンサが使用可能であることは明らかである。
【００２０】
用紙端検出センサ９内の光源ユニット１７には、その端部にＬＥＤが内蔵され、ＣＰＵ１５からＬＥＤ駆動信号によってＬＥＤが発光、消灯の制御がなされる。ＬＥＤから照射される光量の制御はＬＥＤ駆動信号のオン時間を制御することにより調整される。コンタクト・イメージ・センサ３４は、ＣＰＵ１５から出力されるＣＬＫ信号、ＲＥＳＥＴ信号によって駆動される。ＣＬＫ信号は受光素子ごとの出力をシリアルに転送するための同期信号、ＲＥＳＥＴ信号はセンサの出力をリセットさせるための信号（正確には、それまで蓄積した電荷を払い出して、ゼロにするための信号）である。
【００２１】
なお、用紙端検出センサの動作は、Ｒｅｓｅｔ信号後にＬＥＤを駆動して所定時間に渡って光照射し、この光照射によってセンサ上に蓄積した電荷を読み出すことを、所定の周期で繰り返すことで実行される。
【００２２】
図５は、用紙端検出センサ９と用紙の位置関係、およびその入出力信号とＣＰＵ１５との関係を説明する図である。この上部には、信号のタイミングやセンサ出力波形を、下部には、用紙端検出センサ９と用紙の位置関係を、用紙の半双方向に向かって用紙の面と平行に見た様子および垂直に見た様子（最下部）を示している。
【００２３】
図５に示すようにコンタクト・イメージ・センサには受光素子３７が１列に配列され搬送基準位置と受光素子３７の有効画素の１画素目の位置が一致するように配置されている。なお、搬送基準位置とは、搬送方向に沿って物理的に形成された壁などであり、用紙の端部がこの壁に沿って位置づけされるようにした位置を指す。センサの出力はＲＥＳＥＴ信号が「Ｈｉｇｈ」になるとリセットされ（蓄積電荷が排除され）、その後、ＬＥＤ駆動信号によって所定時間、ＬＥＤ３６から光照射が行われる。この光照射によって、コンタクト・イメージ・センサに露光されることになる。コンタクト・イメージ・センサの出力は、所定区間のブランキング出力後、ＣＬＫ信号の立上がりに同期して受光素子３７の有効画素の１画素目から順次１画素ごとに出力され、ＣＰＵ１５によって１ライン分ごとに読み取られる。ＣＰＵ１５によってコンタクト・イメージ・センサ３４の出力がスライス・レベル（閾値）と比較され、コンタクト・イメージ・センサ３４の出力がスライス・レベル（閾値）より低い箇所が用紙端と判定される。さらに搬送基準位置から用紙端検出位置までの画素数をカウントすることによって用紙のズレ量が測定される。
【００２４】
測定結果はＲＡＭ２０に格納される。ＣＰＵ１５は搬送基準位置から用紙端までの距離を用紙のズレ量として印字の書き出しタイミングを画像制御手段２４に補正するように要請する。符号２３は給紙駆動手段であり手差しトレイ４３、給紙カセットＡ８、給紙カセットＢ３０、給紙カセットＣ３１の内何れかを指定して用紙を給紙する。
【００２５】
なお、実施形態１では用紙の給紙カセットへの装着、搬送、印字位置の基準は中央基準を前提として構成されており、図４に示すように各用紙サイズの中心が搬送方向に垂直な方向の印字範囲の中央に位置するように設定される。そのため用紙サイズによって用紙端を検出する位置が異なる。
【００２６】
図２の符号３８、３９、４０は給紙カセットＡ（符号８）、給紙カセットＢ（符号３０）、給紙カセットＣ（符号３１）の各々に充填された用紙サイズを検出するセンサである。図１の符号２６は画像形成手段であり電子写真プロセスによって給紙された用紙に印字をおこなう。符号２７は搬送駆動手段であり、給紙された用紙を画像形成位置に搬送し、排紙または用紙反転部５に搬送する。用紙反転駆動手段２１は両面印字をおこなうため両面搬送路５に搬送された用紙を反転、搬送および画像形成部への再給紙の駆動をおこなう。搬送センサ１１は両面搬送路内に設けられたセンサであり用紙の搬送を検知する。
【００２７】
図１の符号４４は定着用のヒーター１９を駆動するための定着ヒーター駆動手段である。符号２９は印字設定手段でありユーザから印字モード、用紙サイズ指定などの設定をするための手段である。
【００２８】
次に図２に装置全体の断面図にて構成を説明する。ＣＰＵ１５は画像制御手段２４からの印字開始コマンドが送出されると、画像形成装置４は給紙カセットＡ（符号８）、給紙カセットＢ（符号３０）、給紙カセットＣ（符号３１）、手差しトレイ４３から用紙を選択する。この場合、選択された給紙口にセットされた用紙がピックアップローラにて搬送路に導かれ、レジ前センサ１０にて用紙の先端を検出され、レジ取りをおこなった後、転写ローラ１と感光ドラム６がニップされた画像転写位置へ搬送される。これに平行して画像制御手段２４から送出される画像データによってレーザー駆動手段２５を駆動し、レーザー・スキャナー２を介してレーザーが帯電ローラ７によって一様に帯電された感光ドラム６に照射される。
【００２９】
レーザー・スキャナー２はポリゴン・ミラー（不図示）を定速で回転させレーザーを用紙の主走査方向の左から右方向にスキャンしている。これにより、感光ドラム上に潜像が形成される。さらに、この潜像は、現像器３にてトナー（不図示）が感光ドラム６へ供給され、潜像をトナーによって可視化させる。これにより転写ローラ１にニップされて前記感光ドラム６に現像されたトナーが用紙上に転写される。トナーが転写された用紙はローラ内のヒーター１９で加熱された熱定着ローラ対１３を経て定着される。片面印字の場合はそのまま用紙搬送を継続してＦＤトレイ２８へ排紙させる。両面印字させる場合は排紙センサ１４にて用紙後端を検出された後、裏面を印刷させるために用紙反転駆動手段２１にて用紙を反転駆動させて両面搬送路５に導入させる。両面搬送路５の搬送路上に設置された搬送センサ１１によって用紙を検知する。搬送センサ１１にて用紙の先端を検知した後所定のタイミング後、用紙端検出センサ９にて用紙左端位置を検出する。
【００３０】
図３は、用紙端検出センサ９の構成を示す図である。用紙端検出センサ９は、用紙搬送方向の左側に設置され、図３に示すようにコンタクト・イメージ・センサ３４と光源ユニット１７で構成され、光源ユニット１７はさらにＬＥＤ３６、と導光体１８で構成されている。コンタクト・イメージ・センサ３４は、主走査方向に受光素子３７がライン状に配置され、画像形成装置４で搬送可能な全ての用紙サイズの用紙左端が搬送基準に対してどれだけずれて搬送しているかを測定可能とするに十分なセンサ長を有している。また、用紙端検出センサ９はＬＥＤ３６から照射された光が導光体内部で一部分が屈折してコンタクト・イメージ・センサへ照射され、受光素子３７に受光されるように配置されている。用紙が搬送されていない箇所は、導光体からの屈折光が直接イメージ・センサに照射されるようになっている。
【００３１】
光源ユニット１７とコンタクト・イメージ・センサの間に用紙が搬送されている場合は用紙によって、イメージ・センサに入射するＬＥＤ光は遮光、あるいは減光され。その結果センサの出力レベルが低下する。このセンサの出力レベルが、導光体からの屈折光が直接イメージ・センサに照射される位置から、遮光あるいは減光されて照射される位置に、受光素子の並びにしたがって変化する。この場合、その変化する（受光素子の）位置を取り出すことにより、その位置が用紙端であると判断される。
【００３２】
用紙端検出センサ９によって用紙端位置の検出をおこなった後、用紙は画像転写位置へ再給紙させる。
【００３３】
ＣＰＵ１５によって測定された用紙の搬送基準位置から主走査方向のズレ量はＣＭＤ／ＳＴＳ信号によって画像制御手段に送信される。画像制御手段は用紙の主走査方向のズレ量をもとに第２面目の主走査方向の印字開始位置が規定位置（左端から５ｍｍの位置）から開始されるように印字開始の書き出しタイミングを調整する。補正された画像データはレーザー駆動手段２５へ送信される。レーザー駆動手段２５は補正された画像に基づきレーザー照射を開始する。照射されたレーザーは用紙左から右にスキャンするように等速回転しているポリゴン・ミラーを介して感光ドラムに潜像を形成し、トナーにより現像され両面搬送路５から再給紙された用紙に転写、定着した後、ＦＤトレイ２８へ排出される。
【００３４】
次に画像制御手段による画像の書き出し開始補正について図１、図１１をもとに説明する。画像制御手段２４はホスト・コンピュータ等の外部装置４７から送られてくる画像情報を受信してドット展開する。ＣＰＵ１５と画像制御手段２４間にはコマンド／ステータスの通信をおこなうための通信信号（ＣＭＤ／ＳＴＳ）、ＣＰＵ１５から画像制御手段２４へ出力される副走査方向の同期信号（ＴＯＰＳＹＮＣ）、主走査方向の同期信号（ＢＤ）がある。さらに、画像制御手段２４は内部的に画像転送用クロック（ＶＣＬＫ）に同期してドット展開された画像信号をレーザー駆動手段２５に送信する。
【００３５】
図１１は、各信号のタイミング図と用紙の印字位置を示した図である。図１１のようにレーザーはレーザー・スキャナーによってラインごとに用紙に対して主走査方向の左から右にスキャンして画像形成されるように構成されている。一方用紙端検出センサも用紙の左側に設置され搬送基準から主走査方向に用紙左端がどれだけずれているかを検出している。さらに用紙端検出センサの解像度と水平方向の印字密度は同じである。画像制御手段２４はＣＰＵ１５からレーザー・スキャナーに同期して出力されたＢＤ信号の立下りエッジを基準に所定のタイミングＲでＶＣＬＫに同期して１ドットごとの画像信号を出力する。ここで所定のタイミングＲとは、画像が主走査方向の左端から５ｍｍの位置から印字されるタイミングである。また、用紙の２面目の印字においては用紙左端が搬送基準に沿って搬送された場合にΔ（用紙端センサによって検出された用紙左端と用紙搬送基準位置までの差分画素数）＝０で左端から５ｍｍの位置から印字されるタイミングでもある。
【００３６】
本実施例は中央基準であるためタイミングＲは用紙サイズごとにタイミングが異なっている。用紙端検出センサ９等によって用紙左端を検出し、算出された搬送基準位置から用紙左端までの差分画素数ΔはＣＭＤ／ＳＴＳ信号を通じて画像制御手段２４へ送信される。画像制御手段２４は送信された用紙ズレ量をもとに画像データを出力するタイミングを変更する。搬送基準位置からのズレ量（画素数）は用紙端検出センサの解像度と水平方向の印字密度が同じなので用紙端のズレ量と同数のドット数分の画像信号開始タイミング（ＢＤの立下りエッジから画像信号出力開始までの時間）を調整する。画像信号の開始タイミングは用紙端検出センサ９等によって用紙左端が搬送基準位置よりも右に検出された場合は所定のタイミングＲよりズレ量×ＶＣＬＫだけ遅れたタイミングに調整される。また、用紙左端が搬送基準位置よりも左に検出された場合は所定のタイミングＲよりズレ量×ＶＣＬＫだけ早いタイミングに調整される。
【００３７】
図１１は、用紙搬送基準よりも３ドット分離れるようにずれて搬送された場合の印字開始タイミングを補正したタイミング図である。用紙端検出センサ９によって用紙端が搬送基準よりも主走査の印字方向に３ドットズレたことを検出し、画像制御手段はＢＤ信号の立下りエッジから上記所定タイミングＲよりも３ＶＣＬＫ後から１ドット目の画像信号を出力するように補正される。
【００３８】
次に、図２に示した画像形成装置における、用紙検出、印字補正の動作説明をおこなう。図６は、全体的な動作を示す図である。まず、Ｓ６０１にて装置のパワー・オンがされる。パワー・オンされると、次のＳ６０２で、画像形成装置全体で初期化処理が実行される。この初期化処理でコンタクト・イメージ・センサ３４へ駆動信号を出力するなどの初期化の処理を実行することもできる。次に、初期化処理が完了した後、あるいは初期化処理の一部として、または、ジョブの開始指示を受けた場合などに、Ｓ６０４にて、ＣＰＵ１５は、ＬＥＤ駆動信号を制御してＬＥＤの光量調整を実施する。この光量調整の詳細は、後で図７を使用して説明する。Ｓ６０５にて、印字ジョブの開始を受けて、印字設定手段２９または画像制御手段２４から設定された印字モードが片面印字か、両面印字かを調査する。片面印字の場合Ｓ６０６にて１面目を印字したら終了する。両面印字の場合Ｓ６０７で１面目を印字した後、用紙が定着処理され、その後に用紙端検出センサ９に搬送されてくることになる。ステップＳ６０８で、搬送されてくる用紙のエッジ位置を検出する。次のＳ６０９にて検出された用紙端位置と搬送基準位置までの画素数を算出し、画像制御手段２４へ送出する。次のＳ６１０にて画像制御手段２４は画像書き出しタイミングを補正し、次のＳ６１１にて２面目の印字をおこなう。ここで、用紙端検出センサを使用して用紙端を検出し、この検出した用紙端の情報を利用可能になる時点は、レーザー・スキャナーによって感光ドラム上に潜像を形成する時点よりも、十分前である。
【００３９】
図７は、図６におけるＳ６０４光量調整の詳細な動作を示したフローチャートである。この処理は、画像形成装置のパワー・オン後の初期化処理においても、あるいは印字ジョブを受けてから開始することも可能である。Ｓ７０１にてＬＥＤ駆動信号を点灯時間ｔ＝ｔｓにてＬＥＤを発光させる。ｔｓは点灯時間が非常に長いのでセンサや光量などのばらつきに関わらずセンサが必ず飽和するように設定された時間である。Ｓ７０２にてコンタクト・イメージ・センサ３４から飽和電圧を取得する。Ｓ７０３にてコンタクト・イメージ・センサの全画素のピーク電圧Ｖｐを検出する。Ｓ７０４にてピーク電圧Ｖｐが飽和電圧より０．２Ｖ減じた電圧に調整されているかどうかを確認する。調整されていなければ点灯時間をｔ１からＣ（Ｃは固定値）減じた時間にてＬＥＤを再点灯させピーク電圧Ｖｐが飽和電圧より０．２Ｖ減じた電圧に調整されているかどうかを確認する。この動作（Ｓ７０３、Ｓ７０４，Ｓ７０５）を調整が完了するまで繰り返す。調整完了後、ＬＥＤ点灯時間ｔをＲＡＭ２０などに記録する（Ｓ７０６）。
【００４０】
次にＳ７０７にて用紙サイズＡのピーク電圧ＶｐＡ捜索範囲を設定する。図１０のようにピーク電圧ＶｐＡ捜索範囲は用紙サイズＡの用紙エッジ検出設計中心位置に対して±１６画素の範囲に設定されている。Ｓ７０８にてＶｐＡ捜索範囲内の画素出力をサンプリングしピーク電圧ＶｐＡを検出する。Ｓ７０９にてＶｐＡをＲＡＭに記録する。Ｓ７１０にて用紙サイズＢのピーク電圧ＶｐＢ捜索範囲を設定する。ＶｐＢ捜索範囲は用紙サイズＢの用紙エッジ検出設計中心位置に対して±１６画素の範囲に設定されている。Ｓ７１１にてＶｐＢ捜索範囲内の画素出力をサンプリングしピーク電圧ＶｐＢを検出する。Ｓ７１２にて検出したＶｐＢをＲＡＭに記録する。
【００４１】
図８は、図６の用紙端検出の詳細な動作を示したフローチャートである。Ｓ８０１にて印字指定された用紙サイズの確認をおこなう。Ｓ８０２にて用紙サイズＡが検出された場合、Ｓ８０３にて光量調整時のＬＥＤ点灯時間ｔをＲＡＭから読み出す。Ｓ８０４にてコンタクト・イメージ・センサ３４の１ライン目の読み取りをおこない、遮光電圧Ｖｓを検出する。
【００４２】
遮光電圧Ｖｓのサンプリングはどの用紙サイズでも必ず用紙がＬＥＤ光を遮光する位置のセンサ出力を読み取りＲＡＭ２０に記録する。この遮光電圧Ｖｓは、たとえば、ＶｐＡなどと搬送されてくる用紙の種類に基づいて決定したスライス・レベル以下のセンサ出力値から求めることができる。また、あらかじめ用紙の種類ごとに記憶しておき、その記憶値を利用することも、実際に搬送されてくる用紙を上述した方法でスライス（比較）することにより得ることも可能である。また、必ずしも、どの用紙サイズでも必ず用紙がＬＥＤ光を遮光する位置のセンサ出力値ではなく、エッジ近傍の値とすることもできる。この遮光電圧Ｖｓは、実際に用紙端検出する用紙が、コンタクト・イメージ・センサ３４の間に入り込んだ時点で検出して、この検出後に、スライス・レベル（閾値）を設定して、用紙端の検出を開始するようにすることも可能である。
【００４３】
Ｓ８０６にて光量調整されたときのピーク電圧ＶｐＡをＲＡＭから読み出す。Ｓ８０７にてＲＡＭ２０から読み出されたピーク電圧ＶｐＡとＳ８０５にて読み取られた遮光電圧Ｖｓから用紙サイズＡの用紙エッジ検出するためのスライス・レベル（閾値）ＶｔｈＡを算出する（算出計算式：ＶｔｈＡ＝Ｖｓ＋（ＶｐＡ−Ｖｓ）／２）。Ｓ８０８にてエッジ位置検出カウンター（不図示）の初期値ｎ＝０にセットする。エッジ位置検出カウンターは有効画素１画素目からエッジ位置となるｎ画素目までの画素数をカウントするカウンターである。
【００４４】
Ｓ８０９にてコンタクト・イメージ・センサ２ライン目の読み取りが開始される。各画素のデータとＶｔｈＡを順次比較をおこない、ＶｔｈＡより小さくなる位置が用紙エッジとなる。各画素のデータの読出しが開始されるとエッジ位置検出カウンターもカウントを開始する（Ｓ８１０）。各画素のデータを順次読み取り、ＶｔｈＡと比較をおこなって、エッジ位置が検出されるまでカウンター値ｎを１ずつカウントアップする（Ｓ８１１〜Ｓ８１３）。エッジ位置が検出されたらエッジ位置検出カウンターを停止する（Ｓ８１４）。エッジ位置検出カウンター４６の最終カウント値ｎが搬送基準位置から用紙端までの差分画素数Δとなり、画像制御手段に差分画素数Δ（＝ｎ）が通知される。画像制御手段は通知された差分画素数Δをもとに前述した制御によって時間軸変換し２面目の画像書き出しタイミングを調整する。
【００４５】
Ｓ８０２にて用紙サイズがサイズＡでなく、用紙サイズＢであることを検出した場合は、Ｓ８１５にて光量調整時のＬＥＤ点灯時間ｔをＲＡＭ２０から読み出しＬＥＤを点灯時間ｔにて点灯する。Ｓ８１６にてコンタクト・イメージ・センサ３４の１ライン目の読み取りをおこない、Ｓ８１７にて遮光電圧Ｖｓを検出する。Ｓ８１８にて光量調整されたときのピーク電圧ＶｐＢをＲＡＭ２０から読み出す。Ｓ８１９にてＲＡＭ２０から読み出されたピーク電圧ＶｐＢとＳ８１７にて検出された遮光電圧Ｖｓから用紙サイズＢの用紙エッジ検出するためのスライス・レベル（閾値）ＶｔｈＢを算出する（算出計算式：ＶｔｈＢ＝Ｖｓ＋（ＶｐＢ−Ｖｓ）／２）。以降Ｓ８０８〜Ｓ８１４のエッジ検出は用紙サイズＡ同様に各画素のデータとＶｔｈＢを順次比較をおこないエッジ位置カウンターをカウントさせることで検出される。図５は例として用紙サイズＡの用紙端検出時のセンサ出力、タイミング図を示したものである。
【００４６】
また、本実施例では用紙サイズを２種類としているが、それ以上の構成であっても適用される。
【００４７】
図７を使用して説明した光量調整値（ＬＥＤ点灯時間）や、用紙サイズＡおよび用紙サイズＢの基準用紙端位置のピーク電圧ＶｐＡとピーク電圧ＶｐＢは、パワー・オン後の初期化処理時に記憶して、その後の印字ジョブでは、記憶した値を使用することができる。また、パワー・オン後の初期化処理時に記憶するのではなく、印字ジョブの開始時に、光量調整値（ＬＥＤ点灯時間）とそのジョブで使用する用紙サイズのみのピーク電圧Ｖｐを記憶して、そのジョブで使用することも可能である。
【００４８】
要約すると、第１の実施形態では、用紙サイズとは無関係に、センサ３４からの出力値が所定値になるように光量調整し、その場合の用紙サイズに対応した位置の遮光しない場合のセンサ３４からの出力値を使用して閾値を設定することに特徴を有する。
【００４９】
（第２の実施形態）
前述した第１の実施形態では、用紙サイズに応じて閾値を可変するようにしたが、本実施形態では、用紙サイズに応じて発光光量を再設定すること、すなわち発光光量を変化させることを特徴とする。したがって、本実施形態の場合、基本的には用紙サイズによって閾値が変化しないことになる。
【００５０】
図９は、図６のＳ６０４の光量調整の詳細な動作を示したフローチャートである。Ｓ９０１にて、使用可能な複数の用紙サイズのうちの、用紙サイズＡの用紙が搬送される場合のその端部位置で、基準として設定されている位置に対応する位置のコンタクト・イメージ・センサの位置を取り出す。その後、取り出した位置を含む近傍にピーク電圧ＶｐＡ捜索範囲を設定する。Ｓ９０２にてＬＥＤ駆動信号を点灯時間ｔ１＝ｔｓにてＬＥＤを発光させる。点灯時間ｔｓは非常に長時間に設定されておりＬＥＤの発光ばらつきやコンタクト・イメージ・センサの感度ばらつきなどに関わらず、必ずセンサ出力が飽和するように設定された値である。Ｓ９０３にて飽和電圧を取得する。Ｓ９０４にてピーク電圧ＶｐＡ捜索範囲からピーク電圧ＶｐＡを検出し、ＶｐＡが飽和電圧より０．２Ｖ減じた電圧に調整されているかどうかを確認する。調整されていなければ点灯時間をｔ１からＣ（Ｃは固定値）減じた時間にてＬＥＤを再点灯させピーク電圧ＶｐＡが飽和電圧より０．２Ｖ減じた電圧に調整されているかどうかを再度確認する。この動作（Ｓ９０４，Ｓ９０５）を調整完了するまで繰り返す。調整完了後、ピーク電圧ＶｐＡと点灯時間ｔ１をＲＡＭ２０に記録する（Ｓ９０６）。次にＳ９０７にて用紙サイズＢ用のピーク電圧ＶｐＢ捜索範囲を設定する。Ｓ９０８にてＬＥＤ駆動信号を点灯時間ｔ２＝ｔｓにてＬＥＤを発光させる。Ｓ９０９にて飽和電圧を取得する。Ｓ９１０にてピーク電圧ＶｐＢが飽和電圧より０．２Ｖ減じた電圧に調整されているかどうかを確認する。調整されていなければ点灯時間をｔ２からＣ（Ｃは固定値）減じた時間にてＬＥＤを再点灯させピーク電圧ＶｐＢが飽和電圧より０．２Ｖ減じた電圧に調整されているかどうかを確認する。この動作（Ｓ９１０，Ｓ９１１）を調整完了するまで繰り返す。調整完了後、ピーク電圧ＶｐＢと点灯時間ｔ２をＲＡＭに記録する（Ｓ９１２）。
【００５１】
図１２は用紙サイズＡ、用紙サイズＢの用紙エッジを検出するためにピーク電圧ＶｐＡ、ＶｐＢをもとに光量調整したときのセンサ波形である。配光特性にむらがあるためＶｐＡを光量調整したときはＶｐＢ検出範囲の光量レベルが不十分であり、ＶｐＢを光量調整したときはＶｐＡは飽和していることを示している。以上により各用紙サイズの用紙エッジ検出位置における光量調整が各々おこなわれるため配光むらに関わらず、ダイナミック・レンジを常に最大にすることが可能となる。
【００５２】
以下用紙端検出の処理については実施例１と同様に、用紙サイズの検出、検出された用紙サイズに応じて光量調整されたときのピーク電圧ＶｐＡ、またはＶｐＢをＲＡＭ２０から読み出す。その後、遮光電圧Ｖｓの検出、用紙サイズの用紙エッジ検出するためのスライス・レベル（閾値）ＶｔｈＡ、またはＶｔｈＢを算出し、各画素のデータとスライス・レベル（閾値）を順次比較をおこないエッジ位置カウンターをカウントさせる。これにより、エッジ検出位置が精度良く検出される。
【００５３】
なお、上述した第１の実施形態と同様に、図９に示す光量調整は、画像形成装置のパワー・オン後の初期化処理時に実行して記憶し、その後の印字ジョブでは、搬送される用紙サイズに応じて記憶した値を使用することができる。また、パワー・オン後の初期化処理時に記憶するのではなく、印字ジョブの開始時に実行することが可能である。この場合、光量調整はそのジョブで使用する用紙サイズのみのピーク電圧Ｖｐを記憶して、そのジョブで使用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の第１の実施形態の電気ブロックを示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の画像形成装置の装置断面を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の用紙端検出センサの構成を示す図である。
【図４】用紙サイズごとの用紙基準による用紙端位置を示した図である。
【図５】本発明の第１の実施形態におけるタイミングチャート、および用紙端検出センサと用紙の関係を説明する図である。
【図６】本発明の第１の実施形態における動作のフローチャートを示す図である。
【図７】本発明の第１の実施形態の光量調整の詳細なフローチャートを示す図である。
【図８】本発明の第１の実施形態の用紙端検出の詳細なフローチャートを示す図である。
【図９】本発明の第２の実施形態の光量調整の詳細なフローチャートを示す図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態の光量調整を説明するセンサ波形を示す図である。
【図１１】用紙端検出センサによって用紙端がズレていることを検出した場合に、画像書き出しタイミングの補正をする方法を説明したタイミング図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態における光量調整を説明するセンサ波形を示す図である。
【符号の説明】
【００５５】
１    転写ローラ
２    レーザー・スキャナー
３    現像器
４    画像形成装置
５    両面搬送路
６    感光ドラム
７    帯電ローラ
８    給紙カセット
９    用紙検出センサ
１０    レジ前センサ
１１    搬送センサ
１２    定着排紙センサ
１３    定着ローラ対
１４    排紙センサ
１５    ＣＰＵ
１６    レジローラ
１７    光源ユニット
１８    導光体
１９    ヒーター
２０    ＲＡＭ
２１    用紙反転駆動手段
２２    白色板
２３    給紙駆動手段
２４    画像制御手段
２５    レーザー駆動手段
２６    画像形成手段
２７    搬送駆動手段
２８    ＦＤトレイ
２９    表示手段
３０    給紙カセットＢ
３１    給紙カセットＣ
３２    ロッドレンズアレイ
３３    ＲＯＭ
３９    ＬＥＤ
４３    手差しトレイ
４４    定着ヒーター駆動手段
４５    コントローラ
【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】
2007197147.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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