(57)【要約】      （修正有）【課題】  画像形成装置において、メディア供給異常を異常発生時点で即時に検知する。【解決手段】  シート状メディアの表面画像を光学的に画像信号として取得し、これをシート状メディアの位置変化としてとらえてその位置変化が所定の条件を満たしたときにメディア供給異常が発生したと判定する。【選択図】図２
2007031156.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置においてメディア供給異常を光学的に検知する方法であって、
メディア供給路に沿って移送されるシート状メディアの表面画像を画像信号として取得する工程と、
前記シート状メディアの位置変化を検知する目的で、前記シート状メディア表面の前記画像信号を処理する工程と、
前記位置変化が所定の条件を満たしたとき、メディア供給異常が発生したと判定する工程とを含む、画像形成装置においてメディア供給異常を光学的に検知する方法。
【請求項２】
前記判定工程は、前記画像形成装置の供給機構が前記シート状メディアを移動するよう命じられているにもかかわらず、前記位置変化が位置変化期待値と対応しないとき、前記メディア供給異常が発生したと判定する工程を含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記判定工程は、前記位置変化が回転運動を有するとき、前記メディア供給異常が発生したと判定する工程を含む請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記判定工程は、前記位置変化が側方運動を有するとき、前記メディア供給異常が発生したと判定する工程を含み、
前記側方運動は、前記メディア供給路の方向に対して垂直且つ前記シート状メディアの表面に対して平行方向の運動である請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記判定工程は、前記位置変化が前記シート状メディアの表面に対して法線方向である垂直運動を有するとき、前記メディア供給異常が発生したと判定する工程を含む請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記判定工程は、前記位置変化が前記垂直運動を有するかどうかを判定する目的で、前記シート状メディアの表面から反射される光の光学的ひずみを検知する工程を更に含む請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記判定工程は、前記位置変化が前記垂直運動を有するかどうかを判定する目的で、前記画像信号を取得する目的で受け取った反射光線の基準点に対する変動を判定する工程を更に含む請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記判定工程は、前記位置変化が前記垂直運動を有するかどうかを判定する目的で、前記画像信号の信号強度を判定する工程を含む請求項５に記載の方法。
【請求項９】
前記メディア供給異常を正す目的で、前記画像信号から得られた前記位置変化を用いることによって、前記シート状メディアを再調整する工程を更に含む請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
画像形成装置においてメディア供給異常を光学的に検知するシステムであって、
シート状メディアの表面画像を取得する目的でメディア供給路に沿って置かれる運動追跡光学センサと、
前記運動追跡光学センサに動作可能に接続された少なくとも１つの処理回路とを含み、
前記運動追跡光学センサは、前記シート状メディアの前記表面画像を画像信号として取得する感光素子アレイを有し、
前記少なくとも１つの処理回路は、前記シート状メディアの位置変化を検知する目的で前記画像信号を処理し、前記位置変化が所定の条件を満たしたときメディア供給異常が発生したと判定する、画像形成装置においてメディア供給異常を光学的に検知するシステム。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの処理回路は、前記画像形成装置の供給機構が前記シート状メディアを移動するよう命じられているにもかかわらず、前記位置変化が位置変化期待値と対応しないとき、前記メディア供給異常が発生したと判定する請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの処理回路は、前記位置変化が回転運動及び側方運動の１つを有するとき、前記メディア供給異常が発生したと判定し、
前記側方運動は、前記メディア供給路の方向に対して垂直且つ前記シート状メディアの表面に対して平行方向の運動である請求項１０に記載のシステム。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの処理回路は、前記位置変化が前記シート状メディアの表面に対して法線方向である垂直運動を有するとき、前記メディア供給異常が発生したと判定する請求項１０に記載のシステム。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの処理回路は第１の処理回路及び第２の処理回路を含み、
前記第１の処理回路は、前記運動追跡光学センサ内に組み込まれ、前記シート状メディアの前記位置変化を検知し、
前記第２の処理回路は、前記第１の処理回路に動作可能に接続され、前記位置変化が前記所定の条件を満たしたとき前記メディア供給異常が発生したと判定する請求項１０に記載のシステム。
【請求項１５】
前記シート状メディアの第２の表面画像を取得する目的で、前記メディア供給路に沿って置かれた第２の運動追跡光学センサを更に含む請求項１０に記載のシステム。
【請求項１６】
前記シート状メディアを前記メディア供給路に沿って移動させる供給機構を更に含み、
前記供給機構は、前記メディア供給異常を正す目的で、前記シート状メディアを調整する請求項１０に記載のシステム。
【請求項１７】
前記供給機構は、位置により直径が変化するローラを含み、
前記ローラは、シャフトに接続しているので、前記メディア供給異常を正す目的で、前記ローラの有効直径を変化させるべく、前記シャフトの長さ方向に沿って移動できる請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
画像形成装置であって、
シート状メディア上に画像形成物質を配置するプリントカートリッジと、
前記シート状メディアをメディア供給路に沿って移動させる供給機構と、
前記シート状メディアの表面画像を取得する目的で、前記メディア供給路に沿って置かれる運動追跡光学センサと、
前記運動追跡光学センサに動作可能に接続された少なくとも１つの処理回路とを含み、
前記運動追跡光学センサは、前記シート状メディアの前記表面画像を画像信号として取得する感光素子アレイを含み、
前記少なくとも１つの処理回路は、前記シート状メディアの位置変化を検知する目的で前記画像信号を処理し、前記位置変化が所定の条件を満たしたとき、メディア供給異常が発生したと判定する画像形成装置。
【請求項１９】
前記少なくとも１つの処理回路は、前記供給機構が前記シート状メディアを移動するよう命じられているにもかかわらず、前記位置変化が位置変化期待値と対応しないとき、前記メディア供給異常が発生したと判定する請求項１７に記載の装置。
【請求項２０】
前記少なくとも１つの処理回路は、前記位置変化が前記シート状メディアの表面に対して法線方向である垂直運動を有するとき、前記メディア供給異常が発生したと判定する請求項１７に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
コピー機等の他の画像形成装置も同様であるが、コンピュータプリンタは印刷実行時、給紙トレイから、インクジェットカートリッジ又はレーザトナーカートリッジ等のプリントカートリッジまで、１枚以上の連続する紙を移送する必要がある。複数の紙の移送はプリンタの供給機構によって実行される。供給機構は、給紙路に沿って給紙トレイからプリントカートリッジまで複数の紙を移動させるための多くのローラを含む。紙の移送動作の機械的な性質に起因して、全てのプリンタは印刷実行時に時折、給紙異常、即ち紙詰まりを起こすことがある。
【０００２】
紙詰まりが発生しても、その紙詰まりが検知されるまでは印刷の実行は続けられる。そこでは、紙詰まりが検知されて印刷の実行が中断されるまでは、プリンタはインク又はトナーを注出する作業、及び連続した複数の紙を移動する作業を続行する。それゆえ、インク、トナー及び紙等の印刷用消耗品の浪費を最小限にする目的において、できる限り早く紙詰まりを検知することが望まれている。
【０００３】
プリンタにおいて紙詰まりを検知するための従来技術としては、紙が給紙路に沿って正しく移動しているかどうかを判定する目的で、プリンタの給紙路に沿って１つ以上の機械的センサを置く方法がある。複数の紙が供給機構によって給紙路を通って移動すると、それぞれの紙は特定の機械的センサに達することが予想される。センサが検知すべき紙を検知しない場合、プリンタは紙詰まりが発生したと想定し、所定の処置を実行する。それは例えば、印刷の実行を中断することはもとより、紙詰まりであるとの表示を示すことである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この従来の紙詰まり検知技術は、紙詰まりを検知することには有効であるが、紙詰まりの発生とその紙詰まりの検出との間には著しいタイムラグがある。それゆえ、プリンタはこのタイムラグの間、印刷の実行を続行し、それは印刷用消耗品の浪費をもたらす。
【０００５】
この懸念を考慮して、紙詰まりをより素早く検知する方法及びシステムが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
画像形成装置においてメディア供給異常を光学的に検知する方法及びシステムは、シート状メディアの位置変化を検知する目的で、シート状メディアの表面画像を画像信号として取得する。検知された位置変化は、その位置変化が所定の条件を満たしたときメディア供給異常が発生したと判定する目的で用いられる。この光学的に検出する技術によって、メディア供給異常は素早く検知できるので画像形成装置に使われる消耗品の浪費は最小限にできる。
【０００７】
本発明の１つの形態によれば、画像形成装置においてメディア供給異常を光学的に検知する方法は、以下の工程を含む。その工程とは、メディア供給路に沿って移送されるシート状メディアの表面画像を画像信号として取得する工程、シート状メディアの位置変化を検知する目的で、シート状メディア表面の画像信号を処理する工程、及びその位置変化が所定の条件を満たしたとき、メディア供給異常が発生したと判定する工程である。
【０００８】
本発明の１つの形態によれば、画像形成装置においてメディア供給異常を光学的に検知するシステムは、シート状メディアの表面画像を取得する目的でメディア供給路に沿って置かれる運動追跡光学センサを含む。運動追跡光学センサはシート状メディアの表面画像を画像信号として取得する感光素子アレイ、シート状メディアの位置変化を検知する目的で画像信号を処理し、その位置変化が所定の条件を満たしたときメディア供給異常が発生したと判定する少なくとも１つの処理回路を含む。
【０００９】
本発明の１つの形態によれば、画像形成装置はシート状メディア上に画像形成物質を配置するプリントカートリッジ、及びメディア供給路に沿ってシート状メディアを移動させる供給機構を含む。画像形成装置は更に、シート状メディアの表面画像を画像信号として取得する感光素子アレイ、及びシート状メディアの位置変化を検知し、その位置変化が所定の条件を満たしたときメディア供給異常が発生したと判定する少なくとも１つの処理回路を有する運動追跡光学センサを含む。
【００１０】
本発明におけるその他の側面及び利点は、本発明の方式の一例を説明している、次の発明を実施するための最良の形態における記載及び添付図面より明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の１つの形態における画像形成装置を示す図である。
【００１２】
【図２】本発明の１つの形態におけるメディア供給異常検知システムを含む、図１で示した画像形成装置のいくつかの構成部品を示す図である。
【００１３】
【図３】本発明の１つの形態におけるメディア供給異常検知システムで用いられる運動追跡光学センサを示す図である。
【００１４】
【図４Ａ−４Ｂ】シート状メディアと運動追跡光学センサ内のフォトセンサアレイとの距離が異なるときのレーザ光の軌跡を図示している。
【００１５】
【図５】本発明の１つの形態における再位置合わせ技法を用いた供給機構を示す図である。
【００１６】
【図６】本発明の１つの形態における画像形成装置において、メディア供給異常を光学的に検知する方法を示す工程フロー図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１は、本発明の１つの形態における画像形成装置１００を示している。画像形成装置１００はここでは、ラインプリンタとして図示される。しかしながら、画像形成装置１００はコピー機、ファックス機、チケット・プリンタ又はレシート・プリンタ等の如何なるタイプの画像形成装置であっても良い。画像形成装置１００において、文字、グラフィック、絵及び/又は他の画像を紙、繊維、プラスティック、又は画像が印刷できる他のメディア等のシート状メディア上に印刷する目的でインクジェット又はレーザジェット技術が用いられても良い。画像形成装置１００はメディア供給異常検知システム１０２を含む。メディア供給異常検知システムはシート状メディアが画像形成装置１００内のメディア供給路に沿って移送されるとき、そのメディアの位置変化をモニタリングすることで、紙詰まり等のメディア供給異常を検知する。下記でより詳細に記載するとおり、シート状メディアの位置変化のモニタリングは１つ以上の運動追跡光学センサを用いることで達成される。モニタリングには、シート状メディアの相対位置変化又は運動を判定する目的でシート状メディアの表面特性が用いられる。検知されたシート状メディアの位置変化が１つ以上の所定の条件を満たしたとき、メディア供給異常が発生したと判定される。本発明に係るこの技術を用いることで、１つ以上の機械的センサを用いた従来の検知技法に比べ、より素早くメディア供給異常の発生が検知できる。その結果、メディア供給異常が発生したとき、画像形成装置１００に使われる消耗品の浪費がより少なくなる。
【００１８】
図１に示すとおり、画像形成装置１００はメディア供給異常検知システム１０２、メディアトレイ１０４及び出力プラットフォーム１０６を含む。メディアトレイ１０４は画像形成装置１００によって用いられる未使用のシート状メディアを保管する目的で用いられる。出力プラットフォーム１０６は、印刷されたシート状メディアを置く目的で用いられる。それゆえ、印刷実行中、１つ以上の新しいシート状メディアは画像形成装置の供給機構２０８(図1に記載無し)によって画像形成装置１００において、メディアトレイ１０４から出力プラットフォーム１０６に移送される。供給機構２０８は図２において示され、図２は画像形成装置１００のいつくかの内部部品を示している。図２で示すとおり、画像形成装置１００の供給機構２０８はローラ２１０、２１２、２１４、２１６及びモータ２１８、２２０を含む。ローラ２１０、２１２、２１４、２１６はメディア供給路２２２に沿って置かれ、メディア供給路はメディアトレイ１０４から始まり、出力プラットフォーム１０６で終わる。メディア供給路２２２は画像形成装置１００のプリントカートリッジ２２４を通過する。プリントカートリッジ２２４はインク又はトナー等の画像形成物質を、メディア供給路２２２に沿って移送されるシート状メディア上に配置する目的で機能するインクジェットカートリッジ又はトナーカートリッジであっても良い。プリントカートリッジ２２４は、印刷実行中、それぞれのシート状メディアをスキャンする目的に取って変わるよう設計されても良い。
【００１９】
供給機構２０８のローラ２１０、２１２、２１４、２１６は印刷実行中、メディア供給路２２２に沿ってシート状メディア２２５を移動させる機能を果たす。モータ２１８、２２０はメディア供給路２２２に沿って紙を移動させるべくローラを回転させる目的でローラ２１０、２１２、２１４、２１６に接続される。一例として、モータ２１８、２２０は、ローラを回転させる目的でベルト及び/又はギア(図示せず)を介してローラ２１０、２１２、２１４、２１６に接続されても良い。モータ２１８、２２０はステッピングモータ又はＤＣモータであっても良い。図２において、モータ２１８はローラ２１０、２１２に接続しており、一方モータ２２０はローラ２１４、２１６に接続している。それゆえ、モータ２１８はローラ２１０、２１２を回転させ、一方モータ２２０はローラ２１４、２１６を回転させる。図２においては、４つのローラ及び２つのモータだけが示されているが、画像形成装置１００の供給機構２０８はより少ない、又はより多くのローラ及びモータを含んでも良い。更に、供給機構２０８のそれぞれのモータは１つ以上のローラを回転させる目的で様々な数のローラと接続されても良い。
【００２０】
画像形成装置１００のメディア供給異常検知システム１０２は運動追跡光学センサ２２６及び中央処理回路２２８を含む。運動追跡光学センサ２２６は、シート状メディア２２５が供給機構２０８によってメディア供給路に沿って移送されるとき、シート状メディアの運動を光学的にモニタリングする目的で、メディア供給路２２２に沿って置かれる。運動追跡光学センサ２２６はシート状メディア表面の画像情報を取得し、シート状メディアの位置変化を検知する目的で画像情報を処理し、検知された位置変化をデジタル出力信号として出力することでシート状メディアの運動をモニタリングする。デジタル出力信号は中央処理回路２２８に転送される。中央処理回路はシート状メディアがメディア供給路２２２に沿って適切に移動しているかどうか、又は紙詰まり等のメディア供給異常が起こっているかを判定する目的で受信した信号を処理する。中央処理回路２２８はまた、一枚以上のシート状メディアがメディア供給路２２２に沿って移送される予定であるとき、ローラ２１０、２１２、２１４、２１６を回転させる目的で供給機構２０８のモータ２１８、２２０を制御する。ここでは、処理回路は如何なるタイプの処理回路であっても良く、１つ以上のタスクを実行する目的において、ソフトウエア、ファームフェア、及び/又はハード的にワイアードロジックによって実現されても良い。
【００２１】
図２で示すとおり、メディア供給異常検知システム１０２は第２の運動追跡光学センサ２３０を含んでも良い。第２の運動追跡光学センサは構造及び機能面において、第１の運動追跡光学センサ２２６と同様であっても良い。運動追跡光学センサ２２６、２３０を用いることによって、シート状メディアの両サイド、すなわちシート状メディアの上面及び下面をモニタリングできる。運動追跡光学センサ２２６はシート状メディアの上面をモニタリングする目的で置かれ、一方運動追跡光学センサ２３０はシート状メディアの下面をモニタリングする目的で置かれる。図２においては、２つの運動追跡光学センサだけが示されているが、他の形態においては、メディア供給異常検知システム１０２は、特にメディア供給路が著しく長い場合に、更なる運動追跡光学センサをメディア供給路２２２に沿って有しても良い。いくつかの形態においては、メディア供給異常検知システム１０２はプリントカートリッジ２２４の底面に取り付けられる１つ以上の運動追跡光学センサを含んでも良い。
【００２２】
運動追跡光学センサ２２６を、図３を参照して説明する。図３はセンサの構成部品を示している。図３が示すとおり、運動追跡光学センサ２２６は光源３３２、フォトセンサアレイ３３４、アナログ・デジタル変換器(ＡＤＣ)３３６、及びローカル処理回路３３８を含む。光源３３２はモニタリングされるシート状メディア表面上の領域３４２を照射する目的で用いられる光線３４０を供給する。光源３３２は発光ダイオード(ＬＥＤ)でも、レーザダイオードでも、又は光線を発生できるその他のデバイスでも良い。フォトセンサアレイ３３４は、シート状メディアの表面部分から受け取る反射光線を用いてシート状メディア３４４の表面部分を撮像する感光素子アレイである。ここでは、メディア表面の画像とはメディア表面から反射される光を単に意味し、それはフォトセンサアレイ３３４によって受け取られる。一例として、フォトセンサアレイ３３４は電荷結合素子(ＣＣＤ)アレイ、又は相補型金属酸化物半導体(ＣＭＯＳ)アレイであっても良い。フォトセンサアレイ３３４におけるそれぞれの感光素子は、受け取る光量の強さに応じた蓄積電荷であるアナログ画像信号を生成する。フォトセンサアレイ３３４の感光素子によって生成されたアナログ画像信号はＡＤＣ３３６によってデジタル画像信号に変換され、信号処理の目的でローカル処理回路３３８に転送される。
【００２３】
シート状メディア表面部分の画像信号はフレーム単位で取得される。ここでのフレームとは、フォトセンサアレイ３３４内の感光素子から一斉に取得する画像信号の集まりとみなしても良い。シート状メディアは表面特性を有しており、その表面特性は照射されたときフォトセンサアレイ３３４によって取得される。画像信号の取得したフレームは、モニタリングされるシート状メディアの表面特性を示す画像情報を含む。画像取得フレームレートはプログラム可能である。
【００２４】
ローカル処理回路３３８は、画像信号の連続するフレームを受け取り、シート状メディア３４４の位置変化又は運動を判定する目的でフレームを処理する。特に、連続するフレームにおける共通の特性は、シート状メディア３４４の相対運動を判定する目的で関連付けられる。シート状メディア３４４の運動はＸ方向及びＹ方向における変化量の観点から表される。ここでは、Ｘ方向はメディア供給路２２２の方向に対して平行であり、一方Ｙ方向はメディア供給路の方向に対して垂直かつ、シート状メディア３４４の表面に対して平行である。代表的な画像ベースの運動追跡技法に関する詳細の記載はＵＳ Ｐａｔｅｎｔ Ｎｏ. ５，６４４，１３９、「対象物に対するナビゲーションセンサを用いた運動検知ナビゲーション技法」及びＵＳ Ｐａｔｅｎｔ Ｎｕｍｂｅｒ  ６，２２２，１７４、「モーションセンシングのための、取得した特性情報と過去に記憶した特性情報とを関連付ける方法」において提供される。それらは両方とも本発明の譲受人に譲渡されている。
【００２５】
図２に戻るが、メディア供給異常検知システム１０２内の中央処理回路２２８は、メディア供給異常が発生しているかどうかを判定する目的で、センサ２２６、２３０等の１つ以上の運動追跡光学センサによって取得されるメディア運動情報を用いる。通例、シート状メディアは無視できるほどの、又はごく僅の回転量を伴って、又はメディア供給路に対して垂直な方向(即ちＹ方向)の運動を伴って、メディア供給路２２２に沿って(即ちＸ方向に)直進する。しばしば、メディア供給異常が発生した場合、シート状メディアの一部分は運動を停止するが、一方でシート状メディアの別の部分は、少なくとも短期間は運動を続ける。多くの場合、シート状メディアの異なる部分が異なるスピードで動くと、シート状メディアを部分的に回転させたり、メディア供給路２２２に対して垂直な方向に移動させたり、ゆがみを生じさせたり、時には１つ以上のＺ折(Ｚ字型に折られること)を引き起こす。中央処理回路２２８は１つ以上のメディア供給異常のこのような兆候が検知されたときメディア供給異常が発生したと判定する。
【００２６】
中央処理回路２２８はシート状メディアが動くはずなのに、シート状メディアの運動が無いとき、メディア供給異常が発生したと判定する。つまり、中央処理回路２２８がローラ２１０、２１２、２１４、２１６のいつくか、又は全てを回転させる目的で、供給機構２０８内のモータ２１８、２２０のいくつか、又は全てを駆動させても、運動追跡光学センサ２２８、２３０が検知すべきはずのメディアの運動を検知しないとき、中央処理回路２２８はメディア供給異常が発生したと判定する。
【００２７】
中央処理回路２２８はまた、シート状メディアがＸ方向にあまりにも遅く進むときにも供給異常が発生したと判定する。Ｘ方向におけるメディア運動量は、メディア運動量期待値と比較される。メディア運動量期待値は供給機構２０８内のモータ２１８、２２０両方の１つの活動と関連付けられている。モータ２１８、２２０がステッピングモータの場合、モータの駆動ステップ数とメディア運動量が対応する。それゆえ、モータ２１８、２２０の駆動ステップ数はメディア運動量期待値を決定する目的で用いることができる。もし、モータ２１８、２２０がＤＣモータならモータの供給電流量がメディア運動量と対応する。それゆえ、この場合、モータ２１８、２２０の供給電流量はメディア運動量期待値を決定する目的で用いることができる。あるいはモータ２１８、２２０は、駆動中のモータの回転を測定するための光学エンコーダを有しても良い。光学エンコーダはメディア運動量期待値を決定する目的で用いることができる。検知されたシート状メディアの運動量がメディア運動量期待値より小さいとき、中央処理回路２２８はメディア供給異常が発生したと判定する。
【００２８】
中央処理回路２２８はまた、シート状メディアがメディア供給路２２２に対して垂直方向に、即ちＹ方向に著しく回転または移動するとき、メディア供給異常が発生したと判定する。運動追跡光学センサ２２６、２３０の両方又は１つが、所定の回転閾値より大きいメディアの回転運動を検知したとき、中央処理回路２２８はメディア供給異常が発生したと判定する。同様に、運動追跡光学センサ２２６、２３０の両方又は１つが、所定の運動閾値より大きいＹ方向のメディア運動を検知したとき、中央処理回路２２８はメディア供給異常が発生したと判定する。
【００２９】
中央処理回路２２８はまた、シート状メディアが垂直方向、即ちシート状メディア表面の法線方向に著しく移動したとき、メディア供給異常が発生したと判定する。垂直方向への移動はメディア供給異常の間に、シート状メディアのゆがみが生じたことを示している。ゆがみを誘発するメディア供給異常を検知する１つの手法として、運動追跡光学センサ２２６、２３０の両方又は１つによって検知されたシート状メディアの特定の表面特性の数とその期待値とを比較する手法がある。シート状メディアが運動追跡光学センサに対して移動するとき、特定の表面特性の期待平均数が当該センサによって検知される。発光ダイオードを運動追跡光学センサの光源として用いた場合、シート状メディアがベストフォーカスポジションから離れるとき、即ち運動追跡光学センサの方へ移動するか、又は運動追跡光学センサから離れるときこれらの特定の表面特性はぼやける。これにより、当該センサによって検知される特定の表面特性の数は減少する。運動追跡光学センサの光源としてレーザを用いた場合、シート状メディアがベストフォーカスポジションから離れたとき、運動追跡光学センサのフォトアレイセンサ上の反射されたレーザ光はシフトし、その結果感光素子のいくつかはうまく照射されないので、これらの特定の表面特性は見えにくくなる。これはフォトセンサ上の反射されたレーザ光の位置がシート状メディアとフォトセンサアレイとの距離に依存するためである。図４Ａで示すとおり、シート状メディア４０２が光学距離(Ｄ)ほど離れているとき、光源３３２からのレーザ光４０４の中心は、フォトセンサアレイ３３４上の基準点４０６である、フォトセンサアレイの中心付近に位置する。しかしながら、シート状メディア４０２がこの光学距離から離れたとき、レーザ光４０４の中心はフォトセンサアレイ３３４上では、それに相応してシフトした点に位置する。図４Ｂで示すとおり、シート状メディア４０２が前記光学距離より幾分か離れた点(Ｄ＋Δ)に位置するとき、レーザ光４０２の中心は、フォトセンサアレイ３３４上では基準点４０６から離れた点にシフトする。その結果、反射されたレーザ光が適切な軌跡から大幅にシフトすると、フォトセンサアレイ３３４の感光素子のいくつかはうまく照射されない。それにより、運動追跡光学センサによって検知される特定の表面特性の数は減少する。運動追跡光学センサ２２６、２３０によって検知されるこれらの特定の表面特徴の数が著しく減少した場合、シート状メディアがそれぞれの運動追跡光学センサの方へ移動しているか又は運動追跡光学センサから離れていると想定できる。それゆえ、運動追跡光学センサ２２６、２３０の両方又は１つによって検知された特定の表面特性がある閾値を下回ったとき、中央処理回路２２８はメディア供給異常が発生したと判定する。
【００３０】
もし上記の検知技法があるタイプのメディアに対して有効でないとき、その技法は、これらのタイプのメディアの１つが最初に装填されたとき、ユーザのメディア選択に基づいて、又は検知された表面特性の最初の読み出しに基づいて、このタイプのメディアに対しての検知可能な表面特性の予想範囲を最初に決定することによって改善されても良い。
【００３１】
運動追跡光学センサ２２６、２３０の両方又は１つのフォトセンサアレイ上の反射された光線がシフトしていることを判定するには、他の方法もある。光線の中心のシフトは、通常は照射されない、いくつかのフォトセンサ素子が実際は照射されていること、又は通常は照射される、いくつかのフォトセンサ素子が実際は照射されていないことを観察することによって判定することができる。あるフォトセンサ素子における照射の不足は表面特性によって引き起こされるので、そのフォトセンサ素子が照射されていないかを確かめる目的、又はフォトセンサアレイの縁に沿った、あるライン上の全てのフォトセンサ素子が照射されていないか(これは光線がフォトセンサアレイの中心からずれていない限り起こり得ない)を確かめる目的で、いくつかのフレームが観察されるべきである。あるいは、全ての光線がフォトセンサアレイ内に収まるよう光線の直径を小さくしてもよい。これはフォトセンサアレイの縁又は角においては、フォトセンサ素子のいくつかは正常動作時でも照射されないことを意味する。この場合、フォトセンサアレイの中で照射されているフォトセンサ素子の形状を観察することによって、光線の中心のシフトが検知できる。
【００３２】
ゆがみを誘発するメディア供給異常を検知する他の技法は、運動追跡光学センサ２２６、２３０に対して用いられる自動露光アルゴリズムによって取得できるシャッタ時間等の信号強度指標を用いることである。メディアのゆがみが十分に大きいとき、運動追跡光学センサのフォトセンサアレイによって受信される光学信号強度は、フォトセンサアレイ上の反射された光線のシフトが原因で減少する。それゆえ、信号強度指標が所定の閾値より小さいとき、中央処理回路２２８はメディア供給異常が発生したと判定する。
【００３３】
ゆがみを誘発するメディア供給異常を検知する他の手法として、「リフトオフ検知」方法を使う方法がある。これは光学コンピュータマウスがワーク表面から持ち上げられたときに、それを検知する目的で用いられる。シート状メディアが運動追跡光学センサから離れたこと、即ちメディアのゆがみの発生を示していることを判定する目的において、如何なるリフトオフ検知方法が用いられても良い。興味深いリフトオフ検知方法としては、光学マウスとワーク表面との分離に起因してプランジャが動くときにスイッチを作動させる機械的な座付きプランジャを用いる方法がある。他の興味深いリフトオフ検知方法においては、光学マウスにおけるフォトセンサ素子からの出力が均一になったときに光学コンピュータマウスがワーク表面から持ち上げられたと判定する。これらのリフトオフ検知方法の詳細はＵＳ Ｐａｔｅｎ Ｎｏ.６，２８１，８８２の中で開示されている。
【００３４】
１つの形態によれば、シート状メディアのずれに起因するメディア供給異常が検知されたとき、供給機構１０８はメディア供給異常を正す目的でシート状メディアを再調整する対象であっても良い。シート状メディアにずれ又はゆがみが発生したとき、シート状メディアを再調整する技術には様々なものがある。１つの技術としては、シート状メディアを再調整するべく回転させる目的で、シート状メディアの回転速度を個別に制御できる複数のローラを有する供給機構を用いる方法がある。別の技術としては、シート状メディアを再調整するべく回転させる目的で、ローラの有効直径の変化を制御できる少なくとも１つのローラを含む複数のローラを有する供給機構を用いる方法もある。
【００３５】
図５は、本発明の１つの形態における、後者の再調整技術を用いた供給機構５００を示す。供給機構５００は駆動ローラ５０２、５０４、加圧ローラ５０６、５０８、及びモータ５１０を有する。駆動ローラ５０２、５０４はシャフト５１２に接続しており、シャフトは、そのシャフトを回転させるモータ５１０に接続している。加圧ローラ５０６、５０８は駆動ローラ５０２、５０４のそれぞれと係合する位置に置かれる。それゆえ、駆動ローラがシャフト５１２によって回転すると、駆動ローラ５０２、５０４及び加圧ローラ５０６、５０８の間に位置するシート状メディア５１４が移動する。駆動ローラ５０２は円筒型の形状である。それゆえ、駆動ローラ５０２は一定の直径を持つ。しかしながら、一方の駆動ローラ５０４はテーパ状であり、その直径は一端に向かって、即ちモータ５１０に最も近い端に向かって次第に小さくなる。それゆえ、駆動ローラ５０４は場所によって様々な直径を持つ。駆動ローラ５０２はシャフト５１２に固定される。しかしながら、テーパ状駆動ローラ５０４はシャフト５１２の長さ方向に沿って移動するので、テーパ状ローラの有効直径、即ちテーパ状ローラにおいて加圧ローラ５０８と係合する領域は。テーパ状ローラ５０４は３つの領域５１６Ａ、５１６Ｂ、５１６Ｃに分けられる。領域５１６Ｂにおいては、テーパ状ローラ５０４の直径は駆動ローラ５０２の直径に等しい。領域５１６Ａにおいては、テーパ状ローラ５０４の直径は駆動ローラ５０２の直径よりも小さい。領域５１６Ｃにおいては、テーパ状ローラ５０４は駆動ローラ５０２の直径よりも大きい。
【００３６】
正常動作時には、テーパ状ローラ５０４は領域５１６Ｂが加圧ローラ５０８と係合するようシャフト５１２を軸にして配置される。テーパ状ローラ５０４の直径は、領域５１６Ｂにおいて駆動ローラ５０２の直径に等しいので、紙５１４は駆動ローラ５０２、５０４によりＸ方向に沿って直進する。しかしながら、シート状メディア５１４にずれが生じたとき、テーパ状ローラ５０４はシャフト５１２の長さ方向に沿って移動するので、テーパ状ローラの領域５１６Ａ又は５１６Ｃが加圧ローラ５０８と係合する。テーパ状ローラ５０４の領域５１６Ａが加圧ローラ５０８と係合している場合、テーパ状ローラの直径は５１６Ａの領域において駆動ローラ５０２の直径より小さいので、シート状メディア５１４はＹ方向に回転する。テーパ状ローラ５０４の領域５１６Ｃが加圧ローラ５０８と係合している場合、テーパ状ローラの直径は５１６Ｃにおいて駆動ローラ５０２の直径より大きいので、シート状メディア５１４はマイナスＹ方向に回転する。運動追跡光学センサ２２６、２２８からのフィードバックを用いることにより、供給機構５００によって駆動されるシート状メディアのためのメディア供給路を真っ直ぐに保つこと、及びシート状メディアのゆがみを正す目的で、テーパ状ローラ５０４の軸に対する位置が調整される。
【００３７】
本発明の１つの形態における画像形成装置において、紙詰まり等のメディア供給異常を検知する方法を図６の工程フロー図を参照して説明する。ブロック６０２において、メディア供給路に沿って移送されるシート状メディアの表面画像を画像信号として取得する。次にブロック６０４において、シート状メディア表面の画像信号は、シート状メディアの位置変化を検知する目的で処理される。次にブロック６０６において、位置変化が所定の条件を満たしたとき、メディア供給異常が発生したと判定される。
【００３８】
これまで本発明の特定の形態を記載し、説明してきたが、本発明はここに記載及び説明された特定の形又はそれらの組み合わせには限定されない。本発明の範囲は、本請求項及びそれらの同等物によって定義される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【外国語明細書】
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