(57)【要約】【課題】  センサの停止位置によらず記録材の端部位置の検出を開始することができ、センサを往復運動させるために専用の駆動源や部材を用いることなく、精度良く記録材の端部位置を検出したい。【解決手段】  記録材が検出されている時間、又は記録材が検出されていない時間に基づき、クランクアームの回転角度を算出することにより、算出したクランクアームの回転角度から記録材の端部位置を算出することにより、センサの停止位置によらず記録材の端部位置の検出を開始することができ、センサを往復運動させるために専用の駆動源や部材を用いることなく、精度良く記録材の端部位置を検出する。【選択図】  図１
2012137731.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能に軸支され、駆動部からの駆動により回転する回転部材と、
前記回転部材と接続され、前記回転部材が回転することにより往復運動するセンサユニットと、
前記センサユニットに搭載され、記録材の有無を検出する記録材検出センサと、を有する記録材端部位置検出装置において、
前記回転部材が回転することにより前記センサユニットが往復運動している間に、前記記録材検出センサによって記録材が有ると検出している期間に前記回転部材が回転した回転角度、又は前記回転部材が回転することにより前記センサユニットが往復運動している間に、前記記録材検出センサによって記録材が無いと検出している期間に前記回転部材が回転した回転角度に基づき、前記記録材検出センサが記録材の搬送方向と直交する側の記録材の端部を検出し、記録材が搬送される位置を算出することを特徴とする記録材端部位置検出装置。
【請求項２】
前記回転部材と前記センサユニットを接続する連接リンクをさらに有し、
前記連接リンクの一端に前記回転部材が接続され、前記連接リンクの他方の端部にセンサユニットが接続されることを特徴とする請求項１に記載の記録材端部位置検出装置。
【請求項３】
前記記録材検出センサは、前記センサユニットと前記連接リンクの接続部と、前記回転部材の回転中心とを結んだ直線上を往復運動することを特徴とする請求項２に記載の記録材端部位置検出装置。
【請求項４】
前記駆動部はステッピングモータであることを特徴とする請求項１に記載の記録材端部位置検出装置。
【請求項５】
前記駆動部は、前記記録材検出センサによって記録材端部位置の検出を行っている際は一方向に前記回転部材が回転するように駆動させることを特徴とする請求項１に記載の記録材端部位置検出装置。
【請求項６】
前記回転部材が１回転する毎に、前記センサユニットが１往復し、前記センサユニットを１往復させることにより、前記記録材検出センサによって記録材が有ると検出している期間、又は前記記録材検出センサによって記録材が無いと検出している期間を検出することを特徴とする請求項１に記載の記録材端部位置検出装置。
【請求項７】
前記記録材検出センサによって記録材が有ると検出している期間に前記回転部材が回転した回転角度、又は前記記録材検出センサによって記録材が無いと検出している期間に前記回転部材が回転した回転角度を二等分した角度に基づいて、前記記録材検出センサが記録材の搬送方向と直交する側の記録材の端部を検出し、記録材が搬送される位置を算出することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の記録材端部位置検出装置。
【請求項８】
前記記録材検出センサによって記録材が有ると検出している期間に前記回転部材が回転した回転角度を二等分した角度をθ／２、
前記回転部材の回転中心から前記回転部材と前記連接リンクとの接続部までの距離をＲ、
前記回転部材と前記連接リンクの接続部から前記連接リンクと前記センサユニットとの接続部までの距離をＬ、とすると、
前記記録材検出センサが記録材の搬送方向と直交する側の記録材の端部を検出したときの前記回転部材の回転中心から前記連接リンクと前記センサユニットとの接続部までの距離Ｘｓは、
【数１】
2012137731.tif 000014
で求めることができることを特徴とする請求項７に記載の記録材端部位置検出装置。
【請求項９】
前記記録材検出センサによって記録材が無いと検出している期間に前記回転部材が回転した回転角度を二等分した角度をη／２、
前記回転部材の回転中心から前記回転部材と前記連接リンクとの接続部までの距離をＲ、
前記回転部材と前記連接リンクの接続部から前記連接リンクと前記センサユニットとの接続部までの距離をＬ、とすると、
前記記録材検出センサが記録材の搬送方向と直交する側の記録材の端部を検出したときの前記回転部材の回転中心から前記連接リンクと前記センサユニットとの接続部までの距離Ｘｓは、
【数２】
2012137731.tif 000015
で求めることができることを特徴とする請求項７に記載の記録材端部位置検出装置。
【請求項１０】
前記回転部材が回転した回転角度を検出する回転角検出部をさらに有し、
前記回転角検出部によって検出された回転角度に基づいて、前記記録材検出センサが記録材の搬送方向と直交する側の記録材の端部を検出した位置を算出することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の記録材端部位置検出装置。
【請求項１１】
前記回転部材はクランクアームであることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の記録材端部位置検出装置。
【請求項１２】
回転可能に軸支され、駆動部からの駆動により回転する回転部材と、
前記回転部材と接続され、前記回転部材が回転することにより往復運動するセンサユニットと、
前記センサユニットに搭載され、記録材の有無を検出する記録材検出センサと、
前記センサユニットの位置を検出するためのフラグと、
前記センサユニットに搭載され、前記フラグの有無を検出するフラグ検出センサと、を有する記録材端部位置検出装置において、
前記回転部材が回転することにより前記センサユニットが往復運動している間に、前記フラグ検出センサによってフラグが有ると検出している期間に前記回転部材が回転した回転角度、及び前記回転部材が回転することにより前記センサユニットが往復運動している間に、前記記録材検出センサによって記録材が有ると検出している期間に前記回転部材が回転した回転角度、又は前記回転部材が回転することにより前記センサユニットが往復運動している間に、前記記録材検出センサによって記録材が無いと検出している期間に前記回転部材が回転した回転角度に基づき、前記記録材検出センサが記録材の搬送方向と直交する側の記録材の端部を検出し、記録材が搬送される位置を算出することを特徴とする記録材端部位置検出装置。
【請求項１３】
前記回転部材と前記センサユニットを接続する連接リンクをさらに有し、
前記連接リンクの一端に前記回転部材が接続され、前記連接リンクの他方の端部にセンサユニットが接続されることを特徴とする請求項１２に記載の記録材端部位置検出装置。
【請求項１４】
前記記録材検出センサは、前記センサユニットと前記連接リンクの接続部と、前記回転部材の回転中心とを結んだ直線上を往復運動することを特徴とする請求項１３に記載の記録材端部位置検出装置。
【請求項１５】
前記駆動部はステッピングモータであることを特徴とする請求項１２に記載の記録材端部位置検出装置。
【請求項１６】
前記駆動部は、前記記録材検出センサによって記録材端部位置の検出を行っている際は一方向に前記回転部材が回転するように駆動させることを特徴とする請求項１２に記載の記録材端部位置検出装置。
【請求項１７】
前記回転部材が１回転する毎に、前記センサユニットが１往復し、前記センサユニットを１往復させることにより、前記記録材検出センサによって記録材が有ると検出している期間、又は前記記録材検出センサによって記録材が無いと検出している期間を検出することを特徴とする請求項１２に記載の記録材端部位置検出装置。
【請求項１８】
前記フラグ検出センサによってフラグが有ると検出している期間に前記回転部材が回転した回転角度を二等分した角度に基づいて、前記記録材検出センサが記録材の搬送方向と直交する側の記録材の端部を検出し、記録材が搬送される位置を算出することを特徴とする請求項１２乃至１７のいずれか１項に記載の記録材端部位置検出装置。
【請求項１９】
前記フラグ検出センサによってフラグが有ると検出している期間に前記回転部材が回転した回転角度を二等分した角度をθｒ／２、
前記回転部材の回転中心から前記回転部材と前記連接リンクとの接続部までの距離をＲ、
前記回転部材と前記連接リンクの接続部から前記連接リンクと前記センサユニットとの接続部までの距離をＬ、とすると、
前記フラグ検出センサがフラグの端部を検出したときの前記回転部材の回転中心から前記連接リンクと前記センサユニットとの接続部までの距離Ｘｒは、
【数３】
2012137731.tif 000016
で求めることができ、
前記記録材検出センサによって記録材が有ると検出している期間に前記回転部材が回転した回転角度をθ２、
前記記録材検出センサが記録材の搬送方向と直交する側の記録材の端部を検出したときの前記回転部材の回転中心から前記連接リンクと前記センサユニットとの接続部までの距離Ｘｒは、
【数４】
2012137731.tif 000017
で求めることができることを特徴とする請求項１８に記載の記録材端部位置検出装置。
【請求項２０】
前記回転部材が回転した回転角度を検出する回転角検出部をさらに有し、
前記回転角検出部によって検出された回転角度に基づいて、前記記録材検出センサが記録材の搬送方向と直交する側の記録材の端部を検出した位置を算出することを特徴とする請求項１２乃至１９のいずれか１項に記載の記録材端部位置検出装置。
【請求項２１】
前記回転部材はクランクアームであることを特徴とする請求項１２乃至２０のいずれか１項に記載の記録材端部位置検出装置。
【請求項２２】
記録材に画像を形成する画像形成手段と、
回転可能に軸支され、駆動部からの駆動により回転する回転部材と、
前記回転部材と接続されるセンサユニットと、
前記センサユニットに搭載され、記録材の有無を検出する記録材検出センサと、を有する画像形成装置において、
前記回転部材が回転することにより前記センサユニットが往復運動している間に、前記記録材検出センサによって記録材が有ると検出している期間に前記回転部材が回転した回転角度、又は前記回転部材が回転することにより前記センサユニットが往復運動している間に、前記記録材検出センサによって記録材が無いと検出している期間に前記回転部材が回転した回転角度に基づき、前記記録材検出センサが記録材の搬送方向と直交する側の記録材の端部を検出し、記録材が搬送される位置を算出し、算出した記録材の搬送方向と直交する側の記録材の端部の位置に応じて前記画像形成手段による画像書き出し位置を調整することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２３】
記録材に画像を形成する画像形成手段と、
回転可能に軸支され、駆動部からの駆動により回転する回転部材と、
前記回転部材と接続され、前記回転部材が回転することにより往復運動するセンサユニットと、
前記センサユニットに搭載され、記録材の有無を検出する記録材検出センサと
前記センサユニットの位置を検出するためのフラグと、
前記センサユニットに搭載され、前記フラグの有無を検出するフラグ検出センサと、を有する画像形成装置において、
前記回転部材が回転することにより前記センサユニットが往復運動している間に、前記フラグ検出センサによってフラグが有ると検出している期間に前記回転部材が回転した回転角度及び前記回転部材が回転することにより前記センサユニットが往復運動している間に、前記記録材検出センサによって記録材が有ると検出している期間に前記回転部材が回転した回転角度、又は前記回転部材が回転することにより前記センサユニットが往復運動している間に、前記記録材検出センサによって記録材が無いと検出している期間に前記回転部材が回転した回転角度に基づき、前記記録材検出センサが記録材の搬送方向と直交する側の記録材の端部を検出し、記録材が搬送される位置を算出し、算出した記録材の搬送方向と直交する側の記録材の端部の位置に応じて前記画像形成手段による画像書き出し位置を調整することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録材の端部位置を検出する記録材端部位置検出装置及び端部位置検出装置を備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像形成装置において、用紙等の記録材は、給紙カセットから給送ローラにより画像形成部に給送され、搬送される。搬送される記録材は、搬送ローラの外径差、搬送ローラとの摩耗による搬送速度の差、記録材をガイドする搬送ガイド部材と記録材の摺擦抵抗などの様々な影響により、記録材の搬送方向に対して傾いた状態（以下、斜行ともいう）で搬送されることがある。記録材が斜行した状態で搬送されて感光ドラム上のトナー像を記録材に転写すると、記録材に対して画像が傾いた状態で印字されてしまう。そこで、画像形成装置では記録材の斜行を抑制するために、レジストローラ対や搬送ローラ対にシャッター部材を設けて記録材先端を当接させて、記録材の先端を揃えてから画像形成部に搬送することで斜行を抑制するものがある。しかしながら、記録材先端を突き当てて斜行を抑制する構成は記録材の搬送方向と平行方向には有効であるが、記録材の搬送方向と直交方向には位置ズレの抑制が出来ない。また、両面印刷する構成では、１面目で定着部を抜けた記録材は、定着部の熱と圧力により収縮するため、２面目の記録材サイズが１面目の記録材サイズより小さくなり、記録材の端部位置が異なる場合がある。
【０００３】
そこで、記録材の搬送方向と直交方向の位置ずれに対応するために、記録材の搬送方向に平行な記録材端部位置を検出する構成を備えているものがある。記録材端部位置を検出する構成として、特許文献１には、記録材の搬送方向と直交方向に、記録材を横切るようにフォトインタラプタを移動させ、基準位置から記録材が光を遮光する位置までの距離により記録材端部位置を検出する。そして、記録材の位置と画像形成位置を相対的に合わせることにより、記録材と画像のズレを補正する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１２４１８７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来技術で説明したように、基準位置からどれだけセンサが移動したかによって記録材の端部位置を検出することができるが、記録材の端部位置を検出するには基準位置からの移動距離を得なければならなかった。そのため、記録材の端部位置を検出する際には、まず基準位置を検出する位置にセンサを移動させ、基準位置を検出してから記録材の端部位置を検出するという動作になっていた。そのため、記録材の端部位置を検出するためには、センサを基準位置まで移動させる方向への駆動と、記録材の端部位置まで移動させる方向と２つの方向に移動させなければならない。つまり、専用の駆動源であったり、駆動を切り換える部材であったりが必要となりコストアップの原因となっていた。
【０００６】
本出願に係る発明は、以上のような状況を鑑みたものであり、センサを往復運動させるために専用の駆動源や部材を用いることなく、精度良く記録材の端部位置を検出することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために本発明は、回転可能に軸支されたクランクアーム部と、前記クランクアーム部を回転させるクランクアーム駆動部と、前記クランクアーム部と接続されるセンサユニット部と、前記センサユニット部に搭載され、記録材の有無を検出する記録材検出センサと、を有する記録材端部位置検出装置において、前記記録材検出センサによって記録材が有ると検出している期間に前記クランクアーム部が回転した回転角度、又は前記記録材検出センサによって記録材が無いと検出している期間に前記クランクアーム部が回転した回転角度に基づき、前記記録材検出センサが記録材の端部を検出した位置を算出することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の構成によれば、センサの停止位置によらず記録材の端部位置の検出を開始することができ、検出にかかる時間を抑制しつつ、精度良く記録材の端部位置を検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態における記録材端部位置検出装置の構成を示す図
【図２】第１の実施形態における記録材端部位置検出装置の動作制御を示すブロック図
【図３】第１の実施形態における記録材の端部位置を検出している状態を示した図
【図４】第１の実施形態における記録材検出センサの出力値とクランクアームの回転角度を示したグラフ
【図５】第１の実施形態における記録材端部位置検出装置の動作を示した図
【図６】第１の実施形態における記録材検出センサの出力値とクランクアームの回転角度を示したグラフ
【図７】第２の実施形態における記録材端部位置検出装置の構成を示す図
【図８】第３の実施形態における記録材端部位置検出装置の構成を示す図
【図９】第３の実施形態における記録材端部位置検出装置の動作制御を示す図
【図１０】第３の実施形態における記録材の端部位置を検出している状態を示した図
【図１１】第３の実施形態における記録材検出センサ及びフラグ検出センサの出力値とクランクアームの回転角度を示したグラフ
【図１２】第４の実施形態における記録材端部位置検出装置の構成を示す図
【図１３】第４の実施形態における記録材検出センサ及びフラグ検出センサの出力値とクランクアームの回転角度を示したグラフ
【図１４】画像形成装置の概略構成図
【図１５】画像形成時に主走査方向の書き出し位置を調整するフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせのすべてが発明の解決手段に必須のものとは限らない。
【００１１】
（第１の実施形態）
図１は第１の実施形態における記録材端部位置検出装置の構成を示す図である。記録材端部位置検出装置は、クランク軸１０１を中心に回転可能に軸支された回転部材としてのクランクアーム１０２を有している。なお、ここではクランクアーム１０２は円盤状に構成されているが、棒状のリンク部材で構成することも可能である。連接リンク１０４の一端は、クランクアーム１０２上の接続部１０３において、クランクアーム１０２と回転可能に接続されている。連接リンク１０４の他方の端部である接続部１０５には、センサユニット部１１０が接続されている。クランクアーム１０２はクランクアーム駆動部（不図示）により回転させられる。センサユニット部１１０は、クランク軸１０１と接続部１０５とを結んだ直線上を往復運動するような構成となっている。センサユニット部１１０には、記録材検出センサの発光部１１１及び受光部１１２が搭載されている。記録材検出センサの発光部１１１及び受光部１１２を合わせて、記録材検出センサとする。クランクアーム１０２が１回転することにより、センサユニット部１１０は１往復する。
【００１２】
なお、ここでは発光部１１１と受光部１１２とを対向させて透過型の記録材検出センサとして記録材の有無を検出しているが、発光部１１１と受光部１１２とを同一面上に配置して反射型の記録材検出センサとして記録材の有無を検出することも可能である。
【００１３】
記録材検出センサの発光部１１１と受光部１１２との間に遮るものが存在しない場合、受光部１１２は発光部１１１からの光を受光することができる。発光部１１１と受光部１１２との間に記録材Ｐが存在する場合、記録材Ｐにより発光部１１１からの光が遮光されるため、受光部１１２は光を受光することができない。これより記録材検出センサは、発光部１１１と受光部１１２との光路上に記録材Ｐが存在するか否かを検出することができる。また、受光部１１２の出力を検出し、記録材Ｐの有無の切り替わりを意味する出力の変化点を検出することで、記録材Ｐの端部を検出できる。
【００１４】
図２は、記録材端部位置検出装置の動作制御を示すブロック図の一例である。図２（ａ）において、ＣＰＵ２０１は、記録材検出センサ１１０の発光部１１１及び受光部１１２とつながれており、発光部１１１を点灯させたときの受光部１１２の出力を検出する。発光部１１１と受光部１１２の間に記録材Ｐが無いときは受光部１１２の出力値は大きくなり、出力値はＨｉｇｈと検出される。発光部１１１と受光部１１２の間に記録材Ｐが有るときは受光部１１２の出力値が記録材Ｐに遮光されることにより小さくなり、出力値はＬｏｗと検出される。
【００１５】
また、ＣＰＵ２０１はクランクアーム駆動部２３０の動作を制御しており、クランクアーム駆動部２３０からの駆動力により、クランクアーム１０２は回転する。クランクアーム駆動部２３０は、ステッピングモータ等の回転モータであり、ＣＰＵ２０１からの信号に基づいて角度制御や角速度制御を行うことができる。ＣＰＵ２０１では、クランクアーム駆動部２３０へ送る制御信号により、クランクアーム１０２の回転角度を算出することができる。たとえば、ステッピングモータが１回転するときの駆動パルス数は決まっているため、ステッピングモータの駆動パルス数をＣＰＵ２０１でカウントすることにより、ステッピングモータの回転角度を算出することができる。ステッピングモータからクランクアーム１０２には、直接、又はギア等を介して駆動が伝えられる構成であれば、ステッピングモータの角度及びギア比等に基づいて、クランクアーム１０２の回転角度を算出することができる。
【００１６】
なお、図２（ｂ）に示されるように、クランクアーム駆動部２３０をＤＣブラシモータやＤＣブラシレスモータ等の回転モータとすることもできる。この際、クランクアーム１０２の回転角度は、エンコーダ等のクランクアーム角度検出部２５０で検出され、ＣＰＵ２０１へ送られる。ＣＰＵ２０１は、クランクアーム角度検出部２５０からの信号に基づいて角度制御や角速度制御を行うことができる。また、クランクアーム角度検出部２５０からの信号により、クランクアーム１０２の回転角度を算出することができる。
【００１７】
図３は、記録材の端部位置を検出している状態を示した図である。記録材Ｐは矢印３２０の方向に搬送される。記録材端部位置検出装置は、記録材Ｐの搬送方向と直交する矢印３２２の方向にセンサユニット部１１０が往復運動するように配置される。クランクアーム１０２は、クランク軸１０１で軸支され、矢印３２１の方向に回転する。なお、クランクアーム１０２は矢印３２１と逆方向に回転することも可能である。クランクアーム１０２は、記録材の端部位置を検出している間は一方向に回転するものとする。
【００１８】
クランクアーム１０２がクランクアーム駆動部によって回転されることで、センサユニット部１１０は矢印３２２の方向に往復運動する。記録材検出センサの発光部１１１と受光部１１２の光路上に記録材Ｐが存在しなければ、記録材検出センサの出力はＨｉｇｈになる（以降、「記録材なし」とも呼ぶ）。記録材検出センサの発光部１１１と受光部１１２の光路上に記録材Ｐが存在すれば、記録材検出センサの出力はＬｏｗになる（以降、「記録材あり」とも呼ぶ）。センサ出力がＨｉｇｈからＬｏｗ、又はＬｏｗからＨｉｇｈに変わるときに、記録材Ｐの端部が記録材検出センサの発光部１１１と受光部１１２の光路上に存在しているといえる。したがって、記録材検出センサの発光部１１１と受光部１１２の光路が記録材の端部を通過するようにセンサユニット部を配置して往復運動させることで、記録材の搬送方向と平行な記録材の端部位置を検出することができる。記録材Ｐの端部位置を検出するときに、記録材Ｐは搬送されていても停止していても構わない。
【００１９】
次に、クランク軸１０１からセンサユニット部１１０の接続部１０５までの距離を求める方法について説明する。図１に示すように、クランク軸１０１と接続部１０３との間の距離をＲ、連接リンクの接続部１０３から接続部１０５までの長さをＬとする。さらに、クランク軸１０１と接続部１０５とを結んだ直線１２２と、クランクアーム軸１０１と接続部１０３とを結んだ直線１２３とが成す角度をΦ（以降、「クランクアーム角度」とも呼ぶ）とする。このとき、クランク軸１０１から接続部１０５までの距離Ｘは次式で表すことができる。
【００２０】
【数１】
2012137731.tif 000003
【００２１】
したがって、クランクアーム角度Φが得られれば、センサユニット部１１０の位置を求めることができる。クランクアーム１０２を回転させてセンサユニット部１１０を往復運動させながら、記録材検出センサの出力値を検出し記録材Ｐの端部を検出したときのクランクアーム角度Φを得ることでクランク軸１０１から記録材Ｐの端部位置までの距離を算出することができる。
【００２２】
図４は、記録材検出センサの出力値とクランクアームの回転角度を示したグラフである。上記に記載したように、記録材検出センサの出力値がＨｉｇｈであるときが記録材なし、Ｌｏｗであるときが記録材ありを示している。横軸は、クランクアームの回転角度を示している。記録材検出センサの出力値がＨｉｇｈとなっている期間のクランクアームの回転角度をθとする。ここでは、一例としてクランクアーム駆動部はステッピングモータを用いているため、所定期間におけるクランクアームの回転角度θは、ＣＰＵ２０１により算出することができる。このようにして、記録材検出センサの出力値がＨｉｇｈとなっている期間にクランクアームの回転角度θを算出する。
【００２３】
次に、クランクアームの回転角度θからクランクアーム角度Φを算出する方法を説明する。図５（ａ）に示すように、クランクアーム１０２が矢印１３０の方向に回転しているとすると、受光部１１２の出力値がＬｏｗからＨｉｇｈに切り替わるときのクランク軸１０１と接続部１０３とを結ぶと、直線１３１となる。一方、図５（ｂ）に示すように、受光部１１２の出力値がＨｉｇｈからＬｏｗに切り替わるときのクランク軸１０１と接続部１０３とを結ぶと、直線１３２になる。クランク機構の幾何学的な関係から、直線１３１と直線１３２とは、直線１２２を中心に対称となる。したがって、記録材検出センサの受光部１１２の出力値がＨｉｇｈであるときにクランクアームの回転角度θは、図５（ｂ）に示す直線１３１と直線１３２とが成す角度と等しくなる。回転角度θはＣＰＵで算出可能であり、回転角度θの二等分線が直線１２２である。
【００２４】
このようにクランクアームの回転角度θが算出できるため、求めた回転角度θを１／２倍することで、クランクアーム角度Φを求めることができる。先の（１）式のクランクアーム角度Φにクランクアームの回転角度θ／２の値を代入すれば、記録材Ｐの端部を検出したときのクランク軸１０１から接続部１０５までの距離Ｘｓを求めることができる。このときＸｓは次式で表される。
【００２５】
【数２】
2012137731.tif 000004
【００２６】
このＸｓに、予め定められた接続部１０５から記録材検出センサの発光部１１１と受光部１１２の光路までの距離を加えること、つまりＸｓ＋αによりクランク軸１０１から記録材Ｐの端部位置までの距離を求めることができる。
【００２７】
このように、記録材検出センサによって記録材Ｐが検出されていない期間を検出する。そこからクランクアームの回転角度を算出することにより、センサの停止位置によらず記録材の端部位置の検出を開始することができ、センサを往復運動させるために専用の駆動源や部材を用いることなく、精度良く記録材の端部位置を検出することが可能となる。
【００２８】
なお、ここでは受光部１１２の出力値がＨｉｇｈとなった期間を検出してクランクアーム角度Φを算出して、記録材の端部位置を算出した。しかし、図６に示すように、記録材検出センサの出力値がＬｏｗとなっている期間のクランクアームの回転角度ηを検出することでも、記録材Ｐの端部位置を検出することができる。先のクランクアームの回転角度θと同様に、回転角度ηを１／２倍することで、クランクアーム角度Φを求めることができる。先の（１）式のクランクアーム角度Φに（π−η／２）の値を代入すれば、記録材の端部を検出したときのクランク軸１０１から接続部１０５までの距離Ｘｓを求めることができる。このときＸｓは次式で表される。
【００２９】
【数３】
2012137731.tif 000005
【００３０】
このＸｓに、予め定められた接続部１０５から記録材検出センサの発光部１１１と受光部１１２の光路までの距離αを加えること、つまりＸｓ＋αによりクランク軸１０１から記録材Ｐの端部位置までの距離を求めることができる。
【００３１】
このように、記録材検出センサによって記録材が検出されている期間を検出する。そして、そこからクランクアーム角度を算出することにより、センサの停止位置によらず記録材の端部位置の検出を開始することができ、センサを往復運動させるために専用の駆動源や部材を用いることなく、精度良く記録材の端部位置を検出することが可能となる。
【００３２】
なお、ＣＰＵ２０１からステッピングモータ駆動回路へ送る制御信号に基づいてクランクアームの回転角度を算出している。ただし、クランクアームが略等速回転するようにクランクアーム駆動部が制御されている場合には、回転角検出部として、記録材検出センサで記録材なし、又はありを検出している間の時間を測定することで、クランクアームの回転角度を算出することもできる。
【００３３】
（第２の実施形態）
第１の実施形態においては、記録材検出センサによって記録材が検出されている期間を検出し、そこからクランクアーム角度を算出することにより、記録材の端部位置を検出する方法について説明した。本実施形態では、第１の実施形態とはクランクアームの形状が異なる記録材検出センサについて説明する。なお、先の第１の実施形態と同様の構成については同様の符号を付与し、ここでの説明は省略する。
【００３４】
図７（ａ）は第２の実施形態における記録材端部位置検出装置の構成を示す図である。記録材端部位置検出装置は、クランク軸１０１を中心に回転可能に軸支されたクランクアーム１０２を有している。なお、ここではクランクアーム１０２は円盤状に構成されているが、棒状のリンク部材で構成することも可能である。センサユニット部１１０は、クランクアーム１０２上の当接部１４２から加わる駆動力によって直線上を往復運動するような構成となっている。クランクアーム１０２はクランクアーム駆動部（不図示）により回転させられる。センサユニット部１１０には、記録材検出センサの発光部１１１及び受光部１１２が搭載されている。記録材検出センサの発光部１１１及び受光部１１２を合わせて、記録材検出センサとする。
【００３５】
クランク軸１０１からセンサユニット部１１０の当接面１４３までの距離は、以下のように求めることができる。図７（ａ）に示すように、クランク軸１０１と当接部１４２の中心との間の距離をＲ、当接部１４２の中心からセンサユニット部１１０の当接面１４３までの距離をｒとする。さらに、クランクアーム軸１０１と当接部１４２を結んだ直線が成す角度をΦ（以降、「クランクアーム角度」とも呼ぶ）としたとき、クランク軸１０１からセンサユニット部１１０の当接面１４３までの距離Ｘは次式で表すことができる。
【００３６】
【数４】
2012137731.tif 000006
【００３７】
この時、Ｘが負の時はクランク軸１０１が当接面１４３より記録材検出センサ側に位置し、正の時は記録材検出センサとは反対側に位置する。以上より、クランクアーム角度Φが得られれば、センサユニット部１１０の位置を求めることができる。さらに、クランクアーム１０２を回転させてセンサユニット部１１０を往復運動させながら、記録材検出センサの出力を検出し記録材Ｐの端部を検出したときのクランクアーム角度Φを得ることで、クランク軸１０１から記録材Ｐの端部位置までの距離を算出できる。
【００３８】
クランクアーム角度Φは、第１の実施形態で説明したように、記録材検出センサの受光部の出力がＨｉｇｈ（記録媒体なし）であるときにクランクアームが回転した角度θの１／２の値となる。式（４）のクランクアーム角度Φに回転角度θの１／２の値を代入すれば、記録材Ｐの端部を検出したときのクランク軸１０１からセンサユニット部１１０の当接面１４３までの距離Ｘｓを求めることができる。このときＸｓは次式で表される。
【００３９】
【数５】
2012137731.tif 000007
【００４０】
この値に、センサユニット部１１０の当接面１４３から記録材検出センサの発光部１１１と受光部１１２の光路までの距離αを加えること、つまりＸｓ＋αによりクランク軸１０１から記録材Ｐの端部位置までの距離を求めることができる。
【００４１】
このように、記録材検出センサによって記録材Ｐが検出されていない期間を検出する。そして、そこからクランクアーム角度を算出することにより、センサの停止位置によらず記録材の端部位置の検出を開始することができ、センサを往復運動させるために専用の駆動源や部材を用いることなく、精度良く記録材の端部位置を検出することが可能となる。
【００４２】
なお、先の第１の実施形態と同様に、記録材検出センサの出力値がＬｏｗとなっている期間のクランクアームの回転角度をηとすることでも、記録材Ｐの端部位置を検出することができる。先の式（４）のクランクアーム角度Φに（π−η／２）の値を代入すれば、記録材の端部を検出したときのクランク軸１０１からセンサユニット部１１０の当接面１４３までの距離Ｘｓを求めることができる。このとき、Ｘｓは次式で表される。
【００４３】
【数６】
2012137731.tif 000008
【００４４】
このＸｓに、予め定められた接続面１４３から記録材検出センサの発光部１１１と受光部１１２の光路までの距離を加えること、つまりＸｓ＋αで、クランク軸１０１から記録材Ｐの端部位置までの距離を求めることができる。
【００４５】
また、図７（ｂ）は、図７（ａ）の変形例としてクランクアーム中心部１４７とクランクアーム回転中心１４８とが一致しない構成である。この場合、クランクアーム中心部１４７とクランクアーム回転中心１４８との間の距離をＲ、クランクアーム中心部１４７からセンサユニット部１１０とクランクアーム部１０２との当接面１４６までの距離をｒとする。さらに、クランクアーム中心部１４７とクランクアーム回転中心１４８とを結んだ直線１４９とが成す角度をΦとする。角度Φと上記の式（４）、（５）を用いて、記録材の端部を検出したときのクランク軸１０１からセンサユニット部１１０の当接面１４６までの距離Ｘｓを求めることができる。また、記録材検出センサの出力値がＬｏｗとなっている期間のクランクアームの回転角度をηとすることで上記の式（６）を用いて、記録材の端部を検出したときのクランク軸１０１からセンサユニット部１１０の当接面１４６までの距離Ｘｓを求めることができる。
【００４６】
（第３の実施形態）
第１の実施形態においては、センサの停止位置によらず記録材の端部位置の検出を開始することができ、センサを往復運動させるために専用の駆動源や部材を用いることなく、記録材の端部位置を検出する方法について説明した。本実施形態では、さらに精度良く記録材の端部位置を検出するために、記録材検出センサの他に記録材の端部位置の検出精度を上げるためのフラグとフラグ検出センサを設けることにより、記録材の端部位置の検出精度を向上させる方法について説明する。なお、先の第１の実施形態と同様の構成については同様の符号を付与し、ここでの説明は省略する。
【００４７】
図８は第３の実施形態における記録材端部位置検出装置の構成を示す図である。記録材端部位置検出装置のクランク軸１０１、クランクアーム１０２、接続部１０３、連接リンク１０４、接続部１０５については、第１の実施形態の図１と同様の構成であるため、説明は省略する。
【００４８】
センサユニット部１１０には、記録材検出センサの発光部１１１及び受光部１１２が搭載されている。記録材検出センサの発光部１１１及び受光部１１２を合わせて、記録材検出センサとする。また、記録材検出センサと異なる位置に、フラグ検出センサの発光部１６１及び受光部１６２が搭載されている。フラグ検出センサの発光部１６１及び受光部１６２を合わせて、フラグ検出センサと呼ぶ。
【００４９】
フラグ検出センサの発光部１６１及び受光部１６２の間に、遮光板としてのフラグ１５０が備えられている。フラグ１５０は、記録材Ｐの搬送経路とは異なる位置に配置され、記録材Ｐ及び記録材検出センサに影響することはない。また、フラグ１５０は、センサユニット部１１０には接続されておらず、センサユニット部１１０の往復運動とは独立して固定されている。フラグ検出センサは、センサユニット部１１０が往復運動する際に、発光部１６１及び受光部１６２の間にフラグ１５０がある場合は光が遮光され、フラグ１５０がない場合は光が受光される構成となる。
【００５０】
図９は、記録材端部位置検出装置の動作制御を示すブロック図の一例である。図９において、ＣＰＵ２０１は、記録材検出センサ１１０の発光部１１１及び受光部１１２、フラグ検出センサの発光部１６１及び受光部１６２とつながれている。ＣＰＵ２０１は、記録材検出センサの発光部１１１を点灯させたときの受光部１１２の出力と、フラグ検出センサの発光部１６１を点灯させたときの受光部１６２の出力を検出する。発光部１６１と受光部１６２の間にフラグ１５０が無いときは受光部１６２の出力がＨｉｇｈになり、発光部１６１と受光部１６２の間にフラグ１５０が有るときは受光部１６２の出力がＬｏｗになる。なお、クランクアーム駆動部２３０、クランクアーム１０２の構成については、先の第１の実施形態の図２の構成と同様であるため、ここでの説明は省略する。
【００５１】
図１０は、記録材Ｐの端部位置を検出している状態を示した図である。この構成により、記録材Ｐの端部位置の検出とフラグ１５０の検出を同時に行うことが可能となる。なお、記録材Ｐの端部位置を検出する方法は、先の第１の実施形態における図３と同様であるため、ここでの説明は省略する。
【００５２】
図１１は、記録材検出センサ及びフラグ検出センサの出力値とクランクアームの回転角度を示したグラフである。記録材検出センサの出力値がＨｉｇｈであるときが記録材なし、Ｌｏｗであるときが記録材ありを示している。また、フラグ検出センサの出力値がＨｉｇｈであるときがフラグなし、Ｌｏｗであるときがフラグありを示している。横軸は、クランクアームの回転角度を示している。フラグ検出センサの出力がＨｉｇｈとなっている期間のクランクアームの回転角度をθｒとする。ここでは、一例としてクランクアーム駆動部はステッピングモータを用いているため、所定期間におけるクランクアームの回転角度θｒをＣＰＵ２０１により算出することができる。先の第１の実施形態で説明した式（１）の角度Φにクランクアームの回転角度として、求めた回転角度θｒを１／２倍することで、フラグ１５０の端部を検出したときのクランク軸１０１から接続部１０５までの距離Ｘｒを求めることができる。このときＸｒは次式で表される。
【００５３】
【数７】
2012137731.tif 000009
【００５４】
このＸｒに、予め定められた接続部１０５からフラグ検出センサの発光部１６１と受光部１６２の光路までの距離βを加えること、つまりＸｒ＋βによりクランク軸１０１からフラグ１５０の端部までの距離を求めることができる。
【００５５】
さらに、記録材検出センサを用いてクランクアームの回転角度を得るための方法は以下の通りである。フラグ検出センサの受光部１６２の出力がＨｉｇｈからＬｏｗに切り替わったときから、記録材検出センサの受光部１１２の出力がＨｉｇｈからＬｏｗに切り替わるときまでのクランクアームの回転角度θ２をＣＰＵ２０１で算出する。先に求めたクランクアームの回転角度θｒ／２にθ２を加えることにより、クランク軸１０１から接続部１０５までの距離Ｘｒは次式で算出される。
【００５６】
【数８】
2012137731.tif 000010
【００５７】
このＸｒに、予め定められた接続部１０５からフラグ検出センサの発光部１６１と受光部１６２の光路までの距離βを加えること、つまりＸｒ＋βによりクランク軸１０１からフラグ１５０の端部までの距離を求めることができる。
【００５８】
このように、記録材検出センサによって記録材Ｐが検出されていない期間を検出し、そこからクランクアームの回転角度を算出する。さらに、フラグ検出センサでフラグ１５０を検出したタイミングから、記録材検出センサで記録材を検出したタイミングまでのクランクアーム部の回転角度を算出することで、記録材Ｐの端部位置を算出する。予め固定されているフラグ１５０を検出し、フラグ１５０を基準に記録材Ｐの端部位置を算出することで、記録材Ｐの端部位置を算出する基準が明確になる。これにより、センサの停止位置によらず記録材の端部位置の検出を開始することができ、センサを往復運動させるために専用の駆動源や部材を用いることなく、精度良く記録材の端部位置を検出することが可能となる。
【００５９】
なお、ここでは受光部１６２の出力値がＨｉｇｈとなった期間を検出してクランクアームの回転角度を算出した。しかし、先の第１の実施形態で説明した方法と同様にして、出力値がＬｏｗとなっている期間を検出して、記録材の端部を求めることも可能である。
【００６０】
なお、ＣＰＵ２０１からステッピングモータ駆動回路へ送る制御信号に基づいてクランクアームの回転角度を算出している。ただし、クランクアームが略等速回転するようにクランクアーム駆動部が制御されている場合には、記録材検出センサで記録材の有無を検出している時間、及びフラグ検出センサでフラグの有無を検出している時間を測定して角度に換算することでクランクアームの回転角度を算出することもできる。
【００６１】
（第４の実施形態）
第３の実施形態においては、第１の実施形態における記録材検出センサの構成において記録材の端部位置の検出精度を向上させる方法について説明した。本実施形態では、第２の実施形態における記録材検出センサの構成において記録材の端部位置の検出精度を向上させる方法について説明する。なお、先の第２の実施形態と同様の構成については、同様の符号を付与し、ここでの説明は省略する。
【００６２】
図１２は第４の実施形態における記録材端部位置検出装置の構成を示す図である。記録材端部位置検出装置のクランク軸１０１、クランクアーム１０２、当接部１４２、当接面１４３等は第２の実施形態の図７（ａ）と同様の構成であるため、説明は省略する。
【００６３】
センサユニット部１１０には、記録材検出センサの発光部１１１及び受光部１１２が搭載されている。記録材検出センサの発光部１１１及び受光部１１２を合わせて、記録材検出センサとする。また、記録材検出センサと異なる位置に、フラグ検出センサの発光部１６１及び受光部１６２が搭載されている。フラグ検出センサの発光部１６１及び受光部１６２を合わせて、フラグ検出センサと呼ぶ。
【００６４】
フラグ検出センサの発光部１６１及び受光部１６２の間に、遮光板としてのフラグ１５０が備えられている。フラグ１５０は、記録材Ｐの搬送経路とは異なる位置に配置され、記録材Ｐ及び記録材検出センサに影響することはない。また、フラグ１５０は、センサユニット部１１０には接続されておらず、センサユニット部１１０の往復運動とは独立して固定されている。さらに、フラグ１５０の長さはセンサユニット部１１０の往復運動の振幅に対して十分に小さく且つフラグ１５０はフラグ１５０の両端部をフラグ検出センサが検出できるように配置されている。フラグ検出センサは、センサユニット部１１０が往復運動する際に、発光部１６１及び受光部１６２の間にフラグ１５０がある場合は光が遮光され、フラグ１５０がない場合は光が受光される構成となる。
【００６５】
図１３は、記録材検出センサ及びフラグ検出センサの出力値とクランクアームの回転角度を示したグラフである。記録材検出センサの出力値がＨｉｇｈであるときが記録材なし、Ｌｏｗであるときが記録材ありを示している。また、フラグ検出センサの出力値がＨｉｇｈであるときがフラグなし、Ｌｏｗであるときがフラグありを示している。横軸は、クランクアームの回転角度を示している。フラグ検出センサの出力がＨｉｇｈとなっている期間のクランクアームの回転角度をθｒとする。ここでは、一例としてクランクアーム駆動部はステッピングモータを用いているため、所定期間におけるクランクアームの回転角度θｒをＣＰＵ２０１により算出することができる。なお、クランクアーム部１０２の回転中心から当接部１４２の中心までの距離Ｒの公差、クランク軸１０１とクランクアーム部１０２の勘合公差、クランクアーム部１０２上の当接部１４２と当接面１４３の勘合公差、等の影響を軽減して記録材Ｐの端部位置を算出するためには、センサユニット部の往復運動の振幅を考慮するとよい。センサユニット部の振幅をＡとした時、センサユニット部の移動量Ｘは次式で表される。
【００６６】
【数９】
2012137731.tif 000011
【００６７】
フラグ１５０が検出されていない期間の半分の期間から、フラグ１５０が検出され終わるまでのクランクアームの回転角度をθ３、フラグ１５０の長さＴとすると、振幅Ａは次式で表される。
【００６８】
【数１０】
2012137731.tif 000012
【００６９】
式（９）、式（１０）と図１３の回転角度θ２、フラグ検出センサと記録材検出センサとの距離Ｓを用いることでフラグ１５０から記録材の端部位置までの距離Ｘｐは次式で表される。
【００７０】
【数１１】
2012137731.tif 000013
【００７１】
このとき、フラグ１５０のクランクアーム側の端部位置を基準に用いているため、式（１０）で表した振幅Ａが正の時のＸｐの値を用いてフラグ１５０の基準から記録材の端部位置までの距離を算出する。
【００７２】
これにより、センサの停止位置によらず記録材の端部位置の検出を開始することができ、センサを往復運動させるために専用の駆動源や部材を用いることなく、精度良く記録材の端部位置を検出することが可能となる。なお、図７（ａ）の構成に限らず、センサユニット部の動きがｓｉｎ関数の一次式又はｃｏｓ関数の一次式で表される場合、第４の実施形態で説明した式を適応することが可能となる。
【００７３】
（第５の実施形態）
第１の実施形態乃至第４の実施形態においては、センサの停止位置によらず記録材の端部位置の検出を開始することができ、検出にかかる時間を抑制しつつ、記録材の端部位置を検出する方法について説明した。本実施形態においては、記録材の端部位置を検出するセンサを搭載することが可能な画像形成装置について説明する。
【００７４】
図１４は、本実施形態における一例としての画像形成装置の概略構成図である。なお、画像形成装置の一例としてのレーザプリンタ（以下「画像形成装置」とも呼ぶ）を挙げて説明するが、画像形成装置としては複写機、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等であってもよい。
【００７５】
画像形成装置２０は、像担持体としてドラム型の電子写真感光体（以下「感光ドラム」とも呼ぶ）１を備えている。感光ドラム１は、回転自在に支持されており、駆動手段（不図示）によって矢印Ｒ１方向に所定のプロセススピードで駆動される。感光ドラム１の周囲には、その回転方向に沿って順に、帯電ローラ２、露光装置３、現像装置４、転写ローラ５、クリーニング装置７が配置されている。また、画像形成装置２０の下部には、記録材Ｐを収納した給紙カセット２１が配置されている。さらに、記録材Ｐの搬送経路に沿って順に給紙ローラ１１、搬送ローラ８、記録材端部位置検出装置１００、トップセンサ９、搬送ガイド１０、定着装置６、搬送ローラ１２、排紙ローラ１３、排紙トレイ１４が配置されている。
【００７６】
次に、上述構成の画像形成装置の動作を説明する。駆動手段（不図示）によって矢印Ｒ１方向に駆動された感光ドラム１は、帯電ローラ２によって所定の極性、所定の電位に一様に帯電される。帯電後の感光ドラム１は、その表面に対しレーザスキャナ等からなる露光装置３によって画像情報に基づいた露光がなされ、露光部分の電荷が除去されて静電潜像が形成される。露光装置３の動作は制御部３０によって制御される。静電潜像は、現像装置４によって現像される。現像装置４は、現像ローラ４１を有し、この現像ローラ４１に現像バイアスを印加して感光ドラム１上の静電潜像にトナーを付着させトナー像として現像（顕像化）する。
【００７７】
トナー像は、転写ローラ５によって記録材Ｐに転写される。記録材Ｐは、給紙カセット２１に収納されており、給紙ローラ１１によって給紙され、搬送ローラ８によって搬送され、記録材端部位置検出装置１００、トップセンサ９を介して、感光ドラム１と転写ローラ５との間の転写ニップ部に搬送される。このとき記録材Ｐは、トップセンサ９によって先端が検出され、感光ドラム１上のトナー像と同期がとられる。転写ローラ５には、転写バイアスが印加され、これにより、感光ドラム１上のトナー像が記録材Ｐ上の所定の位置に転写される。転写によって表面に未定着トナー像を担持した記録材Ｐは、搬送ガイド１０に沿って定着装置６に搬送され、未定着トナー像が加熱、加圧されて記録材Ｐ表面に定着される。トナー像を定着すると記録材Ｐは、搬送ローラ１２によって搬送され、排紙ローラ１３によって排紙トレイ１４上に排出される。
【００７８】
図１５は、画像形成時に主走査方向の書き出し位置を調整する流れを説明したフローチャートである。Ｓ１０１において、給紙ローラ１１は、記録材Ｐを給紙する。Ｓ１０２において、搬送ローラ８は、給紙ローラ１１によって給紙された記録材Ｐを搬送する。Ｓ１０３において、記録材端部位置検出装置１００は、搬送ローラ８によって搬送される記録材Ｐの端部位置を検出し、制御部３０に端部位置の情報を送る。制御部３０は、端部位置の情報に基づいて、記録材Ｐの搬送方向に直交する方向（主走査方向）の画像書き出し位置の調整量を決定する。Ｓ１０４において、トップセンサ９は、記録材Ｐの先端を検出する。Ｓ１０５において、制御部３０は、露光装置３による主走査方向の画像書き出し位置を調整する。具体的には、記録材端部位置検出装置１００により求めたＸｓ＋α、又はＸｒ＋βと、予め定められた端部位置との差分を求めて画像書き出し位置を調整する。Ｓ１０６において、調整された画像書き出し位置により画像形成を行う。
【００７９】
なお、本実施形態の一例としては、記録材端部位置検出装置１００は搬送ローラ８とトップセンサ９との間に配置されている。しかし、記録材端部位置検出装置１００の配置は、記録材の搬送経路上で露光装置３が感光ドラム１に対して露光を開始する前で、主走査書き出し位置の調整が可能なタイミングで記録材Ｐの端部位置を検出できる配置であればよい。また、記録材端部位置検出装置１００に用いられる駆動源は、単独で駆動するものに限られるものではなく、例えば搬送ローラ８等と共通の駆動源であってもよい。
【００８０】
このように、記録材端部位置検出装置１００を備えた画像形成装置では、記録材が搬送方向に直交する方向に対する位置がずれた場合でも、画像の書き出し位置を調整することで、記録材に対する画像のずれを低減することができる。
【符号の説明】
【００８１】
１００  記録材端部位置検出装置
１０１  クランク軸
１０２  クランクアーム
１０３  接続部
１０４  連接リンク
１０５  接続部
１１０  センサユニット部
１１１  発光部
１１２  受光部
１５０  フラグ
１６１  発光部
１６２  受光部
２０１  ＣＰＵ
Ｐ  記録材
【図１】
2012137731.tif 000018
【図２】
2012137731.tif 000019
【図３】
2012137731.tif 000020
【図４】
2012137731.tif 000021
【図５】
2012137731.tif 000022
【図６】
2012137731.tif 000023
【図７】
2012137731.tif 000024
【図８】
2012137731.tif 000025
【図９】
2012137731.tif 000026
【図１０】
2012137731.tif 000027
【図１１】
2012137731.tif 000028
【図１２】
2012137731.tif 000029
【図１３】
2012137731.tif 000030
【図１４】
2012137731.tif 000031
【図１５】
2012137731.tif 000032
【手続補正書】
【提出日】平成23年10月18日(2011.10.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能に軸支され、駆動部からの駆動により回転する回転部材と、
前記回転部材と接続され、前記回転部材が回転することにより往復運動するセンサユニットと、
前記センサユニットに搭載され、記録材の有無を検出する記録材検出センサと、を有する記録材端部位置検出装置において、
前記回転部材が回転することにより前記センサユニットが往復運動している間に、前記記録材検出センサによって記録材が有ると検出している期間に前記回転部材が回転した回転量に関する情報、又は前記回転部材が回転することにより前記センサユニットが往復運動している間に、前記記録材検出センサによって記録材が無いと検出している期間に前記回転部材が回転した回転量に関する情報に基づき、前記記録材検出センサが記録材の搬送方向と直交する側の記録材の端部を検出することを特徴とする記録材端部位置検出装置。
【請求項２】
前記回転部材と前記センサユニットを接続する連接リンクをさらに有し、
前記連接リンクの一端に前記回転部材が接続され、前記連接リンクの他方の端部にセンサユニットが接続されることを特徴とする請求項１に記載の記録材端部位置検出装置。
【請求項３】
前記記録材検出センサは、前記センサユニットと前記連接リンクの接続部と、前記回転部材の回転中心とを結んだ直線上を往復運動することを特徴とする請求項２に記載の記録材端部位置検出装置。
【請求項４】
前記駆動部はステッピングモータであることを特徴とする請求項１に記載の記録材端部位置検出装置。
【請求項５】
前記駆動部は、前記記録材検出センサによって記録材端部位置の検出を行っている際は一方向に前記回転部材が回転するように駆動させることを特徴とする請求項１に記載の記録材端部位置検出装置。
【請求項６】
前記回転部材が１回転する毎に、前記センサユニットが１往復し、前記センサユニットを１往復させることにより、前記記録材検出センサによって記録材が有ると検出している期間、又は前記記録材検出センサによって記録材が無いと検出している期間を検出することを特徴とする請求項１に記載の記録材端部位置検出装置。
【請求項７】
前記記録材検出センサによって記録材が有ると検出している期間に前記回転部材が回転した回転量に関する情報から求めた回転角度、又は前記記録材検出センサによって記録材が無いと検出している期間に前記回転部材が回転した回転量に関する情報から求めた回転角度を二等分した角度に基づいて、前記記録材検出センサが記録材の搬送方向と直交する側の記録材の端部を検出し、記録材が搬送される位置を算出することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の記録材端部位置検出装置。
【請求項８】
前記記録材検出センサによって記録材が無いと検出している期間に前記回転部材が回転した回転量に関する情報から求めた回転角度を二等分した角度をθ／２、
前記回転部材の回転中心から前記回転部材と前記連接リンクとの接続部までの距離をＲ、
前記回転部材と前記連接リンクの接続部から前記連接リンクと前記センサユニットとの接続部までの距離をＬ、とすると、
前記記録材検出センサが記録材の搬送方向と直交する側の記録材の端部を検出したときの前記回転部材の回転中心から前記連接リンクと前記センサユニットとの接続部までの距離Ｘｓは、
【数１】
2012137731.tif 000033
により求めることを特徴とする請求項７に記載の記録材端部位置検出装置。
【請求項９】
前記記録材検出センサによって記録材が有ると検出している期間に前記回転部材が回転した回転量に関する情報から求めた回転角度を二等分した角度をη／２、
前記回転部材の回転中心から前記回転部材と前記連接リンクとの接続部までの距離をＲ、
前記回転部材と前記連接リンクの接続部から前記連接リンクと前記センサユニットとの接続部までの距離をＬ、とすると、
前記記録材検出センサが記録材の搬送方向と直交する側の記録材の端部を検出したときの前記回転部材の回転中心から前記連接リンクと前記センサユニットとの接続部までの距離Ｘｓは、
【数２】
2012137731.tif 000034
により求めることを特徴とする請求項７に記載の記録材端部位置検出装置。
【請求項１０】
前記回転部材が回転した回転角度を検出する回転角検出部をさらに有し、
前記回転角検出部によって検出された回転角度に基づいて、前記記録材検出センサが記録材の搬送方向と直交する側の記録材の端部を検出した位置を算出することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の記録材端部位置検出装置。
【請求項１１】
前記回転部材はクランクアームであることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の記録材端部位置検出装置。
【請求項１２】
回転可能に軸支され、駆動部からの駆動により回転する回転部材と、
前記回転部材と接続され、前記回転部材が回転することにより往復運動するセンサユニットと、
前記センサユニットに搭載され、記録材の有無を検出する記録材検出センサと、
前記センサユニットの位置を検出するためのフラグと、
前記センサユニットに搭載され、前記フラグの有無を検出するフラグ検出センサと、を有する記録材端部位置検出装置において、
前記回転部材が回転することにより前記センサユニットが往復運動している間に、前記フラグ検出センサによってフラグが有ると検出している期間に前記回転部材が回転した回転量に関する情報、及び前記回転部材が回転することにより前記センサユニットが往復運動している間に、前記記録材検出センサによって記録材が有ると検出している期間に前記回転部材が回転した回転量に関する情報、又は前記回転部材が回転することにより前記センサユニットが往復運動している間に、前記記録材検出センサによって記録材が無いと検出している期間に前記回転部材が回転した回転量に関する情報に基づき、前記記録材検出センサが記録材の搬送方向と直交する側の記録材の端部を検出することを特徴とする記録材端部位置検出装置。
【請求項１３】
前記回転部材と前記センサユニットを接続する連接リンクをさらに有し、
前記連接リンクの一端に前記回転部材が接続され、前記連接リンクの他方の端部にセンサユニットが接続されることを特徴とする請求項１２に記載の記録材端部位置検出装置。
【請求項１４】
前記記録材検出センサは、前記センサユニットと前記連接リンクの接続部と、前記回転部材の回転中心とを結んだ直線上を往復運動することを特徴とする請求項１３に記載の記録材端部位置検出装置。
【請求項１５】
前記駆動部はステッピングモータであることを特徴とする請求項１２に記載の記録材端部位置検出装置。
【請求項１６】
前記駆動部は、前記記録材検出センサによって記録材端部位置の検出を行っている際は一方向に前記回転部材が回転するように駆動させることを特徴とする請求項１２に記載の記録材端部位置検出装置。
【請求項１７】
前記回転部材が１回転する毎に、前記センサユニットが１往復し、前記センサユニットを１往復させることにより、前記記録材検出センサによって記録材が有ると検出している期間、又は前記記録材検出センサによって記録材が無いと検出している期間を検出することを特徴とする請求項１２に記載の記録材端部位置検出装置。
【請求項１８】
前記フラグ検出センサによってフラグが有ると検出している期間に前記回転部材が回転した回転量に関する情報から求めた回転角度を二等分した角度に基づいて、前記記録材検出センサが記録材の搬送方向と直交する側の記録材の端部を検出することを特徴とする請求項１２乃至１７のいずれか１項に記載の記録材端部位置検出装置。
【請求項１９】
前記フラグ検出センサによってフラグが有ると検出している期間に前記回転部材が回転した回転量に関する情報から求めた回転角度を二等分した角度をθｒ／２、
前記回転部材の回転中心から前記回転部材と前記連接リンクとの接続部までの距離をＲ、
前記回転部材と前記連接リンクの接続部から前記連接リンクと前記センサユニットとの接続部までの距離をＬ、とすると、
前記フラグ検出センサがフラグの端部を検出したときの前記回転部材の回転中心から前記連接リンクと前記センサユニットとの接続部までの距離Ｘｒは、
【数３】
2012137731.tif 000035
により求め、
前記記録材検出センサによって記録材が有ると検出している期間に前記回転部材が回転した回転量に関する情報から求めた回転角度をθ２、とすると、
前記記録材検出センサが記録材の搬送方向と直交する側の記録材の端部を検出したときの前記回転部材の回転中心から前記連接リンクと前記センサユニットとの接続部までの距離Ｘｒは、
【数４】
2012137731.tif 000036
により求めることを特徴とする請求項１８に記載の記録材端部位置検出装置。
【請求項２０】
前記回転部材が回転した回転角度を検出する回転角検出部をさらに有し、
前記回転角検出部によって検出された回転角度に基づいて、前記記録材検出センサが記録材の搬送方向と直交する側の記録材の端部を検出した位置を算出することを特徴とする請求項１２乃至１９のいずれか１項に記載の記録材端部位置検出装置。
【請求項２１】
前記回転部材はクランクアームであることを特徴とする請求項１２乃至２０のいずれか１項に記載の記録材端部位置検出装置。
【請求項２２】
記録材に画像を形成する画像形成手段と、
回転可能に軸支され、駆動部からの駆動により回転する回転部材と、
前記回転部材と接続されるセンサユニットと、
前記センサユニットに搭載され、記録材の有無を検出する記録材検出センサと、を有する画像形成装置において、
前記回転部材が回転することにより前記センサユニットが往復運動している間に、前記記録材検出センサによって記録材が有ると検出している期間に前記回転部材が回転した回転量に関する情報、又は前記回転部材が回転することにより前記センサユニットが往復運動している間に、前記記録材検出センサによって記録材が無いと検出している期間に前記回転部材が回転した回転量に関する情報に基づき、前記記録材検出センサが記録材の搬送方向と直交する側の記録材の端部を検出し、記録材の搬送方向と直交する側の記録材の端部の位置に応じて前記画像形成手段による画像書き出し位置を調整することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２３】
記録材に画像を形成する画像形成手段と、
回転可能に軸支され、駆動部からの駆動により回転する回転部材と、
前記回転部材と接続され、前記回転部材が回転することにより往復運動するセンサユニットと、
前記センサユニットに搭載され、記録材の有無を検出する記録材検出センサと
前記センサユニットの位置を検出するためのフラグと、
前記センサユニットに搭載され、前記フラグの有無を検出するフラグ検出センサと、を有する画像形成装置において、
前記回転部材が回転することにより前記センサユニットが往復運動している間に、前記フラグ検出センサによってフラグが有ると検出している期間に前記回転部材が回転した回転量に関する情報及び前記回転部材が回転することにより前記センサユニットが往復運動している間に、前記記録材検出センサによって記録材が有ると検出している期間に前記回転部材が回転した回転量に関する情報、又は前記回転部材が回転することにより前記センサユニットが往復運動している間に、前記記録材検出センサによって記録材が無いと検出している期間に前記回転部材が回転した回転量に関する情報に基づき、前記記録材検出センサが記録材の搬送方向と直交する側の記録材の端部を検出し、記録材の搬送方向と直交する側の記録材の端部の位置に応じて前記画像形成手段による画像書き出し位置を調整することを特徴とする画像形成装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
従来の画像形成装置において、用紙等の記録材は、給紙カセットから給送ローラにより画像形成部に給送され、搬送される。搬送される記録材は、搬送ローラの外径差、搬送ローラの摩耗による搬送速度の差、記録材をガイドする搬送ガイド部材と記録材の摺擦抵抗などの様々な影響により、記録材の搬送方向に対して傾いた状態（以下、斜行ともいう）で搬送されることがある。記録材が斜行した状態で搬送されて感光ドラム上のトナー像を記録材に転写すると、記録材に対して画像が傾いた状態で印字されてしまう。そこで、画像形成装置では記録材の斜行を抑制するために、レジストローラ対や搬送ローラ対にシャッター部材を設けて記録材先端を当接させて、記録材の先端を揃えてから画像形成部に搬送することで斜行を抑制するものがある。しかしながら、記録材先端を突き当てて斜行を抑制する構成は記録材の搬送方向と平行方向には有効であるが、記録材の搬送方向と直交方向には位置ズレの抑制が出来ない。また、両面印刷する構成では、１面目で定着部を抜けた記録材は、定着部の熱と圧力により収縮するため、２面目の記録材サイズが１面目の記録材サイズより小さくなり、記録材の端部位置が異なる場合がある。 
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上記目的を達成するために本発明は、回転可能に軸支されたクランクアーム部と、前記クランクアーム部を回転させるクランクアーム駆動部と、前記クランクアーム部と接続されるセンサユニット部と、前記センサユニット部に搭載され、記録材の有無を検出する記録材検出センサと、を有する記録材端部位置検出装置において、前記記録材検出センサによって記録材が有ると検出している期間に前記クランクアーム部が回転した回転量に関する情報、又は前記記録材検出センサによって記録材が無いと検出している期間に前記クランクアーム部が回転した回転量に関する情報に基づき、前記記録材検出センサが記録材の端部を検出することを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
次に、クランク軸１０１からセンサユニット部１１０の接続部１０５までの距離を求める方法について説明する。図１に示すように、クランク軸１０１と接続部１０３との間の距離をＲ、連接リンクの接続部１０３から接続部１０５までの長さをＬとする。さらに、クランク軸１０１と接続部１０５とを結んだ直線１２２と、クランク軸１０１と接続部１０３とを結んだ直線１２３とが成す角度をΦ（以降、「クランクアーム角度」とも呼ぶ）とする。このとき、クランク軸１０１から接続部１０５までの距離Ｘは次式で表すことができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
クランク軸１０１からセンサユニット部１１０の当接面１４３までの距離は、以下のように求めることができる。図７（ａ）に示すように、クランク軸１０１と当接部１４２の中心との間の距離をＲ、当接部１４２の中心からセンサユニット部１１０の当接面１４３までの距離をｒとする。さらに、クランク軸１０１と当接部１４２を結んだ直線が成す角度をΦ（以降、「クランクアーム角度」とも呼ぶ）としたとき、クランク軸１０１からセンサユニット部１１０の当接面１４３までの距離Ｘは次式で表すことができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
このＸｓに、予め定められた当接面１４３から記録材検出センサの発光部１１１と受光部１１２の光路までの距離を加えること、つまりＸｓ＋αで、クランク軸１０１から記録材Ｐの端部位置までの距離を求めることができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６５】
図１３は、記録材検出センサ及びフラグ検出センサの出力値とクランクアームの回転角度を示したグラフである。記録材検出センサの出力値がＨｉｇｈであるときが記録材なし、Ｌｏｗであるときが記録材ありを示している。また、フラグ検出センサの出力値がＨｉｇｈであるときがフラグなし、Ｌｏｗであるときがフラグありを示している。横軸は、クランクアームの回転角度を示している。フラグ検出センサの出力がＨｉｇｈとなっている期間のクランクアームの回転角度をθｒとする。ここでは、一例としてクランクアーム駆動部はステッピングモータを用いているため、所定期間におけるクランクアームの回転角度θｒをＣＰＵ２０１により算出することができる。なお、クランクアーム部１０２の回転中心から当接部１４２の中心までの距離Ｒの公差、クランク軸１０１とクランクアーム部１０２の嵌合公差、クランクアーム部１０２上の当接部１４２と当接面１４３の嵌合公差、等の影響を軽減して記録材Ｐの端部位置を算出するためには、センサユニット部の往復運動の振幅を考慮するとよい。センサユニット部の振幅をＡとした時、センサユニット部の移動量Ｘは次式で表される。
【手続補正８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１３】
2012137731.tif 000037