(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像信号に応じて記録媒体上に画像を形成する画像形成手段と、
前記記録媒体の搬送方向に沿った前記記録媒体の少なくとも端部に発光する発光部と、当該発光部の発光に従う光を受光する受光センサであって、前記端部の主走査方向における位置を取得するべく、前記記録媒体の搬送方向と直交する主走査方向に沿って配置された受光センサと、を具備する検出手段と、
前記受光センサの受光結果に基づいて前記記録媒体の端部の主走査方向における位置の信号を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された前記位置の信号に従って、前記画像信号による前記記録媒体への主走査方向における画像の書き出しタイミングを補正する補正手段とを備えた画像形成装置であって、
前記主走査方向に沿って配置された受光センサは、第１サイズの記録媒体に対応した前記受光センサの一部である第１受光領域と、第２サイズの記録媒体に対応した前記受光センサの一部である第２受光領域を有しており、
前記受光センサにおける、画像形成に使用される記録媒体のサイズに対応した前記第１受光領域及び前記第２受光領域の何れか一方の受光領域とは他の受光領域に対してマスクを行うマスク手段を備え、
前記マスク手段による前記マスクが行われた上での、前記受光センサにおける前記何れか一方の受光領域において前記取得手段により取得された前記記録媒体の端部の主走査方向における位置の信号に従って、前記補正手段は、前記画像信号による前記記録媒体への画像の主走査方向における書き出しタイミングを補正することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
画像信号に応じて記録媒体上に画像を形成する画像形成手段と、
前記記録媒体の搬送方向に沿った前記記録媒体の少なくとも端部に発光する発光部と、当該発光部の発光に従う光を受光する受光センサであって、前記端部の主走査方向における位置を取得するべく、前記記録媒体の搬送方向と直交する主走査方向に沿って配置された受光センサと、を具備する検出手段と、
前記受光センサの受光結果に基づいて前記記録媒体の端部の主走査方向における位置の信号を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された前記位置の信号に従って、前記画像信号による前記記録媒体への画像の主走査方向における書き出しタイミングを補正する補正手段とを備えた画像形成装置であって、
前記主走査方向に沿って配置された受光センサは、記録媒体の各サイズに応じた各受光領域を有しており、
前記受光センサにおける、画像形成に使用される記録媒体のサイズに応じた注目受光領域以外の受光領域に対してマスクを行うマスク手段を備え、
前記マスク手段による前記マスクが行われた上での、前記注目受光領域において前記取得手段により取得された前記記録媒体の位置の信号に従って、前記補正手段は、前記画像信号による前記記録媒体への画像の主走査方向における書き出しタイミングを補正することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記検出手段は、前記記録媒体が搬送されておらず、前記記録媒体により発光部の発光した光を遮光しない状態で、前記発光部を発光させ、
前記受光センサは、前記発光部からの光を受光し、当該受光結果が閾値を超えているか否かで前記発光部の光量を調整する光量調整手段を備え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４】
前記何れか一方の受光領域の主走査方向の各位置において、前記記録媒体による遮光によって前記受光センサの前記受光結果が変化することに従ってカウントされる信号が前記位置の信号であ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】
前記注目受光領域の主走査方向の各位置において、前記記録媒体による遮光によって前記受光センサの前記受光結果が変化することに従ってカウントされる信号が前記位置の信号であ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６】
前記発光部は、点発光する発光素子と、前記点発光する光を線光源にして照射するためのライトガイドを有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７】
画像信号に応じて記録媒体上に画像を形成する画像形成ステップと、
前記記録媒体の搬送方向に沿った前記記録媒体の少なくとも端部に発光する発光部と、当該発光部の発光に従う光を受光する受光センサであって、前記端部の主走査方向における位置を取得するべく、前記記録媒体の搬送方向と直交する主走査方向に沿って配置された受光センサと、を具備する検出手段が、前記発光部の発光に従う光を前記受光センサで検出する検出ステップと、
前記検出ステップにおける前記受光センサの受光結果に基づいて前記記録媒体の端部の主走査方向における位置の信号を取得する取得ステップと、
前記取得ステップにより取得された前記位置の信号に従って、前記画像信号による前記記録媒体への主走査方向における画像の書き出しタイミングを補正する補正ステップとを備えた画像形成装置の制御方法であって、
前記主走査方向に沿って配置された受光センサは、第１サイズの記録媒体に対応した前記受光センサの一部である第１受光領域と、第２サイズの記録媒体に対応した前記受光センサの一部である第２受光領域を有しており、
前記受光センサにおける、画像形成に使用される記録媒体のサイズに対応した前記第１受光領域及び前記第２受光領域の何れか一方の受光領域とは他の受光領域に対してマスクを行うマスクステップを備え、
前記マスクステップによる前記マスクが行われた上での、前記受光センサにおける前記何れか一方の受光領域において前記取得ステップにより取得された前記記録媒体の端部の主走査方向における位置の信号に従って、前記補正ステップは、前記画像信号による前記記録媒体への画像の主走査方向における書き出しタイミングを補正することを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【請求項８】
画像信号に応じて記録媒体上に画像を形成する画像形成ステップと、
前記記録媒体の搬送方向に沿った前記記録媒体の少なくとも端部に発光する発光部と、当該発光部の発光に従う光を受光する受光センサであって、前記端部の主走査方向における位置を取得するべく、前記記録媒体の搬送方向と直交する主走査方向に沿って配置された受光センサと、を具備する検出手段が、前記発光部の発光に従う光を前記受光センサで検出する検出ステップと、
前記検出ステップにおける前記受光センサの受光結果に基づいて前記記録媒体の端部の主走査方向における位置の信号を取得する取得ステップと、
前記取得ステップにより取得された前記位置の信号に従って、前記画像信号による前記記録媒体への画像の主走査方向における書き出しタイミングを補正する補正ステップとを備えた画像形成装置の制御方法であって、
前記主走査方向に沿って配置された受光センサは、記録媒体の各サイズに応じた各受光領域を有しており、
前記受光センサにおける、画像形成に使用される記録媒体のサイズに応じた注目受光領域以外の受光領域に対してマスクを行うマスクステップを備え、
前記マスクステップによる前記マスクが行われた上での、前記注目受光領域において前記取得ステップにより取得された前記記録媒体の位置の信号に従って、前記補正ステップは、前記画像信号による前記記録媒体への画像の主走査方向における書き出しタイミングを補正することを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録媒体に画像を形成する電子写真プリンタ、電子写真複写機、あるいはＦＡＸ（ファクシミリ）などの画像形成装置、特に記録媒体の搬送位置ズレを検出して画像形成位置を補正することが可能な画像形成装置及びその制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来この種の画像形成装置において、用紙給紙手段によりカセットもしくはトレイ等から印刷用用紙をレジストローラ位置まで給紙した際、該用紙が搬送方向に対して直交する主走査方向にズレが生じたまま給紙されてしまった場合には、現像までのプロセスにおいて、印字画像を補正するような機能を具備していないので、主走査方向に画像ズレが生じた画像が形成されることとなる。
【０００３】
上記の用紙位置ズレを補正するための試みとして、搬送される用紙の片側に基準ガイド板を設け、基準ガイド板に沿って用紙が搬送するように斜走ローラを用い、用紙を強制的に基準ガイドに沿わせて搬送する方式が提案されている。
【０００４】
図１２はこのような従来例の構成を示す斜視図である。同図の構成において、用紙をピックアップするピックアップローラ２０１により用紙が給紙され、この用紙に連動した基準ガイド板２０２に沿って該用紙が搬送される。この基準ガイド板２０２は、用紙に応じてレバーを手動にて可変する必要がある。
【０００５】
上記の基準ガイド板２０２にて用紙端が規制されると、そのピックアップされた用紙が搬送されて斜行ローラ２０３を通過する。このとき、用紙が基準ガイド板２０２に沿うように、所定のテンションが掛けられた斜行ローラ２０３は軸に対して斜めに取り付けてある。そして、この斜行ローラ２０３によって用紙が斜めに搬送され、基準ガイド板２０２に沿って規制される。
【０００６】
また、モータを使用し、駆動フラグをメカニカルに動作させて、用紙端部を検出する方式も提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような給紙時に基準ガイド板２０２に沿って用紙を搬送する方式においては、多種多様な用紙サイズ全てに対応するために、斜走ローラ２０３のみで用紙の位置を補正して基準ガイド板２０２に沿わせることは、用紙サイズが例えばＡ３用紙（３１２ｍｍ）から葉書（１００．５ｍｍ）までの全ての用紙サイズに対応することとなり、それぞれの用紙によって斜行ローラ２０３を設ける必要があり、機構的に複雑となる。
【０００８】
また、基準ガイド板２０２の設定も用紙サイズ毎に設定する必要があり、モータを用いてメカニカルにフラグを駆動する方式においても、構成が複雑になる。よって、設置スペース面及びコスト面からも不利である。
【０００９】
更に、用紙の搬送方向がいわゆる縦型方式の場合は、自重で用紙が落ちないように給紙された用紙自体を吸着しておく必要がある。その用紙自体の位置を補正するには、一旦用紙をフリーにするために用紙を吸着部材から分離する機構を設ける必要があり、その後、用紙をフリーにして用紙の位置を基準ガイドに沿わせる制御が必要となる。
【００１０】
また、両面機構を有した画像形成装置において、用紙の表面と裏面の搬送経路が異なる場合は、表面搬送時の用紙位置と裏面搬送時の用紙位置が異なり、主走査方向に用紙ズレが生じると、表面と裏面の印字画像位置にズレが生じた画像が形成されることとなる。
【００１１】
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたもので、簡易な低コストの構成で、記録媒体の位置ズレを検出して画像の書き出し位置を補正することができる画像形成装置及びその制御方法を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明では画像形成装置及び画像形成装置の制御方法を次の（１）ないし（８）のとおりに構成する。
（１）画像信号に応じて記録媒体上に画像を形成する画像形成手段と、
前記記録媒体の搬送方向に沿った前記記録媒体の少なくとも端部に発光する発光部と、当該発光部の発光に従う光を受光する受光センサであって、前記端部の主走査方向における位置を取得するべく、前記記録媒体の搬送方向と直交する主走査方向に沿って配置された受光センサと、を具備する検出手段と、
前記受光センサの受光結果に基づいて前記記録媒体の端部の主走査方向における位置の信号を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された前記位置の信号に従って、前記画像信号による前記記録媒体への主走査方向における画像の書き出しタイミングを補正する補正手段とを備えた画像形成装置であって、
前記主走査方向に沿って配置された受光センサは、第１サイズの記録媒体に対応した前記受光センサの一部である第１受光領域と、第２サイズの記録媒体に対応した前記受光センサの一部である第２受光領域を有しており、
前記受光センサにおける、画像形成に使用される記録媒体のサイズに対応した前記第１受光領域及び前記第２受光領域の何れか一方の受光領域とは他の受光領域に対してマスクを行うマスク手段を備え、
前記マスク手段による前記マスクが行われた上での、前記受光センサにおける前記何れか一方の受光領域において前記取得手段により取得された前記記録媒体の端部の主走査方向における位置の信号に従って、前記補正手段は、前記画像信号による前記記録媒体への画像の主走査方向における書き出しタイミングを補正する画像形成装置。
（２）画像信号に応じて記録媒体上に画像を形成する画像形成手段と、
前記記録媒体の搬送方向に沿った前記記録媒体の少なくとも端部に発光する発光部と、当該発光部の発光に従う光を受光する受光センサであって、前記端部の主走査方向における位置を取得するべく、前記記録媒体の搬送方向と直交する主走査方向に沿って配置された受光センサと、を具備する検出手段と、
前記受光センサの受光結果に基づいて前記記録媒体の端部の主走査方向における位置の信号を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された前記位置の信号に従って、前記画像信号による前記記録媒体への画像の主走査方向における書き出しタイミングを補正する補正手段とを備えた画像形成装置であって、
前記主走査方向に沿って配置された受光センサは、記録媒体の各サイズに応じた各受光領域を有しており、
前記受光センサにおける、画像形成に使用される記録媒体のサイズに応じた注目受光領域以外の受光領域に対してマスクを行うマスク手段を備え、
前記マスク手段による前記マスクが行われた上での、前記注目受光領域において前記取得手段により取得された前記記録媒体の位置の信号に従って、前記補正手段は、前記画像信号による前記記録媒体への画像の主走査方向における書き出しタイミングを補正する画像形成装置。
（３）前記検出手段は、前記記録媒体が搬送されておらず、前記記録媒体により発光部の発光した光を遮光しない状態で、前記発光部を発光させ、
前記受光センサは、前記発光部からの光を受光し、当該受光結果が閾値を超えているか否かで前記発光部の光量を調整する光量調整手段を備える前記（１）に記載の画像形成装置。
（４）前記何れか一方の受光領域の主走査方向の各位置において、前記記録媒体による遮光によって前記受光センサの前記受光結果が変化することに従ってカウントされる信号が前記位置の信号である前記（１）に記載の画像形成装置。
（５）前記注目受光領域の主走査方向の各位置において、前記記録媒体による遮光によって前記受光センサの前記受光結果が変化することに従ってカウントされる信号が前記位置の信号である前記（２）に記載の画像形成装置。
（６）前記発光部は、点発光する発光素子と、前記点発光する光を線光源にして照射するためのライトガイドを有する前記（１）に記載の画像形成装置。
（７）画像信号に応じて記録媒体上に画像を形成する画像形成ステップと、
前記記録媒体の搬送方向に沿った前記記録媒体の少なくとも端部に発光する発光部と、当該発光部の発光に従う光を受光する受光センサであって、前記端部の主走査方向における位置を取得するべく、前記記録媒体の搬送方向と直交する主走査方向に沿って配置された受光センサと、を具備する検出手段が、前記発光部の発光に従う光を前記受光センサで検出する検出ステップと、
前記検出ステップにおける前記受光センサの受光結果に基づいて前記記録媒体の端部の主走査方向における位置の信号を取得する取得ステップと、
前記取得ステップにより取得された前記位置の信号に従って、前記画像信号による前記記録媒体への主走査方向における画像の書き出しタイミングを補正する補正ステップとを備えた画像形成装置の制御方法であって、
前記主走査方向に沿って配置された受光センサは、第１サイズの記録媒体に対応した前記受光センサの一部である第１受光領域と、第２サイズの記録媒体に対応した前記受光センサの一部である第２受光領域を有しており、
前記受光センサにおける、画像形成に使用される記録媒体のサイズに対応した前記第１受光領域及び前記第２受光領域の何れか一方の受光領域とは他の受光領域に対してマスクを行うマスクステップを備え、
前記マスクステップによる前記マスクが行われた上での、前記受光センサにおける前記何れか一方の受光領域において前記取得ステップにより取得された前記記録媒体の端部の主走査方向における位置の信号に従って、前記補正ステップは、前記画像信号による前記記録媒体への画像の主走査方向における書き出しタイミングを補正する画像形成装置の制御方法。
（８）画像信号に応じて記録媒体上に画像を形成する画像形成ステップと、
前記記録媒体の搬送方向に沿った前記記録媒体の少なくとも端部に発光する発光部と、当該発光部の発光に従う光を受光する受光センサであって、前記端部の主走査方向における位置を取得するべく、前記記録媒体の搬送方向と直交する主走査方向に沿って配置された受光センサと、を具備する検出手段が、前記発光部の発光に従う光を前記受光センサで検出する検出ステップと、
前記検出ステップにおける前記受光センサの受光結果に基づいて前記記録媒体の端部の主走査方向における位置の信号を取得する取得ステップと、
前記取得ステップにより取得された前記位置の信号に従って、前記画像信号による前記記録媒体への画像の主走査方向における書き出しタイミングを補正する補正ステップとを備えた画像形成装置の制御方法であって、
前記主走査方向に沿って配置された受光センサは、記録媒体の各サイズに応じた各受光領域を有しており、
前記受光センサにおける、画像形成に使用される記録媒体のサイズに応じた注目受光領域以外の受光領域に対してマスクを行うマスクステップを備え、
前記マスクステップによる前記マスクが行われた上での、前記注目受光領域において前記取得ステップにより取得された前記記録媒体の位置の信号に従って、前記補正ステップは、前記画像信号による前記記録媒体への画像の主走査方向における書き出しタイミングを補正する画像形成装置の制御方法。
【００４５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面について説明する。
【００４６】
本発明の実施例では、画像形成装置本体に用紙位置ズレ検出センサユニットを備えて、この検出センサユニットを用紙搬送方向及び搬送用紙と直交する方向に設置している。また、給紙側より所定の位置に給送されてきた用紙の給送位置状態を検出する手段と、その検出結果に基づいて用紙の給送位置ズレ量を算出する算出手段と、この算出手段により算出された給送位置ズレ量に基づいて印字される画像の書き出し位置を可変する手段を有している。
【００４７】
上記検出手段は、用紙のメディア検出手段も兼ねることが可能であり、用紙搬送方向に対して直交する方向の用紙の位置ズレを検出することが可能である。また、発光素子及び受光素子を具備し、光を遮光するか否かによって用紙位置を検出できる。この検出手段は、均一に照射される光量を受光する複数の素子チップが連なったアレイタイプの非接触式の光センサを構成している。
【００４８】
上記検出手段からの出力により用紙のズレ量を算出する手段は、演算装置（ＣＰＵ）であり、該演算装置内でのカウンタ処理によって用紙位置ズレ量を算出する。更に、その算出結果から画像の書き出し印字位置を可変させる手段を有している。また、受光素子からの出力電圧及び比較器からの出力結果によって、汚れ、断線、故障等の自己診断機能も有している。
【００４９】
〔実施例１〕
図１は本発明に係る画像形成装置の回路構成を示すブロック図であり、全体の制御構成を示している。この画像形成装置は、プリンタコントローラ１と、エンジンコントローラ２と、ユニット化された用紙検出センサ（検出手段）３から構成されている。４は記録媒体である用紙を示している。
【００５０】
上記プリンタコントローラ１は、ＣＰＵ１１、書き出し位置制御部（補正手段）１２、及びＦｉＦｏメモリ１３を有している。エンジンコントローラ２は信号処理部２１を有しており、この信号処理部２１は、ＣＰＵ（制御手段，算出手段）２２、カウンタ２３、２４、トランジスタ２５、コンパレータ（比較器）２６、及びインバータ（反転器）２７を備えている。また、用紙検出センサ３は発光素子３１及び受光素子３４を有し、発光素子３１は、ＬＥＤ３２とライトガイド（導光体）３３を備えている。
【００５１】
図２は本実施例のシステム構成を示すブロック図である。本実施例の画像形成装置は、ホストコンピュータ５から送られてくる所定の記述言語の画像情報を受信して展開し、これを各色成分が８ビット（Ｄ０〜Ｄ７）で構成されるＹ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン），Ｋ（ブラック）の画像信号として出力する信号処理部１４を備えた上記のプリンタコントローラ１と、主にメカニカル制御を行うエンジンコントローラ２とで構成されている。
【００５２】
プリンタコントローラ１とエンジンコントローラ２との間では、画像信号以外にも種々の制御信号がシリアル通信の形で授受される。これらの信号には、エンジンコントローラ２からプリンタコントローラ１に送出するページの副走査方向を示す同期信号（ＴＯＰＳＹＮＣ）、主走査方向の同期信号（ＬＳＹＮＣ）等がある。
【００５３】
プリンタコントローラ１は、入力されたＲ、Ｇ、Ｂの画像信号に周知のマスキング（下色除去法）処理を施し、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの画像信号に変換した後、その画像信号を各色成分の８ビットの信号として、ＦｉＦｏ（ＦａｓｔＩｎＦａｓｔＯｕｔ）メモリ１３にて該プリンタコントローラ１とエンジンコントローラ２の時間軸変換を行い、データ転送用クロック（ＶＣＬＫ）に同期して順次出力する。
【００５４】
一方、プリンタコントローラ１からプリント開始命令が送出されると、エンジンコントローラ２はスキャナモータ５７の駆動を開始する。このとき、不図示の露光装置に内蔵されている基準発振器からの基準クロックが分周器により分周され、この分周クロックとスキャナモータ５７からのフィードバック信号との位相差が所定位相差となるように、スキャナモータ５７が位相制御回路２８により等速回転される。
【００５５】
上記スキャナモータ５７の回転はポリゴンミラー５３に伝達され、ポリゴンミラー５３を等速回転させる。そして、ポリゴンミラー５３が定常回転に達すると、上述のプリンタコントローラ１から画像信号が転送される。エンジンコントローラ２は、この画像信号に基づいて変調増幅器５１によりその電気信号（画像信号）をレーザ信号に変換する。これにより、半導体レーザ５２は定常回転しているポリゴンミラー５３に向って点灯し、ボリゴンミラー５３、結像レンズ５４、反射ミラー５５を介して、レーザ光が感光体ドラム５６に照射される。
【００５６】
また、レーザ光が射出されると、主走査軸上に配置されたＢＤ検出センサ５８によりレーザ光が検出され、水平同期信号となるＢＤ信号が出力される。その結果、レーザ光によりＢＤ信号に同期して感光体ドラム５６が走査露光され、静電潜像が形成される。この静電潜像は、不図示の現像器により現像される。
【００５７】
一方、図示していないが搬送ベルトが駆動モータにより回転して所定の位置にくると、検出センサから垂直同期信号（ＴＯＰＳＹＮＣ）が発生される。そして、その垂直同期信号（ＴＯＰＳＹＮＣ）が出力された後、露光装置内の検出センサ５８によって生成されるＢＤ信号を水平同期信号（ＬＳＹＮＣ）として、この水平同期信号（ＬＳＹＮＣ）に同期した画像信号（ＶＤＯ）が順次、半導体レーザ５２に送出される。
【００５８】
また、エンジンコントローラ２内のＣＰＵ２２とプリンタコントローラ１内の信号処理部１４が内蔵するＣＰＵ１１は、ＣＭＤ／ＳＴＳ通信ラインを介してシリアル通信を行って制御信号を交換し、プリンタコントローラ１とエンジンコントローラ２の動作を同期させる。
【００５９】
図３は本実施例の用紙搬送系の構成を示す断面図である。所定の搬送路において、用紙の主走査方向のズレを検出するための用紙検出センサ３を、レジストローラ６５を検出するためのレジ前検出センサ６４の手前に配置することによって、用紙のズレ量を検出する場合を一例として示している。
【００６０】
マルチトレイ６１から供給された用紙、もしくは給紙トレイ６２にセットされてピックアップローラ６３にて搬送路６６に導かれた用紙は、レジ前検出センサ６４にて先端が検出される。この検出された用紙は、搬送路６６に従って表面に印刷が施され、定着ローラ６７を経て排紙センサ５０７にて後端が検出される。そして、排紙ローラ６９により外部へ排出される。
【００６１】
上記印刷が施された用紙の裏面にも印刷する場合には、表面に画像が定着された上記の用紙を、排紙ローラ６９を反転駆動することによるスイッチバック方式にて両面搬送路７０を通り再度給紙トレイ６２側からの搬送路と重複する搬送路に導いて搬送させる。そして、この両面搬送路７０から再度供給することによって、用紙の裏面にも印刷することが可能となる。
【００６２】
ここで、上述の用紙端検出機構を図４により説明する。用紙検出センサ３の発光素子３１と受光素子３４は、用紙搬送路における用紙４の片方の端部位置に取り付けられている。すなわち、用紙搬送路の用紙端に相当する部分の上部に発光部となる発光素子３１、下部に受光部となる受光素子３４がそれぞれ配置されている。そして、この発光素子３１と受光素子３４との間に用紙端が存在することとなる。
【００６３】
図４の例では用紙４の右端部に上記センサ３を配置しているが、反対側の左端部に配置しても同様である。更に、用紙４の端部両側に配置するようにしても良い。また、発光素子３１と受光素子３４は上下逆に配置されていても良い。
【００６４】
図５は本実施例の用紙検出方式を示す図であり、用紙検出センサ３の詳細を示している。発光素子３１は、点光源であるＬＥＤ３２とその点発光を均一に線光源に変換して照射するライトガイド３３にて構成されている。また受光素子３４は、一般的にフォトダイオードにて構成されている。
【００６５】
図６は上述の構成に基づく本実施例の制御動作を示すフローチャートであり、（ａ）は電源投入後の電気的なファームウェアの制御ルーチンを示し、（ｂ）は用紙位置ズレ検出の制御ルーチンを示している。このフローチャートに示す制御処理は、プリンタコントローラ１のＣＰＵ１１及びエンジンコントローラ２のＣＰＵ２２により予め記憶されたプログラムに従って実行されるものである。
【００６６】
図６の（ａ）の初期調整がスタートすると、まず受光領域のループ設定をして（Ｓ１）、センサ故障検知動作を行う（Ｓ２）。センサ故障でなければ（Ｓ３）、次にＬＥＤ３２の光量調整を行い（Ｓ４）、用紙４がＯＨＴシートでなければ（Ｓ５）、続いて閾値を調整する（Ｓ６）。そして、閾値がエラーでなければ（Ｓ７）、この制御ループを終了する（Ｓ８）。センサ故障であれば（Ｓ３）、閾値エラーと同様（Ｓ７）、センサ汚れを警告し（Ｓ１０）、デフォルト設定を行って（Ｓ１１）、用紙位置ズレ調整を禁止し（Ｓ１２）、制御ループを終了する（Ｓ８）。また、センサ故障のときに用紙のＯＨＴシートを検知した場合は（Ｓ９）、ＯＨＴ判別警告を行う（Ｓ１３）。
【００６７】
また、図６の（ｂ）の用紙位置検出がスタートすると、上述のセンサ汚れ警告がなければ（Ｓ２１）、用紙位置ズレを検知する（Ｓ２２）。そして、用紙位置ズレが保障外でなければ（Ｓ２３）、位置ズレを補正し（Ｓ２４）、保障外であれば（Ｓ２３）、位置ズレ保障外を警告する（Ｓ２５）。
【００６８】
次に、図７〜図１１を用いて上述の制御動作を詳細に説明する。図７は受光センサ（受光素子３４）の検出エリアを示す図、図８はＬＥＤ３２の点灯時間と受光素子３４の出力レベル（出力電圧Ｖ）の関係を示す相関図、図９は時間軸制御による光量制御を示す説明図、図１０は用紙位置ズレ量のカウントタイミングを示す図、図１１は本実施例の用紙位置ズレ検出方式を示す図であり、図１１の（ａ）は発光素子３１及び受光素子３４と用紙４の位置関係を示し、同図の（ｂ）はその透過型検出方式の受光素子３４の出力レベル（出力電圧Ｖ）を示している。
【００６９】
画像形成装置に電源が投入されると、受光素子３４に所定のＣＬＫ信号及びＲＳＴ信号が入力される。そして、用紙４が搬送される前のイニシャライズ期間において、まず図７に示すように、用紙４の位置ズレを検出する受光素子３４の受光領域を、外乱ノイズ及び受光面の汚れ等の影響を低減するために、例えば使用するメディアサイズに応じて第一の領域をＡ３〜ＥＸＥ横サイズ、第二の領域をＢ４／Ｂ５横〜ＬＧＬ／ＬＴＲ縦サイズ、第三の領域をＥＸＥ縦〜Ｂ５縦サイズの領域に３分割する。更に、メディア検出する第一及び第二の検出位置も、受光素子３４の長手方向（主走査方向）に設定する。
【００７０】
次に、ＬＥＤ３２を一旦フル点灯にして受光素子３４からのアナログ出力をＣＰＵ（演算処理装置）２２内部のＡ／Ｄコンバータにてディジタルデータに変換し、同内部のレジスタに格納する。このディジタルデータは８ｂｉｔ（００〜ＦＦ（ＨＥＸ））で表現されており、図８にその出力グラフを示す。このとき、ＬＥＤ３２はフル点灯しているので、受光素子３４からのアナログ出力は飽和電圧の出力が得られることとなる。よって、ＣＰＵ２２の内部レジスタに格納された電圧値はＦＦ（ＨＥＸ）を示す。
【００７１】
ここで、上記ＣＰＵ２２の内部レジスタに取り込まれた電圧レベルが、発光素子３１を最大点灯しているにもかかわらず、仮に４０（ＨＥＸ）とすると、実際の故障検知の際に、その最大電圧レベルよりも低い場合は、発光素子３１もしくは受光素子３４の断線もしくは故障によって出力電圧が得られないと判断する。このとき、判断したフラグ（Ｆｌａｇ）信号をコントローラ１を介して、オペレーションパネルにてユーザに故障を報知する。
【００７２】
一方、設定された所定の電圧レベルよりも高い場合は、発光素子３１からの光量を受光素子３４にて受光していると判断し、上述の図６に示す光量調整ルーチンに移行する。
【００７３】
ここで、トランジスタ２５のスイッチング時間を制御してＬＥＤ３２の光量制御を行うことについて、図９により説明する。
【００７４】
受光素子３４の１ライン分の処理時間（ｔ）を８ｂｉｔの分解能にて制御する。つまり、ＦＦ（ＨＥＸ）から００（ＨＥＸ）までの可変スイッチングステップ幅を持っている。ＣＰＵ２２は、ＦＦ（ＨＥＸ）から順次デクリメントすることにより、トランジスタ２５のオン（ＯＮ）時間を徐々に短くして発光光量を減衰させると、内部のＡ／Ｄコンバータにて変換されてレジスタに格納される値も徐々に低下する。ここでは仮に、飽和レベル−Ｎｖになるようにトランジスタ２５のオン時間をフィードバック制御によってキャリブレーションする。このような制御によって、光量レベルを所定の電圧に設定することが可能となる。
【００７５】
そして、図６に示すＬＥＤ光量調整のファームでの演算式は、ＬＥＤ光量補正値＝目標光量でのステップ数＊Ｎｖ値／（最大光量時のＡＤ値−消灯時のＡＤ値）となる。
【００７６】
一方、設定した所定の電圧レベルに達成するように、スイッチング時間の制御を００（ＨＥＸ）からＦＦ（ＨＥＸ）までインクリメント動作させることにより徐々に発光光量を増加させるアルゴリズムも容易である。
【００７７】
また、光量制御を行うタイミングとしては、画像形成装置に電源投入後のイニシャライズ期間にて上記キャリブレーション動作を実行するとともに、所定の印字枚数（周期）単位毎に光量制御を行う。更に、リアルタイムに上記アナログ出力電圧をＣＰＵ２２にて監視することにより、その設定電圧以下になった場合に光量制御を行うことも可能である。
【００７８】
次に、閾値調整について説明する。所定の閾値を設定するために、前述の光量調整の後に閾値調整のルーチンが動作する。ここでもメディアの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、外乱ノイズ及び汚れの影響等を低減できるように設定している。
【００７９】
よって、本実施例では、メディアサイズに応じたそれぞれの用紙位置ズレ検出領域において閾値の設定ができる。具体的な閾値の設定は、予め設定されたマスク領域内のカウント数とコンパレータ２６から出力される２値情報である「Ｈｉ」をカウントしたカウント数を比較し、所定以上の差異が生じた場合は、センサ面が汚れて所定のカウント数をカウントできないと判断し、一旦設定した閾値係数を下げて再度設定されたカウント数になるまで上記の動作を繰り返す。
【００８０】
ファームでの閾値電圧調整の算出式は、閾値調整レベル＝（設定光量電圧レベル−遮光電圧レベル）＊閾値係数＋遮光電圧レベルとなる。
【００８１】
なお、閾値係数を下げても、内部に設けてあるカウント数以上の差異が生じた場合には、センサ受光面が紙粉等で汚れていると判断して汚れフラグ信号を出力し、コントローラ１を介して、オペレーションパネルにてユーザに警告を報知する。ユーザはこの報知された警告信号に従って、ブラシ等でセンサ面を清掃することができる。そして、以上のようなシーケンスにて閾値の設定が完了する。
【００８２】
また、上記受光素子３４からの出力は、用紙４によって発光側からの光が遮光された場合にはオフ（ＯＦＦ）となるため、用紙端の位置により「Ｈｉ」「Ｌｏ」の切り替わる位置が可変することとなる。この受光センサからの出力をコンパレータ２６を介してカウンタ２４にてカウントすることで、用紙端を検出することができる。
【００８３】
用紙端の算出ロジック波形を図１０に示すとともに、図１に示す上記カウンタ２４の動作について説明する。
【００８４】
エンジンコントローラ２の信号処理部２１内のカウンタ２３にて、発振器の周波数を分周して所定のＣＬＫ信号及びリセット信号を生成する。このカウンタ２３からのＣＬＫ信号及びリセット信号を受光素子３４に送出すると、光が用紙４によって遮光されるか否かによって出力レベルが変動する所定のアナログ信号を得ることができる。このアナログ信号は、後段のコンパレータ２６に入力され、設定された所定の閾値と比較されることにより、２値化処理が行われる。
【００８５】
ここで、カウンタ２４のイネーブル端子は、コンパレータ２６からの信号論理「Ｌｏ」がインバータ２７に入力されているので、「Ｈｉ」となり、基準ＣＬＫに同期してカウントアップの動作をする。一方、コンパレータ２６からの信号論理が「Ｈｉ」になると、カウンタ２４のイネーブル端子は反転されて「Ｌｏ」になり、基準ＣＬＫに同期してそのカウント値（ｎ）が保持される。ここでは、便宜上（０）から（ｎ）までカウントアップ動作をする。
【００８６】
上記のカウントアップ動作をｎ回行ってカウント値の平均化を計り、その結果得られた「Ｈｉ」カウント数は、予め内部のレジスタに格納された所定のカウント数と比較される。その結果、レジスタに格納された所定のカウント数以上もしくは以下の場合は、用紙（メディア）先端の折れ曲がり切れ等により位置ズレ量が著しく異なる（誤検知）と判断し、画像の書き出し位置の補正は行わない。よって、画像書き出し位置はデフォルトの印字精度で印刷する。
【００８７】
一方、所定のカウント数内であれば、カウンタ２４にて算出されたカウント値（ｎ）はＣＰＵ２２にて演算処理が施され、用紙４のズレ量が算出される。その算出結果は、ＣＭＤ／ＳＴＳ信号によってプリンタコントローラ１側のＣＰＵ（演算処理装置）１１に送信される。プリンタコントローラ１は、その算出値を受け取り、画像の書き出し位置制御１２によって、画像を展開するＦｉＦｏ（ＦａｓｔＩｎＦａｓｔＯｕｔ）メモリ１３を制御する。このＦｉＦｏメモリ１３の書き込み及び読み出し制御に前述の位置ズレ量を加算もしくは減算制御することにより、画像の書き出し位置を制御してエンジンコントローラ２に画像信号を送出する。
【００８８】
そして、上記の補正された画像書き出し位置から印字するので、用紙（メディア）端部から設定された所定の書き出し位置から画像を描くことができる。
【００８９】
次に、用紙検出センサ３が用紙（メディア）自体の種別判別機能を兼ね備えることについて説明する。ここでは、給紙された普通用紙以外に例えばＯＨＴシート等の用紙判別も兼ねることが可能である。
【００９０】
用紙位置ズレ検出方式を図１１に示す。透過型の用紙検出センサ３は、ＯＨＴシートが有ると、ＯＨＴシートは光を透過させる性質であるため、出力値は普通紙と比較して大きな値を示すこととなる。ここでは透過型を用いた場合を基に、図１にて説明する。
【００９１】
用紙検出センサ３上に用紙４が搬送される前のイニシャライズ期間において、キャリブレーション動作を行う。まず、ＬＥＤ３２を発光させて受光素子３４から得られたアナログ出力レベルをＣＰＵ２２に送出する。ＣＰＵ２２では、入力されたアナログ値を内部のＡ／Ｄコンバータにてディジタルデータに変換し、同内部のレジスタに格納する。このレジスタに格納された値をリファレンス電圧として、そのリファレンス電圧に対して例えば１／２の電圧を閾値電圧として用いる。
【００９２】
これにより、受光素子３４の受光面で受光する光量によって、普通紙等の場合は光が遮光されるのでアナログ出力レベルは閾値電圧より低下する。一方ＯＨＴシート等の場合は光を透過するのでアナログ出力レベルは閾値電圧より増加する。
【００９３】
ここで、受光素子３４の受光面の汚れの影響を避けるために、主走査方向に第一と第二の２箇所の検出位置を設けているが、この検出位置は任意に設定することができる。更に、副走査方向にもＮ回の検出動作を行うことにより、メディア（用紙）にゴミ等が付着していることによる誤検知の低減を図り、より高精度の検出動作を行うことができる。このような構成によって、用紙検出センサ３上に搬送された用紙４の種類判別も行うことができる。
【００９４】
また、上記のメディア判別によってＯＨＴシートが判別されると、前述のように画像書き出し位置の補正は行わないで、デフォルトの印字精度で印字する。
【００９５】
本実施例では、受光素子３４からのアナログ電圧出力をＡ／Ｄ変換してレジスタに保持し、用紙（メディア）判別を行っている。しかしながら、例えばアナログ出力の後段に設けたコンパレータ２６にて、同様に設定した閾値電圧により２値化してデジタル的な判別を行い、ＣＰＵ２２のＩ／Ｏポートに入力するもできる。このような手段により、用紙（メディア）判別機能を兼ねることも容易である。
【００９６】
このように、本実施例によれば、画像形成装置本体に用紙ズレ検出手段を設け、その検出手段の発光素子側に光量制御手段を設けるか、あるいは受光側に受光レベルに応じた閾値設定制御手段を設けるようにしている。このため、簡易な低コストの構成で、記録媒体の位置ズレを検出して画像の書き出し位置を補正することができる。
【００９７】
すなわち、用紙４のズレ量を検出するとともに用紙判別も兼ねる非接触センサにて、検出センサのばらつき、汚れ耐久による光量劣化があっても、印字画像を欠落することなく適正な印字位置に画像を印字できるとともに、確実に用紙判別も兼ねることが可能となる。更に、検出部の故障、誤検出等の自己診断機能及び保護機能を有して、実用化に向けた検出が可能となる。
【００９８】
なお、上記実施例では、カラー画像形成装置について説明したが、いわゆる白黒プリンタ等にも応用できることは言うまでもない。
【００９９】
〔実施例２〕
本実施例２及び以下に説明する各実施例において、用紙検出センサ３自体の動作は上述の実施例１と同様なので説明は省略する。また、その他の構成も図１〜図１１と同様であるので説明は省略する。
【０１００】
図１に示す回路構成において、実施例１では発光素子３１のＬＥＤ３２の発光光量を制御するとともに、コンパレータ２６の閾値設定も所定の値に制御できる構成としたが、どちらか片方を可変制御するようにしても良い。つまり、発光光量を固定値に設定すると、受光した光量によって変換されたアナログ出力レベルは、個々のばらつき、装置本体内の汚れなどの影響によって、劣化もしくは低下することが考えられる。
【０１０１】
そこで、アナログ出力電圧レベルに応じてコンパレータ２６の閾値電圧を制御するだけで、実施例１と同様な機能を備えるようにしても良い。また、逆にこの閾値電圧を固定値にしてＬＥＤ３２の発光光量を実施例１で述べた光量制御と同様な制御を行うことにより、所定のアナログ出力を得ることも可能である。
【０１０２】
〔実施例３〕
本実施例３においては、実施例１で述べた用紙４の位置ズレに関しては、コンパレータ２６を介し２値化された信号に基づいて位置ズレ量を算出する方式である。そして実施例１では、用紙（メディア）判別において、受光素子３４のアナログ出力のＡ／Ｄ値に基づいて判別する手段について説明したが、用紙４の位置ズレ検出手段も、上記のＡ／Ｄ値に従いＣＰＵ内部のレジスタに格納された値と比較することによって、コンパレータ２６を兼ねることも可能であり、実施例１で述べた用紙４の位置ズレ検出用のコンパレータ２６を削減することも可能である。
【０１０３】
〔実施例４〕
本実施例４においては、実施例１に述べたように、用紙位置ズレを検出した値をＣＰＵ２２にて演算処理を施して用紙４のズレ量を算出する。そして、その結果をＣＭＤ／ＳＴＳ信号によってプリンタコントローラ１側のＣＰＵ１１に送信し、プリンタコントローラ１側で、その算出値を受け取って画像の書き出し位置制御部１２にて画像を展開するＦｉＦｏメモリ１３を制御することについて述べたが、エンジンコントローラ２の内部でＢＤ信号から生成されたＬＳＹＮＣ信号を上記用紙４のズレ量の算出値に従い可変し、その可変されたＬＳＹＮＣ信号をプリンタコントーラ１に送付し、プリンタコントローラ１で受け取ったＬＳＹＮＣ信号に従い画像を送出するように構成しても良い。
【０１０４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、簡易な低コストの構成で、記録媒体の位置ズレを検出して画像の書き出し位置を補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る画像形成装置の回路構成を示すブロック図
【図２】  本発明の実施例のシステム構成を示すブロック図
【図３】  実施例の用紙搬送系の構成を示す断面図
【図４】  実施例の用紙端検出機構を示す説明図
【図５】  実施例の用紙検出方式を示す説明図
【図６】  実施例の制御動作を示すフローチャート
【図７】  受光センサの検出エリアを示す説明図
【図８】  ＬＥＤの点灯時間と出力レベルの関係を示す相関図
【図９】  実施例の光量制御を示す説明図
【図１０】  用紙位置ズレ量のカウントタイミングを示す図
【図１１】  実施例の用紙位置ズレ検出方式を示す説明図
【図１２】  従来例の構成を示す斜視図
【符号の説明】
１  プリンタコントローラ
２  エンジンコントローラ
３  用紙検出センサ
４  用紙（記録媒体）
５  ホストコンピュータ
１１  ＣＰＵ
１２  書き出し位置制御部（補正手段）
１４  信号処理部
２１  信号処理部
２２  ＣＰＵ（制御手段，算出手段）
２３  カウンタ
２４  カウンタ
２５  トランジスタ
２６  コンパレータ（比較器）
２７  インバータ
２８  位相制御回路
３１  発光素子
３２  ＬＥＤ（点光源）
３３  ライトガイド（導光体）
３４  受光素子
５１  変調増幅器
５２  半導体レーザ
５３  ポリゴンミラー
５４  結像レンズ
５５  反射ミラー
５６  感光体ドラム
５７  スキャナモータ
５８  ＢＤ検出センサ
６１  マルチトレイ
６２  給紙トレイ
６３  ピックアップローラ
６４  レジ前検出センサ
６５  レジストローラ
６６  搬送路
６７  定着ローラ
６８  排紙センサ
６９  排紙ローラ
７０  両面搬送路
【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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