(57)【要約】【課題】  記録媒体の種類に関わらず、記録媒体の有る部分の反射光量を一定にし、精度良く位置検出を行える画像形成装置を提供すること。【解決手段】  記録媒体ごとに光学式センサの光量調整する。【選択図】  図１
2009128704.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送経路上に記録媒体の主走査方向の位置を光学的に検出するための位置検出手段と
を有する画像形成装置において、
前記位置検出手段にて搬送されてきた同一記録媒体内で光量調整と位置検出を行う
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
同一記録媒体内で光量調整した後に前記記録媒体の主走査方向の位置検出を行う
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３】
前記光量調整値の結果を用いて、前記記録媒体の主走査方向の位置を検出する
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４】
搬送経路上に記録媒体の主走査方向の位置を光学的に検出するための位置検出手段と、
記録媒体の斜行を補正する斜行補正手段と、
を有する画像形成装置において、
前記位置検出手段にて搬送されてきた同一記録媒体内で光量調整と位置検出を行い、前記斜行補正手段での斜行補正量を決定する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
同一記録媒体内で光量調整した後に前記記録媒体の主走査方向の位置検出を行う
ことを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記光量調整値の結果を用いて、前記記録媒体の主走査方向の位置を検出する
ことを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記位置検出手段は、前記斜行補正手段の上流側に配置する
ことを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
【請求項８】
記録媒体の斜行を補正する斜行補正手段と、
搬送経路上に記録媒体の主走査方向の位置を光学的に検出するための位置検出手段と、
画像の書き出し位置を補正する書き出し位置補正手段と、
を有する画像形成装置において、
前記斜行補正手段で斜行補正された記録媒体において、前記位置検出手段にて搬送されてきた同一記録媒体内で光量調整と位置検出を行い、前記位置検出手段で検出された主走査方向の位置に基づき、書き出し位置補正手段での画像書き出し位置補正量を決定する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
同一記録媒体内で光量調整した後に前記記録媒体の主走査方向の位置検出を行う
ことを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記光量調整値の結果を用いて、前記記録媒体の主走査方向の位置を検出する
ことを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記位置検出手段は、前記斜行補正手段の下流側に配置する
ことを特徴とする請求項8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、記録媒体に画像を形成する、プリンタ、複写機、ファクシミリ装置などの画像形成装置に関し、その記録媒体の位置ずれに対する処理に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、感光体上のトナー像と記録媒体のレジストレーションを行う方法としては、レジストローラにより記録媒体を一旦停止させる方法が一般的である。この方法では、レジストローラにより感光体上のトナー像に対して記録媒体の副走査方向（搬送方向）が位置合わせされ、また、記録媒体の斜行（スキュー）が補正される。
【０００３】
しかしながら、上記従来の方式では、記録媒体搬送方向の画像位置精度は、レジストローラの駆動時間によって支配的に決定されていた。特に、高速印刷を行う場合、レジストローラの駆動時間のため、画像位置精度は印字速度に比例して劣化するという問題があった。
【０００４】
また、高速印刷を行う場合、センサによる記録媒体搬送タイミングの検出ずれ、部品の機械的な取り付け誤差、耐久性などによっても、画像位置精度が劣化するという問題があった。
【０００５】
他方、レジストローラを用いない構成では、光学式のセンサを用いて、主走査方向の画像位置合わせを行っている。特開平09-219776号公報に代表されるような所定光量での光学式センサを用いた主走査方向の位置検出は、記録媒体の有る部分の反射光量と無い部分の反射光量の間に閾値を決めて位置検出を行っている。
【０００６】
しかしながら、図2に示すように、記録媒体の種類によっては、記録媒体の有る部分の反射光量が異なってしまう。そのため、位置検出精度が、下がってしまう問題があった。
【特許文献１】特開平09-219776号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、記録媒体ごとに光学式センサの光量調整することにより、記録媒体の種類に関わらず、記録媒体の有る部分の反射光量を一定にし、精度良く位置検出を行える画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１記載の発明によれば、
搬送経路上に記録媒体の主走査方向の位置を光学的に検出するための位置検出手段と
を有する画像形成装置において、
前記位置検出手段にて搬送されてきた同一記録媒体内で光量調整と位置検出を行う
ことを特徴とするものである。
【０００９】
請求項２記載の発明によれば、
前記請求項1記載の発明において、
同一記録媒体内で光量調整した後に前記記録媒体の主走査方向の位置検出を行う
ことを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の発明によれば、
前記請求項１記載の発明において、
前記光量調整値の結果を用いて、前記記録媒体の主走査方向の位置を検出する
ことを特徴とする。
【００１１】
請求項４記載の発明によれば、
搬送経路上に記録媒体の主走査方向の位置を光学的に検出するための位置検出手段と、
記録媒体の斜行を補正する斜行補正手段と、
を有する画像形成装置において、
前記位置検出手段にて搬送されてきた同一記録媒体内で光量調整と位置検出を行い、前記斜行補正手段での斜行補正量を決定する
ことを特徴とするものである。
【００１２】
請求項５記載の発明によれば、
前記請求項４記載の発明において、
同一記録媒体内で光量調整した後に前記記録媒体の主走査方向の位置検出を行う
ことを特徴とする。
【００１３】
請求項６記載の発明によれば、
前記請求項４記載の発明において、
前記記録媒体の後半部分において、前記位置検出手段で記録媒体の主走査方向の位置を検出する
ことを特徴とする。
【００１４】
請求項７記載の発明によれば、
前記請求項４記載の発明において、
前記位置検出手段は、前記斜行補正手段の上流側に配置する
ことを特徴とする。
【００１５】
請求項８記載の発明によれば、
記録媒体の斜行を補正する斜行補正手段と、
搬送経路上に記録媒体の主走査方向の位置を光学的に検出するための位置検出手段と、
画像の書き出し位置を補正する書き出し位置補正手段と
を有する画像形成装置において、
前記斜行補正手段で斜行補正された記録媒体において、前記位置検出手段にて搬送されてきた同一記録媒体内で光量調整と位置検出を行い、前記位置検出手段で検出された主走査方向の位置に基づき、書き出し位置補正手段での画像書き出し位置補正量を決定する
ことを特徴とする。
【００１６】
請求項９記載の発明によれば、
前記請求項８記載の発明において、
同一記録媒体内で光量調整した後に前記記録媒体の主走査方向の位置検出を行う
ことを特徴とする。
【００１７】
請求項１０記載の発明によれば、
前記請求項８記載の発明において、
前記記録媒体の後半部分において、前記位置検出手段で記録媒体の主走査方向の位置を検出する
ことを特徴とする。
【００１８】
請求項１１記載の発明によれば、
前記請求項８記載の発明において、
前記位置検出手段は、前記斜行補正手段の下流側に配置する
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
以上、説明したように、本発明によれば、記録媒体ごとに光学式センサの光量調整することにより、記録媒体の種類に関わらず、記録媒体の有る部分の反射光量を一定にし、精度良く位置検出を行える画像形成装置を提供することを目的とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
次に、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。
【００２１】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して詳しく説明する。
【００２２】
図１は本実施形態に係る複写機の概略構成図である。この複写機は、原稿読み取り用のスキャナー部12と、このスキャナー部12から出力されるデジタル信号を電気的に処理する画像処理部13と、該画像処理部から出力されるデジタル信号に基づいて画像を転写紙上に形成するプリンタ部14からなっている。
【００２３】
上記スキャナー部13においては、原稿載置台上に置かれた原稿の画像は、図示を省略した照射ランプ、ミラー、レンズを介して画像読取装置（図示省略）によって読み取られ、そのデータが画像処理部13に送られる。上記画像処理部13においては、このデータに必要な処理が施され、画像信号に変換され、プリンタ部14へ送られる。
【００２４】
上記プリンタ部14においては、図中矢印Ｂ方向に回転駆動される潜像担持体としての感光体ドラム1は、帯電器2により表面が一様帯電される。そして、感光体ドラム1表面には、画像処理部13からの画像信号に基づいて、半導体レーザ、ポリゴンミラー、反射ミラー等からなる露光装置3により、原稿の画像に対応した潜像が形成される。この感光体ドラム1上の潜像は、現像装置4との対向部で現像装置4の現像剤担持体としての現像スリーブ42から供給される現像剤で現像されて顕像となる。そして、顕像は、給紙段5からレジストローラ6でタイミングをとられてベルト状の搬送装置7上に載置されて感光体ドラム1との対向部に搬送されてきた記録媒体（図示せず）に、転写装置8により転写される。顕像が転写された転写紙は搬送装置7により搬送され、定着装置9を通る際に顕像が定着されて排紙トレイ10に排出される。ここで、顕像転写後の感光体ドラム1上に残留した未転写トナーは、クリーニング装置11によって感光体ドラム1上からクリーニングされ、クリーニング装置11に回収される。そして、クリーニング後の感光体ドラム1表面は、除電ランプ（図示せず）によって残留電荷が除電される。
【実施例１】
【００２５】
図３は、搬送経路上に配置された、位置検出手段の概念図である。図３において、搬送経路上に配置された記録媒体先端検出センサ31、位置検出センサ30、搬送ローラ32とコントローラ34とを示す。前記位置検出センサ30は、記録媒体33の主走査方向の位置を光学的に検出するものであり、本実施の形態ではCIS（コンタクトイメージセンサ）を用いる。本実施例では、CISを用いて説明を行うが、位置検出センサはCCDでも他の光学的センサでもかまわない。
【００２６】
画像形成装置では、様々な記録媒体を搬送させる。本発明の特筆すべき点として、同一記録媒体内で、前記光学センサの光量調整を実施すること、且つその調整結果を用いて記録媒体位置を検出することである。図示していないが、画像形成装置の操作パネルから、ユーザが選択した記録媒体サイズ及び、今後説明する紙の到着を検出するセンサを基に、光量調整タイミング、主走査位置測定タイミングを決定するものである。また、記録媒体サイズに関しては、図示しない記録媒体サイズ検出センサによる検出結果等を用いてもかまわない。また、調整タイミングを決定するためのセンサは、後述する記録媒体先端検出センサ31を用いる方法でも、本発明による主走査位置検出センサのどちらを用いても問題ない。本実施例に於いては、図示しない画像形成装置の操作パネルに入力された記録媒体サイズ及び、記録媒体先端検出センサ30を使用した主走査方向の位置検出を行う為の構成及び手段について説明する。
【００２７】
図４に示すタイミングチャートを用いて説明する。
【００２８】
記録媒体先端検出センサ31で記録媒体の先端を検出すると、光量調整および主走査位置検出タイミングを計るコントローラ内のカウンタをスタートさせる。カウンタ値"6"つまり記録媒体がCISに到達したタイミングで、CISのLEDを光量"A"で発光させる。LEDの光量が安定した後つまりカウンタ値"9"で、光量最適化のための反射光のデータVaを取り込む。次にカウンタ値"16"で、光量を先ほどと異なる"B"に変える。カウンタ値"9"つまりLEDの光量が安定した後に、光量最適化のための反射光のデータVbを取り込む。異なる光量で発光させた反射光データVaとVbから、この記録媒体において予め決められた反射光が得られるような最適な光量"C"を算出する。カウンタ値"20"で、光量"C"にて発光させる。LEDの光量が安定したしかる時間の後になるカウンタ値"23"で、主走査位置検出のための反射光のデータVcを取り込む。全てのデータを採り終えた後つまりカウンタ値"27"の時点で、LEDを消灯する。
【００２９】
本説明では、LEDをONしたまま発光光量を変化させている。だが、反射光データを取り込んだ後は、LEDをOFFしてもかまわない。ここで、LEDの光量が安定したところでサンプリングする必要がある。これは、LEDの寿命の延長に繋がる。
【００３０】
また、光量調整と主走査位置検出を連続して行っている。だが、記録媒体の挙動の影響を取り除きより高精度に検出するため、記録媒体の前後を搬送ローラ等で規制されたタイミングで主走査位置検出を行ってもよい。
【００３１】
以下、図５に示す本実施例のフローチャートを用いて説明する。
【００３２】
給紙手段から給紙された記録媒体は、搬送ローラを経て供給される。記録媒体先端検出センサ31で記録媒体の先端を検出して（S100）、CISの光量調整を行う。まず、CISを発光パワーP1で発光させ（S101）、その時の反射光信号V1をメモリ35に蓄積する。続いて、CISをP1と異なる発光パワーP2で発光させ（S102）、その時の反射光信号V2をメモリ35に蓄積する。コントローラ34は、メモリ35内のV1とV2から、予め決められた反射光信号Vfになる発光パワーPfを算出する（S103）。引き続き、記録媒体の主走査方向の位置を検出するために、算出された発光パワーPfで、CISを発光させる（S104）。この時の反射光信号Vで、記録媒体の主走査方向の位置Eを検出する。
【００３３】
ここで、反射光信号から記録媒体の主走査方向の位置を算出する方法を説明する。記録媒体毎にCISの光量調整を行っているので、記録媒体に因らず記録媒体の有る部分の反射光信号Vpは、Vfで一定となる。しかし、精度を上げるため実際に検出されたVpを用いる。記録媒体の有る部分の反射光信号Vpと無い部分の反射光信号Voの中央値Vm（=（Vp+Vo）/2）を記録媒体の主走査方向の位置Eとする。
【００３４】
このように、記録媒体ごとにCISの光量調整することにより、記録媒体の有る部分の反射光量を一定にし、記録媒体の有る部分から無い部分にかけての反射光信号が記録媒体の種類に関わらず一定になることによって、位置検出を高い精度で行うことができる。
【実施例２】
【００３５】
図６は、搬送経路上に配置された、位置検出手段の概念図である。図６において、搬送経路上に配置された記録媒体先端検出センサ61、位置検出センサ60、斜行補正ローラ62とコントローラ64とを示す。また、図７は、搬送経路を横から見た概念図である。前記位置検出センサ60は、記録媒体63の主走査方向の位置を光学的に検出するものであり、本実施の形態ではCIS（コンタクトイメージセンサ）を用いる。本実施例では、CISを用いたが、CCDでも他の光学的センサでもかまわない。
【００３６】
以下、実施例１との相違点を中心に説明を行う。
【００３７】
図８に示すタイミングチャートを用いて説明する。
【００３８】
記録媒体先端検出センサ61で記録媒体の先端を検出すると、光量調整および主走査位置検出タイミングを計るコントローラ内のカウンタをスタートさせる。カウンタ値"6"つまり記録媒体がCISに到達したタイミングで、CISのLEDを光量"A"で発光させる。LEDの光量が安定した後つまりカウンタ値"9"で、光量最適化のための反射光のデータVaを取り込む。次にカウンタ値"16"で、光量を先ほどと異なる"B"に変える。カウンタ値"9"つまりLEDの光量が安定した後に、光量最適化のための反射光のデータVbを取り込む。異なる光量で発光させた反射光データVaとVbから、この記録媒体において予め決められた反射光が得られるような最適な光量"C"を算出する。カウンタ値"20"で、光量"C"にて発光させる。LEDの光量が安定したしかる時間の後になるカウンタ値"23"と"30"で、斜行量を算出するための反射光のデータVc1とVc2を取り込む。全てのデータを採り終えた後つまりカウンタ値"34"の時点で、LEDを消灯する。
【００３９】
ここで、斜行量を算出するための反射光データVc1とVc2の取り込みタイミングは、記録媒体のサイズによって変化させてもかまわない。
【００４０】
以下、図９に示す本実施例のフローチャートを用いて説明する。
【００４１】
給紙手段から給紙された記録媒体は、搬送ローラを経て供給される。記録媒体先端検出センサ61で記録媒体の先端を検出して（S200）、CISの光量調整を行う。まず、CISを発光パワーP1で発光させ（S201）、その時の反射光信号V1をメモリに蓄積する。続いて、CISをP1と異なる発光パワーP2で発光させ（S202）、その時の反射光信号V2をメモリに蓄積する。コントローラ64は、メモリ65内のV1とV2から、予め決められた反射光信号Vfとなる発光パワーPfを算出する（S203）。引き続き、記録媒体の主走査方向の位置を検出するために、算出された発光パワーPfで、CISを発光させる（S204）。記録媒体の主走査方向の位置をE1（S205）とE2（S206）の2ポイントで検出する。
【００４２】
ここで、反射光信号から記録媒体の主走査方向の位置を算出する方法を説明する。記録媒体毎にCISの光量調整を行っているので、記録媒体に因らず記録媒体の有る部分の反射光信号Vpは、Vfで一定となる。しかし、精度を上げるため実際に検出されたVpを用いる。記録媒体の有る部分の反射光信号Vpと無い部分の反射光信号Voの中央値Vm（=（Vp+Vo）/2）を記録媒体の主走査方向の端部Eとする。
【００４３】
記録媒体の主走査方向の位置E1とE2の距離差dと記録媒体搬送スピードより、斜行補正量を算出する（S207）。最後に、算出された斜行補正量を基に、斜行補正ローラ62を制御して、斜行を取り除く（S208）。
【００４４】
このように、記録媒体ごとにCISの光量調整することにより、記録媒体の有る部分の反射光量を一定にし、記録媒体の有る部分から無い部分にかけての反射光信号が記録媒体の種類に関わらず一定になることによって、斜行量を高い精度で検出でき、斜行を取り除くことができる。
【実施例３】
【００４５】
図１０は、搬送経路上に配置された、位置検出手段の概念図である。図１０において、搬送経路上に配置された記録媒体先端検出センサ101、位置検出センサ100、搬送ローラ102とコントローラ104とを示す。また、図１１は、搬送経路を横から見た概念図である。前記位置検出センサ100は、記録媒体103の主走査方向の位置を光学的に検出するものであり、本実施の形態ではCIS（コンタクトイメージセンサ）を用いる。本実施例では、CISを用いたが、CCDでも他の光学的センサでもかまわない。
【００４６】
以下、実施例１との相違点を中心に説明を行う。
【００４７】
図１２に示すタイミングチャートを用いて説明する。
【００４８】
記録媒体先端検出センサ100で記録媒体の先端を検出すると、光量調整および主走査位置検出タイミングを計るコントローラ内のカウンタをスタートさせる。カウンタ値"6"つまり記録媒体がCISに到達したタイミングで、CISのLEDを光量"A"で発光させる。LEDの光量が安定した後つまりカウンタ値"9"で、光量最適化のための反射光のデータVaを取り込む。次にカウンタ値"16"で、光量を先ほどと異なる"B"に変える。カウンタ値"9"つまりLEDの光量が安定した後に、光量最適化のための反射光のデータVbを取り込む。異なる光量で発光させた反射光データVaとVbから、この記録媒体において予め決められた反射光が得られるような最適な光量"C"を算出する。カウンタ値"20"で、光量"C"にて発光させる。LEDの光量が安定したしかる時間の後になるカウンタ値"23"で、主走査位置検出のための反射光のデータVcを取り込む。全てのデータを採り終えた後つまりカウンタ値"27"の時点で、LEDを消灯する。
【００４９】
以下、図１３に示す本実施例のフローチャートを用いて説明する。
【００５０】
給紙手段から給紙された記録媒体は、搬送ローラを経て供給される。記録媒体先端検出センサ100で記録媒体の先端を検出して（S300）、斜行補正を行う（S301）。次に、CISの光量調整を行う。斜行が取り除かれた記録媒体に対して、まず、CISを発光パワーP1で発光させ（S302）、その時の反射光信号V1をメモリに蓄積する。続いて、CISをP1と異なる発光パワーP2で発光させ（S303）、その時の反射光信号V2をメモリに蓄積する。コントローラ104は、メモリ105内のV1とV2から、予め決められた反射光信号Vfとなる発光パワーPfを算出する（S304）。引き続き、記録媒体の主走査方向の位置を検出するために、算出された発光パワーPfで、CISを発光させる（S305）。記録媒体の主走査方向の位置Eを検出する（S306）。
【００５１】
ここで、反射光信号から記録媒体の主走査方向の位置を算出する方法を説明する。記録媒体毎にCISの光量調整を行っているので、記録媒体に因らず記録媒体の有る部分の反射光信号Vpは、Vfで一定となる。しかし、精度を上げるため実際に検出されたVpを用いる。記録媒体の有る部分の反射光信号Vpと無い部分の反射光信号Voの中央値Vm（=（Vp+Vo）/2）を記録媒体の主走査方向の端部Eとする。
検出された記録媒体の主走査方向の端部Eから、予定された画像書き出し位置とのずれ量を算出する（S307）。レーザ制御部113が、主走査方向のずれ量を基に画像の主走査方向の書き出し位置の補正制御を行う（S306）。
【００５２】
このように、記録媒体ごとにCISの光量調整することにより、記録媒体の有る部分の反射光量を一定にし、記録媒体の有る部分から無い部分にかけての反射光信号が記録媒体の種類に関わらず一定になることによって、記録媒体の主走査方向の位置を高い精度で検出でき、画像印字位置精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本実施形態に係る複写機の概略構成図である。
【図２】従来技術に係る位置検出手段とその出力値の概念図である。
【図３】本実施形態１に係る位置検出手段の概念図である。
【図４】本実施形態１に係るタイミングチャートである。
【図５】本実施形態１に係るフローチャートである。
【図６】本実施形態2に係る位置検出手段の概念図である。
【図７】本実施形態2に係る位置検出手段の断面方向の概念図である。
【図８】本実施形態2に係るタイミングチャートである。
【図９】本実施形態に2係るフローチャートである。
【図１０】本実施形態3に係る位置検出手段の概念図である。
【図１１】本実施形態3に係る位置検出手段の断面方向の概念図である。
【図１２】本実施形態3に係るタイミングチャートである。
【図１３】本実施形態に3係るフローチャートである。
【符号の説明】
【００５４】
１、７２、１１２  感光体ドラム
２  帯電器
４  現像装置
５  給紙段
６  レジストローラ
７  搬送装置
８、７１、１１１  転写装置
９  定着装置
１０  排紙トレイ
３０、６０、１００  位置検出手段
２１、３３、６３、１０３  記録媒体
３１、６１、１０１  記録媒体先端検出センサ
６２、１０２  斜送補正手段
３４、６４、１０４  コントローラ
３５、６５、１０５  メモリ
７０  レーザ素子
【図１】
2009128704.tif 000003
【図２】
2009128704.tif 000004
【図３】
2009128704.tif 000005
【図４】
2009128704.tif 000006
【図５】
2009128704.tif 000007
【図６】
2009128704.tif 000008
【図７】
2009128704.tif 000009
【図８】
2009128704.tif 000010
【図９】
2009128704.tif 000011
【図１０】
2009128704.tif 000012
【図１１】
2009128704.tif 000013
【図１２】
2009128704.tif 000014
【図１３】
2009128704.tif 000015