JP2005084375A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】用紙送りタイミングを高精度に検知できるとともに、縁無しプリント実施時においても高品位な画像を提供することが可能で、出力紙を１枚１枚チェックすることなく、ユーザが満足するような記録位置精度を得ることができる画像形成装置の提供。
【解決手段】シートサイズ検知手段と、複数の読取画素がシートの搬送方向に対して垂直方向に並ぶように、搬送されるシートの通過領域であって、給送パスに配置されたシート読取手段を備えた画像形成装置において、前記シート読取手段の前記複数の読取画素を繰り返し読み出すことにより前記搬送されるシートの位置ズレ量を検知するずれ量検知手段と、前記シートサイズ検知手段の検知結果に基づいて前記シート読取手段の検知領域を決定し、前記ずれ量検知手段による位置ズレ量に基づいて前記シート読取手段の検知領域における有効信号領域を制御する制御手段とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、電子写真技術を用いたＬＢＰ（レーザビームプリンタ）や複写機等の画像形成装置に関する。特に、画像を用紙に転写する際に、用紙の縁に余白を設けない縁無しプリントに関する。

図１３は従来の技術における感光ドラムに至る紙搬送パスに配置された印字位置調整機構を示す図である。

図１３において、２０５は紙搬送パスである。２０６は両面記録用の循環パスである。３１は感光ドラムである。２０２は感光ドラム３１に潜像を形成するレーザ素子である。尚、このレーザ素子２０２の配置は便宜的に描かれており、実際の配置とは異なる。２０３は紙搬送ローラ（レジストローラ）であり、紙搬送パス２０５に沿って送られてくる用紙を一旦突き当てた状態で滞留させた後、所定の紙送りタイミングに合わせて感光ドラム３１側に送り出す。

２０４は用紙位置を検出するために画像を読み取る画像読取センサ（イメージセンサ）であり、ＣＣＤやＣＩＳ等の光電変換素子アレイから構成される。本例ではＣＩＳ（コンタクトイメージセンサ）が用いられる。このＣＩＳ２０４は、感光ドラム３１から距離Ｌ１だけ離れたレジストローラ２０３側に配置されている。又、ＣＩＳ２０４は後述する画像形成ポイント（ａ点）から距離Ｌ２だけ離れたレジストローラ２０３側に配置されている。更に、ＣＩＳ２０４は後述するＢＤ検出器１０８から紙送り方向に対して垂直方向に距離Ｌ３だけ離れて配置されている。

１０８はレーザ素子（単にレーザと言う）２０２の照射時期を検出するビームディテクト（ＢＤ）検出器である。レーザ光は、ポリゴンミラーによってＢＤ検出器１０８に照射された後、振られて感光ドラム３１上に照射されると、感光ドラム３１上には、潜像が形成される。

図中、ａ点は画像形成ポイントを示す。例えば、用紙がａ点を５ｍｍ過ぎたタイミングでレーザ２０２による画像形成を行った場合、感光ドラム３１の回転と用紙１０７の搬送が同期して行われ、結果として、出力画像は用紙先端から５ｍｍの位置に形成される。

又、図中、ｂ点は転写ポイントを示し、ｃ点はレーザ書き出しポイントを示す。レーザ書き出しポイントｃ点で、レーザ１０２によって感光ドラム３１上に潜像が形成されると、現像ユニットを経由し、転写ポイントｂ点でトナーが用紙上に転写され、画像形成が行われる。

この画像形成の際、レジストローラ２０３から送り出された用紙１０７は、紙搬送パス２０５に沿って感光ドラム３１側に搬送され、ＣＩＳ２０４によって先端検知されてから距離Ｌ２だけ進んだときに、感光ドラム３１にレーザ光を照射するように制御が行われる。具体的に、用紙１０７が距離Ｌ２進む時間をタイマでカウントし、その時間が経過すると、レーザ光を感光ドラム３１に照射する。

更に、高精度にレーザ書き出し位置を調整するためには、用紙の紙送り方向（便宜上、副走査方向と言う）のタイミング及びこの紙送り方向に対して垂直方向（便宜上、主走査方向と言う）のタイミングを検知し、この検知情報に従ってレーザ光による書き出しを制御する必要がある。

即ち、ＣＩＳ２０４で用紙の先端位置が検知されてから画像形成の開始時期を決定し、用紙が距離Ｌ２だけ進んだときにレーザによる書き出しを開始することで、副走査方向の画像の書き出し位置を調整することができる。従って、距離Ｌ２は、ＣＩＳ２０４が用紙１０７の先端を検出してから、この用紙の送り方向に対して垂直方向のズレを検出し、それぞれの方向におけるレーザ光の書き出しのタイミングを設定するまでの時間に相当する距離を少なくとも有していることが必要になる。

又、通常の画像形成装置では、用紙の搬送スピードと感光ドラム３１の回転速度は等しく設定されている。これは、ＣＩＳ２０４から距離Ｌ２だけ進んだ位置（画像形成ポイントａ点）から、転写ローラ３９と感光ドラム３１のニップ位置である用紙への転写位置（転写ポイントｂ点）までの距離Ｌ１−Ｌ２と、レーザの書き出し位置（書き出しポイントｃ点）から用紙への転写位置（転写ポイントｂ点）までの感光ドラム３１上の円周（周回）距離とが等しいことを意味する。

そして、ＣＩＳ２０４で用紙の横端位置（横レジ）が検知されると、ビームディテクタ（ＢＤ）１０８からＣＩＳ２０４の下端までの距離Ｌ３に、ＣＩＳ２０４の下端から用紙の横端位置までの距離ｘを加えた距離（ｘ＋Ｌ３）を算出し、ビームディテクタ１０８によってレーザ光が検知されてから上記算出された距離だけレーザ光が主走査方向に振られた後、レーザによる書き出しを開始することで、主走査方向の画像の書き出し位置を調整することができる。

このようなレーザ光による副走査方向及び主走査方向の画像の書き出し位置の調整は、後述するタイミングコントロールユニット（ＴＣＵ）１０５によって行われる。即ち、ＴＣＵ１０５は、レジストローラ２０３をオンにして用紙の搬送を開始させた後、ＣＩＳ２０４からの検知信号に基づき、書き出しタイミングをレーザ制御回路２７に出力する。レーザ制御回路２７は、ＴＣＵ１０５から出力された書き出しタイミングに同期し、画像処理回路（図示せず）から送られてきた画像データを基にレーザ素子２０２を駆動する。

図１４は用紙の通過領域に対するＣＩＳ２０４の配置を示す図である。

ＣＩＳ２０４は、用紙１０７の搬送方向に対して垂直方向に読み取り画素が並ぶように配置される。しかも、ＣＩＳ２０４の一端が通過する用紙１０７の略中央の位置となり、他端が通過する用紙１０７の横端を越えた位置となるようにＣＩＳ２０４は配置される。そこで、ＣＩＳ２０４の用紙１０７の略中央側のＡ部分において、先端検知を実施し、横端を越えた側のＢ部分において、横端位置（横レジ）検知が実施される構成となっている。そして、検知タイミングとしてはＡ部分で先端位置検知を実施した後に、Ｂ部分で横端（横レジ）検知を実施する構成が考えられる（特許文献１参照）。

特開２００２−３１１１８８号公報

しかしながら、上記従来の画像形成装置では、図１４に示すように、斜行した用紙１０７ｂが搬送された場合に、ＣＩＳ２０４Ａ部にて先端検知するため、Ａ部で先端検知した時点で既に用紙の端部Ｃは既にＣＩＳ２０４を通過していることになる。このため、高精度な先端検知が十分に実施できず、画像を用紙に転写する際に、用紙に余白を付けずに出力する縁無しプリント実施時において、用紙に余白ができてしまう等の問題があった。

又、上記従来の構成では、横端（横レジ）検知時には、ＣＩＳ２０４のＢ部にて、検知を実施しているため、Ｂ部における検知領域が大きく、横端（横レジ）検知に時間を要するという問題があった。

又一方では、所定値以下のずれ量であっても、画像の記録位置品位を優先するユーザによっては、画像の記録精度が満足できない場合が多々あった。このため、従来の方式では、ユーザが画像の品位が満足できるものか否かを１枚１枚出力紙をチェックして確かめなければならなかった。

そこで、本発明は、用紙送りタイミングを高精度に検知できるとともに、縁無しプリント実施時においても高品位な画像を提供することが可能で、出力紙を１枚１枚チェックすることなく、ユーザが満足するような記録位置精度を得ることができる画像形成装置の提供を目的とする。

又、本発明は、用紙サイズに応じて検知領域を制御するため検知時間を短縮し、更には検知時のノイズによる誤判定を防止することができる画像形成装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、シートのサイズを検知するシートサイズ検知手段と、画像を読み取る複数の読取画素を有し、該複数の読取画素が前記シートの搬送方向に対して垂直方向に並ぶように、前記搬送されるシートの通過領域であって、前記給送パスに配置されたシート読取手段を備えた画像形成装置において、
前記シート読取手段の前記複数の読取画素を繰り返し読み出すことにより前記搬送されるシートの位置ズレ量を検知するずれ量検知手段と、前記シートサイズ検知手段の検知結果に基づいて前記シート読取手段の検知領域を決定し、前記ずれ量検知手段による位置ズレ量に基づいて前記シート読取手段の検知領域における有効信号領域を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、用紙送りタイミングを高精度に検知することができるとともに、縁無しプリント実施時においても、高品位な画像を提供することが可能で、更に出力紙を１枚１枚チェックすることなく、ユーザが満足するような高い記録位置精度を得ることができる。

又、検知領域を制御するための検知時間を用紙サイズに応じて短縮し、更には検知時のノイズによる誤判定を防止することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

［全体構成］
図１は実施の形態における画像形成装置の構成を示す図である。この画像形成装置は、画像形成装置本体１０、折り装置４０及びフィニッシャ５０から構成されている。又、画像形成装置本体１０は、原稿画像を読み取るイメージリーダ１１及びプリンタ１３から構成される。

イメージリーダ１１には、原稿給送装置１２が搭載されている。原稿給送装置１２は、原稿トレイ１２ａ上に上向きにセットされた原稿を、先頭頁から順に１枚ずつ図中左方向に給紙し、湾曲したパスを介してプラテンガラス上に搬送して所定位置に停止させ、この状態でスキャナユニット２１を左側から右側へ走査させることにより原稿を読み取る。読み取り後、外部の排紙トレイ１２ｂに向けて原稿を排出する。

原稿の読み取り面がスキャナユニット２１のランプからの光で照射され、その原稿からの反射光がミラー２２，２３，２４を介してレンズ２５に導かれる。このレンズ２５を通過した光は、イメージセンサ２６の撮像面に結像する。

そして、原稿の画像を主走査方向に１ライン毎にイメージセンサ２６で読み取りながら、スキャナユニット２１を副走査方向に搬送することによって原稿の画像全体の読み取りを行う。光学的に読み取られた画像は、イメージセンサ２６によって画像データに変換されて出力される。イメージセンサ２６から出力された画像データは、図示しない画像信号制御部（画像処理回路）において所定の処理が施された後、プリンタ１３の図示しない露光制御部（レーザ制御回路）にビデオ信号として入力する。

プリンタ１３の露光制御部は、入力された画像データに基づき、レーザ素子（図示せず）から出力されるレーザ光を変調し、変調されたレーザ光は、ポリゴンミラー２７によって走査されながら、レンズ２８，２９及びミラー３０を介して感光ドラム３１上に照射される。

感光ドラム３１には、走査されたレーザ光に応じた静電潜像が形成される。この感光ドラム３１上の静電潜像は、現像器３３から供給される現像剤によって現像剤像として可視像化される。又、レーザ光の照射開始と同期したタイミングで、各カセット３４，３５，３６，３７、手差給紙部３８又は両面搬送パスから用紙が給紙され、レジストローラ４３を介して画像形成部に搬送される。

この用紙は感光ドラム３１と転写ローラ３９との間に搬送され、感光ドラム３１に形成された現像剤像は、転写ローラ３９で給紙された用紙上に転写される。現像剤像が転写された用紙は、定着部３２に搬送され、定着部３２は用紙を熱圧することによって現像剤像を用紙上に定着させる。定着部３２を通過した用紙は、フラッパ及び排出ローラを経てプリンタ１３から外部（折り装置４０）に向けて排出される。

ここで、用紙をその画像形成面が下向きになる状態（フェイスダウン状態）で排出するときには、定着部３２を通過した用紙をフラッパの切換動作により一旦、反転パス４２内に導き、その用紙の後端がフラッパを通過した後、用紙をスイッチバックさせて排出ローラによりプリンタ１３から排出する。

又、手差給紙部３８からＯＨＰ用紙等の硬い用紙が給紙され、この用紙に画像を形成する場合、用紙を反転パスに導くことなく、画像形成面を上向きにした状態（フェイスアップ状態）で排出ローラにより排出する。

更に、用紙の両面に画像形成を行う両面記録が設定されている場合、フラッパの切換動作により、未記録用紙を用紙を反転パス４２に導いた後、両面搬送パスに搬送する。両面搬送パスに導かれた用紙は、両面搬送ローラ４０を経由して両面搬送ローラ４１にニップした位置まで搬送され、次の給紙タイミングまで一時停止する。両面搬送パスに、両面搬送ローラ４１にニップした位置に停止する用紙が既に有る場合は、両面搬送ローラ４１の上流に位置する両面搬送ローラ４０にニップした位置に用紙を停止することになる。

ここで、両面搬送パスに、両面搬送ローラ４１にニップした位置に停止する用紙が無くてもカセット３５を使用している場合は、用紙は搬送ローラ４０にニップした位置まで搬送され、用紙を停止する。

そして、カセットから給紙されて、画像形成部に搬送された後に、両面搬送ローラ４１にニップされている片面プリント済の用紙を再給紙する。その後、片面給紙プリント済みの用紙が画像形成部に搬送されると、カセットから用紙を給送する。この上記動作を繰り返す交互給紙により両面記録を行う。この時、両面搬送パスには、最大２枚の用紙が滞留していることになる。

プリンタ１３から排出された用紙は折り装置４０に送られる。この折り装置４０は、用紙をＺ形に折り畳む処理を行う。例えば、Ａ３サイズやＢ４サイズの用紙で、且つ、折り処理が指定されている場合、折り装置４０で折り処理を行い、それ以外の場合、プリンタ１３から排出された用紙は、折り装置４０を通過してフィニッシャ５０に送られる。このフィニッシャ５０には、画像が形成された用紙に挿入するための表紙、合紙等の特殊用紙を給送するインサータ９０が設けられている。フィニッシャ５０では、製本処理、綴じ処理、穴あけ等の各処理が行われる。

又、第１の排出トレイ５１は、主にステープルや製本処理が設定されていない用紙や後述するエラーシートが排出されるトレイである。第２の排出トレイ５２は、ステープル処理トレイ５３でステープル処理されたシートが排出されるトレイである。尚、本実施の形態では、画像形成装置の像担持体として感光ドラムを用いたが、感光ベルトであっても構わない。

又、画像形成装置には、操作パネル６０が設けられている。

図１３は画像形成装置に設けられた操作パネル６０の構成を示す図である。

図１３において、４００は複写開始を指示するコピースタートキーである。４０１は標準モードに戻すためのリセットキーである。４０２はガイダンス機能を使用するときに押下するガイダンスキーである。４０３は設定枚数等の数値を入力するテンキーである。４０４は数値をクリアするクリアキーである。４０５は連続コピー中にコピーを停止させるストップキーである。

４０６はステープルモード、製本モード或は両面プリント設定等の各種モードの設定やプリンタの状態を表示する液晶表示部及びタッチパネルである。４０７は連続コピー中或はファックスやプリンタとして使用中に割り込んで緊急コピーを取るための割り込みキーである。４０８は個人別や部門別にコピー枚数を管理するための暗証キーである。４０９は画像形成装置本体の電源をＯＮ／ＯＦＦするためのソフトスイッチである。４１０は画像形成装置の機能を変更するときに使用する機能キーである。４１１はオートカセットチェンジのＯＮ／ＯＦＦや省エネモードに入るまでの設定時間の変更等、予めユーザが項目を設定するユーザモードに入るためのユーザモードキーである。

［紙送りタイミングと画像書き出しタイミング］
図２は感光ドラムに至る紙搬送パスに配置された印字位置調整機構を示す図である。

図２において、２０５は紙搬送パスである。２０６は両面記録用の循環パスである。３１は前述した感光ドラムである。２０２は感光ドラム３１に潜像を形成するレーザ素子である。尚、このレーザ素子２０２の配置は便宜的に描かれており、実際の配置とは異なる。２０３は紙搬送ローラ（レジストローラ）であり、紙搬送パス２０５に沿って送られてくる用紙を一旦突き当てた状態で滞留させた後、所定の紙送りタイミングに合わせて感光ドラム３１側に送り出す。

２０４は用紙位置を検出するために画像を読み取る画像読取センサ（イメージセンサ）であり、ＣＣＤやＣＩＳ等の光電変換素子アレイから構成される。本実施の形態では、ＣＩＳ（コンタクトイメージセンサ）が用いられる。このＣＩＳ２０４は感光ドラム３１から距離Ｌ１だけ離れたレジストローラ２０３側に配置されている。又、ＣＩＳ２０４は、後述する画像形成ポイント（ａ点）から距離Ｌ２だけ離れたレジストローラ２０３側に配置されている。更に、ＣＩＳ２０４は後述するＢＤ検出器１０８から紙送り方向に対して垂直方向に距離Ｌ３だけ離れて配置されている。

１０８はレーザ素子（単にレーザと言う）２０２の照射時期を検出するビームディテクト（ＢＤ）検出器である。レーザ光は、ポリゴンミラーによってＢＤ検出器１０８に照射された後、振られて感光ドラム３１上に照射されると、感光ドラム３１上には、潜像が形成される。

図中、ａ点は画像形成ポイントを示す。例えば、用紙がａ点を５ｍｍ過ぎたタイミングでレーザ２０２による画像形成を行った場合、感光ドラム３１の回転と用紙１０７の搬送が同期して行われ、結果として、出力画像は用紙先端から５ｍｍの位置に形成される。

又、図中、ｂ点は転写ポイントを示し、ｃ点はレーザ書き出しポイントを示す。レーザ書き出しポイントｃ点で、レーザ１０２によって感光ドラム３１上に潜像が形成されると、現像ユニットを経由し、転写ポイントｂ点でトナーが用紙上に転写され、画像形成が行われる。

この画像形成の際、レジストローラ２０３から送り出された用紙１０７は、紙搬送パス２０５に沿って感光ドラム３１側に搬送され、ＣＩＳ２０４によって先端検知されてから距離Ｌ２だけ進んだときに、感光ドラム３１にレーザ光を照射するように制御が行われる。具体的には、用紙１０７が距離Ｌ２進む時間をタイマでカウントし、その時間が経過すると、レーザ光を感光ドラム３１に照射する。

更に高精度にレーザ書き出し位置を調整するためには、用紙の紙送り方向（便宜上、副走査方向と言う）のタイミング及びこの紙送り方向に対して垂直方向（便宜上、主走査方向と言う）のタイミングを検知し、この検知情報に従ってレーザ光による書き出しを制御する必要がある。

即ち、ＣＩＳ２０４で用紙の先端位置が検知されてから画像形成の開始時期を決定し、用紙が距離Ｌ２だけ進んだときにレーザによる書き出しを開始することで、副走査方向の画像の書き出し位置を調整することができる。従って、距離Ｌ２は、ＣＩＳ２０４が用紙１０７の先端を検出してから、この用紙の送り方向に対して垂直方向のズレを検出し、それぞれの方向におけるレーザ光の書き出しのタイミングを設定するまでの時間に相当する距離を少なくとも有していることが必要になる。

又、通常の画像形成装置では、用紙の搬送スピードと感光ドラム３１の回転速度は等しく設定されている。これは、ＣＩＳ２０４から距離Ｌ２だけ進んだ位置（画像形成ポイントａ点）から、転写ローラ３９と感光ドラム３１のニップ位置である用紙への転写位置（転写ポイントｂ点）までの距離Ｌ１−Ｌ２と、レーザの書き出し位置（書き出しポイントｃ点）から用紙への転写位置（転写ポイントｂ点）までの感光ドラム３１上の円周（周回）距離とが等しいことを意味する。

そして、ＣＩＳ２０４で用紙の横端位置（横レジ）が検知されると、ビームディテクタ（ＢＤ）１０８からＣＩＳ２０４の下端までの距離Ｌ３に、ＣＩＳ２０４の下端から用紙の横端位置までの距離ｘを加えた距離（ｘ＋Ｌ３）を算出し、ビームディテクタ１０８によってレーザ光が検知されてから上記算出された距離だけレーザ光が主走査方向に振られた後、レーザによる書き出しを開始することで、主走査方向の画像の書き出し位置を調整することができる。

このようなレーザ光による副走査方向及び主走査方向の画像の書き出し位置の調整は、後述するタイミングコントロールユニット（ＴＣＵ）１０５によって行われる。即ち、ＴＣＵ１０５は、レジストローラ２０３をオンにして用紙の搬送を開始させた後、ＣＩＳ２０４からの検知信号に基づき、書き出しタイミングをレーザ制御回路２７に出力する。レーザ制御回路２７は、ＴＣＵ１０５から出力された書き出しタイミングに同期し、画像処理回路（図示せず）から送られてきた画像データを基にレーザ素子２０２を駆動する。

［ＣＩＳの構成］
図３はＣＩＳ２０４の構成を示す図である。

このＣＩＳ２０４は、画像読取部２０５およびＬＥＤ発光部２０６から構成される。画像読取部２０５は、受光素子部およびシフトレジスタが１チップ内に収納された複数のチップ（１〜ｎ）２１１〜２１８、セレクタ２１５および出力部２１６から構成される。本実施の形態では、チップ数は８個である（ｎ＝８）。各チップ内の受光素子部には、それぞれ１０００個の読み取り画素が設けられている。

ＣＩＳ全体で有効画素数８０００個の読み取り画素のうち、後述する先端及び斜行検知、横レジ検知には、用紙サイズに応じて各チップを選択して１チップ当たり１０００個の読み取り画素が使用される。更に、各チップ内で１０００画素のうちで、更に有効領域を選択することが可能である。例えば、チップ２１１内の１０００画素のうちの３００画素のみを読み取ることが可能である。よって、用紙サイズに応じて、検知領域を変えることが可能となる。尚、上記複数のチップの合計である有効画素数は一例であり、特に限定されるものではなく、任意の数で良い。又、チップ分割も、本実施の形態の１：（ｎ−１）に限らず、任意の分割数で良い。

画像読取部２０５では、ＴＣＵ１０５からのセレクタ信号によってセレクタ２１５が特定のチップ、例えばチップ２１１だけを有効に選択すると、受光素子部２１１ａで検知された画像信号は、ＴＣＵ１０５からのロード信号（ＣＩＳ−ＳＨ）によって一旦、シフトレジスタ２１１ｂに読み出された後、ＴＣＵ１０５からのクロック（ＣＬＫ）に従って順次、シフトレジスタ２１１ｂからセレクタ２１５を介して出力部２１６に転送される。出力部２１６は、転送されたシリアルの画像信号をパラレルデータに変換し、ＣＩＳデータとして出力する。

又、例えば、チップ２１１の２００画素目から５００画素目のみのデータを読み取りたい場合には、ＴＣＵ１０５からのロード信号（ＣＩＳ−ＳＨ）によって一旦、シフトレジスタ２１１ｂに読み出された後、ＴＣＵ１０５からのクロック（ＣＬＫ）に従って順次、シフトレジスタ２１１ｂからセレクタ２１５に入力され、セレクタ２１５部において、エリア信号に応じた画像データが出力部２１６に転送される。

又、ＴＣＵ１０５からのセレクタ信号によってセレクタ２１５がるチップ２１２〜２１８を有効に選択すると、各受光素子部２１２ａ〜２１８ａで検知された画像信号は、ＴＣＵ１０５からのロード信号によって一旦、シフトレジスタ２１２ｂ〜２１８ｂに読み出された後、ＴＣＵ１０５からのクロック（ＣＬＫ）に従って順次、シフトレジスタ２１２ｂ〜２１８ｂからセレクタ２１５を介して出力部２１６に転送される。出力部２１６は、転送されたシリアルの画像信号をパラレルデータに変換し、ＣＩＳデータとして出力する。

一方、ＬＥＤ発光部２０６は、直列に接続されたＬＥＤ群が複数並列に接続されたＬＥＤ部２２１及び各ＬＥＤ群のカソード側に接続され、各ＬＥＤ群に流れる電流を調節するＬＥＤ電流調節回路２２２から構成される。ＬＥＤ電流調節回路２２２は、ＴＣＵ１０５からの光量制御データに従ってＬＥＤ部２２１の全体のＬＥＤ発光量を調節する。

図４−１は先端検知、斜行検知及び横端検知を行う際のＣＩＳ２０４のクロック（ＣＬＫ）、ロード信号（ＣＩＳ−ＳＨ）及びエリア信号、画像信号の変化を示すタイミングチャートである。

図中、Ａのように使用される受光素子部２１１ａは１チップ分である場合には、ロード信号によって繰り返し読み出される電荷蓄積時間は短くなる。この場合、ＴＣＵ１０５からの光量制御データによってＬＥＤ電流調節回路２２２によるＬＥＤ電流値を高く設定し、ＬＥＤ発光量を多くすることにより、読み取り画像のＳ／Ｎ比の低下を防ぐ。一方、検知部分が複数チップに跨がる場合、例えば、使用される受光素子部２１２ａ〜２１８ａが７つの場合には、ロード信号によって繰り返し読み出される電荷蓄積時間は比較的長くなる。

この場合、ＴＣＵ１０５からの光量制御データによって、ＬＥＤ電流調節回路２２２によるＬＥＤ電流値を低く設定し、ＬＥＤ発光量を少なくしても、読み取り画像のＳ／Ｎ比を維持することができる。

図４−２はエリア信号領域を変化させたときの画像信号の変化を示すタイミングチャートである。

図中のＡでは用紙サイズに応じて、エリア信号を制御することにより、選択された１つのチップ内においての特定の領域のみのデータを得ることが可能となっている。又、図中のＢでは複数チップに渡る領域においても、同様にエリア信号を制御することにより、複数チップ内の特定の領域のみのデータを得ることが可能となっている。

図５は用紙の通過領域に対するＣＩＳ２０４の配置を示す図である。

ＣＩＳ２０４は、用紙１０７の搬送方向に対して垂直方向に読み取り画素が並ぶように配置される。しかも、ＣＩＳ２０４の両端が通過する用紙１０７の両端を越えた位置となるように、ＣＩＳ２０４は配置される。ＣＩＳ２０４の用紙１０７の端部を越えたＡ側には、チップ（１）２１１が位置し、用紙のもう一方の端部を越えたＢ側には、チップ（８）２１８が位置する。尚、各チップの配置は図の通りである。

図６はＣＩＳ２０４における斜行検知時のエリア信号と出力信号の関係を示した図である。

搬送される用紙のサイズは予め分かっているため、時間ｔ１において、エリア信号は用紙の端部Ａ（図５のチップ２１１部）及びＢの領域（図５のチップ２１８部）を検知するように制御される。この時間ｔ１において、出力信号が出力されている部分に相当する領域が先端であることが分かる。本図では用紙のＡ部（図５におけるチップ２１１の領域部分）に相当する。このとき、図中の出力信号にノイズ信号があったとしても、エリア信号により出力がマスクされるために、実際の処理部には検知されない。故に、エリア信号により有効領域を制御することは、ノイズ除去の観点からも非常に有効であるため、非常に高精度な検知を行うことが可能である。

そして、Ａ部が先端であることが分かったので、時間ｔ２においては、領域信号をＡ側の部分のみを検知するように制御し、又、斜行を検知するために、図５におけるチップ２１１，２１２の領域を検知するようにする。尚、本実施の形態において、ｔ１におけるエリア信号はチップ２１１の全エリア領域であり、ｔ２におけるエリア信号はチップ２１１，２１２の全エリア領域である。そして、このように検知領域を徐々に変化させることにより斜行計算を実施する。そして、斜行検知終了後、時間ｔｎで横端検知を実施するため、再び検知領域をチップ２１１のみの検知にし、更に、エリア信号を制御して、斜行検知よりも小さい検知領域（図４−２のＡ）で実施する。

このように、用紙サイズに応じてＣＩＳの検知エリアを切り替えることにより、ノイズ信号の除去を有効に実施することができる。又、本図においては、Ａ部が先に先端検知されているが、Ｂ部が先に検知された場合には、Ｂ部に相当するエリア信号を制御して処理する。又、Ａ部とＢ部が同時に検知された場合には、Ａ部を優先して処理する。このように、先端検知や横端検知に用紙サイズに応じてＣＩＳ２０４の検知領域を制御しているためＣＩＳ２０４の読み取り画素の必要な画素データのみを取り込むような処理を実施して、それぞれの検知に不必要なデータをなるべく取り込まないようにしている。

尚、本実施の形態においては、先端検知時にチップ２１１，２１８を有効にして検知を行ったが、用紙サイズが小さい場合には、チップ２１３，２１６等の用紙サイズに応じたチップを有効領域にして検知を行うことは言うまでもない。

図６における用紙サイズに応じてエリア信号を切替え、先端検知、斜行検知及び横レジ検知の実施形を図７のフローチャートを用いて説明する。

ステップＳ７０１にてジョブ入力があると、ステップＳ７０２にて用紙サイズ検知を実施する。そして、ステップＳ７０３にてプリント動作を開始する。次に、ステップＳ７０４で先端検知エリア信号を生成し、ステップＳ７０５にて先端検知が終了したかを判断する。先端検知が終了した場合には、ステップＳ７０６で斜行検知用エリア信号を生成する。そして、ステップＳ７０７で斜行検知の終了を判断する。終了した場合には、ステップＳ７０８にて横レジ検知用エリア信号を生成し、ステップＳ７０９にて横レジ検知終了を確認するとステップ７１０にてＣＩＳの動作を終了する。

特に、用紙サイズに応じて、有効領域を制御した検知を行うため、各センサチップの一部の複数画素のデータを利用することは、検出精度向上に寄与する。何故なら、同一の読み取りクロックで複数全画素を読み取る場合と比べて、読み取り周期が短くなり、用紙搬送方向の画素データ密度が高くなるので、結果として検出精度が向上する。

そして、シーケンス上、先端検知と横端検知を同時に行うと、横端検出をするためにはＣＩＳの複数の全画素を読み取らねばならず、先端検知の周期が長くなってしまうので精度の高い先端検出ができない。従って、用紙サイズに応じて、検知領域を制御することにより、先端検知（斜行検知）、横端検知をそれぞれ最適な検知周期で検知処理を最短時間に設定することができる。

よって、レジストローラと画像形成部の間隔に相当する搬送距離を短くでき、装置をコンパクトにすることが可能になる。

［制御回路の構成］
図８は制御回路の構成を示すブロック図である。

制御回路５１は画像処理回路５２、レーザ制御回路（Ｖ−ＣＮＴ）２７およびタイミングコントロールユニット（ＴＣＵ）１０５を有する。画像処理回路５２には、イメージセンサ２６によって読み取られた画像データが記憶される画像メモリ（Ｐ−ＭＥＭ）５６及びこの画像メモリ５６に記憶された画像データを処理するＣＰＵ５７が設けられている。

レーザ制御回路２７は、画像処理回路５２から画像データに応じて出力される信号を基に、レーザ素子２０２に駆動信号を出力する。レーザ素子２０２への駆動信号の出力は、ＴＣＵ１０５からのタイミング信号に同期して行われる。ＴＣＵ１０５は、ＣＩＳ２０４にＣＩＳ制御信号を出力するとともに、ＣＩＳ２０４で読み取られたＣＩＳデータを入力し、このＣＩＳデータを基にレーザ制御回路２７に対してタイミング信号を出力する。このタイミング信号には、垂直同期信号ＶＳＹＮＣ、クロックＶＣＬＫ、水平同期信号ＨＳＹＮＣのレーザ書き出し信号の他、レジストローラ２０３を駆動する信号（レジＯＮ信号）等が含まれる。又、用紙サイズ検知ユニット３０１の検知データは、ＴＣＵ１０５に接続され、ＴＣＵ１０５にてＣＩＳ制御信号の一部の信号生成に使用される。

図９はＴＣＵ１０５の構成を示すブロック図である。

ＴＣＵ１０５は、カウンタ（ｃｏｕｎｔｅｒ）６１、レジＯＮ部６２、先端検知部６３、横端検知部６４、ＣＩＳコントローラ６５、ＣＩＳ先端検知用周期設定部６６、ＣＩＳ横端検知用周期設定部６８、シーケンス終了設定部（ＳＥＱ ＥＮＤ）７０及び補正パラメータ記憶部７１を有する。

カウンタ（ｃｏｕｎｔｅｒ）６１は、シーケンススタート信号（ＳＥＱ ＳＴＡＲＴ）により起動し、一定周期のクロックを計数する。レジＯＮ部６２は、レジストローラ２０３の駆動をオン／オフにする。先端検知部６３は、ＣＩＳ２０４から入力されたＣＩＳデータを基に用紙の先端位置を検知する。横端検知部６４は、同様にＣＩＳ２０４から入力されたＣＩＳデータを基に、用紙の横端位置を検知する。

ＣＩＳコントローラ６５は、ＣＩＳ２０４に対し、ロード信号（ＣＩＳ−ＳＨ）、クロック（ＣＩＳ−ＣＬＫ）、セレクタ信号、エリア信号、光量制御データ等のＣＩＳ制御信号を出力する。ＣＩＳ先端検知用短周期設定部６６には、用紙の先端検知を行う際、ＣＩＳ２０４に入力されるロード信号（ＣＩＳ−ＳＨ）の周期ＴＳが設定される。一方、ＣＩＳ横端検知用周期設定部６８には、用紙の横端検知を行う際、ＣＩＳ２０４に入力されるロード信号（ＣＩＳ−ＳＨ）の周期ＴＬが設定される。

シーケンス終了設定部７０には、用紙１枚の印刷を終了させるシーケンスのカウント値が設定される。補正パラメータ記憶部７１には、後述する処理によって得られる主走査及び副走査方向におけるレーザ書き出し位置の補正値が記憶される。

図１０は先端検知部６３の構成を示すブロック図である。

先端検知部６３は、複数のエッジ回路（ＥＤＤＧＥ）８１、タイミング発生回路８２、カウンタ８３を有する。各エッジ回路（ＥＤＤＧＥ）８１には、ＣＩＳ２０４の受光素子部２１１ａ内の画素位置を指定するレジスタ信号（ＲＥＧ１〜ＲＥＧｎ）がＣＩＳデータとともに入力される。そして、カウンタ８３からのカウント信号に同期して指定された画素位置で「紙無し→紙有り」が検知されると、そのエッジ回路（ＥＤＤＧＥ）８１はエッジ（ＥＤＤＧＥ１〜ｎ）信号を発生させる。

タイミング発生回路（ＴＩＭＩＮＧ）８２は、上記発生した複数のエッジ（ＥＤＤＧＥ１〜ｎ）信号の平均化処理を行って先端検知信号（ＶＲＥＱ）を出力するとともに、上記発生した複数のエッジ（ＥＤＤＧＥ１〜ｎ）信号を用いて、演算して斜行量を検知する。又、先端検知を行う場合、特定の画素単体だけを用いても良いが、本実施の形態では、複数の画素を用いることでノイズ等の影響を除去している。又、先端検知では、複数の画素を用いているので、単一の光学センサやメカニカルなセンサによるものと比べて、より先端検知精度が向上している。

カウンタ８３は、ロード信号（ＣＩＳ−ＳＨ）及びクロック（ＣＩＳ−ＣＬＫ）を基に複数のエッジ回路（ＥＤＤＧＥ）８１にカウント信号を出力する。

先端検知手段において複数の読取画素から読み出された用紙の先端を表すデータを基に用紙の斜行量を検知するので、用紙の斜行量の計算と用紙の先端位置検知をほぼ同時に実行でき、処理時間を短縮することが可能になる。

従って、用紙に画像が形成される前に正確に斜行を検知することができ、斜行によって印字品位の低い画像が形成された用紙を出力しないで済む。

［紙送り／画像形成シーケンス］
図１１はＴＣＵ１０５の動作を示すタイミングチャートである。

紙搬送パス２０５に沿って用紙１０７がレジストローラ２０３まで搬送され、レジストローラ２０３で用紙１０７が滞留している状態で、本実施の形態の紙送り／画像形成シーケンスが開始する。シーケンススタート信号（ＳＥＱ ＳＴＡＲＴ）がカウンタ６１に入力されると、カウンタ６１は一定周期のクロックの計測を開始する。カウンタ６１のカウント値がタイミングａになると、レジＯＮ部６２はレジ信号をＨレベルにしてレジストローラ２０３をオンに駆動する。

そして、カウント値がタイミングｂになると、ＣＩＳ２０４における先端検知モードの動作を開始する。先端検知モードでは、ＴＣＵ１０５はＣＩＳ先端検知用周期設定部６６に設定された周期ＴＳでロード信号（ＣＩＳ−ＳＨ）をＣＩＳ２０４に出力する。これにより、先端検知部６３は、ＣＩＳ２０４内の受光素子部２１１ａ〜２１８a における特定のチップにおけるエリア信号により指定された領域のＣＩＳデータだけを読み取る。

カウント値がタイミングｃになったときに用紙の先端が検知されると、先端検知部６３はＣＩＳコントローラ６５に先端検知信号ＶＲＥＱを出力するとともに、ＣＩＳ２０４における横端検知モードの動作を開始させる。ＣＩＳコントローラ６５が先端検知信号ＶＲＥＱに応じた垂直同期信号ＶＳＹＮＣをレーザ制御回路２７に出力すると、レーザ制御回路２７は、ＣＩＳコントローラ６５からの垂直同期信号ＶＳＹＮＣを基に、垂直余白を考慮してレーザによる副走査方向の書き出し位置を調整する。

図１２はレーザによる書き出し位置調整を示す図である。

横端検知モードでは、ＴＣＵ１０５はＣＩＳ横端検知用周期設定部６８に設定された周期ＴＬでロード信号（ＣＩＳ−ＳＨ）を出力する。これにより、横端検知部６４は、ＣＩＳ２０４内の受光素子部２１１ａ〜２１８ａにおける特定のチップにおけるエリア信号により指定された領域のＣＩＳデータだけを読み取る。

カウント値がタイミングｄになったときに用紙の横端位置が検知されると、ＣＩＳコントローラ６５は、ＣＩＳ２０４の動作を停止させ、水平同期信号ＨＳＹＮＣ及びクロックＶＣＬＫをレーザ制御回路２７に出力する。レーザ制御回路２７は、水平同期信号ＨＳＹＮＣ及びクロックＶＣＬＫを基にレーザによる主走査方向の書き出し位置を設定する（図１２参照）。

本発明は、電子写真技術を用いたＬＢＰ（レーザビームプリンタ）や複写機等の画像形成装置であって、特に画像を転写する際に用紙の縁に余白を設けない縁無しプリントを実施する画像形成装置に対して適用可能である。

本発明に係る画像形成装置の構成を示す図である。 感光ドラムに至る紙搬送パスに配置された印字位置調整機構を示す図である。 ＣＩＳの構成を示す図である。 先端検知、斜行検知及び横端検知を行う際のＣＩＳのクロック（ＣＬＫ）、ロード信号（ＣＩＳ−ＳＨ）、エリア信号、画像信号の変化を示すタイミングチャートである。 先端検知、斜行検知及び横端検知を行う際のＣＩＳのクロック（ＣＬＫ）、ロード信号（ＣＩＳ−ＳＨ）、エリア信号、画像信号の変化を示すタイミングチャートである。 用紙の通過領域に対するＣＩＳの配置を示す図である。 本発明の実施の形態におけるエリア信号と出力信号のタイミングに関する図である。 本発明の実施の形態におけるエリア信号制御に関するフローチャートである。 制御回路の構成を示すブロック図である。 ＴＣＵの構成を示すブロック図である。 先端検知部の構成を示すブロック図である。 ＴＣＵの動作を示すタイミングチャートである。 レーザによる書き出し位置調整を示す図である。 従来の画像形成装置における印字位置調整機構の構成を示す図である。 従来の用紙の通過領域に対するＣＩＳの配置を示す図である。

符号の説明

２７ レーザ制御回路
６２ レジＯＮ部
６４ 横端検知部
６５ ＣＩＳコントローラ
８２ タイミング発生回路
１０５ タイミングコントロールユニット（ＴＣＵ）
１０７ 用紙
２０２ レーザ
２０３ レジストローラ（レジストクラッチ）
２０４ ＣＩＳ（コンタクトイメージセンサ）
２１１ａ〜２１８ａ 受光素子部

Claims (4)

1. シートのサイズを検知するシートサイズ検知手段と、画像を読み取る複数の読取画素を有し、該複数の読取画素が前記シートの搬送方向に対して垂直方向に並ぶように、前記搬送されるシートの通過領域であって、前記給送パスに配置されたシート読取手段を備えた画像形成装置において、
   前記シート読取手段の前記複数の読取画素を繰り返し読み出すことにより前記搬送されるシートの位置ズレ量を検知するずれ量検知手段と、前記シートサイズ検知手段の検知結果に基づいて前記シート読取手段の検知領域を決定し、前記ずれ量検知手段による位置ズレ量に基づいて前記シート読取手段の検知領域における有効信号領域を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記シート読取手段は、画像形成部にシートを所定のタイミングで搬送するレジストローラと前記画像形成部との間に配置されたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 入力された画像データに基づいて像担持体にレーザを照射して静電潜像を形成し、該静電潜像を現像してシートに転写することにより画像を形成する画像形成装置であって、前記ずれ量検知手段によって検知されたシートの位置ずれ量に基づき、前記搬送方向に対して垂直方向におけるレーザの書き出し開始位置を決定することを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
4. 前記シートの位置ずれ量は、前記搬送方向に対して垂直方向の横ズレ量及び／又は斜行量であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の画像形成装置。

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