JP2006046940A - 画像形成装置の光学式記録媒体検出システム - Google Patents

Abstract

【課題】 校正に必要とされる機能を簡素化して廉価な製品を提供可能とし、経時的な劣化の固体差を低減する。
【解決手段】 光学式記録媒体検出システムにおいて、制御部が行う初期校正により、投光ユニット１００の電流設定部１０４で設定された初期校正用発光素子電流値で発光素子１０６を定電流駆動し、その後に行う日常校正で、初期値に対する光量変化量である発光素子１０６の経時劣化や埃による光量変動を補正し、画像形成装置の使用寿命が尽きるときに、日常校正で校正された最終の発光素子電流ＩＦが、発光素子１０６に流すことができる最大の発光素子電流ＩＦｍａｘ以下であるように設定し、初期校正で設定された受光ユニット１０２に投射される光量が一定に保たれるように、発光素子電流ＩＦを日常校正で定期的に補正することにより、画像形成装置の使用寿命が尽きるまで光学式記録媒体検出システムに要求される高い検出精度を確保する。
【選択図】 図２

Description

この発明は、記録媒体を搬送路上で搬送しながら画像を形成する各処理を行う際に搬送路上を搬送されている記録媒体が所定位置に至ったことを適正に検出するために用いられる、ＬＥＤ等の発光素子の光量を校正制御可能とした、画像形成装置の光学式記録媒体検出システムに関する。

一般に、画像形成装置には、印画紙等の感光材料に対して、レーザ露光部から画像情報に対応して変調されたレーザビームを照射して走査露光した後、発色現像、漂白定着、水洗、乾燥の各処理を施して感光材料上に画像を形成する、いわゆるデジタルミニラボと呼ばれるものがある。

このような画像形成装置には、感光材料として長尺の印画紙をロール状に巻装したロール紙を利用するものがある。例えば、このようなロール紙を利用する画像形成装置では、初めにロール紙の先端を引き出して搬送路に沿って搬送させる際に、ロール紙の先端を光学式記録媒体検出システムで検出してから指定されたサイズの長さに対応した距離までロール紙を搬送した後、搬送路上に設けられたカッターで指定サイズの感光材料にカットする。さらに、この画像形成装置では、上述のようにカットされた感光材料を、搬送路上を搬送して露光装置に搬送し、カットされた感光材料の先端を光学式記録媒体検出システムで検出することにより露光タイミングを計って露光処理し潜像を形成する。この後、潜像が形成された感光材料は、搬送路上を搬送されて発色現像、漂白定着、水洗、乾燥の各処理が施され、画像が形成されて完成された状態で、トレー上に排出される。

このような画像形成装置の光学式記録媒体検出システムに用いる光検出装置には、測定光を被検査対象物に対して照射する発光素子であるＬＥＤと、ＬＥＤからの測定光を検知する受光素子とを備え、受光素子の出力信号に基づいて、ＬＥＤと受光素子との間に被検査対象物が存在するか否かを検出するように構成したものがある。

このような光検出装置では、ＬＥＤの発光出力や受光素子（ＰＴ）の検出感度に、素子毎のバラツキが存在する。また、ＬＥＤの発光出力や受光素子の検出感度は、ＬＥＤ等の経時変化や、ゴミや埃等の付着等によっても、その特性が変化する。

そこで、従来の光学式記録媒体検出システムを備えた画像形成装置には、測定光を被検査対象物に対して照射する発光素子と、発光素子からの測定光を検知する受光素子とを備えた光検出装置により、被検査対象物が存在しない状態において受光素子が測定光を検知したときの発光素子への供給電流値と、被検査対象物が存在する状態において受光素子が測定光を検知したときの発光素子への供給電流値とを予め測定し、これらの比を求め、記憶手段に記憶しておく。そして、被検査対象物が存在しない所定のタイミングにおいて発光素子から測定光を出力し、受光素子が測定光を検知したときの発光素子への供給電流値を供給電流値検知手段で検知し、この供給電流値検知手段にて検知された供給電流値と記憶手段に予め記憶された比とに基づいて発光素子への供給電流値を、供給電流値決定手段で決定する。そして、発光素子への供給電流値が供給電流値決定手段にて決定された供給電流値となるように、供給電流値制御手段で制御する。これにより、この光検出装置では、発光素子への供給電流値が記憶手段に予め記憶されている比に基づいて調整されることになり、発光素子の発光出力や受光素子の検出感度に製品毎でバラツキが生じるのを抑制することができる（例えば、特許文献１参照。）。

しかし、上述のような従来の光検出装置における検出感度に製品毎でバラツキが生じるのを抑制するよう校正する手段では、例えば発光素子の発光出力と受光素子の検出感度とに、それぞれ固体毎に異なるバラツキがあり、これらがどのように組み合わさって光検出装置を構成する場合でも、この光検出装置から一定の検出値が出力されるように校正するのが普通である。

このように光検出装置から一定の検出値が出力されるように校正する場合には、出力の変動要因が多いから、校正に必要とされる調整範囲、レンジも広くなるため、発光素子の光量調整機能だけでは校正しきれず、これと合わせて受光素子側のスレッシュ電圧（検出時の電圧）までも可変して調整する機能が必要であり、光検出装置の校正手段が多くの機能を具備する複雑で高価なものとなってしまうという問題がある。

また、光検出装置の発光素子には、固体バラツキがあり、初期的に暗い（発光出力が低い）ものもある。このような初期的に暗い発光素子を利用する場合には、校正手段が発光素子に電流を多く流して所要の明るさに発光させることになるので、初期的に暗い発光素子ほど大きな電流が流れて、経時的な劣化が加速されるという悪条件が重なるという問題がある。
特開２００２−２３６０５３号公報

本発明は、上述の点に鑑み、校正に必要とされる機能を少なくして構成を簡素化し廉価とすると共に、経時的な劣化の固体差を低減可能とした、画像形成装置の光学式記録媒体検出システムを新たに提供することを目的とする。

本発明の請求項１に記載の画像形成装置の光学式記録媒体検出システムは、電流設定部で設定された電流値で、発光素子を定電流駆動して、測定光を記録媒体に向けて出射する投光ユニットと、投光ユニットから出射された測定光を受光可能に配置され、記録媒体が測定光の光路を横切る際に、受光した光量の変化に基づく出力が閾値を通過する際に記録媒体の端部を検知した信号を出力する受光ユニットと、を有する画像形成装置の光学式記録媒体検出システムにおいて、発光素子に流すことができる最大の発光素子電流から、画像形成装置の使用寿命が尽きるまでの期間に生じる経時的な変化を相殺するために増加される発光素子電流の値を減算して求めた値に基づいて設定した初期校正用発光素子電流値を、発光素子電流ＩＦとして設定すると共に、投光ユニットの発光素子に流す電流を可変させて光量を徐々に上げ、受光ユニットが記録媒体の端部を検知した信号を出力するときの発光素子電流であるＩＦＡ₀を求め、ＩＦ÷ＩＦＡ₀＝Ｋの式よりＩＦ係数Ｋを算出して記憶する初期校正と、初期校正の後の時点で、投光ユニットの発光素子に流す電流を可変させて光量を徐々に上げ、受光ユニットが記録媒体の端部を検知した信号を出力するときの発光素子電流であるＩＦＡ₁を求め、ＩＦ＝ＩＦＡ₁×Ｋの式より、校正された発光素子電流ＩＦを設定する日常校正と、投光ユニットの電流設定部で設定される電流値を、初期校正又は日常校正で設定された発光素子電流ＩＦの値に設定する制御と、を行う制御部を設けたことを特徴とする。

上述のように構成することにより、制御部が行う初期校正によって、投光ユニットの電流設定部で設定された初期校正用発光素子電流値で発光素子を定電流駆動し、その後に行う日常校正で、初期値に対する光量変化量である、主に発光素子の経時劣化、埃による光量変動を補正し、要求検出精度を満足させる。そして画像形成装置の使用寿命が尽きるときに、日常校正で校正された最終の発光素子電流ＩＦが、発光素子に流すことができる最大の発光素子電流ＩＦｍａｘ以下であるように設定する。これにより、画像形成装置の使用寿命が尽きるまで、この光学式記録媒体検出システムの校正手段は、発光素子が出射する光量を、初期校正時に初期校正用発光素子電流値を発光素子に流したときの出射光量と略同等となる一定の状態に安定させるよう校正することができる。すなわち、この光学式記録媒体検出システムでは、初期校正で設定された受光ユニットに投射される光量が一定に保たれるように、発光素子に流す電流である発光素子電流ＩＦを日常校正で定期的に補正することにより、画像形成装置の使用寿命が尽きるまで光学式記録媒体検出システムに要求される高い検出精度を確保することができる。さらに、この画像形成装置の光学式記録媒体検出システムでは、日常校正に必要とされる機能を主に発光素子側の出力調整に絞ることにより少なくして構成を簡素化して廉価な製品を提供できる。また、初期校正の段階で、比較的暗い発光素子であっても初期校正用発光素子電流値で定電流駆動されるので、通常の明るさの発光素子より大きな発光素子電流値で駆動されることがないので経時劣化がより多く進むことを防止し、通常の明るさの発光素子と比較して経時劣化の固体差を低減することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置の光学式記録媒体検出システムにおいて、制御部が、初期校正を行うためＩＦ÷ＩＦＡ₀＝Ｋの式より算出したＩＦ係数Ｋが４以上である場合に、ＩＦ係数Ｋを４に設定して記憶することを特徴とする。

上述のように構成することにより、投光ユニットが比較的高光量の発光素子で、受光ユニットが比較的高感度である組み合わせで構成されている良品の場合に、ＩＦ係数Ｋが４に設定され、初期校正の時点から、発光素子が初期校正用発光素子電流値以下の発光素子電流値で駆動されることになり、消費電力を削減し、発光素子の更なる長寿命化を図ることができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置の光学式記録媒体検出システムにおいて、制御部が、画像形成装置をシャットダウンする処理の中で日常校正を実施することを特徴とする。

上述のように構成することにより、日常校正を画像形成装置におけるシャットダウン処理の中で実施することにより、シャットダウンするときが一番画像形成装置内の温度が安定しており季節や気温の影響を受けにくい状態となっているから、温度ドリフトの影響を受けない適切な校正結果が得られる。さらに、日常校正は、経時劣化や埃の影響を相殺するように校正しているので長期的な変化に対する校正となっているため、温度ドリフトの影響を受けない場合に、季節間の影響も受けにくくできる。また、日常校正を画像形成装置におけるシャットダウン処理の中で実施する場合には、例えば、画像形成装置の電源が投入された時（１日の始まり）に日常校正を実施する場合に比べて、その実施日の季節、気温の影響下で校正されることを防止し、適切な校正が可能となる。

本発明の画像形成装置の光学式記録媒体検出システムによれば、校正に必要とされる機能を主に発光素子側の出力調整に絞ることにより少なくして構成を簡素化して廉価な製品を提供可能とし、さらに、初期的に暗い発光素子でもさほど大きな電流を流すことなく適切な検出を可能にして経時的な劣化の固体差を低減できるという効果がある。

本発明の画像形成装置の光学式記録媒体検出システムに係わる実施の形態について、図１乃至図６を参照しながら説明する。この実施の形態に係る画像形成装置（プリンタプロセッサ）は、いわゆるディジタルラボシステム用の出力機１０として構成されている。

このディジタルラボシステムは、画像入力装置１１及び画像処理装置１３を具備する入力機１５と、レーザプリンタ部１２及びプロセッサ部１４を具備する出力機１０との組み合わせで構成されている。

この入力機１５における画像入力装置１１は、ネガフィルムやリバーサルフィルム等の写真フィルムに記録されているフィルム画像の投影光をＣＣＤイメージセンサなどの撮像素子を用いて光電的に読み取るためのものであり、各種サイズの写真フィルムのフィルム画像を読取対象とする。この画像入力装置１１は、読取対象の写真フィルムに記録された画像の投影光をＣＣＤイメージセンサなどで光電的に読み取ることで画像データを生成し、あるいはメモリカードなどの記録媒体に記録された画像データを読み出し、若しくは通信回線を介して他の情報処理機器から受信することで、画像データを取得する。この画像データは、画像入力装置１１から画像処理装置１３に送られる。

画像処理装置１３は、入力された画像データに対して、カラーバランス補正や濃度補正などの画像処理を行って記録用画像データを生成して、出力機１０のレーザプリンタ部１２へ出力する。

出力機１０におけるレーザプリンタ部１２は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のレーザビームを発振するレーザ光源を備えており、入力機の画像処理部から入力された記録用画像データに応じて変調したレーザビームを印画紙に照射して走査露光することにより印画紙に潜像を形成する。

出力機１０におけるプロセッサ部１４は、レーザプリンタ部１２で潜像が形成された印画紙に対し、発色現像、漂白定着及び水洗の液処理を施してから、乾燥処理をして、画像が顕在化した印画紙の完成品を得る。

図１に示すように、出力機１０におけるレーザプリンタ部１２は、搬送路１６上に引き出されて所定長にカットされたカット記録紙を、この搬送路１６上を搬送することにより画像形成のための各処理部を順次巡らせる動作中に、画像データに基づいて強度変調されたレーザビーム（記録光）によって画像記録等を行うものである。このレーザプリンタ部１２の搬送路１６上には、用紙の供給部２０に続く搬送方向の上流側から順に、画像形成のための各処理部である、カッタ搬送部２１、裏印字部２２、レジスト部２４、画像記録部２６、副走査受け部２８、振分部３０及び搬出部３２を配置する。ロール状に巻回された長尺シート状の記録媒体（感光材料、印画紙等）である感光性記録紙３４又はこれを所定サイズにカットしたカット記録紙（カット記録媒体）を搬送するための搬送路１６に沿った各部位には、それぞれ駆動ローラとニップローラとから構成される搬送ローラ対１９が配設されている。

図１に示すように、出力機１０を構成する各機器は、図示しない配線を介して制御部１７に接続されており、この制御部（ＣＰＵ）１７によって出力機１０全体の動作が制御される。

図１に示すように、出力機１０におけるレーザプリンタ部１２内に配置された用紙の供給部２０には、記録面を外側にしてロール状に巻き回された長尺な感光性記録紙３４が遮光性を有する筐体に収納された第１マガジン２０ａと、第２マガジン２０ｂとをセットする。第１、第２の各マガジン２０ａ、２０ｂには、感光性記録紙３４をそれぞれ搬送路１６上に引き出して裏印字部２２に向けて搬送するための引出ローラ対２３ａ、２３ｂと、感光性記録紙３４を機械的に検出する構成のアクチェータセンサ３１ａ、３１ｂとが設けられている。

このカッタ搬送部２１では、第１マガジン２０ａ用の引出ローラ対２３ａを図示しない第１マガジン用のパルスモータで駆動し、と、第２マガジン２０ｂ用の引出ローラ対２３ｂを図示しない第２マガジン用のパルスモータで駆動するよう構成する。

カッタ搬送部２１には、第１、第２の各マガジン２０ａ、２０ｂの出口からそ第１、第２の各マガジン２０ａ、２０ｂれぞれの搬送路１６上に所定長だけ離れた位置に、感光性記録紙３４を指定されたサイズに切断するためロータリカッタ等のカッタ３５、３６を配置する。各カッタ３５、３６は、それぞれ制御部１７からの制御信号を受けて駆動し、プリントサイズに合わせて所定長だけ送り出された感光性記録紙３４を切断してカット記録紙を形成する。プリントサイズとしては、例えば、Ｌ（８９Ｘ１２７）、パノラマ（８９Ｘ２５４）、２Ｌ（１２７×１７８）、８切り（１６５×２１６）、６切り（２０３×２５４）、４切り（２５４×３０５）などがあり、本実施例では、例えば、搬送方向と直交する方向の幅が８９、９５、 １０２、 １１７、 １２０、 １２７、 １３０、 １５２、１６５、１７８、２０３、２１０、２１６、２５４、３０５のカット記録紙に対応する。なお、単位は何れもｍｍである。

このカッタ搬送部２１には、カッタ３５の上流側近接位置と、カッタ３６の上流側近接位置とに、それぞれ投受光センサ３３ａ、３３ｂを配置する。さらに、カッタ３５の下流側近接位置には、アクチェータセンサ３７を配置する。カッタ３６の下流側近接位置には、投受光センサ３９を配置する。

この投受光センサ３９は、例えば、発光ダイオードとフォトトランジスタとからなる光学センサで構成できる。これらの投受光センサ３９は、それぞれ発光ダイオードとフォトトランジスタとの間をカット記録紙が通過している間だけ出力が変化するので、これらの投受光センサ３９を利用してカット記録紙の先端又は後端の通過を検出することができる。なお、このレーザプリンタ部１２では、後述する他の投受光センサも同様に発光ダイオードとフォトトランジスタとを利用して構成する。

裏印字部２２は、写真の撮影日、プリント日、コマ番号、各種ＩＤなどのプリント情報を、カット記録紙の非記録面（露光面と反対側の面）に記録する裏印字ヘッド３８と、感光性記録紙３４を検出するためのアクチェータセンサ４１とを備える。裏印字ヘッド３８としては、後に行われる湿式の現像処理に耐性のあるものであればドットインパクトヘッド、インクジェットヘッド、熱転写プリントヘッドなどの公知のプリントヘッドを用いることができる。

レジスト部２４は、画像記録部２６における露光位置・角度ズレを防止するために、カット記録紙の傾き及び幅方向の位置を調整するレジスト用ローラ対４０と、このレジスト用ローラ対４０の後に配置される複数の搬送ローラ対１９と、感光性記録紙３４を検出するための投受光センサ４７とから構成される。レジスト用ローラ対４０による傾き及び幅方向位置を調整する方法は、チルトレジスト、トップレジスト、及びサイドレジストなどの公知の方法を用いることができる。

画像記録部２６は、露光ユニット４２と、副走査ローラ対４４、４６を具備する副走査部４３と、カット記録紙の通過を検出する投受光センサ５１、５３とから構成され、制御部１７によって動作制御される。

露光ユニット４２は、画像処理装置１３と接続されており、カット記録紙の先端が通過したことを投受光センサ５３が検出すると、画像データに基づいて強度変調された赤、緑、青の各光ビームＬＢを主走査方向（搬送方向と直交する方向）に走査して、カット記録紙に画像を記録する。

副走査部４３は、露光ユニット４２の下部に隣接して一体的に配置する。この副走査部４３の副走査ローラ対４４、４６は、光ビームＬＢによる露光光照射位置（露光位置）を挟むように搬送方向の上流側及び下流側に配置され、カット記録紙を露光光照射位置に対して所定の速度で副走査方向（搬送方向と平行な方向）に搬送する。なお、副走査ローラ対４４、４６のニップローラは、カット記録紙を挟持する位置とカット記録紙から離れる位置との間を移動する切り替え動作を可能に構成されており、所定の投受光センサ５１、５３でカット記録紙の先端または後端を検出したときに切り替え操作される。これにより、カット記録紙の先端が下流側の副走査ローラ対４６に突き当たったり、後端が上流側の副走査ローラ対４４から抜け出る際に、カット記録紙に過度の衝撃が加わることを防止する。

図１に示すように、副走査受け部２８は、画像記録中に画像記録部２６から送り出されるカット記録紙の先端部を保持する複数の搬送ローラ対１９を備えており、画像記録部２６による搬送速度と同一の速度にてカット記録紙を下流側に送り出す。副走査受け部２８の各搬送ローラ対１９は、駆動ローラと、ニップ解除可能なニップローラとからなり、画像記録中のカット記録紙の先端が通過した後にカット記録紙を挟持する。これにより、カット記録紙の先端が突き当たって搬送速度が変動することを防止する。

振分部３０は、単列で搬送されたカット記録紙を予め定められた第１速度で搬送しながら、これを主走査方向に２列に振り分けるものである。また、搬出部３２は、振分部３０から送られるカット記録紙をプロセッサ部１４の処理速度に対応する第２速度で搬送しながらプロセッサ部１４へ送る。振分部３０と搬出部３２には、カット記録紙の在否を検出するための投受光センサ５５と、投受光センサ５７とをそれぞれ設ける。

出力機１０におけるプロセッサ部１４は、現像処理部６０、乾燥処理部６１、振戻部６２、およびソータ６３から構成される。現像処理部６０には、搬送路１６における搬送方向の上流側から順に、現像槽７０、漂白定着槽７１と、第１水洗槽７３、第２水洗槽７４、第３水洗槽７５、第４水洗槽７６からなる水洗槽７２とが設けられている。現像槽７０には現像液が、漂白定着槽７１には漂白定着液が、また、第１水洗槽７３〜第４水洗槽７６には洗浄水が、それぞれ所定量貯蔵されており、カット記録紙が、現像槽７０、漂白定着槽７１、および第１水洗槽７３〜第４水洗槽７６にそれぞれ設けられた搬送ラックの駆動力を受けて各処理槽７０〜７２内を搬送することで、現像・定着・洗浄の各処理が行われる。

乾燥処理部６１は各処理槽７０〜７２の上方に配置されており、搬送ベルトと送風ダクトとから構成されている。送風ダクトは搬送ベルトに向けてヒータで熱せられた乾燥風を吹き出して、カット記録紙を搬送ベルト側に押し付ける。この状態で送風ダクトの上を通過させることで、カット記録紙に付着した洗浄水が除去される。

乾燥処理部６１を通過したカット記録紙は、振戻部６２に向けて送られる。振戻部６２では、２列で搬送されたカット記録紙が単列に振り戻される。ソータ６３は、振戻部６２から送られた複数のカット記録紙をプリントジョブ毎にまとめて出力し、貯留する。

次に、上述のように構成した出力機１０のレーザプリンタ部１２に設ける、カット記録紙を高い検出精度で検出するための光学式記録媒体検出システムについて説明する。

この光学式記録媒体検出システムは、レーザプリンタ部１２の搬送路１６上に配置され高い検出精度が要求される、例えば、カッタ搬送部２１用の投受光センサ３３ａ、３３ｂと画像記録部２６用の投受光センサ５３とを対象として構成する。この投受光センサ３３ａ、３３ｂ、５３は、図２に示すように、投光ユニット１００と、受光ユニット１０２とを組み合わせて構成する。

この投光ユニット１００は、発光素子（発光ダイオード）であるＬＥＤ１０６を、図示しない電源に接続された電流設定部１０４で設定された電流値で、定電流駆動するよう構成する。この電流設定部１０４は、制御部１７（図１に図示）によってＬＥＤ１０６が一定の光量の測定光を出射するため設定された発光素子電流ＩＦを流すよう制御される。

また、受光ユニット１０２は、受光素子であるフォトトランジスタ１０８に、図示しない電源に接続された抵抗器１１０を介して所定の電圧を印加すると共に、フォトトランジスタ１０８に印加された電圧がコンパレータ１１２に入力されるように回路を構成する。さらに、このコンパレータには、閾値の電圧（本実施の形態では、いわゆるスレッシュを３Ｖとする）を別途入力するように回路を構成する。

このように構成された受光ユニット１０２では、フォトトランジスタ１０８にＬＥＤ１０６から投射された測定光が入射すると電流が流れて、フォトトランジスタ１０８からコンパレータ１１２に入力される入力電圧が低下する。

コンパレータ１１２は、受光ユニット１０２からの入力電圧と閾値の電圧とを比較する。そして、フォトトランジスタ１０８からの入力電圧が閾値の電圧以下であればコンパレータ１１２からローレベルの電圧信号（カット記録紙が無い場合の信号）が制御部１７に与えられ、フォトトランジスタ１０８からの入力電圧が閾値の電圧を越えていればコンパレータ１１２からハイレベルの電圧信号（カット記録紙を検知した信号）が制御部１７に与えられる。

すなわち、受光ユニット１０２は、フォトトランジスタ１０８が受光した光量の変化に基づく出力が、コンパレータ１１２のスレッシュ（閾値）を通過する際（出力の値が閾値より高くなるように通過する際、又は出力の値が閾値より低くなるように通過する際）に記録媒体の先端部又は後端部を検知した信号を出力することになる。

この制御部１７では、例えば、コンパレータ１１２が出力する電圧信号がローレベルの電圧信号からハイレベルの電圧信号に切り替わったときに、カット記録紙の先端部が検出されたことを認識し、これに基づいて感光性記録紙３４を所定の大きさのカット記録紙に切断する際の切断タイミングを決定し、又はカット記録紙に露光処理する際の露光タイミングを決定する。

次に、投受光センサ３３ａ、３３ｂ、５３に利用するＬＥＤ１０６が、個体差によって発光量が比較的に少ないＬＥＤ１０６（比較的暗いＬＥＤ１０６）である場合でも、投受光センサ３３ａ、３３ｂ、５３の所要の検出精度を確保するための手段について図３及び図４により説明する。

この比較的暗いＬＥＤであっても所要の検出精度を確保するための手段では、ＬＥＤ１０６の発光部の中央から出射される平行光を測定光として利用し、さらにカット記録紙の先端辺がＬＥＤ１０６から出射された測定光（光ビーム）を横切る動作によって受光ユニット１０２側で顕著な出力差が出るようにする。

このため、ＬＥＤ１０６の発光部側に隣接してカバー部材１１４を配置し、このＬＥＤ１０６の発光中央部とフォトトランジスタ１０８の中央部との間を結ぶ光路に対応してカバー部材１１４の所定位置に矩形透孔として形成されたスリット１１６を穿設する。

このスリット１１６は、その矩形透孔の長手方向がカット記録紙の先端部と平行となるように配設（カット記録紙の搬送方向に直交する方向となるように配設）する。

また、フォトトランジスタ１０８側でも同様に、フォトトランジスタ１０８の受光面部側に隣接してカバー部材１１８を配置し、ＬＥＤ１０６の発光中央部とフォトトランジスタ１０８の受光面中央部との間を結ぶ光路に対応してカバー部材１１８の所定位置に矩形透孔として形成されたスリット１２０を穿設する。

このスリット１２０は、その矩形透孔の長手方向がカット記録紙の先端部と平行となるように配設（カット記録紙の搬送方向に直交する方向となるように配設し、かつスリット１１６と平行となるように配設）する。

さらに、この比較的暗いＬＥＤであっても所要の検出精度を確保するための手段では、組み立て誤差があっても必ずＬＥＤ１０６側のスリット１１６を通過した平行光がフォトトランジスタ１０８側のカバー部材１１８上に照射される範囲内にスリット１２０を位置させるため、スリット１１６の幅よりスリット１２０の幅を狭く構成する（本実施の形態では、スリット１１６の幅を１．６ｍｍとし、スリット１２０の幅を１．２ｍｍとする）。

このように構成したこの比較的暗いＬＥＤであっても所要の検出精度を確保するための手段では、図３に示すように、搬送路１６上を搬送されてきたカット記録紙先端が、ＬＥＤ１０６からフォトトランジスタ１０８へ至る測定光の光路を横切る際に、たとえＬＥＤ１０６の個体差により発光量が少ない場合でもフォトトランジスタ１０８で受光した光量の変化に基づくコンパレータ１１２への出力が変化してスレッシュの値（閾値）を超えたときにコンパレータ１１２からハイレベルの電圧信号（カット記録紙を検知した信号）を制御部１７に確実に送信することができる。この制御部１７では、コンパレータ１１２からハイレベルの電圧信号を受信した時に、カット記録紙が検出されたことを認識する。

このようにフォトトランジスタ１０８で受光した光量がスレッシュの値を超えるタイミングがカット記録紙の位置を正確に検出するため重要である。また、図３に示す直線ＶＢと直線ＶＣとの間だ部分に相当する、カット記録紙有無でのダイナミックレンジの変動により生じる誤差（適正な出力変化に対応した図３に示す直線ＶＡに対する誤差）が、スレッシュの検出位置に対して許容誤差範囲内（本実施の形態では、０．１ｍｍ）にあれば、所要の検出精度を確保できることになる。

次に、カット記録紙を高い検出精度で検出するための光学式記録媒体検出システムにおいて、所要の検出精度を確保するための校正手段について説明する。

このＬＥＤ１０６とフォトトランジスタ１０８とを利用した光学式記録媒体検出システムでは、カット記録紙を高い検出精度（０．１ｍｍの検出精度）で検出することが要求されている。この要求検出精度を満足するため、投光ユニット１００のＬＥＤ１０６の光量、受光ユニット１０２の感度の経時的な変化（ＬＥＤ経時劣化、温度特性による変化、埃の付着等）量の増減を少なくできれば、想定できる初期的なＬＥＤ１０６の光量、受光ユニット１０２の感度（光軸のバラツキを含む）の全範囲で、要求精度を達成できる条件の下で構成されている。

この光学式記録媒体検出システムでは、初期的なＬＥＤ１０６の光量、フォトトランジスタ１０８の感度（光軸のバラツキを含む）は補正せず、初期値に対する光量変化量である、主にＬＥＤ１０６の経時劣化、埃による光量変動を補正し、検出精度に影響を及ぼす要因を温度特性による変化だけに軽減させ要求検出精度を満足させるよう校正する手段を採る。

この光学式記録媒体検出システムの校正手段では、カット記録紙有無でのダイナミックレンジの変動（温度特性によるＬＥＤ１０６の光量とフォトトランジスタ１０８の感度との変動、ＬＥＤ１０６の経時劣化、埃が積もることによるＬＥＤ１０６の光量減少）が発生したときに校正して、検出精度を確保する。

このため、この光学式記録媒体検出システムの校正手段では、初期校正を行うと共に、初期校正の後の時点で、１日１回又はある期間毎に１回ずつ、ＬＥＤ１０６の経時劣化と、埃が積もることによるＬＥＤ１０６の光量減少とに起因する経時的な変化を校正する日常校正とを行う。

この初期校正では、投光ユニット１００のＬＥＤ１０６の光量を徐々に上げるよう可変させて、受光ユニット１０２側の出力がＨからＬに変わるＬＥＤ電流（ＩＦＡ₀）を求め、設定するＬＥＤ電流（ＩＦ）との比であるＩＦ係数Ｋを算出し、制御部１７が以降の制御で利用するよう設定する。

この初期校正では、コンパレータ１１２の出力が変化する、スレッシュＩｃを３Ｖとする。この初期校正では、図５に示すように受光ユニット１０２側の出力がＨからＬに変わる発光素子電流としてのＬＥＤ電流（ＩＦＡ₀）≧５ｍＡである場合に、初期校正用発光素子電流値であるＬＥＤ電流を２０ｍＡとするように図示しないＤＡコンバータを設定する。この場合のＩＦ係数Ｋは、２０ｍＡ／ＩＦＡ₀で定まる係数であるので、これをＫとして制御部１７の記憶部に記憶しておく。なお、本明細書で、「初期校正用発光素子電流値」というときは、画像形成装置の使用寿命が尽きるまでの期間に生じる経時的な変化を相殺するために増加される発光素子電流の値を減算して得られた値に、必要に応じて安全率やその他のマージンを加味して修正された電流値を言うものとする。

すなわち、この初期校正では、原則として、初期校正用発光素子電流値（初期の発光素子電流としてのＬＥＤ電流）を２０ｍＡに固定する方式を採用する。この初期校正では、光学式記録媒体検出システムに要求される高い検出精度を確保するため、ＬＥＤ１０６が出射する光量を多くし（ＬＥＤ１０６が明るくなるようにし）、Ｓ／Ｎ比を大きくすることが望ましい。

ここで、初期校正用発光素子電流値を２０ｍＡに固定することとしたのは、ＬＥＤ１０６に流すことができる最大のＬＥＤ電流（ＩＦｍａｘここでは３２ｍＡ）から、この光学式記録媒体検出システムを備えた画像形成装置の使用寿命が尽きるまでの期間に、ＬＥＤ１０６の経時劣化と埃が積もることによるＬＥＤ１０６の光量減少とに起因する経時的な変化を相殺するために増加されるＬＥＤ電流分を減算した値が、初期校正用発光素子電流値である２０ｍＡとなるためである。

すなわち、最大の発光素子電流としてのＬＥＤ電流（ＩＦｍａｘここでは３２ｍＡ）から、画像形成装置の使用寿命の期間が経過したときに予定されるＬＥＤ電流（ＩＦ）の増加分に当たる最終予定劣化量を減算したものを、初期校正用発光素子電流値（ここでは２０ｍＡ）として設定する。

よって、この光学式記録媒体検出システムの校正手段では、初期校正用発光素子電流値を２０ｍＡに設定し、画像形成装置を使用する間だの経時的な劣化を日常校正で校正する。そして画像形成装置の使用寿命が尽きるときに、日常校正で校正された最終のＬＥＤ電流（ＩＦ）が、ＬＥＤ１０６に流すことができる最大のＬＥＤ電流（ＩＦｍａｘここでは３２ｍＡ）以下であるように設定する。

これにより、画像形成装置の使用寿命が尽きるまで、この光学式記録媒体検出システムの校正手段は、ＬＥＤ１０６が出射する光量が、初期校正時に初期校正用発光素子電流値（２０ｍＡ）をＬＥＤ１０６に流したときの出射光量と略同等となる一定の状態に安定して校正することができる。よって、この光学式記録媒体検出システムの校正手段では、初期校正で設定された受光ユニット１０２のフォトトランジスタ１０８に投射される光量が一定に保たれるように、発光素子に流す電流であるＬＥＤ電流（発光素子電流ＩＦ）を日常校正で定期的に補正することにより、画像形成装置の使用寿命が尽きるまで光学式記録媒体検出システムに要求される高い検出精度を確保することができる。

また、この初期校正では、図６に示すように例外として、投受光センサがＬＥＤ電流（ＩＦＡ₀）＜５ｍＡとなる高光量のＬＥＤ１０６と高感度のフォトトランジスタ１０８との組み合わせで構成されている良品の場合に、ＩＦ係数Ｋを４に設定する方式を採用する。すなわち、投受光センサがＩＦＡ₀＜５ｍＡの個体差の特性を有する場合には、発光素子電流であるＬＥＤ電流（ＩＦ）を（ＩＦＡ₀×４）になるように図示しないＤＡコンバータを設定する。ここで、制御部１７は、日常校正に使用するＩＦ係数Ｋを「４」として記憶しておく。

このような例外を設けるのは、投受光センサがＬＥＤ電流（ＩＦＡ₀）＜５ｍＡとなる良品の場合に、初期校正で原則に則って初期校正用発光素子電流値を２０ｍＡに固定すると、ＩＦ係数Ｋが大きく設定されてしまい、日常校正の時に、ちょっとのＩＦＡ₁の変動で、ＩＦが大きく変わってしまうという懸念があるためである。また、検出精度は、最も低光量のＬＥＤ１０６で低感度のフォトトランジスタ１０８の組み合わせで達成できており、ｌＦＡ＜５ｍＡの良品の投受光センサでは、ＩＦ＝２０ｍＡに設定するまでもなく、精度は確保できるためである。そう言う意味では、最も低光量のＬＥＤ１０６で低感度のフォトトランジスタ１０８の組み合わせであるＩＦＡ＝１１．６４ｍＡをＩＦ＝２０ｍＡに設定した時が最低ＩＦ係数Ｋで、２０÷１１．６４＝１．７２以上あれば、どんな投受光センサでも精度は確保できる。

この画像形成装置の光学式記録媒体検出システムでは、日常校正に必要とされる機能を主に発光素子側の出力調整に絞ることにより少なくして構成を簡素化して廉価な製品を提供可能としている。

この日常校正は、１日１回又は定期的に行う校正で、ＬＥＤ１０６の光量を徐々に増加させて、受光ユニット１０２側の出力がＨからＬに変わるＬＥＤ電流（ＩＦＡ₁）を求め、ＩＦＡ₁に初期校正で求めたＩＦ係数Ｋを掛けた発光素子電流であるＬＥＤ電流（ＩＦ）に設定する。

次に、日常校正を実行する条件について説明する。
この日常校正は、１日１回行う（但し、必ず毎日やる必要は無いので、日常校正する又はしないという設定を可能とする）。

なお、日常校正していない場合には、初期校正値から算出したＩＦ若しくは前日まで使用していたＩＦ若しくはマニアル入力されたＩＦ又はその場でマニアル校正の実施をして得られたＩＦを使用する。

日常校正の実行条件としては、機内の温度が安定していること、例えば蒸発補正を実施するタイミングであること、プロセサーの温調が完了していること、画像形成装置の機内にペーパーが無いこと及び外光の入光がないこと（カバー閉）を条件とする。また、日常校正を実施するタイミングは、画像形成装置におけるシャットダウン処理の中で実施する。

このように日常校正を画像形成装置におけるシャットダウン処理の中で実施することにより、シャットダウンするときが一番画像形成装置内の温度が安定しており季節や気温の影響を受けにくい状態となっているから、温度ドリフトの影響を受けない適切な校正結果が得られる。さらに、日常校正は、経時劣化や埃の影響を相殺するように校正しているので長期的な変化に対する校正となっているため、温度ドリフトの影響を受けない場合に、季節間の影響も受けにくくなる。

また、日常校正を画像形成装置におけるシャットダウン処理の中で実施する場合には、例えば、画像形成装置の電源が突入された時（１日の始まり）に日常校正を実施する場合に比べて、その実施日の季節、気温の影響下で校正されることを防止し、適切な校正が可能となる。

なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、例えば、フィルムからの投影光で直接画像を記録するタイプのプリンタプロセサ等に適用できることは勿論である。

本発明の実施の形態に係わるディジタルラボシステム用の出力機の要部を示す概略斜視図である。 本発明の実施の形態に係わる出力機のレーザプリンタ部に設ける光学式記録媒体検出システム用投受光センサを示す回路図である。 本発明の実施の形態に係わる出力機のレーザプリンタ部に設ける光学式記録媒体検出システム用投受光センサに利用する比較的暗いＬＥＤであっても所要の検出精度を確保するための手段を示す説明図である。 本発明の実施の形態に係わる出力機のレーザプリンタ部に設ける光学式記録媒体検出システム用投受光センサに利用する比較的暗いＬＥＤであっても所要の検出精度を確保するための手段を展開して示す概略斜視図である。 本発明の実施の形態に係わる出力機のレーザプリンタ部に設ける光学式記録媒体検出システムで、初期校正用発光素子電流値を２０ｍＡとしてＩＦ係数Ｋを設定する場合を示す説明図である。 本発明の実施の形態に係わる出力機のレーザプリンタ部に設ける光学式記録媒体検出システムで、ＩＦ係数Ｋを４としてＬＥＤ電流（ＩＦ）を設定する場合を示す説明図である。

符号の説明

１０ 出力機
１２ レーザプリンタ部
１６ 搬送路
１７ 制御部
３３ａ 投受光センサ
３３ｂ 投受光センサ
３４ 感光性記録紙
５３ 投受光センサ
１００ 投光ユニット
１０２ 受光ユニット
１０４ 電流設定部
１０８ フォトトランジスタ
１１０ 抵抗器
１１２ コンパレータ
１１４ カバー部材
１１６ スリット
１１８ カバー部材
１２０ スリット

Claims (3)

1. 電流設定部で設定された電流値で、発光素子を定電流駆動して、測定光を記録媒体に向けて出射する投光ユニットと、
   前記投光ユニットから出射された測定光を受光可能に配置され、前記記録媒体が測定光の光路を横切る際に、受光した光量の変化に基づく出力が閾値を通過する際に前記記録媒体の端部を検知した信号を出力する受光ユニットと、
   を有する画像形成装置の光学式記録媒体検出システムにおいて、
   前記発光素子に流すことができる最大の発光素子電流から、画像形成装置の使用寿命が尽きるまでの期間に生じる経時的な変化を相殺するために増加される発光素子電流の値を減算して求めた値に基づいて設定した初期校正用発光素子電流値を、発光素子電流ＩＦとして設定すると共に、前記投光ユニットの前記発光素子に流す電流を可変させて光量を徐々に上げ、前記受光ユニットが前記記録媒体の端部を検知した信号を出力するときの発光素子電流であるＩＦＡ₀を求め、ＩＦ÷ＩＦＡ₀＝Ｋの式よりＩＦ係数Ｋを算出して記憶する初期校正と、
   前記初期校正の後の時点で、前記投光ユニットの前記発光素子に流す電流を可変させて光量を徐々に上げ、前記受光ユニットが前記記録媒体の端部を検知した信号を出力するときの発光素子電流であるＩＦＡ₁を求め、ＩＦ＝ＩＦＡ₁×Ｋの式より、校正された発光素子電流ＩＦを設定する日常校正と、
   前記投光ユニットの前記電流設定部で設定される電流値を、前記初期校正又は前記日常校正で設定された発光素子電流ＩＦの値に設定する制御と、
   を行う制御部を設けたことを特徴とする画像形成装置の光学式記録媒体検出システム。
2. 前記制御部が、前記初期校正を行うためＩＦ÷ＩＦＡ₀＝Ｋの式より算出した前記ＩＦ係数Ｋが４以上である場合に、前記ＩＦ係数Ｋを４に設定して記憶することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置の光学式記録媒体検出システム。
3. 前記制御部が、画像形成装置をシャットダウンする処理の中で前記日常校正を実施することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置の光学式記録媒体検出システム。

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