JP2018016455A - シート位置検知装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 センサの取り付け誤差によらず、精度良くシートの位置を検知する。
【解決手段】 本発明は、フラグと、フォトインタラプタを含むセンサと、前記センサを移動させる駆動手段を有し、前記駆動手段によって前記センサが移動され、前記フラグが基準部材と接触して回転すると、前記フォトインタラプタの信号が変化し、前記フラグが前記シートと接触して回転すると、前記フォトインタラプタの信号が変化するシート位置検知装置において、前記フラグが前記基準部材と接触して回転する基準位置から、前記フラグが前記シートと接触して回転する検知位置まで、前記センサが移動した距離に関する情報に基づいて、前記シートの前記直交する方向における位置を検知する制御手段を有し、前記フラグが前記基準部材と接触して回転する方向と、前記フラグが前記シートと接触して回転する方向が反対であることを特徴とする。
【選択図】 図５

Description

本発明は、搬送されるシートの位置を精度良く検知する技術に関するものである。

従来、複写機、プリンタ等の電子写真方式の画像形成装置においては、シートの幅方向（シートの搬送方向と直交する方向）におけるシートの位置を検知するセンサを備えたものがある。これらの装置では、検知したシートの位置に応じて、感光ドラムにトナー像が形成される位置を調整している。これにより、感光ドラムからシートに転写されるトナー像の位置がシートに対して大幅にずれないようにしている。

特許文献１に記載されたシートの位置を検知する方法について説明する。図１０（ａ）はシート位置検知装置４００をシートＳの搬送方向下流側から見た断面図である。シート位置検知装置４００は、シートＳと接触してシートＳの端Ｓ１を検知する検知センサ４１０と、検知センサ４１０をシートＳの幅方向に沿って移動させるセンサ駆動部４２０を有している。また、シート位置検知装置４００は、検知センサ４１０の基準位置を決定するための基準板４３１を有している。

検知センサ４１０は、支持台４０１に取り付けられたフラグ４０３と、支持台４０１に取り付けられたフォトインタラプタ４０５を有している。フラグ４０３は回転軸４０２を中心に回転可能な構成となっている。フラグ４０３に取り付けられたバネ４０６は、フラグ４０３と一体となって設けられた遮蔽板４０４がフォトインタラプタ４０５の光を遮蔽するように、規制板４０７に対してフラグ４０３を付勢している。センサ駆動部４２０は、検知センサ４１０を移動させる駆動源となるステッピングモータ４２１と、ステッピングモータ４２１の回転運動を直線運動へと変換するラック４２２を有している。このとき、ラック４２２は検知センサ４１０の必要可動域に対して十分に長い。

図１０（ｂ）はフラグ４０３の動作図である。ステッピングモータ４２１を時計回りの方向に回転させると、検知センサ４１０は基準板４３１へ近づく方向に移動する。検知センサ４１０が移動し、フラグ４０３が基準板４３１と接触すると、フラグ４０３はバネ４０６の付勢力に抗い回転軸４０２を中心として反時計回りの方向へ回転する。これにより、フォトインタラプタ４０５の光が遮蔽板４０４によって遮蔽されなくなり、フォトインタラプタ４０５からの信号が変化する。このときの検知センサ４１０の位置を基準位置とする。一方、ステッピングモータ４２１を反時計回りの方向に回転させると、検知センサ４１０はシートＳの端Ｓ１へ近づく方向に移動する。検知センサ４１０が移動し、フラグ４０３がシートＳの端Ｓ１と接触すると、フラグ４０３はバネ４０６の付勢力に抗い回転軸４０２を中心として、基準板４３１の場合と同様に、反時計回りの方向へ回転する。これにより、フォトインタラプタ４０５の光が遮蔽板４０４によって遮蔽されなくなり、フォトインタラプタ４０５からの信号が変化する。このときの検知センサ４１０の位置を検知位置とする。そして、特許文献１に記載されたシート位置検知装置４００は、検知センサ４１０が基準位置から検知位置に移動した距離に基づいて、シートＳの幅方向における位置を検知している。

特開２００２−８０１４４号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたシート位置検知装置４００には以下の課題がある。図１１はフォトインタラプタ４０５の取り付け位置が異なる場合にフォトインタラプタ４０５からの信号がどのように変化するかを示した図である。シートＳの位置や基準板４３１の位置は変化していない。また、図１１においては、フォトインタラプタ４０５を基準の位置Ａに取り付けた場合、基準よりも低い位置Ｂに取り付けた場合、基準よりも高い位置Ｃに取り付けた場合について示している。遮蔽板４０４がフォトインタラプタ４０５の光を遮光している場合、フォトインタラプタ４０５はＨの信号を出力し、遮蔽板４０４がフォトインタラプタ４０５の光を遮光していない場合、フォトインタラプタ４０５はＬの信号を出力するものとする。

図１１によれば、フラグ４０３が基準板４３１と接触して回転し、フォトインタラプタ４０５の信号が変化するタイミングが取り付け位置Ａ、Ｂ、Ｃでそれぞれ異なることがわかる。つまり、フォトインタラプタ４０５の取り付け位置によって基準位置が変化してしまうことを示している。また、図１１によれば、フラグ４０３がシートＳの端Ｓ１と接触して回転し、フォトインタラプタ４０５の信号が変化するタイミングが取り付け位置Ａ、Ｂ、Ｃでそれぞれ異なることがわかる。つまり、フォトインタラプタ４０５の取り付け位置によって検知位置が変化してしまうことを示している。

上述した通り、シート位置検知装置４００は、検知センサ４１０が基準位置から検知位置に移動した距離に基づいて、シートＳの幅方向における位置を検知している。図１１においては、フォトインタラプタ４０５の信号がＨの区間の長さに基づいて、シートＳの幅方向における位置を検知している。ここで、フォトインタラプタ４０５を低い位置Ｂに取り付けた場合における信号Ｈの区間の長さをＴｂ１、フォトインタラプタ４０５を高い位置Ｃに取り付けた場合における信号Ｈの区間の長さをＴｃ１として比較すると、Ｔｂ１＜Ｔｃ１である。つまり、シート位置検知装置４００は、フォトインタラプタ４０５が高い位置Ｃに取り付けられた場合に比べて、フォトインタラプタ４０５が低い位置Ｂに取り付けられた場合は、シートＳが基準板４３１に近い位置にあると検知する。このように、実際にはシートＳの位置や基準板４３１の位置が変化していないにも関わらず、シート位置検知装置４００はシートＳが異なる位置にあると誤検知してしまう。このように、特許文献１に記載のシート位置検知装置４００の構成では、工場出荷時におけるセンサの取り付け誤差がシートＳの位置の検知精度に影響してしまう。

本発明の目的は、センサの取り付け誤差によらず、精度良くシートの位置を検知することである。

上記の目的を達成するための本発明のシート位置検知装置は、搬送されたシートと接触して回転するフラグと、前記フラグの回転状態を検知して信号を出力するフォトインタラプタを含むセンサと、前記センサを前記シートの搬送方向と直交する方向に沿って移動させる駆動手段と、を有し、前記駆動手段によって前記センサが移動され、前記フラグが前記シートの位置を検知するための基準部材と接触して回転すると、前記フォトインタラプタの信号が変化し、前記駆動手段によって前記センサが移動され、前記フラグが搬送された前記シートと接触して回転すると、前記フォトインタラプタの信号が変化するシート位置検知装置において、前記フォトインタラプタの信号の変化を検知することで前記センサの位置を判断し、前記フラグが前記基準部材と接触して回転する基準位置から、前記フラグが前記シートと接触して回転する検知位置まで、前記センサが移動した距離に関する情報に基づいて、前記シートの前記直交する方向における位置を検知する制御手段と、を有し、前記フラグが前記基準部材と接触して回転する方向と、前記フラグが前記シートと接触して回転する方向が反対であることを特徴とする。

また、上記の目的を達成するための本発明の画像形成装置は、シートを搬送する搬送手段と、前記搬送手段によって搬送された前記シートと接触して回転するフラグと、前記フラグの回転状態を検知して信号を出力するフォトインタラプタを含むセンサと、前記センサを前記シートの搬送方向と直交する方向に沿って移動させる駆動手段と、前記シートの位置を検知するための基準部材と、を有し、前記駆動手段によって前記センサが移動され、前記フラグが前記基準部材と接触して回転すると、前記フォトインタラプタの信号が変化し、前記駆動手段によって前記センサが移動され、前記フラグが搬送された前記シートと接触して回転すると、前記フォトインタラプタの信号が変化する画像形成装置において、前記フォトインタラプタの信号の変化を検知することで前記センサの位置を判断し、前記フラグが前記基準部材と接触して回転する基準位置から、前記フラグが前記シートと接触して回転する検知位置まで、前記センサが移動した距離に関する情報に基づいて、前記シートの前記直交する方向における位置を検知する制御手段と、前記制御手段によって検知された前記シートの前記直交する方向における位置に基づいて、前記シートに対応する画像を形成する位置を調整する画像形成手段と、を有し、前記フラグが前記基準部材と接触して回転する方向と、前記フラグが前記シートと接触して回転する方向が反対であることを特徴とする。

本発明によれば、センサの取り付け誤差によらず、精度良くシートの位置を検知することが可能となる。

実施例１のレーザビームプリンタ１００の構成を示す図 実施例１のシート位置検知装置３００の構成とフラグ３０３の動作を示す図 実施例１のシート位置検知装置３００の配置を示す図 実施例１の検知センサ３１０が取りうる３つの位置を示す図 実施例１のレーザビームプリンタ１００のフローチャート 各処理の詳細を示したフローチャート 実施例１の構成におけるフォトインタラプタ３０５の取付けばらつきによるフォトインタラプタ３０５の出力信号の変化を示す図 実施例２のレーザビームプリンタ５００の構成 実施例２のシート位置検知装置５０２の構成 従来のシート位置検知装置４００の構成とフラグ４０３の動作を示す図 従来の構成におけるフォトインタラプタ４０５の取付けばらつきによるフォトインタラプタ４０５の出力信号の変化を示す図

［実施例１］
以下、図面を用いて実施例１の画像形成装置について説明する。本実施例においては、画像形成装置の例としてレーザビームプリンタを示す。

（画像形成装置）
図１に本実施例におけるレーザビームプリンタ１００（以下、プリンタ１００と表記する）の構成を示す。プリンタ１００には、シートＳを収納するカセット１０１、カセット１０１内のシートＳの有無を検知するシート有無センサ１０２、カセット１０１内のシートＳのサイズを検知するシートサイズ検知センサ１０３が設けられている。更に、プリンタ１００には、カセット１０１からシートＳを繰り出すピックアップローラ１０４、繰り出されたシートＳを給紙する給紙ローラ１０５、給紙ローラ１０５と対をなし、シートＳの重送を防止するリタードローラ１０６が設けられている。

また、給紙ローラ１０５の下流には、シートＳを検知する搬送センサ１０７及びレジ前センサ１１０、シートＳを搬送する搬送ローラ１０８及びレジストレーションローラ対１０９が設けられている。レジストレーションローラ対１０９は、後述する感光ドラム１３１（像担持体）に形成されたトナー像とタイミングが合うように、感光ドラム１３１と転写ローラ１１３によって形成される転写ニップ部へシートＳを搬送する。

プロセスカートリッジ１３０は、時計回りの方向へ回転する感光ドラム１３１と、感光ドラム１３１の表面を帯電する帯電ローラ１３２と、感光ドラム１３１にトナーを供給して、感光ドラム１３１にトナー像を形成する現像ローラ１３３を有している。レーザスキャナ部１１１（露光手段）は画像情報に基づいて、レーザ光１１２を感光ドラム１３１に照射する。レーザ光１１２が照射されることによって感光ドラム１３１には静電潜像が形成される。

転写搬送路ｈ１には、感光ドラム１３１に形成されたトナー像をシートＳに転写するための転写ローラ１１３、シートＳの電荷を除去し、感光ドラム１３１からの分離を促進するための放電部材１１４が配設されている。さらに、放電部材１１４の下流には搬送ガイド１１５、シートＳに転写されたトナー像を定着する定着装置１１６、定着装置１１６によってトナー像が定着されたシートＳを検知する定着排紙センサ１１９が設けられている。定着装置１１６はシートＳに熱と圧力を加えることで、シートＳにトナー像を定着する。

定着排紙センサ１１９の下流には、シートＳの搬送先を切替えるフラッパ１２０が配設されている。シートＳの片面印刷が指示されている場合、シートＳはフラッパ１２０によって排紙搬送路ｈ２へと導かれる。そして、排紙搬送路ｈ２へと搬送されたシートＳは排紙センサ１２１によって検知され、排紙ローラ対１２２によってプリンタ１００の上部へ排紙される。一方、シートＳの両面印刷が指示されている場合、シートＳはフラッパ１２０によって反転搬送路ｈ３へと導かれる。反転搬送路ｈ３へと搬送されたシートＳは後述する両面反転ユニット２００へと搬送される。

なお、プリンタ１００の一連の制御は、エンジンコントローラ１３４に搭載されたＣＰＵ１３５（中央演算処理装置）によって行われる。また、エンジンコントローラ１３４とビデオコントローラ１２８は互いに通信を行い、ビデオコントローラ１２８が印刷する画像を解析して画像情報をエンジンコントローラ１３４に通知する構成となっている。

（両面反転ユニット）
両面反転ユニット２００は、プリンタ１００に対して着脱可能な状態で取り付けられており、不図示の位置決め部材によってプリンタ１００に対する相対的な位置が決定される。両面反転ユニット２００は、回転方向を切替えることによってシートＳをスイッチバックさせる反転ローラ対２０１、両面反転ユニット２００へと搬送されたシートＳを検知する反転センサ２０２を有している。さらに、両面反転ユニット２００には、反転ローラ対２０１によってスイッチバックされたシートＳを両面搬送路ｈ４へと導く両面反転フラッパ２０６が設けられている。両面搬送路ｈ４には、シートＳを搬送する両面搬送ローラ対２０３、シートＳを検知する両面センサ２０４、両面搬送路ｈ４から搬送ローラ１０８へとシートＳを搬送する両面再給紙ローラ対２０５が設けられている。

両面搬送ローラ対２０３と両面再給紙ローラ対２０５の間には、シートＳの幅方向（シートＳの搬送方向と直交する方向、主走査方向ともいう）におけるシートＳの位置を検知するシート位置検知装置３００が設けられている。本実施例においては、シート位置検知装置３００が検知したシートＳの位置に応じて、レーザスキャナ部１１１が感光ドラム１３１にレーザ光１１２を照射する位置を調整する。これにより、感光ドラム１３１からシートＳに転写されるトナー像の位置がシートＳに対して大幅にずれないようにできる。

（シート位置検知装置）
図２に本実施例におけるシート位置検知装置３００の構成とフラグ３０３の動作を示す。図２（ａ）はシート位置検知装置３００をシートＳの搬送方向下流側から見た断面図である。シート位置検知装置３００は、シートＳと接触してシートＳの端Ｓ１を検知する検知センサ３１０と、検知センサ３１０をシートＳの幅方向に沿って移動させるセンサ駆動部３２０を有している。また、シート位置検知装置３００は、検知センサ３１０の基準位置を決定するための基準板４３１（基準部材）を有している。

検知センサ３１０は、図１０（ａ）に記載された従来の検知センサ４１０と同様に、支持台３０１に取り付けられたフラグ３０３と、支持台３０１に取り付けられたフォトインタラプタ３０５を有している。フラグ３０３は回転軸３０２を中心に回転可能な構成となっている。従来の検知センサ４１０と異なる点は、フラグ３０３がバネ３０６（弾性部材）によって付勢されている方向である。フラグ３０３に取り付けられたバネ３０６は、フラグ３０３と一体となって設けられた遮蔽板３０４がフォトインタラプタ３０５の光を遮蔽するように、鉛直方向において下方にフラグ４０３を付勢している。センサ駆動部３２０は、従来の構成と同様に、ステッピングモータ３２１とラック３２２を有しており、検知センサ３１０を移動させる。

図２（ｂ）はフラグ３０３の動作図である。ステッピングモータ３２１を時計回りの方向に回転させると、検知センサ３１０は基準板３３１へ近づく方向に移動する。検知センサ３１０が移動し、フラグ３０３が基準板３３１と接触すると、フラグ３０３はバネ３０６の付勢力に抗い回転軸３０２を中心として時計回りの方向へ回転する。これにより、フォトインタラプタ４０５の光が遮蔽板４０４によって遮蔽されなくなり、フォトインタラプタ４０５からの信号が変化する。このときの検知センサ３１０の位置を基準位置とする。一方、ステッピングモータ３２１を反時計回りの方向に回転させると、検知センサ３１０はシートＳの端Ｓ１へ近づく方向に移動する。検知センサ３１０が移動し、フラグ３０３がシートＳの端Ｓ１と接触すると、フラグ３０３はバネ３０６の付勢力に抗い回転軸３０２を中心として反時計回りの方向へ回転する。これにより、フォトインタラプタ３０５の光が遮蔽板３０４によって遮蔽されなくなり、フォトインタラプタ３０５からの信号が変化する。このときの検知センサ３１０の位置を検知位置とする。フォトインタラプタ３０５はフラグ３０３の回転状態を検知する。

このように、本実施例においては図１０（ｂ）に記載された従来のフラグ４０３の動作とは異なり、フラグ３０３が基準板３３１と接触して回転する方向と、フラグ３０３がシートＳの端Ｓ１と接触して回転する方向が反対になっている。また、鉛直方向におけるフラグ３０３の上側の端部が基準板３３１と接触し、フラグ３０３の上側の端部がシートＳの端Ｓ１と接触する点も従来とは異なる。ここで、フラグ３０３の上側と下側の端部は回転軸３０２を境にして区別される。つまり、鉛直方向において回転軸３０２よりも上側に位置するフラグ３０３の端部を上側の端部と定義し、鉛直方向において回転軸３０２よりも下側に位置するフラグ３０３の端部を下側の端部と定義する。

図３にシート位置検知装置３００を鉛直方向において上側から見た図を示す。図１において説明した通り、シート位置検知装置３００は、両面搬送ローラ対２０３と両面再給紙ローラ対２０５の間に配置されている。また、検知センサ３１０はセンサ駆動部３２０によってシートＳの搬送方向に対して直交する方向に沿って往復運動を行う。

また、レーザスキャナ部１１１の主走査方向は図３に示した通りである。従って、搬送されたシートＳが基準板３３１から遠い位置にあると判断すれば、ＣＰＵ１３５はレーザスキャナ部１１１が感光ドラム１３１に光を照射するタイミングを遅らせる。一方、搬送されたシートＳが基準板３３１に近い位置にあると判断すれば、ＣＰＵ１３５はレーザスキャナ部１１１が感光ドラム１３１に光を照射するタイミングを早める。

図４に検知センサ３１０が取りうる３つの位置（基準位置、待機位置、検知位置）について示している。図４（ａ）は検知センサ３１０が基準位置（ホームポジション）へ移動した状態を示している。図４（ｂ）は検知センサ３１０が後述するシートＳのサイズに応じた待機位置へ移動した状態を示している。図４（ｃ）は検知センサ３１０が検知位置へ移動した状態を示している。なお、プリンタ１００に電源が投入された場合、検知センサ３１０は初期位置として待機位置へ移動する。

図４において、基準位置から待機位置までの距離をＬｓ、基準位置から検知位置までの距離をＬｄとする。これらの検知センサ３１０が移動した距離に関する情報は、ＣＰＵ１３５がステッピングモータ３２１のステップ数をカウントすることにより測定できる。即ち、ＣＰＵ１３５は基準位置をカウント０として距離Ｌｓ、距離Ｌｄの分、移動するまでのステッピングモータ３２１のステップ数のパルスをカウントし内蔵するメモリへと記憶することで、検知センサ３１０の位置を認識する。

（シート位置検知装置の制御）
図５にプリンタ１００が両面印刷の指示を受けた場合の処理フローを示す。図５のフローチャートに基づく制御は、ＣＰＵ１３５がＲＯＭ等に記憶されているプログラムに基づき実行する。

ビデオコントローラ１２８より両面印刷の指示を受けると、ＣＰＵ１３５はまず検知センサ３１０の基準位置を決定する（Ｓ１０１）。基準位置を決定した後、ＣＰＵ１３５はシートＳを検知する前準備として、検知センサ３１０を待機位置へ移動させる（Ｓ１０２）。その間、プリンタ１００は両面印刷を行うため、シートＳの搬送動作を開始する。ＣＰＵ１３５は、搬送されたシートＳが両面センサ２０４に到達するまでモニタし、シートＳが両面センサ２０４に到達すると両面再給紙ローラ対２０５を停止させる（Ｓ１０３）。その後、シートＳが両面再給紙ローラ対２０５に挟持され停止した状態において、検知センサ３１０によってシートＳの端Ｓ１を検知する（Ｓ１０４）。ＣＰＵ１３５は、基準位置から検知位置まで検知センサ３１０が移動した距離に基づいて、シートＳの位置を検知し、レーザスキャナ部１１１が感光ドラム１３１に光を照射するタイミングを調整する（Ｓ１０５）。その後、ＣＰＵ１３５は次のシートＳの検知動作に備えて、検知センサ３１０を待機位置へ移動させる（Ｓ１０６）。ＣＰＵ１３５は引き続き次の印刷指示の有無を確認し（Ｓ１０７）、次の印刷指示があった場合は、Ｓ１０３からＳ１０６の処理を繰り返す。次の印刷指示がなかった場合、ＣＰＵ１３５はシート位置検知装置３００を停止させ（Ｓ１０８）、一連の検知動作を終了する。

次に、図５に示したＣＰＵ１３５の各処理の詳細について説明する。

ｉ．基準位置の決定処理
図６（ａ）にＳ１０１の詳細なフローチャートを示す。ＣＰＵ１３５は、ステッピングモータ３２１を正方向（図４における時計回りの方向）に回転させ、基準板３３１へ近づく方向に検知センサ３１０を移動させる（Ｓ２０１）。検知センサ３１０が移動し、フラグ３０３が基準板３３１と接触すると、フラグ３０３は回転軸３０２を中心として正方向に回転する。フラグ３０３の回転と合わせて遮蔽板３０４も正方向へ回転することで、フォトインタラプタ３０５は遮蔽状態から透過状態へと遷移する。本実施例においてフォトインタラプタ３０５は、遮蔽状態を検知すると“Ｈ”を、透過状態を検知すると“Ｌ”を出力するものとして説明する。ＣＰＵ１３５は、フォトインタラプタ３０５の出力が“Ｌ”となるまでモニタする（Ｓ２０２）。フォトインタラプタ３０５の出力が“Ｌ”となった場合、ＣＰＵ１３５は検知センサ３１０が基準位置に到達したと判断し（Ｓ２０３）、ステッピングモータ３２１を停止させる（Ｓ２０４）。ＣＰＵ１３５は、フラグ３０３が基準板３３１を検知した位置を基準位置としてステッピングモータ３２１のステップ数のパルスカウントをリセットする（Ｓ２０５）。

ｉｉ．待機位置への移動処理
図６（ｂ）にＳ１０２の詳細なフローチャートを示す。Ｓ１０２の処理は、検知時間の短縮のため検知センサ３１０を予めシートＳの端Ｓ１に近い位置で待機させる処理である。予め検知センサ３１０を待機位置に待機させておくことで、検知センサ３１０がシートＳの端Ｓ１を検知するのにかかる時間の短縮が可能となる。従って、Ｓ１０２の処理はシートＳが両面センサ２０４によって検知される位置に搬送されるよりも前に行われなければならない。

検知センサ３１０が基準位置へと移動した後、ＣＰＵ１３５はシートＳのサイズ情報を確認する（Ｓ３０１）。そして、確認したシートＳのサイズ情報に応じて、予めＲＯＭに記憶されているシートＳのサイズ毎の待機位置を設定する（Ｓ３０２）。続いて、ＣＰＵ１３５は、検知センサ３１０を設定した待機位置まで移動させるためにステッピングモータ３２１を逆方向（図４における反時計回りの方向）に回転させる（Ｓ３０３）。これにより、検知センサ３１０は基準板３３１から離れる方向に移動する。またこれと同時に、ＣＰＵ１３５はステッピングモータ３２１のステップ数のパルスカウントを開始する（Ｓ３０４）。 検知センサ３１０が基準位置から移動を開始すると、フラグ３０３は逆方向へ回転する。フラグ３０３の回転と合わせて遮蔽板３０４も逆方向へ回転することで、フォトインタラプタ３０５は透過状態から遮蔽状態へと遷移する。ＣＰＵ１３５は、ステッピングモータ３２１のステップ数のパルスカウント値が、設定された待機位置に相当するパルスカウント値Ｃｓに到達するまでモニタする（Ｓ３０５）。パルスカウント値Ｃｓに到達したら、ＣＰＵ１３５はステッピングモータ３２１を停止させ、検知センサ３１０を待機させる（Ｓ３０６）。このとき、フォトインタラプタ３０５の出力は“Ｈ”となっている。図４に記載した通り、基準位置から待機位置までの距離をＬｓとする。

なお、本実施例の待機位置はシートＳが理想的な位置に搬送された際のシートＳの端Ｓ１の位置Ｐ０から、シートＳのサイズによらず一律５ｍｍ基準位置側であるものとする。検知センサ３１０はステッピングモータ３２１の１ステップによって０．１ｍｍ移動するように構成されているため、待機位置はサイズ毎の理想的な位置Ｐ０よりステッピングモータ３２１のステップ数のパルスカウント値で５０ステップ少ない値となる。このようにマージンを設けることで、シートＳが理想的な位置よりも大幅にずれて両面反転ユニット２００に搬送されてきても、シートＳと検知センサ３１０が接触することがない。ゆえに、シートＳのジャム（紙詰まり）を防ぎ、プリンタ１００の生産性を落とすことなく、シートＳの位置を的確に検知できる。

ｉｉｉ．シートＳの検知処理
図６（ｃ）にＳ１０４の詳細なフローチャートを示す。フラグ３０３によってシートＳの端Ｓ１を検知するために、ＣＰＵ１３５はステッピングモータ３２１をさらに逆回転させ、検知センサ３１０をシートＳへ近づく方向へと移動させる（Ｓ４０１）。同時に、ＣＰＵ１３５はステッピングモータ３２１のステップ数のパルスカウントを再開する（Ｓ４０２）。検知センサ３１０が移動しフラグ３０３がシートＳの端Ｓ１と接触すると、フラグ３０３は回転軸３０２を中心として逆方向に回転する。また、フラグ３０３の回転と合わせて遮蔽板３０４も逆方向へ回転し、フォトインタラプタ３０５は透過状態から遮蔽状態へと遷移する。ＣＰＵ１３５は、フォトインタラプタ３０５の出力が“Ｌ”となるまでモニタする（Ｓ４０３）。フォトインタラプタ３０５の出力が“Ｌ”となった場合、ＣＰＵ１３５は検知センサ３１０が検知位置に到達したと判断し（Ｓ４０４）、ステッピングモータ３２１を停止させる（Ｓ４０５）。検知センサ３１０が検知位置に到達した時点のステッピングモータ３２１のステップ数のパルスカウント値をＣｄとする。ＣＰＵ１３５は、パルスカウント値Ｃｄから、基準位置から検知位置までの距離Ｌｄを算出し、ＲＯＭに記憶する（Ｓ４０６）。

ｉｖ．画像書き出し位置の補正処理
図６（ｄ）にＳ１０５の詳細なフローチャートを示す。基準位置から理想的な搬送位置Ｐ０までの距離をＬｄ０とする。理想的な搬送位置Ｐ０は搬送されるシートＳのサイズ毎に違うため、シートＳのサイズ毎の距離Ｌｄ０を予めＲＯＭに記憶している。レーザスキャナ部１１１が感光ドラム１３１に光を照射するタイミングは、この理想的な搬送位置Ｐ０を基準に決定されている。

ＣＰＵ１３５は、予め記憶されている距離Ｌｄ０と、Ｓ１０４の処理によって検知した距離Ｌｄの差分値Ｌｘを求める（Ｓ５０１）。差分値Ｌｘの算出には（１）式を用いる。

Ｌｘ＝Ｌｄ０−Ｌｄ ・・・（１）
ＣＰＵ１３５は（１）式により算出した差分値Ｌｘの絶対値を確認する（Ｓ５０２）。差分値Ｌｘが所定の範囲内（たとえば、−２≦Ｌｘ≦２）に収まっている場合、ＣＰＵ１３５はシートＳの端Ｓ１が理想的な搬送位置Ｐ０からそれほどずれていないと判断して、対応する画像の書き出し位置の補正は行わない（Ｓ５０３）。つまり、レーザスキャナ部１１１が感光ドラム１３１に光を照射するタイミングを調整しない。差分値Ｌｘが所定の範囲内でなく、差分値Ｌｘ＜−２である場合、ＣＰＵ１３５は基準板３３１から見てシートＳが理想的な搬送位置よりも遠い位置にあると判断して、画像書き出し位置を遅らせる方向（プラス）に補正する（Ｓ５０５）。つまり、レーザスキャナ部１１１が感光ドラム１３１に光を照射するタイミングを遅らせる。一方、差分値Ｌｘが所定の範囲内でなく、差分値Ｌｘ＞２である場合、ＣＰＵ１３５は画像の書き出し位置を早める方向（マイナス）に補正する（Ｓ５０７）。つまり、レーザスキャナ部１１１が感光ドラム１３１に光を照射するタイミングを早める。

ｖ．退避処理
図６（ｅ）にＳ１０６の詳細なフローチャートを示す。検知センサ３１０が検知位置にある状態で次のシートＳを両面反転ユニット２００へ搬送させると、次のシートＳと検知センサ３１０が衝突してしまう可能性がある。よって、次のシートＳを搬送させる前に、ＣＰＵ１３５はステッピングモータ３２１を正回転させ、検知センサ３１０を待機位置へと退避させる（Ｓ６０１）。上記の動作と連動して、ＣＰＵ１３５はステッピングモータ３２１のステップ数のパルスカウント値の減算を開始する（Ｓ６０２）。ＣＰＵ１３５は減算していったステッピングモータ３２１のステップ数のパルスカウント値をモニタする（Ｓ６０３）。パルスカウント値Ｃｓに到達したら、ＣＰＵ１３５はステッピングモータ３２１を停止させる（Ｓ６０４）。

（センサの取り付け誤差の影響）
図７は、本実施例の構成において、フォトインタラプタ３０５の取り付け位置が異なる場合にフォトインタラプタ４０５からの信号がどのように変化するかを示した図である。シートＳの位置や基準板４３１の位置は変化していない。また、図７においては図１１と同様に、フォトインタラプタ３０５を基準の位置Ａに取り付けた場合、基準よりも低い位置Ｂに取り付けた場合、基準よりも高い位置Ｃに取り付けた場合について示している。ここで、基準の位置Ａの場合では、フォトインタラプタ３０５を支持台３０１から高さｈａの位置に配置している。低い位置Ｂの場合では、フォトインタラプタ３０５を支持台３０１から高さｈｂの位置に配置している。高い位置Ｃの場合では、フォトインタラプタ３０５を支持台３０１から高さｈｃの位置に配置している。すなわち、ｈｂ＜ｈａ＜ｈｃの関係性が成立する。

図７に記載されている通り、低い位置Ｂの場合、検知センサ３１０が基準板３３１を検知するタイミングは基準の位置Ａに比べて遅くなる。一方、検知センサ３１０がシートＳの端Ｓ１を検知するタイミングは基準の位置Ａに比べて早くなる。ゆえに、フォトインタラプタ３０５の信号が“Ｈ”となる区間の長さＴｂ２は、基準の位置Ａにおける区間の長さＴａ２と変わらないことがわかる。

また、高い位置Ｃの場合、検知センサ３１０が基準板３３１を検知するタイミングは基準の位置Ａに比べて早くなる。一方、検知センサ３１０がシートＳの端Ｓ１を検知するタイミングは基準の位置Ａに比べて遅くなる。ゆえに、フォトインタラプタ３０５の信号が“Ｈ”となる区間の長さＴｃ２は、基準の位置Ａにおける区間の長さＴａ２と変わらないことがわかる。

このように、本実施例の構成によれば、フォトインタラプタ３０５が異なる位置に配置されていても、信号が“Ｈ”となる区間の長さを一定にすることができる。ゆえに、ＣＰＵ１３５は、基準位置に対するシートＳの相対的な位置を精度良く検知することができる。

また、本実施例では故障検知機能も備えているので簡単に補足する。ＣＰＵ１３５は、エラーカウント値Ｃｅとして検知センサ３１０の最大移動量である２５０ステップを予めＲＯＭに記憶している。検知センサ３１０を移動させて、ステッピングモータ３２１のステップ数のパルスカウント値がエラーカウント値Ｃｅに到達してもフォトインタラプタ３０５の出力に変化が無い場合、ＣＰＵ１３５はステッピングモータ３２１を停止させる。そして、ＣＰＵ１３５はシート位置検知装置３００の故障、すなわち異常状態が発生したことを不図示のオペレーションパネルやＰＣ等の外部機器を介してユーザに通知する。

以上より、本実施例によれば、センサの取り付け誤差によらず、精度良くシートの位置を検知することが可能となる。

［実施例２］
図８に実施例２におけるレーザビームプリンタ５００（以下、プリンタ５００と表記する）の構成を、図９に実施例２におけるシート位置検知装置５０２の構成を示す。主な部分の説明は実施例１と同様であり、ここでは実施例１と異なる部分のみを説明する。

本実施例では、検知センサ３１０の基準位置を決定するための基準板５０３が、プリンタ５００に固定されている。両面反転ユニット５０１は、プリンタ５００に対して着脱可能な状態で取り付けられており、不図示の位置決め部材によってプリンタ５００に対する相対的な位置が決定される。

このように、基準板５０３をシート位置検知装置５０２の内部に設けることなく、プリンタ５００に設ける構成としたことで以下の効果がある。つまり、両面反転ユニット５０１を着脱したことによってプリンタ５００に対する両面反転ユニット５０１の相対的な位置がずれたとしても、シートＳの位置の検知精度への影響を抑えることができる。従って、両面反転ユニット５０１とプリンタ５００との装着位置との精度を粗く設定した場合でも、両面反転ユニット５０１に搬送されたシートＳの位置の検知精度を一定に保つことが出来きるようになる。

以上より、本実施例によれば、センサの取り付け誤差によらず、精度良くシートの位置を検知することが可能となる。

上記の実施例においては、検知センサ３１０を移動させるための駆動源としてステッピングモータ３２１を用いる構成について説明した。しかし、これに限定されない。ステッピングモータ３２１の代わりにＤＣモータを用いてもよい。その場合、ＤＣモータの駆動時間をタイマーによって測定する、または駆動源の軸に取り付けたエンコーダによってパルス数をカウントすることによって、検知センサ３１０が移動した距離に関する情報を取得すればよい。

また、上記の実施例においては、シートサイズ検知センサ１０３によってシートＳのサイズを検知する構成について説明したが、これに限定されない。不図示のオペレーションパネルよりユーザがシートＳのサイズ情報を入力することができる構成としてもよい。

また、上記の実施例においては、検知センサ３１０の待機位置をサイズに応じた理想的な位置Ｐ０よりステッピングモータ３２１のステップ数のパルスカウント値にして５０ステップ少ない位置に設定していた。しかし、これに限定されない。シートＳのサイズによらず、基準位置から所定のステップ進んだ位置に設定するようにしてもよい。

また、上記の実施例において、差分値Ｌｘが閾値２よりも小さければ画像書き出しの補正を行わないとしたが、この閾値を０として少しのずれであっても画像書き出しの補正を行うようにしてもよい。

また、上記の実施例においては、両面反転ユニットがプリンタに対して着脱可能な構成について説明したが、これに限定されない。両面反転ユニットがプリンタに対して固定され、一体化した構成であっても良い。

また、上記の実施例においては、シート位置検知装置が両面反転ユニットに設けられた構成について説明したが、これに限定されない。シート位置検知装置が転写搬送路ｈ１に設けられていても良い。この場合、シートＳに両面印刷を行う場合だけでなく、シートＳに片面印刷を行う場合にも、シートＳの幅方向における位置を検知することができる。

また、上記の実施例においては、プリンタに設けられたＣＰＵ１３５がシート位置検知装置の検知結果に基づいてシートＳの位置を判断する構成について説明したが、これに限定されない。シート位置検知装置に制御部を設け、シートＳの位置を判断できるようにした構成であっても良い。

また、上記の実施例においては、レーザビームプリンタの例を示したが、本発明を適用する画像形成装置はこれに限られるものではなく、インクジェットプリンタ等、他の印刷方式のプリンタ、又は複写機でもよい。インクジェットプリンタの場合、レーザスキャナ部１１１が感光ドラム１３１にレーザ光１１２を照射するタイミングを調整する代わりに、シートＳにインクを噴射するタイミングを調整することで、画像を形成する位置を調整すれば良い。

１３５ ＣＰＵ
３００ シート位置検知装置
３０３ フラグ
３０５ フォトインタラプタ
３１０ 検知センサ
３２０ センサ駆動部

Claims (11)

1. 搬送されたシートと接触して回転するフラグと、前記フラグの回転状態を検知して信号を出力するフォトインタラプタを含むセンサと、
   前記センサを前記シートの搬送方向と直交する方向に沿って移動させる駆動手段と、を有し、
   前記駆動手段によって前記センサが移動され、前記フラグが前記シートの位置を検知するための基準部材と接触して回転すると、前記フォトインタラプタの信号が変化し、前記駆動手段によって前記センサが移動され、前記フラグが搬送された前記シートと接触して回転すると、前記フォトインタラプタの信号が変化するシート位置検知装置において、
   前記フォトインタラプタの信号の変化を検知することで前記センサの位置を判断し、前記フラグが前記基準部材と接触して回転する基準位置から、前記フラグが前記シートと接触して回転する検知位置まで、前記センサが移動した距離に関する情報に基づいて、前記シートの前記直交する方向における位置を検知する制御手段と、を有し、
   前記フラグが前記基準部材と接触して回転する方向と、前記フラグが前記シートと接触して回転する方向が反対であることを特徴とするシート位置検知装置。
2. 前記センサは、前記フラグと一体となって設けられた遮蔽板が前記フォトインタラプタの光を遮蔽するように、前記フラグを付勢する弾性部材を含み、
   前記駆動手段によって前記センサが移動され、前記フラグが前記基準部材と接触する場合または前記フラグが前記シートと接触する場合、前記弾性部材による付勢力に抗って前記フラグは回転し、前記フォトインタラプタの光が前記遮蔽板によって遮蔽されなくなることを特徴とする請求項１に記載のシート位置検知装置。
3. 前記フラグは鉛直方向に延びた部材であり、鉛直方向における上側の端部が前記基準部材または前記シートと接触し、鉛直方向における下側の端部が前記弾性部材によって下方に付勢され、前記上側の端部と前記下側の端部の間に前記フラグの回転軸が設けられていることを特徴とする請求項２に記載のシート位置検知装置。
4. 前記駆動手段はステッピングモータを含み、
   前記制御手段は、前記センサが前記基準位置から前記検知位置まで移動する間、前記ステッピングモータのステップ数をカウントし、カウントした前記ステップ数に基づいて、前記シートの前記直交する方向における位置を検知することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシート位置検知装置。
5. 前記フォトインタラプタの信号が変化せずに、前記制御手段によってカウントされた前記ステップ数が所定のステップ数に到達した場合、異常状態が発生したことを通知する通知手段を有することを特徴とする請求項４に記載のシート位置検知装置。
6. シートを搬送する搬送手段と、
   前記搬送手段によって搬送された前記シートと接触して回転するフラグと、前記フラグの回転状態を検知して信号を出力するフォトインタラプタを含むセンサと、
   前記センサを前記シートの搬送方向と直交する方向に沿って移動させる駆動手段と、
   前記シートの位置を検知するための基準部材と、を有し、
   前記駆動手段によって前記センサが移動され、前記フラグが前記基準部材と接触して回転すると、前記フォトインタラプタの信号が変化し、前記駆動手段によって前記センサが移動され、前記フラグが搬送された前記シートと接触して回転すると、前記フォトインタラプタの信号が変化する画像形成装置において、
   前記フォトインタラプタの信号の変化を検知することで前記センサの位置を判断し、前記フラグが前記基準部材と接触して回転する基準位置から、前記フラグが前記シートと接触して回転する検知位置まで、前記センサが移動した距離に関する情報に基づいて、前記シートの前記直交する方向における位置を検知する制御手段と、
   前記制御手段によって検知された前記シートの前記直交する方向における位置に基づいて、前記シートに対応する画像を形成する位置を調整する画像形成手段と、を有し、
   前記フラグが前記基準部材と接触して回転する方向と、前記フラグが前記シートと接触して回転する方向が反対であることを特徴とする画像形成装置。
7. 前記画像形成手段は、像担持体と、前記像担持体に光を照射し静電潜像を形成する露光手段と、前記露光手段によって形成された静電潜像にトナーを供給し、前記像担持体にトナー像を形成する現像手段と、前記現像手段によって形成された前記トナー像を、前記搬送手段によって搬送された前記シートに転写する転写手段を含み、
   前記画像形成手段は、検知された前記シートの前記直交する方向における位置に基づいて、前記露光手段によって前記像担持体に光が照射されるタイミングを調整することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記センサは、前記フラグと一体となって設けられた遮蔽板が前記フォトインタラプタの光を遮蔽するように、前記フラグを付勢する弾性部材を含み、
   前記駆動手段によって前記センサが移動され、前記フラグが前記基準部材と接触する場合または前記フラグが前記シートと接触する場合、前記弾性部材による付勢力に抗って前記フラグは回転し、前記フォトインタラプタの光が前記遮蔽板によって遮蔽されなくなることを特徴とする請求項６または７に記載の画像形成装置。
9. 前記フラグは鉛直方向に延びた部材であり、鉛直方向における上側の端部が前記基準部材または前記シートと接触し、鉛直方向における下側の端部が前記弾性部材によって下方に付勢され、前記上側の端部と前記下側の端部の間に前記フラグの回転軸が設けられていることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記駆動手段はステッピングモータを含み、
    前記制御手段は、前記センサが前記基準位置から前記検知位置まで移動する間、前記ステッピングモータのステップ数をカウントし、カウントした前記ステップ数に基づいて、前記シートの前記直交する方向における位置を検知することを特徴とする請求項６乃至９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
11. 前記フォトインタラプタの信号が変化せずに、前記制御手段によってカウントされた前記ステップ数が所定のステップ数に到達した場合、異常状態が発生したことを通知する通知手段を有することを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
    

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