JP2018016455A - シート位置検知装置及び画像形成装置 - Google Patents
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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
【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。
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]
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。
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。
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。
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。
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)。
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。
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)。
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。
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。
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)。
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。
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
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)
- 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。 - 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。 - 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。
- 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。 - 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。
- 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。 - 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。 - 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。 - 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。
- 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。 - 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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Cited By (1)
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CN113694307A (zh) * | 2020-05-22 | 2021-11-26 | 达尔生技股份有限公司 | 剂量记录器及其剂量记录方法 |
-
2016
- 2016-07-28 JP JP2016148020A patent/JP2018016455A/ja active Pending
Cited By (2)
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CN113694307A (zh) * | 2020-05-22 | 2021-11-26 | 达尔生技股份有限公司 | 剂量记录器及其剂量记录方法 |
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