JP2019207333A - 検知装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 エンコーダなどを用いない簡易な構成においても、偏芯カムを駆動するモータ制御の精度が低下してしまうことを抑制する。【解決手段】 被検知材に対して光を発光する第１の発光手段と、前記被検知材からの反射光を受光する第１の受光手段と、前記被検知材に当接する当接位置、又は前記被検知材から離間する離間位置に検知装置の位置を切り替える切り替え手段と、前記切り替え手段を駆動する駆動手段と、前記離間位置から前記当接位置への第１の移動、及び前記当接位置から前記離間位置への第２の移動を検知する検知手段と、を備え、前記検知手段による前記第１の移動を検知する第１の期間は、前記第２の移動を検知する第２の期間より短い。【選択図】 図５

Description

本発明は、被検知材に向けて光を照射し、被検知材からの反射光を検知する検知装置及び画像形成装置に関する。

従来、画像形成装置内に配置された検知装置によって、記録材上に形成された検知用画像としてのパッチの検知を行うことが知られている。このような検知装置においては、パッチを検知する場合は記録材に当接する当接位置に移動し、パッチを検知しない場合は当接位置から離間する離間位置に移動することが、特許文献１に開示されている。

また、検知装置ではないものの、一般的に単に部材を当接、離間させるような機構においては、偏芯カムを用いて偏芯カムを回転させることで部材を当接位置と離間位置とを移動させる機構が一般に知られている。このような機構においては、偏芯カムの回転位相を制御することで、部材が当接位置となる又は離間位置となるように、偏芯カムを駆動するモータを制御する。特許文献２ではモータにエンコーダを搭載して、エンコーダのパルス数に基づいてモータの速度と位置を制御する方法が開示されている。

特開２０１５−００１６５９号公報 特開２０１６−１２９９号公報

しかしながら、従来のようなモータを制御する方法においては、モータにエンコーダなどを備えなければならないために、構成が複雑かつ高価となってしまう可能性があるという課題があった。

本出願にかかる発明は、上記のような状況を鑑みてなされたものであり、エンコーダなどを用いない簡易な構成においても、偏芯カムを駆動するモータ制御の精度が低下してしまうことを抑制することを目的とする。

上記目的を達成するために、被検知材を検知する検知装置であって、被検知材に対して光を発光する第１の発光手段と、前記被検知材からの反射光を受光する第１の受光手段と、前記被検知材に当接する当接位置、又は前記被検知材から離間する離間位置に検知装置の位置を切り替える切り替え手段と、前記切り替え手段を駆動する駆動手段と、前記離間位置から前記当接位置への第１の移動、及び前記当接位置から前記離間位置への第２の移動を検知する検知手段と、を備え、前記検知手段による前記第１の移動を検知する第１の期間は、前記第２の移動を検知する第２の期間より短いことを特徴とする。

本発明の構成によれば、エンコーダなどを用いない簡易な構成においても、偏芯カムを駆動するモータ制御の精度が低下してしまうことを抑制できる。

画像形成装置の概略構成図 カラーセンサ２００の概略構成図 画像形成装置１００における制御ブロック図 カラーセンサ２００の当接状態、又は離間状態を示した図 カラーセンサ２００の当接離間動作を示すタイミングチャート カラーセンサ２００の当接離間検知について示したフローチャート カラーセンサ２００によるトナーパッチＴの検知について示したフローチャート 検知用画像であるトナーパッチＴ

以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須のものとは限らない。

（第１の実施形態）
［画像形成装置の説明］
図１は、画像形成装置の概略構成図である。なお、以下の説明では、参照符号の末尾の英文字Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫは、それぞれ当該部材がイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナー像の形成に関する部材であることを示している。以下の説明において色を区別する必要が無い場合には、末尾の英文字Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫを除いた参照符号を使用することもある。

感光体としての感光ドラム１は、金属円筒上に感光して電荷を生成するキャリア生成層、発生した電荷を輸送する電荷輸送層などからなる機能性有機材料が複数層積層されたものであり、最外層は電気的導電性が低くほぼ絶縁である。帯電手段としての帯電ローラ２は、感光ドラム１に当接され、感光ドラム１の回転に伴い従動回転しなから感光ドラム１の表面を均一に帯電する。帯電ローラ２には、直流電圧、又は交流電圧を重畳した電圧が印加され、帯電ローラ２と感光ドラム１の表面の当接ニップ部から上下流側の微小な空気ギャップで放電が発生することにより感光ドラム１は帯電される。

光照射手段としてのスキャナユニット７は、レーザ光を多面鏡によって走査させる、又はＬＥＤアレイによって光照射するように構成されている。スキャナユニット７は、画像信号に基づいて変調されたビームを感光ドラム１上（感光体上）に照射することで、静電潜像を形成する。現像手段としての現像ユニットは、現像ローラ３、非磁性一成分現像剤、現像剤塗布ブレード、現像剤を収容するトナー容器２３で構成される。現像ローラ３は、感光ドラム１に当接される。感光ドラム１上に形成された静電潜像は、現像ローラ３によりトナー像（現像剤像）として現像される。現像時における現像ローラ３の回転は、不図示の現像モータ等の回転速度制御手段により制御される。

現像されたトナー像は、一次転写ローラ６に一次転写バイアスが印加されることによって、像担持体としての中間転写ベルト８上（像担持体上）に一次転写される。一次転写後に、感光ドラム１上に残った転写残留トナーは、クリーニングブレード４、廃トナー容器２４からなるクリーニングユニットによってクリーニングされる。なお、ここでは一例として、感光ドラム１、帯電ローラ２、現像ユニット、クリーニングユニットからプロセスカートリッジ５が構成されている。また、一例として、これら各色に対応したプロセスカートリッジ５とスキャナユニット７から画像形成手段１０１が構成されている。しかし、プロセスカートリッジ５の構成や画像形成手段１０１の構成はこれらに限られるものではない。例えば、感光ドラム１と現像ユニットを別々のカートリッジとしてもよい。また、画像形成手段１０１として、以下に説明する転写に関する部材や定着に関する部材を含めてもよい。

中間転写ベルト８は、張架部材としての二次転写対向ローラ１０、駆動ローラ９により支持されており、適当なテンションが維持されるようになっている。駆動ローラ９を駆動させることにより中間転写ベルト８は矢印Ａ方向に略同速度で回転移動する。また、中間転写ベルト８の内側には、感光ドラム１に対向して、中間転写ベルト８に当接する一次転写ローラ６が夫々配置されている。一次転写ローラ６によって、感光ドラム１に形成された各色トナー像が順次中間転写ベルト８上に転写されることで、カラー画像が形成される。

給紙カセット１３から例えば紙である記録材Ｐを給紙する際には、図示しないステッピングモータ（以下、給紙モータとも称する）によりピックアップローラ１４を駆動させる。ピックアップローラ１４は、給紙センサ６１により給紙カセット１３内に記録材Ｐが積載されていることが検知されている状態で駆動される。これに伴い底板が上昇し、給紙カセット１３内に積載された記録材Ｐを押し上げる。押し上げられた記録材Ｐの最も上の一枚が、ピックアップローラ１４と当接し、ピックアップローラ１４の回転により、記録材Ｐが給紙される。給紙された記録材Ｐが搬送ローラ１５によりレジストローラ１６まで搬送され、レジセンサにより記録材Ｐの先端が検知される。そして、記録材Ｐは、中間転写ベルト８上に転写されたトナー像の移動に合わせて、二次転写部に搬送される。

各感光ドラム１に形成されたトナー像が夫々転写され、中間転写ベルト８上に形成されたカラー画像は、二次転写位置である二次転写ローラ１１と中間転写ベルト８からなる二次転写部まで移動される。二次転写ローラ１１に二次転写バイアスを印加することで、中間転写ベルト８上のカラー画像が記録材Ｐ上に二次転写される。中間転写ベルト８上に残ったトナーは、クリーニングブレード２１、廃トナー容器からなるクリーニングユニットによりクリーニングされる。

例えば定着フィルムである加熱部材１９と、例えば加圧ローラである加圧部材１８からなる定着部１７は、記録材Ｐ上に二次転写されたカラー画像に熱及び圧力を加えて、トナー像を記録材Ｐに定着させる。定着部１７でトナー像が定着された記録材Ｐは、排紙ローラ２０により排紙トレイに排紙される。

以上で片面印刷は完了となるが、両面印刷を行う場合は、定着部１７で定着された記録材Ｐは搬送切り替え手段であるフラッパ３１によって両面反転ローラ３２に搬送される。両面反転ローラ３２は、記録材Ｐが定着部１７を通過した後の所定タイミングで逆回転し、記録材Ｐを両面搬送路に搬送する。両面搬送路において、記録材Ｐは両面搬送ローラ３３、３４、再給紙ローラ３５により搬送される。記録材Ｐが再給紙センサ６０を通過し再給紙ローラ３５に搬送されると、記録材Ｐは再びレジストローラ１６に搬送され、裏面にも画像形成が行われる。両面に画像形成が行われた記録材Ｐは、排紙ローラ２０により排紙トレイに排紙される。

エンジン制御部３００は、画像形成装置１００の制御を行うためのＣＰＵや電気回路が制御基板上に搭載されているエンジン制御部３００には、以下で説明する検知装置としてのカラーセンサ２００の当接離間を制御する当接離間制御部３０１も搭載されている。
さらに、エンジン制御部３００は、カラーセンサ２００、カラーセンサ２００を当接離間するための駆動源であるＤＣモータ２０１、カラーセンサ２００の当接離間状態を検知する当接離間センサ２０５なども制御している。また、エンジン制御部３００は、記録材Ｐを給紙搬送するための駆動源である給紙モータ、記録材Ｐを両面搬送路に搬送するための駆動源である両面搬送モータ、プロセスカートリッジ５を駆動するための駆動源の制御や、画像形成に関する制御などを行う。

次に、検知装置であるカラーセンサ２００による検知用画像であるトナーパッチを測色する方法について説明する。エンジン制御部３００は、不図示の画像コントローラから画質調整を実行する指示を受けると、記録材Ｐに図８に示すような検知用画像であるトナーパッチＴの形成を行う。トナーパッチＴは、各色について、濃度が異なる複数のパターンの画像を、記録材Ｐの搬送方向と直交するする幅方向中央部に、搬送方向に沿って一列に形成したものである。

トナーパッチＴが形成された記録材Ｐは、定着部１７により定着され、両面反転ローラ３２により反転され、両面搬送路を搬送される。検知装置としてのカラーセンサ２００は、両面搬送路に沿って配置されており、両面搬送路を搬送されている記録材Ｐに形成されたトナーパッチＴを測色する。なお、測色方法としては、回折格子を用いる分光方式でもよいし、ＲＧＢフィルタを用いる方式でもよい。測色された記録材Ｐは、排紙ローラ２０まで搬送され、排紙トレイに排紙される。カラーセンサ２００で検知した検知結果に応じて、画像コントローラは色補正用のデータを作成し、画像データの補正を行う。また、カラーセンサ２００で検知した検知結果に応じて、エンジン制御部３００は、画像形成手段による画像形成条件の制御を行う。なお、ここでは一例としてトナーパッチＴの色味を測色して色味を補正する方法について説明したが、トナーパッチＴの濃度を検知して濃度補正を行ったり、トナーパッチＴの位置を検知して位置補正を行ったりするキャリブレーションを行ってもよい。また、濃度補正や位置補正は、中間転写ベルト８の近傍に配置された不図示のセンサにより、中間転写ベルト上に形成されたパッチを検知することで実行してもよい。また、トナーパッチＴを検知する場合はトナーパッチＴが被検知材となるし、記録材Ｐを検知する場合は、記録材Ｐが被検知材ともなる。また、トナーパッチＴが形成された記録材Ｐを合わせて被検知材としてもよい。

［カラーセンサ２００の説明］
図２は、カラーセンサ２００の概略構成図である。図２（ａ）において、駆動手段としての当接離間モータ２０１は、減速ギヤ２０２及び偏芯カム２０３ａ、２０３ｂを介して可動板２０６を駆動する。可動板２０６は、図２（ａ）における図面手前方向と奥方向に往復運動するように構成されている。また、可動板２０６は押しバネ２１０ａ〜ｄによって図面奥方向に付勢されている。

偏芯カム２０３ａ、２０３ｂと同軸上にはセンサフラグ２０４が配置されており、当接離間センサ２０５によりセンサフラグ２０４を検知することで、偏芯カム２０３ａ、２０３ｂの回転位置を検知できる。ここでは、センサフラグ２０４は小フラグ２０４ａと大フラグ２０４ｂを有する構成となっている。小フラグ２０４ａより大フラグ２０４ｂの方が、幅が広い構成となっている。この２つのフラグの役割については、後に詳しく説明する。なお、ここでは一例として偏芯カムが２つある構成を説明したが、これに限られるものではなく、偏芯カムは複数でも１つでもよい。

カラーセンサ２００の内部構成は、図２（ｂ）に例示するように、記録材Ｐからの拡散反射光を分光する回折格子１１５を有し、回折格子１１５によって分光された光を受光素子１１２で受光する構成となっている。光源１１１からの光路中には、光源１１１からの照射光を記録材Ｐに集光するレンズを備えた導光部材１１３が配置されている。また、記録材Ｐから回折格子１１５に至る光路中には、反射光を回折格子１１５に集光するレンズを備えた導光部材１１４と、スリット１１６が配置されている。回折格子１１５により分光された光は、受光素子１１２により受光される。なお、カラーセンサ２００の構成は、図示の構成に限定されるものではなく、分光手段としての回折格子１１５ではなくＲＧＢフィルタなどを有する構成であってもよい。

［制御ブロック図の説明］
図３は、画像形成装置１００における制御ブロック図を示している。なお、ここでは一例としてエンジン制御部３００内の当接離間制御部３０１によるモータやセンサなどの制御を説明するが、モータの制御などを専用のＡＳＩＣやマイコンを用いて行うことも可能である。

当接離間制御部３０１は、制御ロジック部３１０を備えており、制御ロジック部３１０からの指示に基づいて出力部３１３は当接離間モータ駆動回路３５０に当接離間モータ駆動信号を出力する。当接離間モータ駆動回路３５０は、受信した当接離間モータ駆動信号に応じて、当接離間モータ２０１の駆動を制御する。

当接離間センサ２０５により、センサフラグ２０４を検知した結果は、インターフェース回路である当接離間検知回路３５１を介して、当接離間センサ信号として、入力部３１４に入力される。制御ロジック部３１０は、入力部３１４からの信号に基づき、センサフラグ２０４の回転位置を検知することができる。センサフラグ２０４の回転位置は、当接離間センサ信号の“Ｈ”、“Ｌ”論理の変化により検知する。計時部３１１は論理信号が検知されている時間をカウントし、レジスタ部３１２は計時部３１１によりカウントされた時間を保持する。

通信部３１５は、制御ロジック部３１０からカラーセンサ２００を制御する、またはカラーセンサ２００により検知した結果を制御ロジック部３１０に送信するための通信を行う。通信部３１５からのシリアル通信信号により駆動指示を受けて、カラーセンサ駆動回路３５２はカラーセンサ２００を駆動させる。

当接離間モータ２０１は、ＤＣブラシモータであり電圧を印加することで回転駆動する。このモータは回転速度制御をしていないため、モータ回転速度はモータの負荷トルクに応じて変化する。モータの負荷トルクが大きいとモータ回転速度は遅くなり、モータの負荷トルクが小さいとモータ回転速度は速くなる。当接離間センサ２０５は光学式のフォトインタラプタである。当接離間センサ２０５は発光部と受光部からなり、発光部と受光部は対向するように配置されている。発光部と受光部との間に遮光部材としてのセンサフラグ２０４が通過することにより当接離間センサ信号の論理が変化する。当接離間センサ２０５が遮光状態の場合は当接離間センサ信号の論理は“Ｈ”となり、当接離間センサ２０５が透光状態の場合は当接離間センサ信号の論理は“Ｌ”となる。この論理の変化を上述の計時部３１１で検知している。

［カラーセンサ２００の当接離間の説明］
図４は、カラーセンサ２００の当接状態、又は離間状態を示した図である。図４（ａ）、（ｂ）を用いて、カラーセンサ２００の当接離間方法について説明する。図４（ａ）、（ｂ）は、カラーセンサ２００と搬送路Ｒの断面図である。この図において、可動板２０６は左右方向に可動する。

図４（ａ）は可動板２０６が図面左方向に位置しており、カラーセンサ２００が記録材Ｐから離間する離間位置にある状態を示している。図４（ｂ）は可動板２０６が図面右方向に位置しており、カラーセンサ２００が記録材Ｐに当接する当接位置にある状態を示している。記録材Ｐ上には、トナーパッチＴが形成されており、記録材Ｐは搬送路Ｒの図面上方向から下方向に搬送される。

カラーセンサ２００は、トナーパッチＴが形成された記録材Ｐが搬送されてくると、トナーパッチＴを検知するために当接位置に移動する。そして、当接位置においてトナーパッチＴを検知する。一方、トナーパッチＴを検知しない場合は、記録材Ｐの搬送を妨げないように、カラーセンサ２００は離間位置に移動する。なお、ここでは一例として記録材Ｐを搬送している状態でトナーパッチＴを検知する方法について説明した。しかし、これに限られるものではなく、記録材Ｐを停止させた状態でトナーパッチＴを検知する方法であってもよい。

［カラーセンサ２００の当接離間動作の説明］
図５は、カラーセンサ２００の当接離間動作を示すタイミングチャートである。図５を用いて、カラーセンサ２００を当接離間させた場合におけるセンサフラグ２０４の回転位置と当接離間センサ２０５の検知結果とについて説明する。

まず、時間Ｔ０においてカラーセンサ２００は離間位置にある状態とする。エンジン制御部３００は、時間Ｔ０において当接離間モータ駆動信号をＯＦＦからＯＮに切り替える。当接離間モータ駆動信号がＯＮとなると、当接離間モータ２０１は、停止状態（駆動速度０）から加速して、当接離間モータ２０１の負荷トルクに応じた所定の駆動速度となる。当接離間モータ２０１が駆動されると、押しバネ２１０により付勢された偏芯カム２０３が回転し、押しバネ２１０のバネ力により当接離間モータ２０１にかかる負荷トルクが変化する。

時間Ｔ１からＴ３にかけて、偏芯カム２０３は当接離間モータ２０１により駆動されることにより、偏芯カム２０３の回転半径が小さくなる。カラーセンサ２００を離間位置にさせていた偏芯カム２０３の回転半径が小さくなることで、カラーセンサ２００は離間位置から当接位置へと移動する。なお、離間位置から当接位置へ遷移する間は、カラーセンサ２００の位置が不定となる不定状態（第１の不定状態）となる。カラーセンサ２００が離間位置から当接位置に遷移する間は、押しバネ２１０のバネ力にアシストされて、当接離間モータ２０１の負荷トルクは小さくなる。当接離間モータ２０１の負荷トルクが小さくなると、当接離間モータ２０１の回転速度は速くなる。

偏芯カム２０３が回転していくと、偏芯カム２０３の回転にともない、センサフラグ２０４も回転する。カラーセンサ２００が当接位置に近づいた時間Ｔ２からＴ３にかけて、センサフラグ２０４の小フラグ２０４ａが当接離間センサ２０５を遮光状態とすると、センサ論理は“Ｈ”になる。この時間Ｔ２からＴ３までのセンサ論理が“Ｈ”である期間をΔＴｓとする。時間Ｔ３の後に、小フラグ２０４ａが当接離間センサ２０５を通過して透光状態とすると、センサ論理は“Ｌ”になる。

時間Ｔ３において、カラーセンサ２００が当接位置に移動すると、可動板２０６は押しバネ２１０のバネ力で両面搬送路Ｒに当接される。この場合は偏芯カム２０３にはバネ力は加わらず、当接離間モータ２０１の負荷トルクは一定になる。よって、時間Ｔ３からＴ４までは一定の不可トルクで偏芯カム２０３は回転される。

時間Ｔ４になると、カラーセンサ２００は当接位置から離間位置への遷移を開始する。時間Ｔ４からＴ６にかけて、偏芯カム２０３は当接離間モータ２０１により駆動されることにより、偏芯カム２０３の回転半径が大きくなる。カラーセンサ２００を当接位置にさせていた偏芯カム２０３の回転半径が大きくなることで、カラーセンサ２００は当接位置から離間位置へと移動する。なお、当接位置から離間位置へ遷移する間は、カラーセンサ２００の位置が不定となる不定状態（第２の不定状態）となる。

偏芯カム２０３は、押しバネ２１０のバネ力に抗してカラーセンサ２００を離間位置へと遷移させるため、当接離間モータ２０１にかかる負荷トルクは徐々に大きくなる。当接離間モータ２０１の負荷トルクが大きくなると、当接離間モータ２０１の回転速度は遅くなる。

偏芯カム２０３が回転していくと、偏芯カム２０３の回転にともない、センサフラグ２０４も回転する。カラーセンサ２００が離間位置に近づいた時間Ｔ５からＴ６にかけて、センサフラグ２０４の大フラグ２０４ｂが当接離間センサ２０５を遮光状態とすると、センサ論理は“Ｈ”になる。この時間Ｔ５からＴ６までのセンサ論理が“Ｈ”である期間をΔＴｌとする。時間Ｔ６の後に、大フラグ２０４ｂが当接離間センサ２０５を通過して透光状態とすると、センサ論理は“Ｌ”になる。こうして、偏芯カム２０３を１周させると、エンジン制御部３００は時間Ｔ７において、エンジン制御部３００は、当接離間モータ駆動信号をＯＮからＯＦＦに切り替える。

時間Ｔ２からＴ３であるΔＴｓ期間においての当接離間モータ２０１の負荷トルクＬｓは、時間Ｔ５からＴ６であるΔＴｌ期間においての当接離間モータ２０１の負荷トルクＬｌより小さい。よって、ΔＴｓ期間における当接離間モータ２０１の回転速度Ｖｓは、ΔＴｌ期間における当接離間モータ２０１の回転速度Ｖｌより速くなる。このような、各期間における当接離間モータ２０１の回転速度を鑑みて、当接離間モータ２０１の回転速度が速くなる、カラーセンサ２００が離間状態から当接状態に遷移する期間において、小フラグ２０４ａにより当接離間センサ２０５を遮光状態とする。さらに、当接離間モータ２０１の回転速度が遅くなる、カラーセンサ２００が当接状態から離間状態に遷移する期間において、大フラグ２０４ｂにより当接離間センサ２０５を遮光状態とする。

このように、回転速度の速い期間に幅の狭いフラグを、回転速度の遅い期間に幅の広いフラグを、それぞれ対応させた構成とした。例えば押しバネ２１０や当接離間モータ２０１などの各部材のバラつきなどにより、当接離間モータ２０１にかかる負荷がばらついて回転速度が変化してしまう可能性がある。しかし、回転速度に多少ばらつきが出たとしても、当接離間センサ２０５におけるフラグの検知期間は、ΔＴｓ＜ΔＴｌという関係にすることができる。よって、当接離間モータ２０１の回転速度にばらつきがある構成であったとしても、ΔＴｓとΔＴｌを比較することにより、カラーセンサ２００が当接状態にあるのか、離間状態にあるのかを精度よく検知することができる。

さらに、当接離間センサ２０５の論理が“Ｈ”から“Ｌ”に切り替わるタイミングと、カラーセンサ２００が当接状態になる、又は離間状態になるという遷移のタイミングを合わせることができる。つまり、カラーセンサ２００が離間状態から当接状態に切り替わったタイミングで“Ｌ”に切り替わる、又はカラーセンサ２００が当接状態から離間状態に切り替わったタイミングで“Ｌ”に切り替わるように、フラグを構成することができる。これにより、例えば“Ｌ”に切り替わったタイミングで当接離間モータ２０１の駆動を停止することで、偏芯カム２０３の停止位置を精度よく制御することもできる。

［カラーセンサ２００の当接離間位置検知のフローチャート］
図６は、カラーセンサ２００の当接離間検知について示したフローチャートである。Ｓ６０１において、エンジン制御部３００はカラーセンサ２００の当接離間初期化シーケンスを開始する。Ｓ６０２において、エンジン制御部３００は当接離間モータ２０１の駆動を開始する。

Ｓ６０３において、エンジン制御部３００は当接離間モータ２０１を駆動させながら、当接離間センサ２０５により検知される当接離間センサ信号を読み取り、当接離間センサ信号の立ち上がりエッジがあるか否かを判断する。立ち上がりエッジでないと判断するとＳ６０３の判断を繰り返し、立ち上がりエッジであると判断すると、Ｓ６０４に進む。Ｓ６０４において、エンジン制御部３００は計時部３１１によるカウントを開始する。

Ｓ６０５において、エンジン制御部３００は当接離間センサ信号の立ち下がりエッジがあるか否かを判断する。立ち下がりエッジでないと判断するとＳ６０５の判断を繰り返し、立ち下がりエッジであると判断すると、Ｓ６０６に進む。Ｓ６０６において、エンジン制御部３００は計時部３１１によるカウントを停止する。Ｓ６０７において、エンジン制御部３００は計時部３１１によるカウント結果をΔＴ１としてレジスタ部３１２に格納する。

Ｓ６０８において、エンジン制御部３００は引き続き当接離間モータ２０１を駆動させながら、当接離間センサ２０５により検知される当接離間センサ信号を読み取り、当接離間センサ信号の立ち上がりエッジがあるか否かを判断する。立ち上がりエッジでないと判断するとＳ６０８の判断を繰り返し、立ち上がりエッジであると判断すると、Ｓ６０９に進む。Ｓ６０９において、エンジン制御部３００は計時部３１１によるカウントを開始する。

Ｓ６１０において、エンジン制御部３００は当接離間センサ信号の立ち下がりエッジがあるか否かを判断する。立ち下がりエッジでないと判断すると、Ｓ６１０の判断を繰り返し、立ち下がりエッジであると判断すると、Ｓ６１１に進む。Ｓ６１１において、エンジン制御部３００は計時部３１１によるカウントを停止する。Ｓ６１２において、エンジン制御部３００は計時部３１１によるカウント結果をΔＴ２としてレジスタ部３１２に格納する。Ｓ６１３において、エンジン制御部３００は当接離間モータ２０１の駆動を停止する。

Ｓ６１４において、エンジン制御部３００はレジスタ部３１２に格納したΔＴ１とΔＴ２を比較し、ΔＴ１＜ΔＴ２であるか否かを判断する。つまり、偏芯カム２０３を１回転させた場合における当接離間センサ２０５による検知結果であるΔＴ１とΔＴ２を比較する。ΔＴ１の方が短い場合はＳ６１５に進み、ΔＴ２の方が短い場合はＳ６１６に進む。Ｓ６１５において、エンジン制御部３００はΔＴ１を検知した期間が小フラグに対応する期間であると判断し、ΔＴ１をΔＴｓと、ΔＴ２をΔＴｌと対応付けすることができる。ΔＴ２がΔＴｌに対応する期間であれば、Ｓ６１３において当接離間モータ２０１の駆動を停止した状態で、カラーセンサ２００は離間状態となる。カラーセンサ２００の初期化シーケンスにおいては、フラグの検知とカラーセンサ２００を離間状態にすることで、初期化を完了したと判断することができる。

一方、Ｓ６１６において、エンジン制御部３００はΔＴ２を検知した期間が小フラグに対応する期間であると判断し、ΔＴ１をΔＴｌと、ΔＴ２をΔＴｓと対応付けすることができる。ΔＴ１がΔＴｌに対応する期間であれば、Ｓ６１３において当接離間モータ２０１の駆動を停止した状態で、カラーセンサ２００は当接状態となる。カラーセンサ２００の初期化シーケンスにおいては、フラグの検知とカラーセンサ２００を離間状態にすることで、初期化を完了したと判断することができる。

よって、Ｓ６１７において、エンジン制御部３００は当接離間モータ２０１の駆動を開始する。Ｓ６１８において、エンジン制御部３００は当接離間センサ信号の立ち下がりエッジがあるか否かを判断する。立ち下がりエッジでないと判断すると、Ｓ６１８の判断を繰り返し、立ち下がりエッジであると判断すると、Ｓ６１９に進む。Ｓ６１９において、エンジン制御部３００は当接離間モータ２０１の駆動を停止する。このように、カラーセンサ２００を離間状態にすることで、初期化を完了したと判断することができる。Ｓ６２０において、エンジン制御部３００はカラーセンサ２００の当接離間初期化シーケンスを終了する。

［カラーセンサ２００のトナーパッチＴの検知のフローチャート］
図７は、カラーセンサ２００によるトナーパッチＴの検知について示したフローチャートである。Ｓ７０１において、エンジン制御部３００は図６で説明したカラーセンサ２００の当接離間初期化シーケンスを行う。初期化シーケンスの後、Ｓ７０２において、エンジン制御部３００はカラーセンサ２００を当接状態にするために当接離間モータ２０１の駆動を開始する。Ｓ７０３において、エンジン制御部３００は当接離間センサ信号の立ち下がりエッジがあるか否かを判断する。立ち下がりではないと判断するとＳ７０３の判断を繰り返し、立ち下がりエッジであると判断するとＳ７０４に進む。Ｓ７０４において、エンジン制御部３００は当接離間モータ２０１の駆動を停止する。

Ｓ７０５において、エンジン制御部３００は記録材ＰにトナーパッチＴを形成する。Ｓ７０６において、エンジン制御部３００はトナーパッチＴが形成された記録材Ｐがカラーセンサ２００まで搬送されたか否かを判断する。記録材Ｐの搬送タイミングは、両面搬送路Ｒに備えらえた搬送センサを記録材Ｐが通過したタイミングを基に判断する。記録材Ｐがカラーセンサ２００まで搬送されていないと判断するとＳ７０６の判断を繰り返し、記録材Ｐがカラーセンサ２００まで搬送されていると判断するとＳ７０７に進む。

Ｓ７０７において、エンジン制御部３００はカラーセンサ２００にトナーパッチＴの検知を行わせる。Ｓ７０８において、エンジン制御部３００はカラーセンサ２００をトナーパッチＴが通過したか否かを判断する。カラーセンサ２００を通過していないと判断するとＳ７０８の判断を繰り返し、カラーセンサ２００を通過していると判断するとＳ７０９に進む。Ｓ７０９において、エンジン制御部３００は当接離間モータ２０１の駆動を開始する。Ｓ７１０において、エンジン制御部３００は当接離間センサ信号の立ち下がりエッジがあるか否かを判断する。立ち下がりエッジでないと判断するとＳ７１０の判断を繰り返し、立ち下がりエッジであると判断すると、Ｓ７１１に進む。Ｓ７１１において、エンジン制御部３００は当接離間モータ２０１の駆動を停止し、カラーセンサ２００によるトナーパッチＴの検知を終了する。

このように、当接離間モータ２０１の回転速度の速い期間に幅の狭いフラグを、回転速度の遅い期間に幅の広いフラグを、それぞれ対応させた構成とした。例えば押しバネ２１０や当接離間モータ２０１などの各部材のバラつきなどにより、当接離間モータ２０１にかかる負荷がばらついて回転速度が変化してしまう可能性がある。しかし、回転速度に多少ばらつきが出たとしても、当接離間センサ２０５におけるフラグの検知期間は、ΔＴｓ＜ΔＴｌという関係にすることができる。よって、エンコーダなどを用いない当接離間モータ２０１の回転速度にばらつきがある簡易な構成であったとしても、ΔＴｓとΔＴｌを比較することにより、カラーセンサ２００が当接状態にあるのか、離間状態にあるのかを精度よく検知することができる。

なお、ここでは一例としてセンサフラグ２０４により当接離間センサ２０５を遮光状態とする期間に応じて、カラーセンサ２００が当接状態であるか離間状態であるかを判断したが、これに限られるものではない。例えば、センサフラグ２０４の形状を逆にしてもよい。つまり、当接離間センサ２０５の論理が逆になり、センサフラグ２０４により当接離間センサ２０５を透光状態とする期間に応じて、カラーセンサ２００が当接状態であるか離間状態であるかを判断することができる。この場合も、当接離間モータ２０１の回転速度の速い期間に幅の狭い第１の切欠きを、回転速度の遅い期間に幅の広い第２の切欠きを、それぞれ対応させた構成とする。回転速度に多少ばらつきが出たとしても、当接離間センサ２０５における切欠き（透光状態）の検知期間は、ΔＴｓ＜ΔＴｌという関係にすることができる。よって、当接離間モータ２０１の回転速度にばらつきがある構成であったとしても、ΔＴｓとΔＴｌを比較することにより、カラーセンサ２００が当接状態にあるのか、離間状態にあるのかを精度よく検知することができる。

２００ カラーセンサ
２０１ 当接離間モータ
２０３ 偏芯カム
２０４ センサフラグ
２０５ 当接離間センサ

Claims (16)

1. 被検知材を検知する検知装置であって、
   被検知材に対して光を発光する第１の発光手段と、
   前記被検知材からの反射光を受光する第１の受光手段と、
   前記被検知材に当接する当接位置、又は前記被検知材から離間する離間位置に検知装置の位置を切り替える切り替え手段と、
   前記切り替え手段を駆動する駆動手段と、
   前記離間位置から前記当接位置への第１の移動、及び前記当接位置から前記離間位置への第２の移動を検知する検知手段と、を備え、
   前記検知手段による前記第１の移動を検知する第１の期間は、前記第２の移動を検知する第２の期間より短いことを特徴とする検知装置。
2. 前記離間位置から前記当接位置に移動する方向に向けて、検知装置を付勢する付勢手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の検知装置。
3. 前記駆動手段により前記第１の移動を行う場合における前記駆動手段にかかる第１の負荷は、前記第２の移動を行う場合における前記駆動手段にかかる第２の負荷より小さいことを特徴とする請求項１又は２に記載の検知装置。
4. 前記駆動手段は、前記第１の負荷がかかる場合は第１の速度で回転し、前記第２の負荷がかかる場合は前記第１の速度よりも遅い第２の速度で回転する、ＤＣモータであることを特徴とする請求項３に記載の検知装置。
5. 前記切り替え手段は、回転位置に応じて回転半径が異なる偏芯カムであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の検知装置。
6. 前記検知手段は、光を発光する第２の発光手段と、前記第２の発光手段から発光される光を受光する第２の受光手段と、前記切り替え手段の回転に応じて回転し前記第２の発光手段から発光される光を遮光する、又は透光するフラグと、をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の検知装置。
7. 前記フラグは、前記第１の移動を行う場合に前記第２の発光手段から発光される光を遮光する第１のフラグと、前記第２の移動を行う場合に前記第２の発光手段から発光される光を遮光する第２のフラグと、を備え、
   前記第１のフラグの幅は、前記第２のフラグの幅より狭いことを特徴とする請求項６に記載の検知装置。
8. 前記離間位置から前記当接位置へ切り替わるタイミングは、前記第１のフラグが前記第２の発光手段から発光される光の遮光を終了するタイミングに対応し、前記当接位置から前記離間位置へ切り替わるタイミングは、前記第２のフラグが前記第２の発光手段から発光される光の遮光を終了するタイミングに対応することを特徴とする請求項７に記載の検知装置。
9. 前記フラグは、前記第１の移動を行う場合に前記第２の発光手段から発光される光を透光する第１の切欠きと、前記第２の移動を行う場合に前記第２の発光手段から発光される光を透光する第２の切欠きと、を備え、
   前記第１の切欠きの幅は、前記第２の切欠きの幅より狭いことを特徴とする請求項６に記載の検知装置。
10. 前記離間位置から前記当接位置へ切り替わるタイミングは、前記第１の切欠きが前記第２の発光手段から発光される光の透光を終了するタイミングに対応し、前記当接位置から前記離間位置へ切り替わるタイミングは、前記第２の切欠きが前記第２の発光手段から発光される光の透光を終了するタイミングに対応することを特徴とする請求項９に記載の検知装置。
11. 前記検知手段の検知結果に応じて、前記駆動手段の駆動を制御する制御手段を備え、
    前記制御手段は、前記切り替え手段を１回転させる間、前記駆動手段を駆動させた後に停止させ、前記切り替え手段を１回転させる間において、前記検知手段により前記第１の期間、及び前記第２の期間のいずれを先に検知したかを判断し、
    前記第１の期間を先に検知した場合は、前記駆動手段をそのまま停止させ、前記第２の期間を先に検知した場合は、前記第２の期間を再び検知するまで前記駆動手段を駆動させた後に停止させることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の検知装置。
12. 前記制御手段は、前記検知装置が前記離間位置に移動したことを検知すると、前記駆動手段の駆動を停止させることを特徴とする請求項１１に記載の検知装置。
13. 被検知材を検知する検知装置であって、
    被検知材に対して光を発光する第１の発光手段と、
    前記被検知材からの反射光を受光する第１の受光手段と、
    前記被検知材に当接する当接位置、又は前記被検知材から離間する離間位置に検知装置の位置を切り替える切り替え手段と、
    前記離間位置から前記当接位置に移動する方向に向けて、検知装置を付勢する付勢手段と、
    光を発光する第２の発光手段と、
    前記第２の発光手段から発光される光を受光する第２の受光手段と、
    前記切り替え手段の回転に応じて回転し、前記第２の発光手段から発光される光を遮光する、又は透光するフラグと、を備え、
    前記フラグは、前記第１の移動を行う場合に前記第２の発光手段から発光される光を遮光する第１のフラグと、前記第２の移動を行う場合に前記第２の発光手段から発光される光を遮光する第２のフラグと、を有し、
    前記第１のフラグの幅は、前記第２のフラグの幅より狭いことを特徴とする検知装置。
14. 被検知材を検知する検知装置であって、
    被検知材に対して光を発光する第１の発光手段と、
    前記被検知材からの反射光を受光する第１の受光手段と、
    前記被検知材に当接する当接位置、又は前記被検知材から離間する離間位置に検知装置の位置を切り替える切り替え手段と、
    前記離間位置から前記当接位置に移動する方向に向けて、検知装置を付勢する付勢手段と、
    光を発光する第２の発光手段と、
    前記第２の発光手段から発光される光を受光する第２の受光手段と、
    前記切り替え手段の回転に応じて回転し、前記第２の発光手段から発光される光を遮光する、又は透光するフラグと、を備え、
    前記フラグは、前記第１の移動を行う場合に前記第２の発光手段から発光される光を透光する第１の切欠きと、前記第２の移動を行う場合に前記第２の発光手段から発光される光を透光する第２の切欠きと、を有し、
    前記第１の切欠きの幅は、前記第２の切欠きの幅より狭いことを特徴とする検知装置。
15. 検知用の画像を記録材に形成する画像形成手段と、
    前記検知用の画像を検知する請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の検知装置と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
16. 検知用の画像を記録材に形成する画像形成手段と、
    前記検知用の画像を検知する検知装置と、
    前記検知装置による検知結果に応じて、前記画像形成手段による画像形成条件を制御する制御手段と、を備え、
    前記検知装置は、被検知材に対して光を発光する第１の発光手段と、前記被検知材からの反射光を受光する第１の受光手段と、前記被検知材に当接する当接位置、又は前記被検知材から離間する離間位置に検知装置の位置を切り替える切り替え手段と、前記切り替え手段を駆動する駆動手段と、前記離間位置から前記当接位置への第１の移動、及び前記当接位置から前記離間位置への第２の移動を検知する検知手段と、を有し、
    前記検知手段による前記第１の移動を検知する第１の期間は、前記第２の移動を検知する第２の期間より短いことを特徴とする画像形成装置。
    

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