JP4661372B2 - 光量制御装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、光量制御装置及びこの光量制御装置を備えた画像形成装置に関する。

従来より、レーザ式のプリンタや複写機等の画像形成装置が用いられている。この種の画像形成装置では、画像形成が行われる紙等の記録媒体が全て同位置に搬送されれば、記録媒体上において同位置に画像を形成することができるようになっているが、その搬送経路中に発生する各種のすべりや記録媒体の曲がりにより位置ずれが発生する場合があり、この位置ずれにより画像形成位置にずれが生じる。

そのため、搬送方向（副走査方向）に関しては、画像形成直前のレジストローラにより位置あわせが通常行われている。また、搬送方向と直行する方向（主走査方向）に関しては、密着型ラインセンサ等で構成された端部検知センサによって主走査方向の通過位置を検出し、通過位置に応じて画像形成位置を決定することで位置あわせを行う技術が提案されている。この密着型ラインセンサは、記録媒体を照射する照明用ＬＥＤと、記録媒体からの反射光により記録媒体の位置を検知するフォトセンサとから構成される。

ところで、上述した照明用ＬＥＤの光量は時間経過とともに低下し、この光量低下により正確な書き込み位置の決定ができないという問題がある。そのため、従来、照明用ＬＥＤの光量の経時低下により記録媒体（記録紙）の検出機能が低下しても、定期的或いは必要に応じコンパレータの閾値補正、又は端部検知センサの照明用ＬＥＤの補正を行うことで、白地と黒地との判別を行う技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−２４８８０４号公報

しかしながら、特許文献１の技術は、照明用ＬＥＤの駆動電圧が高く設定されることになるため、通常最も多く使用される白紙等の記録媒体を利用する場合には、照明用ＬＥＤの光量過剰によりフォトセンサの寿命が短くなるという問題があり、特に端部検知センサ等に使用される密着型ラインセンサは単価が高額であるため、交換に要するユーザの金銭的な負担が増大するという問題がある。

本発明の課題は、フォトセンサの寿命を延命させることが可能な光量制御装置及び画像形成装置を提供することである。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、
電力源から供給される駆動電流により発光する発光手段及び当該発光手段から照射された光の被照射媒体からの反射光を検知する光検知手段を有するフォトセンサと、
前記電力源から前記発光手段に供給される駆動電流量を制御する制御手段と、
前記光検知手段からの検知信号に基づいて、前記被照射媒体の色及び／又は濃度を判定する判定手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記判定手段による前記被照射媒体の色及び／又は濃度の判定中において、前記供給される駆動電流量を最大として、前記判定手段の判定結果に対応する駆動電流量を特定し、前記発光手段に供給される駆動電流量を前記特定した駆動電流量にして、所定の搬送経路に沿って搬送される前記被照射媒体の端部を前記光検知手段により検知させることを特徴としている。

更に、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、
前記発光手段に対し、点灯開始を指示する点灯開始信号を出力する点灯開始信号出力手段と、
前記判定手段に対し、前記被照射媒体の色及び／又は濃度の判定開始を指示する判定開始信号を出力する判定開始信号出力手段と、を更に備え、
前記判定開始信号出力手段は、前記点灯開始信号により前記発光手段が点灯された後に、前記判定開始信号を出力することを特徴としている。

更に、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、
前記発光手段は、複数の発光素子を有し、
前記制御手段は、各発光素子を個別にＯＮ／ＯＦＦ制御し、前記複数の発光素子を交互又は所定のタイミングにおいて各素子の点灯時間が同等となるよう点灯させることを特徴としている。

更に、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、
前記制御手段は、前記光検知手段により検知された反射光の光量が所定の値より低い場合に、前記複数の発光素子を同時に点灯させることを特徴としている。

更に、請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、
前記フォトセンサは、密着型ラインセンサあって、
前記発光手段は、複数の発光素子がライン状に配列されてなる発光素子アレイを有し、
前記光検知手段は、複数の受光素子がライン状に配列されてなる受光素子アレイであることを特徴としている。

更に、請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、
前記発光素子アレイに対し、点灯開始を指示する点灯開始信号を出力する点灯開始信号出力手段と、
前記受光素子アレイに対し、前記点灯開始信号の出力から所定の時間経過後、前記検知信号の送信開始を指示する送信開始信号を出力する送信開始信号出力手段と、
前記判定手段に対し、前記被照射媒体の色及び／又は濃度の判定開始を指示する判定開始信号を出力する判定開始信号出力手段と、を更に備え、
前記判定開始信号出力手段は、前記送信開始信号が出力された後に、前記判定開始信号を出力することを特徴としている。

更に、請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、
前記送信開始信号出力手段は、所定の時間間隔毎に前記送信開始信号を出力し、
前記受光素子アレイは、前記送信開始信号を基準として前記検知信号を送信し、
前記制御手段は、前記発光素子アレイの点灯に係る信号のパルス幅を変調するＰＷＭ方式により前記供給される駆動電流量を制御し、前記発光素子アレイの点灯に係る信号のパルス幅を、前記送信開始信号の出力間隔より大としたことを特徴としている。

更に、請求項８に記載の発明は、請求項６又は７に記載の発明において、
前記発光手段は、前記発光素子アレイが並列に複数配設された発光素子アレイ群であって、
前記制御手段は、各発光素子アレイを個別にＯＮ／ＯＦＦ制御し、前記配設された複数の発光素子アレイを交互又は所定のタイミングにおいて各発光素子アレイの点灯時間が同等となるよう点灯させることを特徴としている。

更に、請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の発明において、
前記制御手段は、前記受光素子アレイにより検知された反射光の光量が所定の値より低い場合に、前記複数のＬＥＤアレイを同時に点灯させることを特徴としている。

更に、請求項１０に記載の発明は、請求項１〜９の何れか一項に記載の発明において、
前記発光手段の発光色は、白色であることを特徴としている。

また、上記課題を解決するために、請求項１１に記載の発明は、
請求項１〜１０の何れか一項に記載の光量制御装置と、
記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、
を備えた画像形成装置であって、
前記光量制御装置の発光手段により照射される被照射媒体が、前記記録媒体であることを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、被照射媒体の色及び／又は濃度に応じた駆動電流量を発光手段に供給することにより、当該被照射媒体の色及び／又は濃度に適した駆動電流量を供給することが可能であるとともに、発光手段から照射される光量を抑えることが可能であるため、発光手段及び光検知手段の寿命を延命させることができ、フォトセンサ自体の寿命を延命させることができる。
また、発光手段からの光量を上昇させることができ、光検知手段により検知される反射光が鮮明となるため、被照射媒体の色及び／又は濃度を確実に判定することができる。

請求項２に記載の発明によれば、発光手段の点灯が安定した状態で、被照射媒体の色及び／又は濃度を判定することができる。

請求項３に記載の発明によれば、複数の発光素子を交互又は所定のタイミングにおいて各素子の点灯時間が同等となるよう点灯させることにより、フォトセンサの寿命を延命することができる。

請求項４に記載の発明によれば、反射光の光量が所定の値より低い場合に、光量を上昇させることができる。これにより、光検検知手段により検知される反射光が鮮明となるため、被照射媒体の色及び／又は濃度を確実に判定することができる。

請求項５に記載の発明によれば、フォトセンサとして、密着型ラインセンサを用いることができる。

請求項６に記載の発明によれば、発光素子アレイの点灯が安定した状態で、被照射媒体の色及び／又は濃度を判定することができる。

請求項７に記載の発明によれば、発光素子アレイの点灯に係る信号のパルス幅を、送信開始信号の出力間隔より大としたため、発光手段に供給される駆動電流量を光検知信号の送信タイミングより精確に制御することができる。

請求項８に記載の発明によれば、複数の発光素子アレイを交互又は所定のタイミングにおいて各発光素子アレイの点灯時間が同等となるよう点灯させることにより、フォトセンサの寿命を延命することができる。

請求項９に記載の発明によれば、反射光の光量が所定の値より低い場合に、光量を上昇させることができる。これにより、光検検知アレイにより検知される反射光が鮮明となるため、被照射媒体の色及び／又は濃度を確実に判定することができる。

請求項１０に記載の発明によれば、発光手段の発光色が白色であるため、記録媒体の色、濃度を確実に判定することができる。

請求項１１に記載の発明によれば、請求項１〜１０の何れか一項に記載の光量制御装置を画像形成装置に適用することができる。

以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。ただし、発明の範囲は図示例に限定されないものとする。

＜第１の実施形態＞
図１に第１の実施形態における画像形成装置１００の構成を模式的に示す。この画像形成装置１００は、例えば、複写機、プリンタ、ファクシミリ及びこれらの諸機能を有する複合機等であって、電子写真方式により紙等の記録媒体Ｐに画像の形成を行う。

図１に示すように、画像形成装置１００は、原稿給紙部１、スキャナ部２、プリンタ部３、供給部５、搬送手段６等を有して構成されている。

原稿給紙部１は、原稿給紙台１１、原稿搬送機構（図示略）等を有し、原稿給紙台１１に載置された原稿Ｏを原稿搬送機構により１枚ずつスキャナ部２に搬送する。

スキャナ部２は、透明なコンタクトガラス２１の下部にＣＣＤ（Charge Coupled Device）２２や光源２３を備え、不図示のスキャナ制御部によりＣＣＤ２２等が駆動制御されて、コンタクトガラス２１に載置された原稿Ｏの画像データが読み取られる。具体的には原稿Ｏを光源２３からの照明により走査し、その反射光をＣＣＤ２２により結像して光電変換することにより画像データを生成し、後述する全体制御部４３へ出力する。

ここで、スキャナ部２に読み取られる画像は、図形や写真等のイメージデータに限らず、文字や記号等のテキストデータ等も含む。なお、ユーザは、原稿給紙部１から原稿Ｏを給紙する他、コンタクトガラス２１に原稿Ｏを直接載置することができる。

プリンタ部３は、回転可能に設けられた感光ドラム３１の周囲に、レジストローラ３２、位置検出部３３、帯電部３４、ＬＤユニット３５、現像部３６、転写部３７、定着部３８、クリーニング部３９等を備えている。

レジストローラ３２は、不図示の駆動手段により回転制御され、搬送手段６により搬送される記録媒体Ｐを感光ドラム３１に搬送するとともに、副走査方向のすべりや紙曲がりを補正する。

位置検出部３３は、感光ドラム３１の回転方向上流側に設けられており、記録媒体Ｐの主走査方向の片寄りを検知し、この片寄り検知信号を後述するプリンタ制御部４２に出力する。

帯電部３４は、感光ドラム３１表面に対してコロナ放電を行い、感光ドラム３１表面を一様に帯電させる。

また、帯電部３４より感光ドラム３１の回転方向下流側には、該感光ドラム３１の主走査方向にＬＤ（Laser Diode）光源を備えたＬＤユニット３５が設けられており、ＬＤユニット３５は、感光ドラム３１表面に対して、画像信号に基づいた像露光を行うことにより、露光した部分の感光ドラム３１の表面の電荷を減衰、消滅させて静電潜像を形成させる。なお、ＬＤユニット３５は、不図示の駆動回路を有しており、この駆動回路が後述する全体制御部４３により駆動制御されることで点灯／消灯を行う。

現像部３６は、ＬＤユニット３５より感光ドラム３１の回転方向下流側に設けられており、この現像部３６により、感光ドラム３１と同極に帯電したトナーが感光ドラム３１表面の静電潜像に付着される。

転写部３７は、現像部３６より感光ドラム３１の回転方向下流側に設けられており、この転写部３７と感光ドラム３１との間には、記録媒体Ｐが搬送される搬送経路６０ｃが設けられている。転写部３７は、記録媒体Ｐを感光ドラム３１に対して圧接させた状態で帯電させることによりトナーを記録媒体Ｐに吸着させてトナー像を転写するとともに、帯電した記録媒体Ｐを除電させることにより記録媒体Ｐを感光ドラム３１から分離させるようになっている。

定着部３８は、転写部３７の記録媒体Ｐの搬送経路下流側に設けられており、この定着部３８により、熱で溶融されたトナーが記録媒体Ｐに固定され、トナー像が記録媒体Ｐに定着される。

クリーニング部３９は、転写部３７より感光ドラム３１の回転方向下流側に設けられており、感光ドラム３１の表面に圧接されて残留トナーを除去、清掃する。

供給部５は、記録媒体Ｐが収容又は載置される複数の給紙トレイ５１と手差しトレイ５２とを備えている。給紙トレイ５１、手差しトレイ５２に収容又は載置された記録媒体Ｐはそれぞれ搬送経路６０ａを介してプリンタ部３に供給される。なお、図１には、２つの給紙トレイ５１をプリンタ部３の下方に上下に並べて配置したものを示したが、給紙トレイ５１の数や配置はこれに限定されるものではない。また、手差しトレイ５２は、画像形成装置１００の他側部に設けられており、同じく他側部に大容量の給紙トレイを設けることもできる。

搬送手段６は搬送経路６０ａ，６０ｂ，６０ｃ，６０ｄ及び搬送ローラ（図示略）等を備えている。記録媒体Ｐは、供給部５から搬送経路６０ａ，６０ｂ，６０ｃに沿ってプリンタ部３内の各部に搬送され、プリンタ部３から搬送経路６０ｄに沿って画像が形成された記録媒体Ｐが排紙トレイ５３に排出される。

次に、プリンタ部３の位置検出部３３について説明する。
図２は、上述した感光ドラム３１、レジストローラ３２及び位置検出部３３の概略構成を示す斜視図である。

同図に示すように、位置検出部３３は感光ドラム３１とレジストローラ３２の間、記録媒体Ｐの搬送経路上に設けられている。位置検出部３３は、先端検知センサ３３１、端部検知センサ３３２等により構成されている。なお、先端検知センサ３３１と端部検知センサ３３２が記録媒体Ｐの同じ側に設けられてもよいし、記録媒体Ｐを挟むように両側に設けられてもよく、記録媒体Ｐの搬送方向に対し、先端検知センサ３３１は位置検出部３３より上流に設けられることがより好ましい。

先端検知センサ３３１は、反射型フォトセンサ等であって、レジストローラ３２の駆動により搬送経路上を搬送される記録媒体Ｐの先端及び後端を検知し、この検知信号を後述する駆動部４１に出力する。

端部検知センサ３３２は、複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）がライン状に配列されてなるＬＥＤアレイを、副走査方向に並列して複数配設したＬＥＤアレイ群から構成される発光部３３２ａと、フォトトランジスタ等の複数の受光素子がライン状に配列されてなる受光部３３２ｂと、を備えた密着型ラインセンサである。受光部３３２ｂは、発光部３３２ａから照射された光の記録媒体Ｐによる反射光を検知し、この検知信号を後述する駆動部４１に出力する。なお、発光部３３２ａに含まれるＬＥＤアレイの数を１とすることとしてもよく、発光部３３２ａの発光色は、白色であることが好ましい。また、ＬＥＤアレイ群に含まれるＬＥＤアレイの数又はＬＥＤアレイに含まれるＬＥＤの数は任意であるものとする。

図３は、位置検出部３３に係る制御系（以下、位置制御系４０という）を示す図である。位置制御系４０は、駆動部４１、プリンタ制御部４２、全体制御部４３等から構成される。

駆動部４１は、不図示の電力源から供給される駆動電流を端部検知センサ３３２に供給することで発光部３３２ａをＯＮ／ＯＦＦ制御するとともに、端部検知センサ３３２の駆動を制御するための各種制御信号（ＣＬＫ，ＳＩ，ＬＥＤ＿ＣＯＮＴ１，ＬＥＤ＿ＣＯＮＴ２）を生成し、端部検知センサ３３２に出力することで、端部検知センサ３３２の動作を制御する。

駆動部４１から端部検知センサ３３２に入力される制御信号のうち、ＣＬＫ信号は、端部検知センサ３３２の受光部３３２ｂを駆動させるためのセンサ駆動クロック（例えば、５００ｋＨｚ〜１０００ｋＨｚ程度）であって、このＣＬＫ信号に基づいて端部検知センサ３３２の駆動と記録媒体Ｐの通過位置の計測とが行われるようになっている。ＳＩ信号は、ＶＩＤＥＯ信号の出力タイミングを指示するための信号であって、ＣＬＫ信号と同期して所定の時間（クロック）間隔毎に出力される。受光部３３２ｂは、このＳＩ信号の立ち上がりを基準として記録媒体Ｐの端部を検知し、その検知信号としてＶＩＤＥＯ信号を出力するようになっている。

またＬＥＤ＿ＣＯＮＴ１信号、ＬＥＤ＿ＣＯＮＴ２信号は、発光部３３２ａに含まれる各ＬＥＤアレイを個別にＯＮ／ＯＦＦ制御するための信号であって、ＬＥＤアレイの数ｎ（ｎ≧１）に１対１に対応するＬＥＤ＿ＣＯＮＴｎ（ｎはＬＥＤアレイの数）信号が生成され、各ＬＥＤアレイにそれぞれ入力されるようになっている。つまり、図３の例では二つのＬＥＤアレイが配設されていることを意味している。なお、発光部３３２ａにＬＥＤアレイが複数配設されている場合には、点灯の標準状態として各ＬＥＤアレイが交互又は所定のタイミングにおいて各ＬＥＤアレイの点灯時間が同等となるよう各ＬＥＤアレイがＯＮ／ＯＦＦ制御されるものとする。また、駆動部４１は、後述する光量制御処理（図５参照）における記録媒体Ｐの色及び／又は濃度の判定中において、発光部３３２ａに供給する駆動電流の供給量を最大とする。

図４は、駆動部４１の構成を示すブロック図である。
サンプルホールド回路４１１は、受光部３３２ｂから入力されるＶＩＤＥＯ信号をＣＬＫ信号に同期してサンプル及びホールドし、増幅回路４１２に出力する。増幅回路４１２は、サンプルホールド回路４１１から入力されるホールド結果を増幅し、コンパレータ４１３に出力する。コンパレータ４１３は、増幅回路４１２により増幅された信号の値を所定の値と比較し、この結果が所定の状態にあるときのＣＬＫ信号のクロック数を計数し、この計数結果を片寄り検知信号としてプリンタ制御部４２に出力する。また、増幅回路４１２による増幅後の信号は、Ａ／Ｄ変換回路４１４に入力される。Ａ／Ｄ変換回路４１４は、増幅回路４１２により増幅された信号を所定の回数Ａ／Ｄ変換した後、このＡ／Ｄ変換後の信号を平均化回路４１５に出力する。そして、平均化回路４１５は、Ａ／Ｄ変換後の信号を平均化し、その結果（以下、光レベル信号という）を駆動電流制御回路４１６に出力する。

駆動電流制御回路４１６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等により構成され、駆動部４１の動作を統括的に制御するとともに、端部検知センサ３３２の駆動を制御するための各種制御信号を生成し、端部検知センサ３３２に出力する。具体的には、上述した各種制御信号（ＣＬＫ、ＳＩ、ＬＥＤ＿ＣＯＮＴ１、ＬＥＤ＿ＣＯＮＴ２）を端部検知センサ３３２に出力する。

駆動電流制御回路４１６は、先端検知センサ３３１から先端検知信号が入力されると、この信号に基づいてＬＥＤ＿ＣＯＮＴ信号を出力することで、発光部３３２ａを点灯させる。また、駆動電流制御回路４１６は、ＬＥＤ＿ＣＯＮＴ信号の出力から所定の時間が経過した後、受光部３３２ｂにより検知されるＶＩＤＥＯ信号の送信開始を指示する後述するＳＩ信号を受光部３３２ｂに出力し、このＳＩ信号により受光部３３２ｂから送信されるＶＩＤＥＯ信号に基づいて記録媒体Ｐの色及び／又は濃度の判定を開始する。具体的には、
平均化回路４１５により平均化された光レベル信号の値に基づいて記録媒体Ｐの色及び／又は濃度を判定する。

さらに、駆動電流制御回路４１６は、記録媒体Ｐの色及び／又は濃度の判定結果に対応する駆動電流値をＲＯＭ又は他の記憶手段に記憶された光量制御テーブルから読み出し、この読み出された駆動電流値に基づいて発光部３３２ａに供給する駆動電流量を特定する。そして、この駆動電流量の供給を指示する信号を駆動電流供給回路４１７に出力することで、発光部３３２ａに供給される駆動電流量を制御する。ここで、光量制御テーブルには、記録媒体Ｐの色及び／又は濃度と、当該色及び／又は濃度に応じた駆動電流値がと対応づけて記憶されているものとする。

駆動電流供給回路４１７は、駆動電流制御回路４１６から入力される指示信号に応じた駆動電力量を、不図示の電力源から発光部３３２ａに供給する。これにより、発光部３３２ａの光量が制御されることになる。

なお、駆動電流の制御方式は、特に限らず、公知の技術を適用することが可能であるものとする。例えば、外部アナログ電圧信号により駆動電流の供給量を制御するアナログ電圧制御方式としてもよく、この場合、駆動電流制御回路４１６から出力される駆動電流量を指示するデジタル信号をアナログ電圧信号に変換するＤ／Ａ変換回路等が備えられるものとする。また、発光部３３２ａの点灯に係るパルス幅を変調することで点灯時間を制御するＰＷＭ（Pulse Width Modulation）方式としてもよく、この場合、発光部３３２ａの点灯に係るパルス幅（周波数）は、ＳＩ信号の出力間隔（周波数）より大なることが好ましい。

図３に戻り、プリンタ制御部４２は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等により構成され、ＲＯＭ等の記憶部に格納されている各種設定値やシステムプログラムを読み出して各種処理を実行する。具体的には、駆動部４１から入力される片寄り検知信号に基づいて、搬送経路上における記録媒体Ｐの主走査方向の片寄りを判定し、この判定結果を示す信号を全体制御部４３に出力する。

全体制御部４３は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等により構成され、ＲＯＭ等の記憶部に格納されている各種設定値やシステムプログラムを読み出して実行することにより、画像形成装置１００全体を統括的に制御する。また、全体制御部４３は、プリンタ制御部４２から入力される記録媒体Ｐの主走査方向の片寄り結果を示す信号に基づいて、ＬＤユニット３５による静電潜像の形成位置を補正する。

以下、図５及び図６を参照して、本第１の実施形態における光量制御処理について説明する。
図５は、光量制御処理の流れを示すフローチャートである。なお、図５の各処理は、駆動電流制御回路４１６により実行される処理を示している。

まず、先端検知センサ３３１により検知された先端検知信号が入力されると（ステップＳ１１）、発光部３３２ａへの駆動電流の供給量が最大とされた後（ステップＳ１２）、受光部３３２ｂにより検知された検出信号（ＶＩＤＥＯ信号）が入力される（ステップＳ１３）。

次いで、ステップＳ１３で入力された検知信号に基づいて、Ａ／Ｄ変換回路４１４及び平均化回路４１５等により光レベル信号が生成される（ステップＳ１４）。ここで、この光レベル信号の値が所定の値以上か否かが判定され、所定の値未満であると判定された場合には（ステップＳ１５；Ｎｏ）、発光部３３２ａに含まれる複数のＬＥＤアレイが同時に点灯されて（ステップＳ１６）、ステップＳ１３に再び戻る。なお、同時点灯されるＬＥＤアレイの数は特に限定されないものとするが、ステップＳ１３に戻る度に点灯されるＬＥＤアレイの数を徐々に増加させることとしてもよい。

一方、ステップＳ１５において、光レベル信号の値が所定の値以上であると判定された場合には（ステップＳ１５；Ｙｅｓ）、この光レベル信号の値に基づいて記録媒体Ｐの色及び／又は濃度が判定され（ステップＳ１７）、この判定結果に対応する駆動電流値が光量制御テーブルから特定される（ステップＳ１８）。そして、この特定された駆動電流値に基づいて発光部３３２ａへの駆動電流の供給量が制御される（ステップＳ１９）。

続いて、片寄り検知信号がプリンタ制御部４２に出力される（ステップＳ２０）。これにより、プリンタ制御部４２は、搬送経路上における記録媒体Ｐの主走査方向の片寄りを判定し、全体制御部４３は、プリンタ制御部４２からの判定結果に基づいてＬＤユニット３５による静電潜像の形成位置を補正することになる。

次いで、先端検知センサ３３１から入力された検知信号に基づいて、記録媒体Ｐの後端が検知されたか否かが判定され、検知されたと判定された場合には（ステップＳ２１；Ｙｅｓ）、発光部３３２ａが消灯されて（ステップＳ２２）、本処理は終了する。

図６は、端部検知センサ３３２の動作時において、駆動部４１に入出力される信号波形パターンの一例を示すタイムチャートである。
同図に示すように、先端検知センサ３３１により記録媒体Ｐの先端が検知され、この先端検知信号が入力されると（図中Ａの立ち上がり）、発光部３３２ａへの駆動電流の供給が最大とされる（図中Ｂのタイミング）。そして、先端検知信号入力後、最初のＳＩ信号を基準（図中Ｃの立ち上がり）として受光部３３２ｂから入力されるＶＩＤＥＯ信号に基づいて、Ａ／Ｄ変換回路４１４及び平均化回路４１５等により光レベル信号が生成される。

次いで、この光レベル信号の値に基づいて記録媒体Ｐの色及び／又は濃度が判定され、対応する駆動電流値が光量制御テーブルから読み出されることで、発光部３３２ａの駆動電流の供給量が制御され（図中Ｄのタイミング）、この駆動電流供給量の状態で、次のＳＩ信号を基準（図中Ｅの立ち上がり）として受光部３３２ｂから入力されるＶＩＤＥＯ信号に基づいて、コンパレータ４１３により計数されたＣＬＫ信号のクロック数が片寄り検知信号として、プリンタ制御部４２に出力されることになる。

以上のように、本第１の実施形態によれば、記録媒体Ｐの色及び／又は濃度に応じた駆動電流量を発光部３３２ａに供給することにより、当該記録媒体Ｐの色及び／又は濃度に適した駆動電流量を供給することが可能であるとともに、発光部３３２ａから照射される光量を抑えることが可能であるため、発光部３３２ａ及び受光部３３２ｂの寿命を延命させることができ、フォトセンサ自体の寿命を延命させることができる。特に、単価の高い密着型ラインセンサの場合では、交換に要する期間を延長することができるため、密着型ラインセンサにかかるコストを抑えることができる。

なお、本第１の実施形態では、発光部３３２ａが副走査方向に並列して複数配設したＬＥＤアレイ群から構成されることとしたが、他の発光手段（例えば、キセノンランプ等の線状光源）を副走査方向に並列して複数配設した態様としてもよい。

＜第２の実施形態＞
次に、画像形成装置１００の第２の実施形態について説明する。本第２の実施形態では、先端検知センサ３３１に本発明の光量制御装置を適用した場合について説明する。なお、説明の簡略化のため、上述した第１の実施形態と同一要素については同符号を付し、その詳細な説明は適宜省略する。

まず、図２及び図７を参照して本第２の実施形態の先端検知センサ３３１について説明する。
先端検知センサ３３１は、ＬＥＤ等の発光素子から構成される複数の発光部３３１ａと、ＣＣＤ等の受光素子により構成される一の受光部３３１ｂと、からなる反射型フォトセンサを備えている。受光部３３１ｂは、発光部３３１ａから照射された光の記録媒体Ｐによる反射光を検知し、この検知信号を駆動部４１に出力する。この発光部３３１ａの発光色は、白色であることが好ましい。なお、図７では、発光部３３１ａを四つ備えた場合を例示しているが、その数はこれに限らないものとする。また、受光部３３１ｂを一つ備えた場合を例示しているが、その数はこれに限らないものとする。

図７は、位置検出部３３の位置制御系４０を示す図である。位置制御系４０は、駆動部４１、プリンタ制御部４２、全体制御部４３等から構成される。

駆動部４１は、不図示の電力源から供給される駆動電流を端部検知センサ３３２に供給することで、発光部３３１ａをＯＮ／ＯＦＦ制御する。なお、発光部３３１ａが複数備えられている場合には、点灯の標準状態として各発光部３３１ａを交互又は所定のタイミングにおいて各発光部３３１ａの点灯時間が同等となるよう各発光部３３１ａがＯＮ／ＯＦＦ制御されるものとする。また、駆動部４１は、後述する光量制御処理（図８参照）における記録媒体Ｐの色及び／又は濃度の判定中において、発光部３３１ａに供給する駆動電流の供給量を最大とする。

また同図に示すように、駆動部４１は、増幅回路４１２、Ａ／Ｄ変換回路４１４、平均化回路４１５、駆動電流制御回路４１６等により構成される。

増幅回路４１２は、受光部３３１ｂから入力される検知信号を増幅し、Ａ／Ｄ変換回路４１４に出力する。Ａ／Ｄ変換回路４１４は、増幅回路４１２により増幅された信号を所定の回数Ａ／Ｄ変換した後、このＡ／Ｄ変換後の信号を平均化回路４１５に出力する。そして、平均化回路４１５は、Ａ／Ｄ変換後の信号を平均化し、この結果である光レベル信号を駆動電流制御回路４１６に出力する。

駆動電流制御回路４１６は、発光部３３１ａをＯＮ／ＯＦＦ制御する信号を出力することで各発光部３３１ａを点灯させる。また、駆動電流制御回路４１６は、平均化回路４１５により平均化された光レベル信号の値に基づいて記録媒体Ｐの色及び／又は濃度を判定する。さらに、駆動電流制御回路４１６は、記録媒体Ｐの色及び／又は濃度の判定結果に対応する駆動電流値をＲＯＭ又は他の記憶手段に記憶された光量制御テーブルから読み出し、この読み出された駆動電流値に基づいて発光部３３２ａに供給する駆動電流量を特定する。そして、この駆動電流量の供給を指示する信号を駆動電流供給回路４１７に出力することで、発光部３３２ａに供給される駆動電流量を制御する。ここで、光量制御テーブルには、記録媒体Ｐの色及び／又は濃度と、当該色及び／又は濃度に応じた駆動電流値がと対応づけて記憶されているものとする。

駆動電流供給回路４１７は、駆動電流制御回路４１６から入力される指示信号に応じた駆動電力量を、不図示の電力源から発光部３３２ａに供給する。これにより、発光部３３２ａの光量が制御されることになる。

なお、駆動電流の制御方式は、特に限らず、公知の技術を適用することが可能であるものとする。例えば、外部アナログ電圧信号により駆動電流の供給量を制御するアナログ電圧制御方式としてもよく、この場合、駆動電流制御回路４１６から出力される駆動電流量を指示するデジタル信号をアナログ電圧信号に変換するＤ／Ａ変換回路等が備えられるものとする。また、発光部３３１ａの点灯に係るパルス幅を変調することで点灯時間を制御するＰＷＭ方式としてもよい。

次に、図８のフローチャートを参照して、本第２の実施形態における光量制御処理の流れについて説明する。なお、図８の各処理は、駆動電流制御回路４１６により実行される処理を示している。また本処理の前提として、処理開始時において発光部３３１ａへ供給される駆動電流量が最大であるものとする。

まず、先端検知センサ３３１の受光部３３１ｂにより検知された先端検知信号が入力されると（ステップＳ３１）、この先端検知信号に基づいて、Ａ／Ｄ変換回路４１４及び平均化回路４１５等により光レベル信号が生成される（ステップＳ３２）。ここで、この光レベル信号の値が所定の値以上か否かが判定され、所定の値未満であると判定された場合には（ステップＳ３３；Ｎｏ）、複数の発光部３３１ａが同時に点灯されて（ステップＳ３４）、ステップＳ３１に再び戻る。なお、同時点灯される発光部３３１ａの数は特に限定されないものとするが、ステップＳ３１に戻る度に点灯される発光部３３１ａの数を徐々に増加させることとしてもよい。

一方、ステップＳ３３において、光レベル信号の値が所定の値以上であると判定された場合には（ステップＳ３３；Ｙｅｓ）、この光レベル信号の値に基づいて記録媒体Ｐの色及び／又は濃度が判定され（ステップＳ３５）、この判定結果に対応する駆動電流値が光量制御テーブルから特定される（ステップＳ３６）。そして、この特定された駆動電流値に基づいて発光部３３１ａへの駆動電流の供給量が制御される（ステップＳ３７）。

続いて、先端検知センサ３３１から入力される検知信号に基づいて、記録媒体Ｐの後端が検知されたか否かが判定され、検知されたと判定された場合には（ステップＳ３８；Ｙｅｓ）、発光部３３１ａへの駆動電流供給量が最大値とされた後（ステップＳ３９）、本処理は終了する。なお、記録媒体Ｐを検知可能な他のセンサが、先端検知センサ３３１上流に設けられているような場合には、先端検知センサ３３１により記録媒体Ｐの後端が検知された後、発光部３３１ａを消灯し、他のセンサから出力される記録媒体Ｐの先端検知信号から算出したタイミングにて、発光部３３１ａへの駆動電流供給量を最大値とすることとしてもよい。

以上のように、本第２の実施形態によれば、記録媒体Ｐの色及び／又は濃度に応じた駆動電流量を発光部３３１ａに供給することにより、当該記録媒体Ｐの色及び／又は濃度に適した駆動電流量を供給することが可能であるとともに、発光部３３１ａから照射される光量を抑えることが可能であるため、発光部３３１ａ及び受光部３３１ｂの寿命を延命させることができ、フォトセンサ自体の寿命を延命させることができる。

上記実施形態における画像形成装置１００の細部構成および詳細動作に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

例えば、本実施の形態では、発光部３３１ａ又は発光部３３２ａの光量制御に係る駆動電流制御回路４１６を、駆動部４１に備えた構成としたが、これに限らず、プリンタ制御部４２や他の部位に備えた態様としてもよい。

また、本実施の形態では、記録媒体Ｐの主走査方向の片寄りを検知する位置検出部３３（端部検知センサ３３２）に、本発明の光量制御装置を適用することとしたが、これに限らず、他の用途に供する部位に適用することとしてもよい。

画像形成装置の構成を模式的に示した図である。 感光ドラム、レジストローラ及び位置検出部の概略構成を示す斜視図である。 位置検出部を制御する位置制御系の構成を示すブロック図である。 第１の実施形態における駆動部の構成を示すブロック図である。 第１の実施形態における光量制御処理の流れを示すフローチャートである。 端部検知センサの動作時において、駆動部に入出力される信号波形パターンの一例を示すタイムチャートである。 第２の実施形態における駆動部の構成を示すブロック図である。 第２の実施形態における光量制御処理の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１００ 画像形成装置
１ 原稿給紙部
１１ 原稿給紙台
２ スキャナ部
２１ コンタクトガラス
３ プリンタ部
３１ 感光ドラム
３２ レジストローラ
３３ 位置検出部
３３１ 先端検知センサ
３３１ａ 発光部
３３１ｂ 受光部
３３２ 端部検知センサ
３３２ａ 発光部
３３２ｂ 受光部
３４ 帯電部
３５ ＬＤユニット
３６ 現像部
３７ 転写部
３８ 定着部
３９ クリーニング部
４０ 位置制御系
４１ 駆動部
４１１ サンプルホールド回路
４１２ 増幅回路
４１３ コンパレータ
４１４ Ａ／Ｄ変換回路
４１５ 平均化回路
４１６ 駆動電流制御回路
４１７ 駆動電流供給回路
４２ プリンタ制御部
４３ 全体制御部
５ 供給部
５１ 給紙トレイ
５２ トレイ
５３ 排紙トレイ
６ 搬送手段
６０ａ 搬送経路
６０ｂ 搬送経路
６０ｃ 搬送経路
６０ｄ 搬送経路

Claims (11)

1. 電力源から供給される駆動電流により発光する発光手段及び当該発光手段から照射された光の被照射媒体からの反射光を検知する光検知手段を有するフォトセンサと、
   前記電力源から前記発光手段に供給される駆動電流量を制御する制御手段と、
   前記光検知手段からの検知信号に基づいて、前記被照射媒体の色及び／又は濃度を判定する判定手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、前記判定手段による前記被照射媒体の色及び／又は濃度の判定中において、前記供給される駆動電流量を最大として、前記判定手段の判定結果に対応する駆動電流量を特定し、前記発光手段に供給される駆動電流量を前記特定した駆動電流量にして、所定の搬送経路に沿って搬送される前記被照射媒体の端部を前記光検知手段により検知させることを特徴とする光量制御装置。
2. 前記発光手段に対し、点灯開始を指示する点灯開始信号を出力する点灯開始信号出力手段と、
   前記判定手段に対し、前記被照射媒体の色及び／又は濃度の判定開始を指示する判定開始信号を出力する判定開始信号出力手段と、を更に備え、
   前記判定開始信号出力手段は、前記点灯開始信号により前記発光手段が点灯された後に、前記判定開始信号を出力することを特徴とする請求項１に記載の光量制御装置。
3. 前記発光手段は、複数の発光素子を有し、
   前記制御手段は、各発光素子を個別にＯＮ／ＯＦＦ制御し、前記複数の発光素子を交互又は所定のタイミングにおいて各素子の点灯時間が同等となるよう点灯させることを特徴とする請求項１又は２に記載の光量制御装置。
4. 前記制御手段は、前記光検知手段により検知された反射光の光量が所定の値より低い場合に、前記複数の発光素子を同時に点灯させることを特徴とする請求項３に記載の光量制御装置。
5. 前記フォトセンサは、密着型ラインセンサあって、
   前記発光手段は、複数の発光素子がライン状に配列されてなる発光素子アレイを有し、
   前記光検知手段は、複数の受光素子がライン状に配列されてなる受光素子アレイであることを特徴とする請求項１に記載の光量制御装置。
6. 前記発光素子アレイに対し、点灯開始を指示する点灯開始信号を出力する点灯開始信号出力手段と、
   前記受光素子アレイに対し、前記点灯開始信号の出力から所定の時間経過後、前記検知信号の送信開始を指示する送信開始信号を出力する送信開始信号出力手段と、
   前記判定手段に対し、前記被照射媒体の色及び／又は濃度の判定開始を指示する判定開始信号を出力する判定開始信号出力手段と、を更に備え、
   前記判定開始信号出力手段は、前記送信開始信号が出力された後に、前記判定開始信号を出力することを特徴とする請求項５に記載の光量制御装置。
7. 前記送信開始信号出力手段は、所定の時間間隔毎に前記送信開始信号を出力し、
   前記受光素子アレイは、前記送信開始信号を基準として前記検知信号を送信し、
   前記制御手段は、前記発光素子アレイの点灯に係る信号のパルス幅を変調するＰＷＭ方式により前記供給される駆動電流量を制御し、前記発光素子アレイの点灯に係る信号のパルス幅を、前記送信開始信号の出力間隔より大としたことを特徴とする請求項６に記載の光量制御装置。
8. 前記発光手段は、前記発光素子アレイが並列に複数配設された発光素子アレイ群であって、
   前記制御手段は、各発光素子アレイを個別にＯＮ／ＯＦＦ制御し、前記配設された複数の発光素子アレイを交互又は所定のタイミングにおいて各発光素子アレイの点灯時間が同等となるよう点灯させることを特徴とする請求項６又は７に記載の光量制御装置。
9. 前記制御手段は、前記受光素子アレイにより検知された反射光の光量が所定の値より低い場合に、前記複数のＬＥＤアレイを同時に点灯させることを特徴とする請求項８に記載の光量制御装置。
10. 前記発光手段の発光色は、白色であることを特徴とする請求項１〜９の何れか一項に記載の光量制御装置。
11. 請求項１〜１０の何れか一項に記載の光量制御装置と、
    記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、
    を備えた画像形成装置であって、
    前記光量制御装置の発光手段により照射される被照射媒体が、前記記録媒体であることを特徴とする画像形成装置。

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