JP6969377B2 - 検知装置、及び、画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明は、シートの位置やシート上の画像の位置や画像自体を検知する検知装置と、それを備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ、又はそれらの複合機やオフセット印刷機等の画像形成装置と、に関するものである。

従来から、複写機やプリンタ等の画像形成装置において、定着工程後のシートの表面に形成された画像などを検知する画像読取装置（検知装置）が設置されたものが広く知られている（例えば、特許文献１参照。）。

詳しくは、特許文献１における画像読取装置には、画像読取手段の補正などをおこなうために、白基準面などの複数の基準面が形成された多角柱状部材が回動可能に設置されている。そして、画像読取手段に対向する位置に所望の基準板が対向するように、多角柱状部材を回動させて、所望の基準板を画像読取手段で検知して、画像読取手段における所望の補正をおこなっている。
そして、補正がされた画像読取手段を用いて、画像読取装置の位置に搬送されるシート上に形成された画像などが検知されることになる。

従来の検知装置は、検知器としてのＣＩＳ（コンタクト・イメージ・センサ）に対向するように回動部材を設置して、回動部材の基準面に形成された縦線や横線などの線画（パターン）を検知器によって検知して、検知器の姿勢を把握しようとしても、高精度に検知できないことがあった。そのため、その検知結果に基づいて、その後に検知器によって検知されたシートの位置やシート上の画像位置や画像に関する検知結果を補正しようとしても、精度の高い補正をおこなうことができなかった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、回動部材の基準面に形成された線画を検知器によって高精度に検知することができる、検知装置、及び、画像形成装置を提供することにある。

この発明における検知装置は、シートの位置と、シートの表面に形成された画像の位置と、シートの表面に形成された画像と、のうち少なくとも１つを光学的に検知する検知器と、前記検知器との間にシートが搬送されるように前記検知器に対向する位置に配置されて、支軸を中心にシートの搬送方向に沿う方向に回動可能に構成された回動部材と、を備え、前記検知器は、被検知体に入射される入射光が射出される光源と、前記被検知体で反射した特定の波長の反射光が受光される受光素子アレイと、を具備し、前記回動部材は、その外周面の一部に、前記搬送方向に直交する幅方向に延在する横線と、前記搬送方向に延在するように前記幅方向に等間隔をあけて形成された複数の縦線と、のうち少なくとも一方の線画が形成された基準面を具備するとともに、その外周面の一部に前記幅方向に延在するように形成されて、底面が白色に形成された溝部と、前記溝部に嵌め込まれて、ガラス材料で形成された光透過性部材と、を具備し、前記基準面は、前記光透過性部材において前記検知器に対向する対向面に形成され、前記基準面の前記線画を前記被検知体として前記検知器で検知するときに、前記検知器によって前記光透過性部材を介して前記溝部の前記底面が前記線画の背景として検知されて、前記受光素子アレイに入射される前記反射光の入射角が±５°の範囲内になるとともに、前記線画への前記入射光に対する前記特定の波長の正反射による前記反射光の反射率が２５％以下になるように構成されたものである。

本発明によれば、回動部材の基準面に形成された線画を検知器によって高精度に検知することができる、検知装置、及び、画像形成装置を提供することができる。

この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。 検知装置を示す構成図である。 （Ａ）シェーディング補正時の検知装置を示す概略図と、（Ｂ）白紙のシートが搬送されるときの検知装置を示す概略図と、（Ｃ）白色以外のシートが搬送されるときの検知装置を示す概略図と、である。 リボルバの溝部にガラススケールを装着するときの状態を示す概略斜視図であって、第１、第２ローラ部材の図示を省略したものである。 （Ａ）ガラススケールを示す上面図と、（Ｂ）ＣＩＳを幅方向に示す概略図と、である。 ガラススケールにおいて光が入反射する状態を示す模式図である。 線画を検知したときのＣＩＳの出力を示すグラフである。 受光素子アレイで受光される反射光の入射角と、正反射光の光量と、の関係を示すグラフである。

以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

まず、図１にて、画像形成装置における全体の構成・動作について説明する。
図１において、１は画像形成装置としての複写機、２は原稿Ｄの画像情報を光学的に読み込む原稿読込部、３は原稿読込部２で読み込んだ画像情報に基いた露光光Ｌを感光体ドラム５上に照射する露光部、４は像担持体としての感光体ドラム５上にトナー像（画像）を形成する作像部、７は感光体ドラム５上に形成されたトナー像をシートＰに転写する転写部としての転写ローラ、を示す。
また、１０はセットされた原稿Ｄを原稿読込部２に搬送する原稿搬送部、１２〜１４は用紙等のシートＰが収納された給紙部（給紙カセット）、１６は転写ローラ７（画像形成部）に向けてシートＰを搬送するレジストローラ（タイミングローラ）、を示す、
また、２０はシートＰ上の未定着画像を定着する定着装置、２１は定着装置２０に設置された定着ローラ、２２は定着装置２０に設置された加圧ローラ、３０は定着工程後のシートＰの位置やシートＰ上の画像位置を検知するとともにシートＰ上の画像を読み取る画像読取装置としても機能する検知装置、を示す。

図１を参照して、画像形成装置１における、通常の画像形成時の動作について説明する。
まず、原稿Ｄは、原稿搬送部１０の搬送ローラによって、原稿台から図中の矢印方向に搬送されて、原稿読込部２上を通過する。このとき、原稿読込部２では、上方を通過する原稿Ｄの画像情報が光学的に読み取られる。
そして、原稿読込部２で読み取られた光学的な画像情報は、電気信号に変換された後に、露光部３（書込部）に送信される。そして、露光部３からは、その電気信号の画像情報に基づいた露光光Ｌ（レーザ光）が、作像部４の感光体ドラム５上に向けて発せられる。

一方、作像部４において、感光体ドラム５は図中の時計方向に回転しており、所定の作像プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程）を経て、感光体ドラム５の表面に画像情報に対応した画像（トナー像）が形成される。
その後、感光体ドラム５の表面に形成された画像は、転写ローラ７と感光体ドラム５とが当接する画像形成部（転写ニップ）で、レジストローラ１６により搬送されたシートＰ上に転写される。

一方、図１を参照して、転写ローラ７の位置（画像形成部）に搬送されるシートＰは、次のように動作する。
まず、画像形成装置本体１の複数の給紙部１２〜１４のうち、１つの給紙部が自動又は手動で選択される（例えば、装置本体１に内設された給紙部１２が選択されたものとする。）。
そして、給紙部１２に収納されたシートＰの最上方の１枚が、給紙ローラによって搬送経路に向けて給送される。

その後、シートＰは、レジストローラ１６の位置に達する。そして、レジストローラ１６によって、感光体ドラム５上に形成された画像と位置合わせをするためにタイミングを合わせて転写ローラ７の位置（画像形成部）に向けて搬送される。
そして、転写工程後のシートＰは、転写ローラ７（転写部）の位置を通過した後に、搬送経路を経て定着装置２０に達する。定着装置２０に達したシートＰは、定着ローラ２１と加圧ローラ２２との間に送入されて、定着ローラ２１から受ける熱と双方の部材２１、２２から受ける圧力とによって画像が定着される。画像が定着されたシートＰは、定着ローラ２１と加圧ローラ２２との間（定着ニップ部である。）から送出された後に、検知装置３０の位置に達する。そして、検知装置３０の位置で、シートＰの位置（姿勢）や、シートＰの表面に形成された画像の位置や、シートＰの表面に形成された画像が検知されることになるが、これについては後で詳しく説明する。
その後、検知装置３０の位置を通過したシートＰは、画像形成装置本体１から排出される。
こうして、一連の画像形成プロセスが完了する。

以下、図２〜図８等を用いて、本実施の形態における画像形成装置１において特徴的な、検知装置３０について詳述する。
先に図１を用いて説明したように、本実施の形態における画像形成装置１には、定着装置２０の下流側に、検知装置３０が設置されている。
この検知装置３０は、定着装置２０の下流側で、画像が形成されたシートＰを搬送しながら、シートＰの位置（姿勢）を検知したり、シートＰの表面に形成された画像の位置（画像位置）を検知したり、シートＰの表面に形成された画像（画像情報）を検知したり（読取ったり）するためのものである。

詳しくは、図２、図３等に示すように、検知装置３０は、主として、検知器としてのＣＩＳ３１（コンタクト・イメージ・センサ、密着型イメージセンサ）と、回動部材としてのリボルバ３５と、で構成されている。
ＣＩＳ３１（検知器）は、搬送されるシートＰの画像面に対向するように、装置の筐体に固定して保持されている。ＣＩＳ３１は、幅方向（図１〜図３の紙面垂直方向であって、図５の左右方向である。）に延在するように形成されていて、シートＰの幅方向の範囲を含むように配置されている。

図２、図５（Ｂ）等を参照して、本実施の形態において、ＣＩＳ３１は、光源３２、導光体３４、レンズアレイ、カラーフィルタ、アレイ基板、受光素子アレイ３３（３３Ｒ、３３Ｇ、３３Ｂ）、などで構成されている。
光源３２は、幅方向の一端側の端部に設置されていて、幅方向一端側から幅方向他端側（導光体３４）に向けて光を射出する。光源３２から射出された光（入射光）は、導光体３４を介して被検知体（シートＰやガラススケール３６などである。）に照射されることになる。本実施の形態では、光源３２として、白色ＬＥＤを用いている。
導光体３４は、光源３２から射出された光（入射光）を幅方向に分布させて被検知体に入射させるものである。導光体３４を設けることにより、幅方向一端側に設置された光源３２から射出された光が、被検知体の幅方向の範囲（ＣＩＳの検知範囲に対応した幅方向の範囲である。）にわたって入射されることになる。
受光素子アレイ３３は、アレイ基板上に複数の受光素子が幅方向に配列されたものである。受光素子アレイ３３は、幅方向に延在するように配列されて、被検知体で反射した反射光（光源３２から射出された光が被検知体で反射した後の特定の波長の反射光である。）をレンズアレイを介して受光する。そして、受光素子アレイ３３によって被検知体からの反射光が受光されて、その反射光の大きさ（照度）によって、シートＰの位置やシートＰ上の画像位置が検知されたり、シートＰ上の画像情報（画像濃度）が検知されたりすることになる。すなわち、ＣＩＳ３１（検知器）は、シートＰの位置と、シートＰの表面に形成された画像の位置と、シートＰの表面に形成された画像と、のうち少なくとも１つを光学的に検知することになる。
なお、本実施の形態では、ＣＩＳ３１として、幅方向に並設された複数の受光素子に対応する光源３２を１つに共通化したものを用いたが、幅方向に並設された複数の受光素子に対応して光源となる複数の発光素子を幅方向に並設したものを用いることもできる。

ここで、本実施の形態におけるＣＩＳ３１は、ＲＧＢ（レッド、グリーン、ブルー）の３色に対応した３ラインセンサである。
詳しくは、ＣＩＳ３１の受光素子アレイ３３は、ＲＧＢの３色の反射光を別々に受光可能に形成されている。すなわち、図５（Ｂ）を参照して、受光素子アレイ３３は、Ｒ色（レッド）の反射光を受光するＲ用受光素子アレイ３３Ｒと、Ｇ色（グリーン）の反射光を受光するＧ用受光素子アレイ３３Ｇと、Ｂ色（ブルー）の反射光を受光するＢ用受光素子アレイ３３Ｂと、が幅方向に並設されて一体化されたものである。
したがって、本実施の形態におけるＣＩＳ３１では、光源３２（白色ＬＥＤ）から射出された光（入射光）が被検知体に入射されると、レンズアレイ、カラーフィルタを介して３色に分解した光（反射光）が３色の受光素子アレイ３３Ｒ、３３Ｇ、３３Ｂにそれぞれ受光されることになる。すなわち、Ｒ用受光素子アレイ３３ＲにはＲ色の波長（本実施の形態では７００ｎｍである。）の反射光が受光され、Ｇ用受光素子アレイ３３ＧにはＧ色の波長（本実施の形態では５５０ｎｍである。）の反射光が受光され、Ｂ用受光素子アレイ３３ＢにはＢ色の波長（本実施の形態では４００ｎｍである。）の反射光が受光されることになる。

一方、リボルバ３５（回動部材）は、ＣＩＳ３１（検知器）との間にシートＰが搬送されるように、ＣＩＳ３１に対向する位置に配置されている。すなわち、リボルバ３５は、シートＰの非画像面（両面プリントされたシートＰに対してはシートＰのオモテ面）に対向するように配置されている。リボルバ３５とＣＩＳ３１との隙間は、シートＰがリボルバ３５に密着しながら良好に搬送されるように、広すぎず狭すぎない最適な距離に設定されている。

また、リボルバ３５（回動部材）は、支軸３５ａ（回転中心）を中心に、シートＰの搬送方向に沿う方向に回動可能に構成されている。具体的に、リボルバ３５（回動部材）は、支軸３５ａを中心に回動可能に、装置の筐体に保持されている。支軸３５ａは、駆動モータ（正逆方向に回転可能なモータである。）のモータ軸に接続されている。そして、制御部８０による駆動モータの制御と、リボルバ３５の回動方向の姿勢を検知するエンコーダの検知結果と、によって、リボルバ３５が所望の回動方向の姿勢でＣＩＳ３１に対向することになる。すなわち、図２に示すように、リボルバ３５のガラススケール３６をＣＩＳ３１に対向させたり、図３（Ａ）に示すように、リボルバ３５の白色基準面３５ｃをＣＩＳ３１に対向させたり、図３（Ｂ）に示すように、リボルバ３５の第１ローラ部材３７（黒色ローラ）をＣＩＳ３１に対向させたり、図３（Ｃ）に示すように、リボルバ３５の第２ローラ部材３８（白色ローラ）をＣＩＳ３１に対向させたり、することが可能になる。特に、本実施の形態において、リボルバ３５は、正逆方向に回動可能に構成されている。

ここで、本実施の形態におけるリボルバ３５（回動部材）は、多角柱状ではなくて、略円柱状に形成されている。すなわち、リボルバ３５の外周面には、大きな角部が存在せずに、外周面がほぼ曲面で形成されている。
これにより、リボルバ３５を回動させても、リボルバ３５とＣＩＳ３１との間に搬送されるシートＰが、リボルバ３５に引っ掛かってジャム（紙詰り）してしまう不具合などが生じにくくなる。

また、図２、図３に示すように、リボルバ３５（回動部材）には、光透過部材としてのガラススケール３６と、２つの第１ローラ部材３７（黒色ローラ）と、２つの第２ローラ部材３８（白色ローラ）と、が設置されている。また、リボルバ３５の外周面の一部には、白色塗装が施されて、白色基準面３５ｃが形成されている。

ここで、本実施の形態において、リボルバ３５（回動部材）には、その外周面の一部に、搬送方向（図２、図３の左右方向であって、図５の上下方向である。）に延在する複数の縦線３６ａ（線画）が幅方向に等間隔をあけて形成されるとともに、幅方向（搬送方向に直交する方向である。）に延在する横線３６ｂ（線画）が形成された基準面Ｓが設けられている。この基準面Ｓは、ガラススケール３６（光透過性部材）においてＣＩＳ３１（検知器）に対向する対向面に形成されている。

詳しくは、図２〜図４等に示すように、リボルバ３５（回動部材）には、その外周面の一部に、幅方向（図２、図３の紙面垂直方向であって、リボルバ３５の軸方向である。）に延在するように、略長方体状の溝部３５ｂが形成されている。そして、その溝部３５ｂに、透明なガラス材料で形成されて光を透過可能に形成された略長方体状のガラススケール３６（光透過性部材）が、嵌め込まれている。具体的に、本実施の形態において、溝部３５ｂは、ガラススケール３６よりも僅かに大きく形成されている。そして、ガラススケール３６は、溝部３５ｂの搬送方向上流側の内壁面３５ｂ２に突き当てられた状態で嵌め込まれて、通紙領域外で板バネなどの弾性部材が隙間に嵌合されてリボルバ３５に固定設置されている。

また、リボルバ３５の溝部３５ｂの底面３５ｂ１（図４等参照）には、特定色（本実施の形態では、白色である。）からなる表面層Ｗが形成されている。この表面層Ｗは、白色（特定色）の塗料が塗装されたものである。ここで、表面層Ｗへの白色塗料の塗装方法としては、ブラシ塗装、スプレー塗装、粉体塗装、静電塗装、電着塗装など種々のものを用いることができる。

そして、ガラススケール３６（光透過性部材）には、図４、図５（Ａ）に示すように、ＣＩＳ３１に対向する対向面（基準面Ｓ）に、シートＰの搬送方向（白矢印方向）に延在する複数の縦線３６ａ（線画）が形成されるとともに、幅方向に延在する横線３６ｂ（線画）が形成されている。特に、複数の縦線３６ａは、受光素子アレイ３３における各受光素子のピッチに合わせて形成されている。また、横線３６ｂは、複数の横線であって、ガラススケール３６の搬送方向のほぼ中央位置において、隣接する縦線３６ａの間にそれぞれ形成されるように、幅方向に等間隔をあけて形成されている。このように、ガラススケール３６は、その対向面（基準面Ｓ）に縦横線からなるスケールが形成されていることになる。
なお、本実施の形態において、線画（縦線３６ａ、横線３６ｂ）は、ガラススケール３６の基準面Ｓにおいてクロムを蒸着して黒色に形成したものである。

そして、ガラススケール３６（光透過性部材）がＣＩＳ３１（検知器）に対向するようにリボルバ３５（回動部材）が支軸３５ａを中心に回動されたときに（図２の状態のときである。）、ＣＩＳ３１によって、溝部３５ｂの底面３５ｂ１（表面層Ｗ）を背景色として縦線３６ａや横線３６ｂを検知して、ＣＩＳ３１の姿勢を検知することになる。

さらに具体的に、制御部８０において、ＣＩＳ３１によって横線３６ｂを検知した結果に基づいて、ＣＩＳ３１の、搬送方向の姿勢と、シートＰの搬送面において傾斜する姿勢（例えば、図５（Ｂ）の破線で示すように傾いた姿勢である。）と、を演算部８１で求めて、その求めた結果に基づいて、その後にＣＩＳ３１とリボルバ３５との間に搬送されるシートＰ（シート位置や画像位置や画像情報である。）を検知するＣＩＳ３１の検知結果を補正（副走査レジスト補正やスキュー補正である。）する。
これにより、ＣＩＳ３１によって、シートＰの位置や、シートＰ上の画像位置や画像情報を、精度良く検知することができることになる。

さらに補足すると、ガラススケール３６とＣＩＳ３１との間にシートＰが介在されていない状態で、リボルバ３５を図２の反時計方向に回動させながら、ＣＩＳ３１によって搬送方向に等速移動する横線３６ｂを検知することで、その検知タイミングから、ＣＩＳ３１が狙いの搬送方向の位置に対して、どれだけ位置ズレ（例えば、部品の寸法誤差や組付け誤差による位置ズレである。）しているかを把握することができる。したがって、そのような検知結果に基づいて、実際にシートＰが搬送されたときのＣＩＳ３１の検知結果を補正することで、ＣＩＳ３１によって検知されるシートＰの搬送方向の先端位置や後端位置の検知精度や、ＣＩＳ３１によって検知されるシートＰ上の画像の搬送方向の位置の検知精度を、高めることができる。
さらに、そのようにＣＩＳ３１（複数の受光素子）によって複数の横線３６ｂの検知タイミングのズレを検出することで、ＣＩＳ３１が狙いの姿勢（搬送面における回転方向の姿勢である。）に対して、どれだけ傾いているかを把握することができる。したがって、そのような検知結果に基づいて、実際にシートＰが搬送されたときのＣＩＳ３１の検知結果を補正することで、ＣＩＳ３１によって検知されるシートＰの傾き（スキュー）の検知精度や、ＣＩＳ３１によって検知されるシートＰ上の画像の傾きの検知精度を、高めることができる。

また、本実施の形態における検知装置３０は、ＣＩＳ３１とリボルバ３５（回動部材）との間にシートＰが介在されていないときであって、ＣＩＳ３１によって横線３６ｂを検知した後に、リボルバ３５を回動停止させた状態で、ＣＩＳ３１によって基準面Ｓ（ガラススケール３６）の複数の縦線３６ａを検知する。
詳しくは、制御部８０において、所定のタイミングでＣＩＳ３１によって横線３６ｂが検知された後に、ＣＩＳ３１によって複数の縦線３６ａを検知した結果に基づいて、演算部８１でＣＩＳ３１の幅方向の姿勢を求めて、その求めた結果に基づいて、その後にＣＩＳ３１とリボルバ３５との間に搬送されるシートＰ（シート位置や画像位置や画像情報である。）を検知するＣＩＳ３１の検知結果を補正（主走査レジスト補正である。）する。
これにより、ＣＩＳ３１によって、シートＰの位置や、シートＰ上の画像位置や画像情報を、精度良く検知することができることになる。

さらに補足すると、ガラススケール３６とＣＩＳ３１との間にシートＰが介在されていない状態で、ＣＩＳ３１によって停止状態の縦線３６ａを検知することで、ＣＩＳ３１が狙いの幅方向の位置に対して、どれだけ位置ズレ（例えば、部品の寸法誤差や組付け誤差による位置ズレである。）しているかを把握することができる。したがって、そのような検知結果に基づいて、実際にシートＰが搬送されたときのＣＩＳ３１の検知結果を補正することで、ＣＩＳ３１によって検知されるシートＰの幅方向端部の位置の検知精度や、ＣＩＳ３１によって検知されるシートＰ上の画像の幅方向の位置の検知精度を、高めることができる。

なお、本実施の形態では、所定のタイミングでＣＩＳ３１によって横線３６ｂを検知した後に、リボルバ３５を回動停止させた状態で、ＣＩＳ３１によって複数の縦線３６ａを検知したが、所定のタイミングでＣＩＳ３１によって横線３６ｂを検知する前に、リボルバ３５を回動停止させた状態で、ＣＩＳ３１によって複数の縦線３６ａを検知しても良い。
また、本実施の形態では、縦線３６ａや横線３６ｂなどの線画（パターン）が形成された基準面Ｓを平面としたが、縦線３６ａや横線３６ｂなどの線画が形成された基準面Ｓをリボルバ３５の外周面に沿った曲面とすることもできる。

このようにガラススケール３６は、ＣＩＳ３１の姿勢（位置）を検知するためのものであるが、線画３６ａ、３６ｂを検知するときの背景色となる表面層Ｗ（底面３５ｂ１）をキズなどから保護したり防塵したりする機能も有する。
なお、ＣＩＳ３１によって線画３６ａ、３６ｂを光学的に検知するときの状態を、実際にシートＰが搬送されたときのＣＩＳ３１の検知の状態に近似させるために、ＣＩＳ３１とガラススケール３６の対向面との距離は、ＣＩＳ３１と搬送されるシートＰとの距離と同等に設定されている。
また、背景色となる表面層Ｗと線画３６ａ、３６ｂとの距離はそれほど長くならないことが好ましく、本実施の形態では、厚さが１．９ｍｍ程度のガラススケール３６を用いている。

ここで、リボルバ３５の外周面の一部であって、ガラススケール３６が配置された位置から約１８０度ずれた位置には、白色基準面３５ｃ（第２の基準面）が形成されている。
そして、白色基準面３５ｃがＣＩＳ３１（検知器）に対向するようにリボルバ３５（回動部材）が支軸３５ａを中心に回動されたときに（図３（Ａ）の状態のときである。）、ＣＩＳ３１の光源３２から射出した光を白色基準面３５ｃに照射して、白色基準面３５ｃで反射した光を受光素子アレイ３３で受光して、ＣＩＳ３１の出力調整（シェーディング補正）をおこなうことになる。
具体的に、白色基準面３５ｃとＣＩＳ３１との間にシートＰが介在されていない状態（例えば、画像形成動作が開始される直前である。）で、ＣＩＳ３１によって白色基準面３５ｃを検知したときの、複数の受光素子（受光素子アレイ３３）の出力値がそれぞれ閾値を超えた値で均一化されるように、各受光素子の出力が調整されることになる。このような出力調整（シェーディング補正）をおこなうことにより、ＣＩＳ３１によって実際にシートＰの位置や、シートＰ上の画像の位置や画像情報を検知するときの、検知精度が高められることになる。
なお、ＣＩＳ３１によって白色基準面３５ｃを光学的に検知するときの状態を、実際にシートＰが搬送されたときのＣＩＳ３１の検知の状態に近似させるために、ＣＩＳ３１と白色基準面３５ｃとの距離は、ＣＩＳ３１と搬送されるシートＰとの距離と同等に設定されている。また、ＣＩＳ３１によって白色基準面３５ｃを検知してシェーディング補正をおこなうときに、リボルバ３５の回動方向の姿勢（回動角度）が狙いのものから多少ずれてしまっても、ＣＩＳ３１と白色基準面３５ｃとの距離が変化しないように、白色基準面３５ｃはリボルバ３５の外周面に沿った曲面となっている。

ここで、リボルバ３５（回動部材）には、リボルバ３５の回動とは別に独立して回転可能なローラ部材３７、３８が設けられている。
そして、図３（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、ローラ部材３７、３８がＣＩＳ３１（検知器）に対向した状態で、ローラ部材３７、３８を搬送方向に沿うように図３の反時計方向に回転させながら、ＣＩＳ３１とリボルバ３５との間にシートＰを搬送させることになる。

ここで、第１ローラ部材３７（黒色ローラ）は、そのローラ外周面が黒色に形成されたローラ部材であって、２つの第１ローラ部材３７がリボルバ３５における約１８０度ずれた位置にそれぞれ回転可能に保持されている。２つの第１ローラ部材３７は、それぞれ、リボルバ３５を回動する駆動モータとは別に独立したモータによって回転駆動されるように構成されている。また、第１ローラ部材３７の黒色のローラ部は、シートＰの幅方向の範囲を含むように、その幅方向の長さが設定されている。
そして、図３（Ｂ）に示すように、第１ローラ部材３７（黒色ローラ）とＣＩＳ３１との間で、第１ローラ部材３７の反時計方向に回転によって白色のシートＰを搬送しながら、ＣＩＳ３１によって、黒色の第１ローラ部材３７を背景として、シートＰの位置（幅方向端部や先後端である。）が光学的に検知されたり、シートＰ上の画像の位置（画像位置）が光学的に検知されたりすることになる。そして、それらの検知結果に基づいて、露光部３（書込部）における、書込みタイミングや、主走査方向（幅方向）の書込み位置、倍率、歪みなどが調整されて、シートＰ上に形成される画像位置の精度が高められることになる。
また、図３（Ｂ）に示す状態で、白色のシートＰを搬送しながらＣＩＳ３１でシートＰ上の画像位置を光学的に検知することにより、シートＰ上の種々の画像情報（例えば、画像濃度の情報である。）を読み取ることも可能になる。そして、画像読取装置としても機能する検知装置３０によって検知された画像情報に基づいて、作像条件（例えば、画像濃度を調整するための現像バイアスなどを出力するバイアス電源９１である。）が調整されて、シートＰ上に形成される画像の品質が高められることになる。

また、第２ローラ部材３８（白色ローラ）は、そのローラ外周面が白色に形成されたローラ部材であって、２つの第２ローラ部材３８がリボルバ３５における約１８０度ずれた位置にそれぞれ回転可能に保持されている。２つの第２ローラ部材３８は、それぞれ、リボルバ３５を回動する駆動モータとは別に独立したモータによって回転駆動されるように構成されている。また、第２ローラ部材３８の白色のローラ部は、シートＰの幅方向の範囲を含むように、その幅方向の長さが設定されている。
そして、図３（Ｃ）に示すように、第１ローラ部材３７（黒色ローラ）とＣＩＳ３１との間で、第１ローラ部材３７の反時計方向に回転によって白色以外の色のシートＰを搬送しながら、ＣＩＳ３１によって、黒色の第１ローラ部材３７を背景として、シートＰの位置（幅方向端部や先後端である。）が光学的に検知されたり、シートＰ上の画像の位置（画像位置）が光学的に検知されたりすることになる。そして、それらの検知結果に基づいて、露光部３（書込部）における、書込みタイミングや、主走査方向（幅方向）の書込み位置、倍率、歪みなどが調整されて、シートＰ上に形成される画像位置の精度が高められることになる。
また、図３（Ｃ）に示す状態で、白色以外の色のシートＰを搬送しながらＣＩＳ３１でシートＰ上の画像位置を光学的に検知することにより、シートＰ上の種々の画像情報（例えば、画像濃度の情報である。）を読み取ることも可能になる。そして、画像読取装置としても機能する検知装置３０によって検知された画像情報に基づいて、作像条件（例えば、画像濃度を調整するための現像バイアスなどを出力するバイアス電源９１である。）が調整されて、シートＰ上に形成される画像の品質が高められることになる。

このように、本実施の形態では、白色以外の色のシートＰが搬送されても、背景色がシート色と同じにならずに、ＣＩＳ３１によってシートＰの位置（幅方向両端部や先後端である。）をはっきり検知できるように、適宜にリボルバ３５を回動させて色の異なるローラ部材３７、３８をＣＩＳ３１に対向させるようにしている。
そして、本実施の形態では、リボルバ３５の周方向に沿って、ガラススケール３６、第１ローラ部材３７、第２ローラ部材３８、白色基準面３５ｃ、第１ローラ部材３７、第２ローラ部材３８の順で配置されている。そのため、ＣＩＳ３１に対向する部材を、ガラススケール３６から第１ローラ部材３７（又は、第１ローラ部材３７からガラススケール３６）に切り替えたり、ガラススケール３６から第２ローラ部材３８（又は、第２ローラ部材３８からガラススケール３６）に切り替えたり、第１ローラ部材３７から第２ローラ部材３８（又は、第２ローラ部材３８から第１ローラ部材３７）に切り替えたり、白色基準面３５ｃから第１ローラ部材３７（又は、第１ローラ部材３７から白色基準面３５ｃ）に切り替えたり、白色基準面３５ｃから第２ローラ部材３８（又は、第２ローラ部材３８から白色基準面３５ｃ）に切り替えたりする、切替動作にかかる時間を短縮化することができる。
なお、ＣＩＳ３１に対向するローラ部材３７、３８の切り替え制御は、ユーザーによって操作パネル１００（画像形成装置本体１の外装部に設置されている。）に入力されるシートＰの情報（シート色に関する情報である。）に基づいておこなうこともできるし、搬送されるシートＰの色を直接的に検知するシート色センサ９０（給紙部から検知装置３０に至る搬送経路中に設置されたフォトセンサである。）の検知結果に基づいておこなうこともできる。

ここで、図６を参照して、本実施の形態における検知装置３０は、基準面Ｓ（ガラススケール３６）の線画３６ａ、３６ｂを被検知体としてＣＩＳ３１（検知器）で検知するときに、受光素子アレイ３３に入射する反射光Ｂ１の入射角θが±５°の範囲内になるとともに、線画３６ａ、３６ｂへの入射光Ａ１に対する特定の波長の正反射による反射光Ｂ１（正反射光）の反射率（反射光Ｂ１の光量／入射光Ａ１の光量×１００）が２５％以下になるように構成されている。
特に、本実施の形態におけるＣＩＳ３１は、ＲＧＢの３色の反射光Ｂ１を別々に受光する受光素子アレイ３３Ｒ、３３Ｇ、３３Ｂが設けられている。したがって、Ｒ色用の受光素子アレイ３３Ｒに対しては、Ｒ色の波長（７００ｎｍである。）の反射光Ｂ１（正反射光）の反射率が２５％以下になり、Ｇ色用の受光素子アレイ３３Ｇに対しては、Ｇ色の波長（５５０ｎｍである。）の反射光Ｂ１（正反射光）の反射率が２５％以下になり、Ｂ色用の受光素子アレイ３３Ｂに対しては、Ｂ色の波長（４００ｎｍである。）の反射光Ｂ１（正反射光）の反射率が２５％以下になるように設定されている。

このように設定する理由は、ＣＩＳ３１によって線画３６ａ、３６ｂ(黒色の蒸着クロムである。)を光学的に検知するときに、受光素子アレイ３３で受光される反射光Ｂ１（線画３６ａ、３６ｂで反射した正反射光である。）の反射率が高すぎると、ＣＩＳ３１に検知誤差が生じやすくなるためである。そして、そのような検知誤差が生じると、ＣＩＳ３１の姿勢を把握しようとしても高精度に検知できず、その後に、その検知結果に基づいてＣＩＳ３１によって検知されたシートＰの位置やシートＰ上の画像位置や画像情報に関する検知結果を補正しようとしても、精度の高い補正をおこなうことができないことになる。

図７（Ａ）は、線画３６ａ、３６ｂで反射した正反射光Ｂ１の反射率が２５％であるときのＣＩＳ３１（３色の受光素子アレイ３３Ｒ、３３Ｇ、３３Ｂ）の出力（縦軸）を示すグラフであって、グラフの横軸は画素位置（幅方向に並設された受光素子の位置）を示す。図７（Ａ）に示すように、反射率が２５％になるように設定した場合には、白基準（背景面となる表面層Ｗである。）に対して線画３６ａ、３６ｂが明確に区別されるようなＣＩＳ出力になる。したがって、ＣＩＳ３１の姿勢を精度良く検知することができる。そして、線画３６ａ、３６ｂで反射した正反射光Ｂ１の反射率が２５％以下である場合には、このような状態が維持される。
これに対して、線画３６ａ、３６ｂで反射した正反射光Ｂ１の反射率が２５％を超えてしまうと、線画３６ａ、３６ｂを明確に区別しにくいＣＩＳ出力になってしまう。図７（Ｂ）の例は、線画３６ａ、３６ｂで反射した正反射光Ｂ１の反射率が６０％であるときのＣＩＳ３１（３色の受光素子アレイ３３Ｒ、３３Ｇ、３３Ｂ）の出力を示すグラフである。このように、線画３６ａ、３６ｂで反射した正反射光Ｂ１の反射率が２５％を超えてしまうと、線画３６ａ、３６ｂに相当する部分のＣＩＳ出力と、白基準（背景面）に相当する部分のＣＩＳ出力と、に大きな差異が生じにくくなって、ＣＩＳ３１の姿勢を精度良く検知しにくくなる。

本実施の形態では、線画３６ａ、３６ｂで反射する正反射光の反射率が２５％以下になるように、ガラススケール３６上にクロムを蒸着することにより黒色に形成される線画３６ａ、３６ｂの濃度（黒色度）を、製造上管理している。そのため、上述したような線画３６ａ、３６ｂでの正反射光の反射率が高すぎることによる不具合を抑止することができる。

また、本実施の形態では、受光素子アレイ３３（３３Ｒ、３３Ｇ、３３Ｂ）で受光する反射光Ｂ１の入射角θ（受光角）が±５°の範囲内になるように、ＣＩＳ３１における光源３２（導光体３４）や受光素子アレイ３３（３３Ｒ、３３Ｇ、３３Ｂ）の配置を製造上管理したり、ガラススケール３６がＣＩＳ３１に対向するときのリボルバ３５の回動方向の姿勢（回動角度）を制御上管理したりしている。
図８に示すように、受光素子アレイ３３で受光する反射光Ｂ１の入射角θが０°から大きくなると、正反射光Ｂ１の光量（正反射光量）が徐々に大きくなり、入射角θがある程度大きくなると、やがて正反射光量は飽和することになるが、入射角θが±５°の範囲内であれば、ＣＩＳ３１の姿勢を精度良く検知できなくなる正反射光量を超えない状態を維持しやすくなる。

ここで、図６を参照して、本実施の形態における検知装置３０は、ガラススケール３６（基準面Ｓ）の線画３６ａ、３６ｂを被検知体としてＣＩＳ３１で検知したときに、線画３６ａ、３６ｂへの特定の波長（７００ｎｍ、５５０ｎｍ、４００ｎｍである。）の入射光Ａ１の透過率（透過光Ｃ１の光量／入射光Ａ１の光量×１００）が０．１％以下になるように構成されている。具体的に、本実施の形態では、線画３６ａ、３６ｂに対する透過率が０．１％以下になるように、ガラススケール３６上にクロムを蒸着することにより黒色に形成される線画３６ａ、３６ｂの濃度（黒色度）を、製造上管理している。
線画３６ａ、３６ｂに対する透過率が０．１％を超えてしまうと、線画３６ａ、３６ｂに相当する部分のＣＩＳ出力と、白基準（背景面）に相当する部分のＣＩＳ出力と、に大きな差異が生じにくくなって、ＣＩＳ３１の姿勢を精度良く検知しにくくなる可能性がある。
本実施の形態では、ＲＧＢの各色の波長について線画３６ａ、３６ｂに対する透過率が０．１％以下に設定しているため、ＣＩＳ３１の姿勢を精度良く検知しやすくなる。

また、本実施の形態では、先に説明したように、ガラススケール３６（基準面Ｓ）の線画３６ａ、３６ｂを被検知体としてＣＩＳ３１で検知するときに、ＣＩＳ３１によってガラススケール３６（光透過性部材）を介して溝部３５ｂの底面３５ｂ１（表面層Ｗ）を線画３６ａ、３６ｂの背景として検知している。すなわち、図６に示すように、基準面Ｓにおいて線画３６ａ、３６ｂ以外の部分に入射した入射光Ａ２は、その一部がガラススケール３６内を透過光Ｃ２として透過して、背景色となる表面層Ｗで反射した反射光のうち一部の反射光Ｂ２が、ガラススケール３６外に射出されて、受光素子アレイ３３で受光されることになる。

そして、本実施の形態では、そのようにＣＩＳ３１によってガラススケール３６（光透過性部材）を介して底面３５ｂ１（表面層Ｗ）が線画３６ａ、３６ｂの背景として検知されるときに、図６を参照して、Ｒ色の波長の入射光Ａ２の透過率（透過光Ｃ２の光量／入射光Ａ２の光量×１００）が８１％以上になり、Ｇ色の波長の入射光Ａ２の透過率が８６％以上になり、Ｂ色の波長の入射光Ａ２の透過率が８３％以上になるように構成されている。
具体的に、本実施の形態では、ガラススケール３６（線画３６ａ、３６ｂが形成されていない部分）に対する特定の波長（７００ｎｍ、５５０ｎｍ、４００ｎｍである。）の透過率がそれぞれ８１％以上、８６％以上、８３％以上になるように、ガラススケール３６の光透過性を製造上管理している。
このようにガラススケール３６の透過率を設定したのは、各色の透過率が上記値を下回ってしまうと、線画３６ａ、３６ｂに相当する部分のＣＩＳ出力と、白基準（背景面）に相当する部分のＣＩＳ出力と、に大きな差異が生じにくくなって、ＣＩＳ３１の姿勢を精度良く検知しにくくなるためである。

以上説明したように、本実施の形態における検知装置３０（画像形成装置１）には、ＣＩＳ３１（検知器）との間にシートＰが搬送されるようにＣＩＳ３１に対向する位置に、リボルバ３５（回動部材）が配置されている。リボルバ３５は、その外周面の一部に、複数の縦線３６ａや横線３６ｂの線画が形成された基準面Ｓが設けられている。そして、基準面Ｓの線画３６ａ、３６ｂを被検知体としてＣＩＳ３１で検知するときに、受光素子アレイ３３に入射する反射光Ｂ１の入射角θが±５°の範囲内になるとともに、線画３６ａ、３６ｂへの入射光Ａ１に対する特定の波長の正反射による反射光Ｂ１の反射率が２５％以下になるように構成されている。
これにより、リボルバ３５の基準面Ｓに形成された線画３６ａ、３６ｂをＣＩＳ３１によって高精度に検知することができる。

なお、本実施の形態では、モノクロの画像形成装置１に設置される検知装置３０に対して本発明を適用したが、カラーの画像形成装置に設置される検知装置に対しても当然に本発明を適用することができる。
また、本実施の形態では、電子写真方式の画像形成装置１に設置される検知装置３０に対して本発明を適用したが、本発明の適用はこれに限定されることなく、その他の方式の画像形成装置（例えば、インクジェット方式の画像形成装置や、オフセット印刷機などである。）に設置される検知装置に対しても当然に本発明を適用することができる。
また、本実施の形態では、ＣＩＳ３１（検知器）によって、シートの位置と、シートの表面に形成された画像の位置と、シートの表面に形成された画像と、のすべてを光学的に検知するように構成したが、それらのうち少なくとも１つを光学的に検知するように構成することもできる。また、検知器はＣＩＳに限定されることなく、種々の形態のものを用いることができる。
そして、それらの場合であっても、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。

なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。

なお、本願明細書等において、「シート」とは、通常の紙（用紙）の他に、コート紙、ラベル紙、ＯＨＰシート、フィルム等のシート状部材のすべてを含むものと定義する。さらに、「シート」には、予め画像が形成されている原稿も含むものと定義する。

１ 画像形成装置、
３０ 検知装置、
３１ ＣＩＳ（検知器）、
３２ 光源、
３３、３３Ｒ、３３Ｇ、３３Ｂ 受光素子アレイ、
３５ リボルバ（回動部材、保持部材）、
３５ａ 支軸（回転中心）、
３５ｂ 溝部、
３５ｂ１ 底面、
３６ ガラススケール（光透過性部材）、
３６ａ 縦線（線画）、 ３６ｂ 横線（線画）、
３７ 第１ローラ部材、
３８ 第２ローラ部材、
Ｓ 基準面、
Ｗ 表面層（塗装面）、
θ 入射角、
Ａ１、Ａ２ 入射光、
Ｂ１、Ｂ２ 反射光、
Ｃ１、Ｃ２ 透過光、
Ｐ シート。

特開２０１０−１１４４９８号公報

Claims (9)

1. シートの位置と、シートの表面に形成された画像の位置と、シートの表面に形成された画像と、のうち少なくとも１つを光学的に検知する検知器と、
   前記検知器との間にシートが搬送されるように前記検知器に対向する位置に配置されて、支軸を中心にシートの搬送方向に沿う方向に回動可能に構成された回動部材と、
   を備え、
   前記検知器は、被検知体に入射される入射光が射出される光源と、前記被検知体で反射した特定の波長の反射光が受光される受光素子アレイと、を具備し、
   前記回動部材は、
   その外周面の一部に、前記搬送方向に直交する幅方向に延在する横線と、前記搬送方向に延在するように前記幅方向に等間隔をあけて形成された複数の縦線と、のうち少なくとも一方の線画が形成された基準面を具備するとともに、
   その外周面の一部に前記幅方向に延在するように形成されて、底面が白色に形成された溝部と、
   前記溝部に嵌め込まれて、ガラス材料で形成された光透過性部材と、
   を具備し、
   前記基準面は、前記光透過性部材において前記検知器に対向する対向面に形成され、
   前記基準面の前記線画を前記被検知体として前記検知器で検知するときに、前記検知器によって前記光透過性部材を介して前記溝部の前記底面が前記線画の背景として検知されて、前記受光素子アレイに入射される前記反射光の入射角が±５°の範囲内になるとともに、前記線画への前記入射光に対する前記特定の波長の正反射による前記反射光の反射率が２５％以下になるように構成されたことを特徴とする検知装置。
2. 前記基準面の前記線画を前記被検知体として前記検知器で検知したときに、前記線画への前記特定の波長の前記入射光の透過率が０．１％以下になるように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の検知装置。
3. 前記受光素子アレイは、ＲＧＢの３色の前記反射光を別々に受光可能に形成され、
   前記検知器によって前記光透過性部材を介して前記底面が前記線画の背景として検知されるときに、Ｒ色の波長の前記入射光の透過率が８１％以上になり、Ｇ色の波長の前記入射光の透過率が８６％以上になり、Ｂ色の波長の前記入射光の透過率が８３％以上になるように構成されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の検知装置。
4. シートの位置と、シートの表面に形成された画像の位置と、シートの表面に形成された画像と、のうち少なくとも１つを光学的に検知する検知器と、
   前記検知器との間にシートが搬送されるように前記検知器に対向する位置に配置されて、支軸を中心にシートの搬送方向に沿う方向に回動可能に構成された回動部材と、
   を備え、
   前記検知器は、被検知体に入射される入射光が射出される光源と、前記被検知体で反射した特定の波長の反射光が受光される受光素子アレイと、を具備し、
   前記回動部材は、その外周面の一部に、前記搬送方向に直交する幅方向に延在する横線と、前記搬送方向に延在するように前記幅方向に等間隔をあけて形成された複数の縦線と、のうち少なくとも一方の線画が形成された基準面を具備し、
   前記基準面の前記線画を前記被検知体として前記検知器で検知するときに、前記受光素子アレイに入射される前記反射光の入射角が±５°の範囲内になるとともに、前記線画への前記入射光に対する前記特定の波長の正反射による前記反射光の反射率が２５％以下になり、前記線画への前記特定の波長の前記入射光の透過率が０．１％以下になるように構成されたことを特徴とする検知装置。
5. 前記受光素子アレイは、ＲＧＢの３色の前記反射光を別々に受光可能に形成され、
   前記特定の波長は、Ｒ色の波長と、Ｇ色の波長と、Ｂ色の波長と、であることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の検知装置。
6. 前記Ｒ色の波長は７００ｎｍであって、前記Ｇ色の波長は５５０ｎｍであって、前記Ｂ色の波長は４００ｎｍであることを特徴とする請求項５に記載の検知装置。
7. 前記検知器は、ＣＩＳであって、
   前記検知器の前記光源は、白色ＬＥＤであって、
   前記線画は、前記基準面においてクロムを蒸着して黒色に形成したものであることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の検知装置。
8. 前記回動部材は、当該回動部材の回動とは別に独立して回転可能なローラ部材を具備し、
   前記ローラ部材が前記検知器に対向した状態で、前記ローラ部材を前記搬送方向に沿うように回転させながら、前記検知器と前記回動部材との間にシートを搬送させることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載の検知装置。
9. 請求項１〜請求項８のいずれかに記載の検知装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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