JP7077803B2 - センサーユニット及びそれを備えた画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、ファクシミリ、複写機、プリンター等の画像形成装置に搭載され、シート状の記録媒体のエッジを検知するセンサーを備えたセンサーユニット及びそれを備えた画像形成装置に関するものである。
ファクシミリ、複写機、プリンター等の画像形成装置は、紙、布、OHP用シート等の記録媒体に画像を記録するように構成されている。これらの画像形成装置は、記録を行う方式により、電子写真方式、インクジェット式等に分類することができる。
画像形成装置を用いて記録媒体に印字を行う場合、記録媒体が搬送方向に対して直交する方向(記録媒体幅方向)に位置ずれしていると、記録媒体毎の印字位置がずれてしまう。このため、印字後に製本する場合などは、頁毎の印字位置精度に高い精度が求められる。特にインクジェット記録装置を用いる場合は、インクが記録媒体に染み込んで裏写りしやすいので、両面印字時の印字位置精度に非常に高い精度(例えば0.数mm以下)が求められる。
そこで、従来、用紙(記録媒体)搬送路に対向配置され用紙の幅方向端部の位置を反射光を利用して検出するCIS(コンタクトイメージセンサー)等からなるエッジ検出センサーと、用紙搬送路に対してエッジ検出センサーと同じ側に配置され、用紙搬送路に向かって光を出射する照明装置と、を備えた画像形成装置が知られている。この画像形成装置では、用紙の有無によるエッジ検出センサーが受光する光の強度差に基づいて用紙の幅方向端部の位置を検出する。
しかしながら、上記照明装置が用紙搬送路に対してエッジ検出センサーと同じ側に配置される従来の画像形成装置では、用紙の色によっては幅方向端部の位置を検出できない場合がある。具体的には、例えば用紙が白色で用紙の外側(用紙の非通過領域)が黒色である場合、用紙からの反射光と非通過領域からの反射光との強度差が大きいので、エッジ検出センサーによって用紙の幅方向端部の位置が検出される。その一方、例えば用紙が黒色で非通過領域も黒色である場合、用紙からの反射光と非通過領域からの反射光との強度差が小さく、エッジ検出センサーによって用紙の幅方向端部の位置を検出できない。
この不都合を改善するために、用紙(記録媒体)搬送路に対向配置され用紙の幅方向端部の位置を検出するCIS(コンタクトイメージセンサー)等からなるエッジ検出センサーと、用紙搬送路に対してエッジ検出センサーと反対側に配置され、用紙搬送路に向かって光を出射する照明装置と、を備えた画像形成装置が知られている。この画像形成装置では、用紙の有無によるエッジ検出センサーが受光する光の強度差に基づいて用紙の幅方向端部の位置を検出することが可能である。
なお、用紙の幅方向端部の位置を検出するエッジ検出センサーと、用紙搬送路に対してエッジ検出センサーと反対側に配置される照明装置と、を備えた画像形成装置は、例えば特許文献1に開示されている。
特開2006-078927号公報
しかしながら、上記照明装置が用紙搬送路に対してエッジ検出センサーと反対側に配置された従来の画像形成装置では、照明装置が用紙搬送路に対してエッジ検出センサーと同じ側に配置される画像形成装置とは異なり、エッジ検出センサーは用紙で反射された光を受光しない。すなわち、エッジ検出センサーは、照明装置から出射した光を直接受光する。このため、照明装置から出射した光にムラがある場合、照明装置から出射し直接エッジ検出センサーで受光される光の強度差が大きくなってしまう。その結果、用紙の幅方向の端部の位置を誤検出する場合があるという問題点がある。
本発明は、上記問題点に鑑み、記録媒体の幅方向のエッジ位置を精度良く検出することが可能なセンサーユニット及びそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の第1の構成のセンサーユニットは、記録媒体搬送路に対向配置され、記録媒体搬送方向と直交する記録媒体幅方向の記録媒体のエッジ位置を検出するエッジ検出センサーと、記録媒体搬送路に対してエッジ検出センサーと反対側に配置され、エッジ検出センサーに向かって光を照射する照明装置と、を備える。照明装置は、光を出射する光源と、光源からの光を拡散し、輝度ムラを抑える拡散板と、を有する。
本発明の第1の構成のセンサーユニットによれば、記録媒体のエッジ位置を検出するエッジ検出センサーと、記録媒体搬送路に対してエッジ検出センサーと反対側に配置され、エッジ検出センサーに向かって光を照射する照明装置と、を備える。これにより、記録媒体の有無によるエッジ検出センサーが受光する光の強度差に基づいて記録媒体のエッジ位置を検出することができる。すなわち、記録媒体の色に起因して記録媒体のエッジ位置が検出できなくなることがない。
また、照明装置は、光を出射する光源と、光源からの光を拡散し、輝度ムラを抑える拡散板と、を有する。これにより、例えば光源から出射した光にムラがある場合であっても、拡散板によって光を均一化することができるので、光のムラに起因してエッジ検出センサーで受光される光の強度差が大きくなるのを抑制することができる。このため、記録媒体の幅方向のエッジ位置を精度良く検出することができる。
本発明の第1実施形態に係るセンサーユニット30を備えたプリンター100の概略構造を示す側面断面図 本発明の第1実施形態のセンサーユニット30の外観斜視図 本発明の第1実施形態のセンサーユニット30の側面断面図 本発明の第1実施形態のセンサーユニット30のユニットハウジング31を構成するフレームの斜視図 CISキャリッジ35の外観斜視図 CISキャリッジ35を構成するキャリッジ本体37の外観斜視図 CIS40周辺の構造を示した側面断面図 CIS40を上面側から示した平面図 CIS40の受光部43およびCIS基板45の構造を上面側から示した平面図 本発明の第1実施形態のセンサーユニット30の照明装置60周辺の構造を示した側面断面図 本発明の第1実施形態の照明装置60のLEDアレイ61の構造を示した斜視図 本発明の第1実施形態のプリンター100の制御経路を示すブロック図 本発明の第2実施形態のセンサーユニット30の側面断面図 本発明の第2実施形態のセンサーユニット30の照明装置60周辺の構造を示した側面断面図 本発明の第2実施形態のセンサーユニット30のLED62周辺の構造を示した断面図 本発明の第2実施形態のセンサーユニット30の導光体64の構造を光出射面64e側から示した斜視図 本発明の第2実施形態のセンサーユニット30の導光体64周辺の構造を示した側面断面図 本発明の第2実施形態のセンサーユニット30の導光体64周辺の構造を示した断面図 本発明の第2実施形態のセンサーユニット30の照明装置60周辺の構造を示した側面断面図 本発明の第2実施形態のセンサーユニット30の導光体64の構造を背面64f側から示した斜視図 本発明の第2実施形態のセンサーユニット30のLED62周辺の構造を示した断面図 本発明の第2実施形態のセンサーユニット30の遮光片85周辺の構造を示した側面断面図
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態に係るセンサーユニット30を備えたインクジェット記録式のプリンター(画像形成装置)100の概略構造を示す側面断面図である。
図1に示すように、プリンター100は、プリンター本体1の内部下方に用紙収容部である給紙カセット2aが配置されており、プリンター本体1の右側面外部には手差し給紙トレイ2bが備えられている。給紙カセット2aの用紙搬送方向下流側(図1における給紙カセット2aの右側)の上方には給紙装置3aが配置されている。また、手差し給紙トレイ2bの用紙搬送方向下流側(図1における手差し給紙トレイ2bの左側)には給紙装置3bが配置されている。この給紙装置3a、3bにより、用紙(記録媒体)Pが1枚ずつ分離されて送り出される。
また、プリンター100の内部には第1用紙搬送路4aが設けられている。第1用紙搬送路4aは、給紙カセット2aに対して右上方に位置し、手差し給紙トレイ2bに対して左方に位置する。給紙カセット2aから送り出された用紙Pは第1用紙搬送路4aを通ってプリンター本体1の側面に沿って垂直上方に向けて搬送され、手差し給紙トレイ2bから送り出された用紙は第1用紙搬送路4aを通って略水平左方に向けて搬送される。
用紙搬送方向に対し第1用紙搬送路4aの下流端には、用紙Pの幅方向(用紙搬送方向に対して垂直方向)の端部の位置(エッジ位置)を検出するためのセンサーユニット30が配置されている。さらにセンサーユニット30の下流側直近には第1ベルト搬送部5及び記録部(画像形成部)9が配置されている。
センサーユニット30にはレジストローラー対13が備えられている。レジストローラー対13は用紙Pの斜め送りを矯正しつつ記録部9が実行するインク吐出動作とのタイミングを計り、第1ベルト搬送部5に向かって用紙Pを送り出す。センサーユニット30の詳細構造については後述する。
第1ベルト搬送部5は、第1駆動ローラー6と第1従動ローラー7とに巻き掛けられた無端状の第1搬送ベルト8を備えている。第1搬送ベルト8には多数の空気吸引用の通気孔(図示せず)が設けられている。レジストローラー対13から送り出された用紙Pは、第1搬送ベルト8の内側に設けられた用紙吸引部20によって第1搬送ベルト8に吸着保持された状態で記録部9の下方を通過する。
記録部9は、ラインヘッド10C、10M、10Y及び10Kを備えている。ラインヘッド10C~10Kは、第1搬送ベルト8の搬送面に吸着保持されて搬送される用紙Pに画像の記録を行う。各ラインヘッド10C~10Kには、それぞれインクタンク(図示せず)に貯留されている4色(シアン、マゼンタ、イエロー及びブラック)のインクがラインヘッド10C~10Kの色毎に供給される。
第1搬送ベルト8に吸着された用紙Pに向かって各ラインヘッド10C~10Kからそれぞれのインクを順次吐出することにより、用紙Pにはイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色のインクが重ね合わされたフルカラー画像が記録される。なお、プリンター100ではモノクロ画像を記録することも可能である。
用紙搬送方向に対し第1ベルト搬送部5の下流側(図1の左側)には第2ベルト搬送部11が配置されている。記録部9において画像が記録された用紙Pは第2ベルト搬送部11へと送られ、第2ベルト搬送部11を通過する間に用紙Pの表面に吐出されたインクが乾燥される。第2ベルト搬送部11の構成は第1ベルト搬送部5と同様であるため説明を省略する。
用紙搬送方向に対し第2ベルト搬送部11の下流側であってプリンター本体1の左側面近傍にはデカーラー部14が備えられている。第2ベルト搬送部11にてインクが乾燥された用紙Pはデカーラー部14へと送られ、用紙Pに生じたカールが矯正される。
用紙搬送方向に対しデカーラー部14の下流側(図1の上方)には第2用紙搬送路4bが備えられている。デカーラー部14を通過した用紙Pは両面記録を行わない場合、第2用紙搬送路4bから排出ローラー対を介してプリンター100の左側面外部に設けられた用紙排出トレイ15に排出される。用紙Pの両面に記録を行う場合は、片面への記録が終了して第2ベルト搬送部11及びデカーラー部14を通過した用紙Pが第2用紙搬送路4bを通過して反転搬送路16へ搬送される。反転搬送路16へ送られた用紙Pは、表裏を反転させるために搬送方向が切り替えられ、プリンター100の上部を通過してレジストローラー対13に搬送される。その後、画像の記録されていない面を上向きにした状態で再度第1ベルト搬送部5へと搬送される。
また、第2ベルト搬送部11の下方にはメンテナンスユニット19が配置されている。メンテナンスユニット19は、各ラインヘッド10C~10Kの記録ヘッドのメンテナンスを実行する際に記録部9の下方に移動し、記録ヘッドのインク吐出ノズルから吐出(パージ)されたインクを拭き取り、拭き取られたインクを回収する。
次に、センサーユニット30の詳細構造について説明する。図2は、本発明の第1実施形態のセンサーユニット30の外観斜視図であり、図3は、本発明の第1実施形態のセンサーユニット30の側面断面図、図4は、本発明の第1実施形態のセンサーユニット30のユニットハウジング31を構成するフレームの斜視図である。
センサーユニット30は、ユニットハウジング31と、レジストローラー対13と、CISキャリッジ35と、キャリッジ移動機構50と、を備える。ユニットハウジング31は、レジストローラー対13を回転可能に支持するとともに、CISキャリッジ35を用紙幅方向(矢印AA′方向)に移動可能に支持する。用紙搬送方向(矢印B方向)に対しユニットハウジング31の上流側の端部には、レジストローラー対13のニップ部へ用紙Pを案内するレジスト進入ガイド33が設けられている。
図4に示すように、ユニットハウジング31はプリンター100の正面側及び背面側にそれぞれ配置される側面フレーム31a、31bと、側面フレーム31a、31bに橋渡し状に連結される連結フレーム31cと、を有する。側面フレーム31a、31bの間には、CISキャリッジ35を摺動可能に支持する2本のシャフト47が互いに平行に固定されている。
CISキャリッジ35は、用紙搬送方向(矢印B方向)に対しレジストローラー対13の下流側(図3の左側)に隣接して配置される。CISキャリッジ35は、CIS(エッジ検出センサー)40及び照明装置60が収納されるキャリッジ本体37(図6参照)を有する。CIS40及び照明装置60は、それぞれキャリッジ本体37内の下方及び上方に収納されており、CIS40と照明装置60との間には二枚の透明なコンタクトガラス42a、42bが対向配置されている。そして、コンタクトガラス(第2透明部材)42aの上面とコンタクトガラス(第1透明部材)42bの下面とによって用紙搬送路(記録媒体搬送路)12の一部が形成されている。
CIS40は、照明装置60からの光が入射する部分と用紙Pによって遮られる部分との光強度差に基づいて、用紙Pの幅方向のエッジ位置を検出する。なお、照明装置60の詳細構造については後述する。
図5は、CISキャリッジ35の外観斜視図であり、図6は、CISキャリッジ35を構成するキャリッジ本体37の外観斜視図、図7は、CIS40周辺の構造を示した側面断面図、図8は、CIS40を上面側から示した平面図、図9は、CIS40の受光部43およびCIS基板45の構造を上面側から示した平面図である。
キャリッジ本体37は、CIS40が収納されるCIS収納部37aと、ユニットハウジング31のシャフト47が摺動可能に挿入されるシャフトガイド部37bとを有する。CIS収納部37aはキャリッジ本体37の長手方向の略全域に亘って設けられている。シャフトガイド部37bは、キャリッジ本体37の長手方向の両端部に2箇所ずつ、用紙搬送方向に2対設けられている。
CIS40は図7~図9に示すように、用紙幅方向(矢印AA´方向)に配列され光電変換素子から成る複数の受光部43と、受光部43が上面に実装されるCIS基板45と、用紙幅方向に配列される複数のロッドレンズからなるロッドレンズアレイ46と、これらを収容するCIS筐体48と、を有する。
CIS筐体48は、底面部48aと、底面部48aの周縁から立設された側面部48bと、底面部48aから所定の距離を隔てて配置される支持面部48cと、を有する。CIS基板45は、底面部48a上に固定されている。ロッドレンズアレイ46のロッドレンズは、円筒状に形成されているとともに、受光部43に対して用紙搬送路12側(上側)に配置されている。また、ロッドレンズアレイ46は、支持面部48cを貫通した状態で受光部43から所定の距離を隔てて、支持面部48cに固定されている。ロッドレンズアレイ46は、照明装置60からの光を受光部43に導く。
次に、照明装置60の詳細構造について説明する。
照明装置60は図10に示すように、LEDアレイ(光源アレイ)61と、LEDアレイ61からの光を拡散してCIS40に照射するシート状の拡散板65と、これらを保持する照明筐体67と、を有する。
LEDアレイ61は図10および図11に示すように、用紙幅方向に所定の間隔を隔てて配置される複数のLED(光源)62と、LED62が搭載される搭載面63aを有するLED基板(光源基板)63と、を有する。本実施形態では、LED62は、LED基板63の搭載面63aに対して平行、且つ、用紙搬送方向に沿って光を出射する。LED基板63の搭載面63aは、用紙搬送方向に沿って(ここでは、用紙搬送路12に対して平行に)配置される。なお、LED基板63はネジ等(図示せず)を用いて照明筐体67に固定されており、コンタクトガラス42bはクリップ等(図示せず)を用いて照明筐体67に固定されている。
照明筐体67は、用紙搬送路12の一部を構成する用紙ガイドとしての機能を有する。照明筐体67は、用紙搬送路12から退避する方向(上方向)に突出するステー68を含む。ステー68は、用紙幅方向に延在しているとともに、上面部68cと一対の側面部とで囲まれ下方に開口する断面視略矩形状に形成されている。ステー68の用紙搬送方向下流側の側面部68aには、用紙幅方向に沿って延びるスリット68bが形成されている。スリット68bにはLEDアレイ61が配置され、ステー68の内部空間に光が取り入れられる。ステー68の上面部68cの内面(内部空間の上面)には、拡散板65が固定される傾斜面が形成されている。
LED62から出射した光は拡散板65で拡散および反射され、コンタクトガラス42bおよび42aを透過してCIS40に照射される。なお、本実施形態の拡散板65は、LED62からの光をCIS40に向かって反射する反射型拡散板である。
図12は、本実施形態のプリンター100の制御経路を示すブロック図である。CPU70は、プリンター100全体を統括的に制御する。CPU70は、外部コンピューター等から受信した印字データに対応してプリンター100による用紙Pへの印字動作が開始されると、CIS制御回路71に対して、CIS40から信号を読み出すための各種の設定を行う。またCPU70は、受信した印字データに含まれる用紙サイズ情報に基づいてキャリッジ移動機構50のCIS駆動モーター51(図2参照)に制御信号を送信し、センサーユニット30内のCISキャリッジ35を所定量移動させる。
CIS制御回路71は、CPU70により設定された内容に従い、CIS40から信号を読み出すための基準クロック信号、およびCIS40での電荷蓄積時間を決める蓄積時間決定信号をCIS40に対して送出する。また、CIS制御回路71は、LED62に流す電流値を設定するためにLED駆動回路73に対してPWM信号を送出する。LED駆動回路73は、CIS制御回路71からのPWM信号に応じた直流電圧を生成し、これをLED62に流す電流の基準電圧とする。また、CIS制御回路71は、CIS40からのアナログ信号(出力信号)を2値化回路75で2値化するための比較基準電圧(閾値電圧)を生成する。
レジストローラー対13(図3参照)で待機状態の用紙Pが記録部9(図1参照)に向けて搬送されるタイミングになると、CPU70は、CIS制御回路71に対してエッジ位置の検出を指示する。CPU70からエッジ位置の検出指示を受けたCIS制御回路71は、蓄積時間決定信号に同期して、LED62を点灯させるための制御信号をLED駆動回路73に送出する。LED駆動回路73は、CIS制御回路71からの制御信号に従い、一定期間LED62を点灯させる。
CIS40は、LED62の点灯中に受光部43の画素群の各画素(光電変換素子)にて蓄積した光の量に相当する電圧を、次の蓄積時間決定信号および基準クロック信号により、1画素ずつ出力信号として出力する。CIS40から出力された出力信号は、それぞれ2値化回路75において比較基準電圧(閾値電圧)との比較により2値化され、デジタル信号としてCIS制御回路71に入力される。
CIS制御回路71は、CIS40が出力する出力信号のそれぞれについて、2値化回路75において2値化されたデジタル信号の0/1の値を、1画素ずつ順次確認する。そして、CIS制御回路71は、デジタル信号の値が0から1、あるいは1から0に切り替わる受光部43の画素の位置(光電変換素子の位置)を検知する。
CIS制御回路71によってデジタル信号の値が切り替わった画素の位置が検知されると、切り替わった画素の位置を用紙Pの幅方向のエッジ位置と判定する。CPU70は、CIS制御回路71により判定されたエッジ位置と、用紙Pが通紙領域のセンター位置を通過する理想的な搬送位置(基準搬送位置)で搬送される場合のエッジ位置(基準エッジ位置)とのずれ量を算出する。算出されたずれ量はノズルシフト制御部77に送信される。ノズルシフト制御部77は、送信された用紙Pの幅方向のずれ量に応じて記録部9におけるラインヘッド10C~10Kのインク吐出ノズルの使用領域をシフトする。
本実施形態では、上記のように、用紙Pのエッジ位置を検出するCIS40と、用紙搬送路12に対してCIS40と反対側に配置され、CIS40に向かって光を照射する照明装置60と、を備える。これにより、用紙Pの有無によるCIS40が受光する光の強度差に基づいて用紙Pのエッジ位置を検出することができる。すなわち、用紙Pの色に起因して用紙Pのエッジ位置が検出できなくなることがない。
また、照明装置60は、光を出射するLED62と、LED62からの光を拡散し、輝度ムラを抑える拡散板65と、を有する。これにより、LEDアレイ61から出射した光にムラがある場合であっても、拡散板65によって光を均一化することができるので、光のムラに起因してCIS40で受光される光の強度差が大きくなるのを抑制することができる。このため、用紙Pのエッジ位置を精度良く検出することができる。
また、上記のように、複数のLED62が用紙幅方向に所定の間隔を隔てて配置されるLEDアレイ61を用いる場合、LEDアレイ61から出射する光の強度は用紙幅方向にムラが生じる。このため、LEDアレイ61を用いる場合に本発明を適用する(拡散板65を設ける)ことは、特に効果的である。
また、上記のように、LED62は、LED基板63の搭載面63aに対して平行、且つ、用紙搬送方向に沿って光を出射する。これにより、LED基板63を用紙搬送路12に対して略平行に配置することができるので、センサーユニット30が用紙搬送方向に垂直な方向(上下方向)に大型化するのを抑制することができる。
また、上記のように、複数の受光部43と、受光部43に対して用紙搬送路12側に配置されるロッドレンズアレイ46と、を有するCIS40を用いる場合、受光部43がロッドレンズアレイ46に対して用紙搬送方向に沿った方向に位置ズレしていると、受光部43が受光する光の強度が低下する。これにより、ロッドレンズアレイ46に対して位置ズレしている受光部43が存在すると、CIS40の用紙幅方向の出力差(受光する光の強度差)が大きくなるので、CIS40による用紙Pのエッジ位置の検出精度が低下する。このため、複数の受光部43と、ロッドレンズアレイ46と、を有するCIS40を用いる場合に本発明を適用する(拡散板65を設ける)ことは、特に効果的である。
また、上記のように、センサーユニット30により検知された用紙Pのエッジ位置に基づいて記録部9による用紙幅方向の画像形成位置を補正する。これにより、用紙Pに対する画像位置ズレを容易に抑制することができるので、画像品質の劣化を容易に抑制することができる。
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態に係るセンサーユニット30では図13および図14に示すように、照明装置60は、用紙幅方向の一端部に配置された1個のLED62(図15参照)と、用紙幅方向に延びるとともにLED62から射出された光を用紙幅方向に導光してCIS40に向かって出射する導光体64と、導光体64からの光を拡散してCIS40に照射するシート状の拡散板65と、これらを保持する照明筐体67と、を有する。
照明筐体67は、用紙搬送路12の一部を構成する用紙ガイドとしての機能を有するともに、導光体64を保持する導光体保持部材としての機能を有する。照明筐体67は、用紙搬送路12から退避する方向(上方向)に突出するステー68を有する。ステー68の上面部68cには、導光体64の後述する導光部64aが配置されるスリット68dが用紙幅方向に延びるように形成されている。
図15に示すように、LED62は、LED基板63の搭載面63aに搭載されている。LED62は、上記第1実施形態とは異なり、LED基板63の搭載面63aに対して垂直に光を出射する。
図16および図17に示すように、導光体64は、用紙幅方向に延びるとともに光を導光する導光部64aと、導光部64aから用紙幅方向と垂直な方向(図17の左右方向)に突出するとともに用紙幅方向に延びる一対の縁部64bと、を有する。導光部64aは図16および図18に示すように、LED62に対向配置され、LED62からの光が入射する光入射面64cと、LED62とは反対側の端部に設けられる反対面64dと、CIS40側(下側)の側面に設けられ光入射面64cに入射した光を用紙搬送路12に向かって出射する曲面からなる光出射面64eと、光出射面64eに対向配置される背面(上面)64fと、を有する。
反対面64dには、反対面64dから出射した光を反射して再度導光体64に入射させる反射板69aが設けられている。背面64fには、用紙幅方向に配列され、光入射面64cから入射した光を光出射面64eに全反射する複数の凹状のプリズム64gが形成されている。
拡散板65は図14および図15に示すように、コンタクトガラス42bの上面に支持されている。また、拡散板65の用紙幅方向の両端部および用紙搬送方向上流側の端部は、コンタクトガラス42bと照明筐体67とによって挟まれている。
LED62から出射した光は、導光体64に入射して用紙幅方向に導光されながら用紙搬送路12に向かって出射し、拡散板65で拡散され、コンタクトガラス42bおよび42aを透過してCIS40に照射される。なお、本実施形態の拡散板65は、導光体64からの光を透過する透過型拡散板である。
図17および図19に示すように、ステー68は、導光体64の縁部64bのCIS40側の被支持面64hを支持する一対の支持部68eと、支持部68eよりも上方に突出するように設けられ、縁部64bに係合する複数対の係合片68gと、を有する。
支持部68eは、用紙幅方向に延びるように形成されているとともに、導光部64aから縁部64bに進入したLED光や背面64fから縁部64bに進入した外乱光が縁部64bから用紙搬送路12に向かって出射した場合にその光を遮光する遮光部材としての機能を有する。これにより、縁部64bから漏れる光がCIS40に入射するのを抑制することができるので、縁部64bから漏れる光に起因してCIS40が用紙Pのエッジ位置を誤検知するのを抑制することができる。照明筐体67は、不透明な樹脂により形成されており、光を遮光する機能を有する。なお、縁部64bには、後述する切り欠き64iや、成型金型から導光体64を抜く際のエジェクター痕(図示せず)が存在するため、縁部64bから漏れる光は用紙幅方向に均一にならない。
支持部68eは図17に示すように、導光体64の縁部64bの被支持面64hを支持する支持面68hと、導光体64の光出射面64eに対して所定の隙間を有して対向配置される対向面68iと、を有する。対向面68iは、被支持面64hの導光部64a側の端部から被支持面64hに対して垂直に延びる線L64hと交わるように配置されている。これにより、縁部64bの被支持面64hの導光部64a側の端部から出射する光が支持部68eを介さずにCIS40に向かって進行するのを抑制することができる。すなわち、光出射面64eと対向面68iとの隙間から漏れた光を、対向面68iおよびステー68の内側面で反射して均一化することができる。このため、縁部64bから漏れる光に起因するCIS40の誤検知をより抑制することができる。
係合片68gは図19に示すように、所謂スナップフィット構造に形成されており、縁部64bのCIS40とは反対側の面(上面)に係合する係合爪68fを先端部に有するとともに、突出方向と垂直な方向(図19の左右方向)に弾性変形可能である。図19に示す一対の係合片68gは、用紙幅方向に2カ所設けられている。なお、図20に示すように、縁部64bの上面(背面64f)には、係合爪68fに係合される切り欠き64iが複数形成されている。これにより、係合片68gに対して導光体64が位置ズレするのを抑制することができる。なお、図20では、図面簡略化のため、プリズム64gを省略している。
図17に示すように、導光体64の背面64f上には、導光体64から出射した光を反射して再度導光体64に入射させる反射板69bが配置されている。また、図14に示すように、導光体64とによって反射板69bを挟んで保持する板金製の反射板保持部材80が、導光体64の背面64f側(上側)を覆うように配置されている。反射板保持部材80は、照明筐体67にネジにより固定されている。図19に示すように、反射板保持部材80には、係合片68gの係合爪68fが挿入される複数の開口部80aが形成されている。
また、図13に示すように、反射板保持部材80の導光体64とは反対側(上側)には、センサーユニット30の外部からの光を遮光する板金製のユニットカバー38が設けられている。これにより、センサーユニット30の外部の光が開口部80aを介してCIS40に到達するのを防止することができるので、センサーユニット30の外部からの光に起因してCIS40が用紙Pのエッジ位置を誤検知するのを抑制することができる。
図15に示すように、LED62の光を出射する発光面62a(図21参照)は、導光体64の光入射面64cから約1mm離れた位置に配置されている。これにより、導光体64のLED62側の端部(図15の左端部)から出射する光が導光体64の他の部分から出射する光に比べて特に多くなるのを抑制することができるので、CIS40のLED62側(左側)の受光部43において局所的な受光量のピークが生じるのを抑制することができる。
また、LED62とCIS40の受光部43との間には、LED62から受光部43に直接入射する光を遮光する遮光片85が設けられている。これにより、LED62から出射した光が導光体64を介さずに受光部43に入射するのを抑制することができるので、CIS40において局所的な受光量ピークが生じるのを抑制することができる。なお、遮光片85は、照明筐体67と一体で形成されている。
ここで、図21に示すように、LED62の発光面62aのCIS40側(下側)の第1端部62bと、受光部43のうちの最もLED62側(左側)に配置されるLED側受光部43a(図15参照)と、を通過する線を第1線L1とする。また、第1端部62bと、導光体64の光入射面64cのCIS40側(下側)の第2端部64jと、を通過する線を第2線L2とする。このとき、遮光片85は、第1線L1から第2線L2に跨って配置されている。言い換えると、遮光片85は、LED62から出射し第1線L1と第2線L2とに挟まれた領域に向かって進行する光を遮光するように配置されている。
また、遮光片85は、光入射面64cに対して平行に延びる第1遮光部85aと、第1遮光部85aの上端から用紙幅方向内側に向かって光出射面64eに対して平行に延びる第2遮光部85bと、を有する断面L字状に形成されている。第2遮光部85bを設けることによって、導光体64のLED62側の端部近傍から出射する強度の高い光を遮光することができるので、CIS40のLED62側の受光部43において局所的な受光量ピークが生じるのを抑制することができる。
また、第2遮光部85bは図22に示すように、用紙幅方向から見て導光体64の光出射面64eの全域を覆うように設けられている。
第2実施形態のその他の構造は、上記第1実施形態と同様である。
本実施形態では、上記のように、LED62からの光を導光する導光体64を用いることによって、LEDアレイ61を用いる場合に比べて、照明装置60から出射する光の強度にムラが生じるのをより抑制することができる。そして、拡散板65として導光体64から光を透過する透過型拡散板65を用いることによって、導光体64からの光を容易に拡散しながら用紙搬送路12に導くことができる。
また、上記のように、拡散板65は、コンタクトガラス42bに支持されている。これにより、拡散板65を支持する部材を別途設ける場合に比べて、部品点数を削減することができる。
第2実施形態のその他の効果は、上記第1実施形態と同様である。
その他本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では、用紙Pのエッジ位置を検出するセンサーとして、CIS40を用いた例について示したが、CCDなどのCIS以外のセンサーを用いてもよい。
また、上記実施形態では、各ラインヘッド10C~10Kのインク吐出ノズルから用紙Pにインクを吐出して画像を記録するインクジェット記録式のプリンター100を例に挙げて説明したが、本発明はインクジェット記録式のプリンター100に限らず、例えば感光体ドラム等の像担持体上にレーザー照射を行うことにより静電潜像を形成し、静電潜像にトナーを付着させてトナー像とした後、トナー像を用紙(記録媒体)上に転写し、転写された未定着トナーを加熱、加圧して永久像とする電子写真方式の画像形成装置に適用することもできる。
また、例えば上記第1実施形態では、用紙搬送方向に沿って光を出射するようにLEDアレイ61を配置するとともに、拡散板65として反射型拡散板を用いる例について示したが、本発明はこれに限らない。用紙搬送路12に対して垂直に光を出射するようにLEDアレイ61を配置するとともに、拡散板65として透過型拡散板を用いてもよい。
また、例えば上記第2実施形態では、用紙搬送路12に対して垂直に光を出射するように導光体64を配置するとともに、拡散板65として透過型拡散板を用いる例について示したが、本発明はこれに限らない。用紙搬送方向に沿って光を出射するように導光体64を配置するとともに、拡散板65として反射型拡散板を用いてもよい。
9 記録部(画像形成部)
12 用紙搬送路(記録媒体搬送路)
30 センサーユニット
40 CIS(エッジ検出センサー)
42a コンタクトガラス(第2透明部材)
42b コンタクトガラス(第1透明部材)
43 受光部
46 ロッドレンズアレイ
60 照明装置
61 LEDアレイ(光源アレイ)
62 LED(光源)
63 LED基板(光源基板)
63a 搭載面
64 導光体
64c 光入射面
64e 光出射面
65 拡散板
77 ノズルシフト制御部(制御部)
100 プリンター(画像形成装置)
P 用紙(記録媒体)

Claims (6)

  1. 記録媒体搬送路に対向配置され、記録媒体搬送方向と直交する記録媒体幅方向の記録媒体のエッジ位置を検出するエッジ検出センサーと、
    前記記録媒体搬送路に対して前記エッジ検出センサーと反対側に配置され、前記エッジ検出センサーに向かって光を照射する照明装置と、
    を備え、
    前記照明装置は、光を出射する光源を含む光源アレイと、前記光源からの光を拡散し、輝度ムラを抑える拡散板と、を有し、
    前記光源アレイは、前記記録媒体幅方向に所定の間隔を隔てて配置される複数の前記光源と、前記複数の光源が搭載される搭載面を有する光源基板と、を含み、
    前記光源は、前記搭載面に対して平行、且つ、前記記録媒体搬送方向に沿って光を出射し、
    前記拡散板は、前記光源からの光を前記エッジ検出センサーに向かって反射する反射型拡散板であることを特徴とするセンサーユニット。
  2. 記録媒体搬送路に対向配置され、記録媒体搬送方向と直交する記録媒体幅方向の記録媒体のエッジ位置を検出するエッジ検出センサーと、
    前記記録媒体搬送路に対して前記エッジ検出センサーと反対側に配置され、前記エッジ検出センサーに向かって光を照射する照明装置と、
    前記記録媒体搬送路の前記照明装置側の面を構成する第1透明部材と、
    前記記録媒体搬送路の前記エッジ検出センサー側の面を構成する第2透明部材と、
    を備え、
    前記照明装置は、光を出射する光源と、前記光源からの光を拡散し、輝度ムラを抑える拡散板と、を有し、
    前記拡散板は、前記第1透明部材に支持されていることを特徴とするセンサーユニット。
  3. 前記照明装置は、前記記録媒体幅方向に所定の間隔を隔てて配置される複数の前記光源と、前記複数の光源が搭載される搭載面を有する光源基板と、を含む光源アレイを有することを特徴とする請求項に記載のセンサーユニット。
  4. 前記照明装置は、前記光源からの光を前記記録媒体幅方向に導光する導光体をさらに有し、
    前記導光体は、前記記録媒体幅方向の端部に設けられ前記光源からの光が入射する光入射面と、前記記録媒体幅方向に延びる側面に設けられ、前記光入射面に入射した光を前記エッジ検出センサーに向かって出射する光出射面と、を有し、
    前記拡散板は、前記導光体からの光を透過する透過型拡散板であることを特徴とする請求項に記載のセンサーユニット。
  5. 前記エッジ検出センサーは、前記記録媒体幅方向に配列される複数の受光部と、前記受光部に対して前記記録媒体搬送路側に配置され、前記記録媒体幅方向に沿って配置されるとともに、前記照明装置からの光を前記受光部に導くロッドレンズアレイと、を有することを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載のセンサーユニット。
  6. 請求項1~のいずれか1項に記載のセンサーユニットと、
    前記センサーユニットに対して記録媒体搬送方向下流側に配置され、前記記録媒体に画像を形成する画像形成部と、
    前記センサーユニットにより検知された前記記録媒体の前記記録媒体幅方向のエッジ位置に基づいて前記画像形成部による前記記録媒体幅方向の画像形成位置を補正する制御部と、
    を備えた画像形成装置。
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