JP7188150B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、シートの幅方向位置を検出するシート検出センサーを備えたファクシミリ、複写機、プリンター等の画像形成装置に関し、特に、シート検出センサーの検出誤差を補正する方法に関する。

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用シート等のシート（記録媒体）に画像を記録するように構成されているが、記録を行う方式により、インクジェット式、ワイヤードット式、サーマル式等に分類することができる。また、インクジェット記録方式はさらに、記録ヘッドがシート上を走査しながら記録を行うシリアル型と、装置本体に固定された記録ヘッドにより記録を行うラインヘッド型に分類することができる。

画像形成装置を用いてシートに印字を行う場合、シートが搬送方向に対して直交する方向（シート幅方向）に位置ずれしていると、シート毎に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易いので、両面印字時の印字位置精度に、より高い精度（例えば０．３ｍｍ以下）が求められる。

そこで、従来の画像形成装置では、シートを搬送する搬送ベルト上にシート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）が配置されている。この画像形成装置では、ＣＩＳが受光する光のシートの有無による強度差に基づいてシートの幅方向端部の位置を検出する。例えば特許文献１には、被搬送物（シート）の搬送経路に配置されたＣＩＳの出力値を２値化し、２値化された値が切り替わる位置が被搬送物のサイズごとに記憶されたエッジ検出範囲内にあるとき被搬送物のエッジ位置と判定するエッジ検出装置が開示されている。

また、特許文献２には、表面画像データおよび裏面画像データを有する両面印刷用画像データを記憶する画像データ記憶手段と、画像形成可能範囲に対する表面画像データの画像部の位置である表面画像位置を検出する表面画像位置検出手段と、画像形成可能範囲に対する裏面画像データの画像部の位置である裏面画像位置を検出する裏面画像位置検出手段と、表面画像位置と裏面画像位置とが一致するように表面画像データおよび裏面画像データの少なくとも一方の画像位置を調整する画像位置調整手段と、画像位置調整手段により調整された画像位置に基づいて表面画像および裏面画像を形成する画像形成装置とを備えたプリントシステムが開示されている。

特開２０１６－１４５８１４号公報 特開２００６－２２４５６２号公報

シート検出センサーとして用いられるＣＩＳは、所定数のセンサー部（光電変換素子）が実装されたセンサーブロックを、シート幅方向に複数配列された構成である場合が多い。センサーブロック内の各センサー部は、それぞれ一定間隔で配列されている。しかし、隣接する各センサーブロックの境界に位置するセンサー部の間隔は、センサーブロック内のセンサー部の間隔に比べて広くなる。一方、シートを検出したセンサー部の位置情報はセンサー部の間隔が一定間隔であるという前提で、各センサーブロックの境界に位置するセンサー部の間隔を詰めてデータ処理される。

その結果、ＣＩＳで読み取られたシートの幅方向サイズが実際のシートの幅方向サイズよりも小さく検出されてしまう。この検出誤差は、ＣＩＳを原稿画像の読み取りに用いる場合は視認できない程度の誤差であるが、シートに対する画像位置合わせやシートの外側領域への画像形成を防止する際は大きな誤差となる。

本発明は、上記問題点に鑑み、シート検出センサーを構成するセンサーブロック間の間隔のばらつきに係わらず、検出されたシートの幅方向サイズと実際のシートの幅方向サイズとの誤差を精度よく補正可能な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の構成は、搬送部と、画像形成部と、シート検出センサーと、センサーユニットと、制御部と、を備えた画像形成装置である。搬送部は、シートを搬送する。画像形成部は、搬送部により搬送されるシートに画像を形成する。シート検出センサーは、シート搬送方向に対し画像形成部の上流側に配置され、シートを読み取ることで形成される陰影画像データに基づき、シート搬送方向と直交するシート幅方向のエッジ位置を検出する。センサーユニットは、シート検出センサーを有する。制御部は、シート検出センサーにより検出されたエッジ位置と、シートが基準搬送位置で搬送される場合のエッジ位置との差に基づいて画像形成部による画像形成位置を調整する。シート検出センサーは、複数のセンサー部が所定の間隔で実装されたセンサーブロックがシート幅方向に複数個配列された構成である。制御部は、複数のセンサーブロック間の境界部分におけるセンサー部の間隔のばらつきに基づく陰影画像データにより検出した前記エッジ位置と実際のエッジ位置との誤差を埋めるための補間画素を、陰影画像データ中に挿入可能であり、陰影画像データにより検出したエッジ位置と実際のエッジ位置との誤差に基づいて、補間画素の画素数を調整する。

本発明の第１の構成によれば、センサーブロックの境界におけるセンサー部の間隔のばらつきに基づく陰影画像データと実際のエッジ位置との誤差を埋めるための補間画素を陰影画像データ中に挿入する際に、陰影画像データにより検出したエッジ位置と実際のエッジ位置との誤差に基づいて、補間画素の画素数を調整することで、陰影画像データにおけるシートのエッジ位置とシートの実際のエッジ位置との誤差を小さくすることができる。これにより、陰影画像データの精度を向上することができ、シートに形成される画像の位置合わせ精度を高めることができる。また、シートの幅方向のエッジ直近まで印字する際にシートの幅方向外側への印字や無駄な余白の生成を抑制することができる。

本発明の一実施形態に係るプリンター１００の概略構造を示す側面断面図 本実施形態のプリンター１００の第１ベルト搬送部５、記録部９、第２ベルト搬送部１２周辺の構造を示す側面断面図 本実施形態のプリンター１００の第１ベルト搬送部５および記録部９を上方から見た平面図 本実施形態のプリンター１００のＣＩＳ６０およびＬＥＤ６１周辺の側面図 本実施形態のプリンター１００のＣＩＳ６０および第１ベルト搬送部５周辺の構造を示す平面図 本実施形態のプリンター１００におけるノズル吐出位置補正制御の制御経路を示すブロック図 ＣＩＳ６０の平面図 ＣＩＳ６０を構成するセンサーブロック６０ｂの境界部分の拡大図 ＣＩＳ６０におけるセンサーブロック６０ｂの配置と、ＣＩＳ６０で読み取られた陰影画像データＤとを比較した図 ＣＩＳ６０におけるセンサーブロック６０ｂの配置と、補間画素Ｉｐを追加した陰影画像データＤとを比較した図 ＣＩＳ６０と遮光板６７との関係を示す平面図 画像幅Ａ′の基準画像ＩｍのシートＰの外側領域に重なる部分をカットした、画像幅Ａの第１補正画像Ｉｍ１を印字した状態をシート搬送方向からみた断面図 シートＰに第１補正画像Ｉｍ１を印字した状態を上方からみた平面図 画像幅Ａ′の基準画像ＩｍのシートＰの外側領域に重なる部分をカットし、さらにシートＰの幅Ｌよりも距離Ｂだけ小さくなるようにカットした、画像幅Ａ－Ｂの第２補正画像Ｉｍ２を印字した状態をシート搬送方向からみた断面図 シートＰに第２補正画像Ｉｍ２を印字した状態を上方からみた平面図 シートＰに補間画素Ｉｐの挿入画素数をＤ１～Ｄ４の４段階に変更した第２補正画像Ｉｍ２を印字した状態を上方から見た平面図

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。図１は、インクジェット記録式のプリンター１００の概略構成を示す図、図２は、図１のプリンター１００の第１ベルト搬送部５、記録部９、第２ベルト搬送部１２周辺の構造を示した断面図、図３は、図１のプリンター１００の第１ベルト搬送部５および記録部９を上方から見た平面図である。

図１に示すように、プリンター１００は、プリンター本体１の内部下方にシート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のシート搬送方向下流側、すなわち図１における給紙カセット２ａの右側の上方にはシート給送装置３ａが配置されている。また、手差し給紙トレイ２ｂのシート搬送方向下流側、すなわち図１における手差し給紙トレイ２ｂの左側にはシート給送装置３ｂが配置されている。このシート給送装置３ａ、３ｂにより、シートＰは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シート搬送路４ａが設けられている。第１シート搬送路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から送り出されたシートＰは第１シート搬送路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、手差し給紙トレイ２ｂから送り出されたシートは第１シート搬送路４ａを通って略水平左方に向けて搬送される。

シート搬送方向に対し第１シート搬送路４ａの下流端にはレジストローラー対１３が設けられている。さらにレジストローラー対１３の下流側直近には第１ベルト搬送部５および記録部９が配置されている。レジストローラー対１３はシート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に向かってシートＰを送り出す。

また、レジストローラー対１３と第１ベルト搬送部５との間には、シートＰの幅方向（シート搬送方向に対して垂直方向）の端部の位置を検出するためのセンサーユニット５１が配置されている。センサーユニット５１内にはＣＩＳ６０およびＬＥＤ６１が配置されている。ＣＩＳ６０およびＬＥＤ６１周辺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（図２参照）を備えている。レジストローラー対１３から送り出されたシートＰは第１搬送ベルト８の搬送面８ａに吸着保持された状態で記録部９の下方を通過する。

第１搬送ベルト８の内側であって第１搬送ベルト８の搬送面８ａの裏側に対向する箇所には第１シート吸引部３０が備えられている。第１シート吸引部３０は、上面に多数の空気吸引用の孔３０ａが設けられ、内部にはファン３０ｂを備えており、上面から下方に向かって空気を吸引することができる。また、第１搬送ベルト８にも多数の空気吸引用の通気孔８ｂ（図５参照）が設けられている。上記の構成により、第１ベルト搬送部５は第１搬送ベルト８の搬送面８ａにシートＰを吸着保持しながら搬送する。

記録部９は、第１搬送ベルト８の搬送面８ａに吸着保持されて搬送されるシートＰに画像の記録を行うラインヘッド１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙおよび１１Ｋを備えている。外部コンピューター等から受信した画像データの情報に対応して、第１搬送ベルト８に吸着されたシートＰに向かって各ラインヘッド１１Ｃ～１１Ｋからそれぞれのインクを順次吐出することにより、シートＰにはシアン、マゼンタ、イエロー、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。

図３に示すように、記録部９はヘッドハウジング１０と、ヘッドハウジング１０に保持されたラインヘッド１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙ、および１１Ｋを備えている。これらのラインヘッド１１Ｃ～１１Ｋは、搬送されるシートＰの幅以上の記録領域を有しており、第１搬送ベルト８の搬送面８ａに対して所定の間隔（例えば１ｍｍ）が形成されるような高さに支持され、シート搬送方向と直交するシート幅方向（図３の上下方向）に沿って記録ヘッド１７が配列されている。記録ヘッド１７のインク吐出面にはインク吐出ノズル１８が多数配列されている。

各ラインヘッド１１Ｃ～１１Ｋを構成する記録ヘッド１７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、イエローおよびブラック）のインクがラインヘッド１１Ｃ～１１Ｋの色毎に供給される。

各記録ヘッド１７は、外部コンピューター等から受信した画像データに応じて、第１搬送ベルト８の搬送面８ａに吸着保持されて搬送されるシートＰに対して、印字位置に対応したインク吐出ノズル１８からインクを吐出できるようになっている。これにより、第１搬送ベルト８上のシートＰにはシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色のインクが重ね合わされたカラー画像が形成される。

シート搬送方向に対し第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１２が配置されている。記録部９において画像が記録されたシートＰは第２ベルト搬送部１２へと送られ、第２ベルト搬送部１２を通過する間にシート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１２は、第２駆動ローラー４１と第２従動ローラー４２とに巻き掛けられた無端状の第２搬送ベルト４０を備えている。第２搬送ベルト４０は第２駆動ローラー４１により図２において反時計回り方向に回転する。記録部９によって画像が記録され、第１ベルト搬送部５によって矢印Ｘ方向へ搬送されたシートＰは第２搬送ベルト４０に受け渡され、図２の矢印Ｚ方向へと搬送される。

第２搬送ベルト４０の内側であって第２搬送ベルト４０の搬送面４０ａの裏側に対向する箇所には第２シート吸引部４３が備えられている。第２シート吸引部４３は、上面に多数の空気吸引用の孔４３ａが設けられ、内部にはファン４３ｂを備えており、上面から下方に向かって空気を吸引することができる。また、第２搬送ベルト４０にも多数の空気吸引用の通気孔（図示せず）が設けられている。上記の構成により、第２ベルト搬送部１２は第２搬送ベルト４０の搬送面４０ａにシートＰを吸着保持しながら搬送する。

また、第２搬送ベルト４０の搬送面４０ａに対向する位置には、搬送ガイド部５０が設けられている。搬送ガイド部５０は、第２搬送ベルト４０の搬送面４０ａと共にシート搬送経路を構成しており、第２シート吸引部４３によって搬送面４０ａに吸着保持されたシートＰの反りやばたつきを抑制する。

シート搬送方向に対し第２ベルト搬送部１２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１２にてインクが乾燥されたシートＰはデカーラー部１４へと送られ、シートＰに生じたカールが矯正される。

シート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シート搬送路４ｂが備えられている。デカーラー部１４を通過したシートＰは両面記録を行わない場合、第２シート搬送路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シート排出トレイ１５に排出される。シート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１２およびデカーラー部１４を通過したシートＰが第２シート搬送路４ｂを通過して反転搬送路１６へ搬送される。反転搬送路１６へ送られたシート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１２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、記録ヘッド１７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１７のインク吐出ノズル１８（図３参照）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、ＣＩＳ６０およびＬＥＤ６１周辺の詳細構造について説明する。図４は、本実施形態のプリンター１００のＣＩＳ６０およびＬＥＤ６１周辺の側面図であり、図５は、本実施形態のプリンター１００のＣＩＳ６０および第１ベルト搬送部５周辺の構造を示す平面図である。ＣＩＳ６０はシート搬送方向に対して第１ベルト搬送部５の上流側に配置されており、ＬＥＤ６１はＣＩＳ６０の下方に配置されている。また、ＣＩＳ６０の直下にはＬＥＤ６１から射出されたレーザー光を反射してＣＩＳ６０に導光する反射板６３が配置されている。

図４に示すように、ＣＩＳ６０の直下には、二枚のコンタクトガラス６５ａ、６５ｂが対向配置されている。そして、コンタクトガラス６５ａの下面とコンタクトガラス６５ｂの上面とによってシート搬送経路の一部が形成されている。

図５に示すように、ＣＩＳ６０は光電変換素子から成るセンサー部６０ａがシート幅方向（図５の上下方向）に多数個配置されている。そして、ＣＩＳ６０は、センサー部６０ａのうち反射板６３からの反射光が直接入射する部分と、反射板６３からの反射光がシートＰによって遮られる部分との強度差に基づいて、シートＰの幅方向端部の位置を検出する。

図６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。プリンター１００は、記録部９によるシートＰへの画像形成制御を行う画像制御部７０、シートＰの搬送制御を行う搬送制御部８０を備える。画像制御部７０は、システム制御部７１と、画像処理部７２と、記録ヘッド制御部７３とを備える。システム制御部７１は、画像制御部７０全体を統括的に制御する。なお、システム制御部７１は、プリンター１００のメインＣＰＵとして、プリンター１００に関わる他の制御を同時に行うようにしてもよい。即ち、プリンター１００のメインＣＰＵの機能の一部として、画像形成制御を実行する構成であってもよい。システム制御部７１は、プリンター１００によるシートＰへの印字動作が開始されると、ＣＩＳ制御部７４に対してＣＩＳ６０から信号を読み出すための各種の設定を行う。

画像処理部７２は、ＣＩＳ制御部７４と画像生成部７５とを備える。ＣＩＳ制御部７４は、システム制御部７１により設定された内容に従い、ＣＩＳ６０から信号を読み出すための基準クロック信号、およびＣＩＳ６０での電荷蓄積時間を決める蓄積時間決定信号をＣＩＳ６０に対して送出する。また、ＣＩＳ制御部７４は、ＣＩＳ６０が出力する出力信号のそれぞれについて、２値化回路において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、デジタル信号の値が０から１、あるいは１から０に切り替わるセンサー部６０ａの画素の位置（光電変換素子の位置）を検知する。

ＣＩＳ制御部７４は、ＣＩＳデータ保持部７４ａ、傾き検出部７４ｂ、シート端検出部７４ｃを備える。ＣＩＳデータ保持部７４ａは、ＣＩＳ６０から出力された出力信号（電荷に基づく電圧値）である画素データを陰影画像データとして記憶する。傾き検出部７４ｂは、シートＰの先端がＣＩＳ６０を通過するときの、シート幅方向におけるタイミング差に基づいてシートＰの傾斜角を算出する。シート端検出部７４ｃは、シート幅方向におけるＣＩＳ６０が出力する出力信号の切り替わった画素の位置をシートＰの幅方向の端部（エッジ位置）として検出する。

画像生成部７５は、位置補正部７５ａと、画像マスク部７５ｂとを備える。位置補正部７５ａは、ＣＩＳ制御部７４によって検出されたシートＰの傾きや幅方向端部の情報に基づいてシートＰに対する画像形成位置を補正する。画像マスク部７５ｂは、印字画像のシートＰの外側領域に重なる部分をカットすることにより、シートＰの外側領域へのインク吐出による第１搬送ベルト８の汚れを防止する。

記録ヘッド制御部７３は、画像生成部７５から送信された画像位置情報に基づいて記録ヘッド１７のインク吐出ノズル１８の使用領域を決定する。

レジストローラー対１３（図１参照）で待機状態のシートＰが記録部９に向けて搬送されるタイミングになると、搬送制御部８０からレジストモーター９０に制御信号が送信され、レジストローラー対１３が回転を開始する。システム制御部７１は、ＣＩＳ制御部７４に対してシートＰの傾きおよびエッジ検出の開始を指示する。システム制御部７１から傾きおよびエッジ検出の開始指示を受けたＣＩＳ制御部７４は、蓄積時間決定信号に同期して、一定期間ＬＥＤ６１を点灯させる。

ＣＩＳ６０は、ＬＥＤ６１の点灯中にセンサー部６０ａ（光電変換素子）において蓄積した光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。ＣＩＳ６０から出力された出力信号は、それぞれ比較基準電圧（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制御部７４に入力される。

ＣＩＳ６０のセンサー部６０ａ（画素群）のうち、シートＰの通過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、傾き検出部７４ｂはシートＰの先端がＣＩＳ６０を通過するときの、シート幅方向におけるタイミング差に基づいてシートＰの傾斜角を算出する。また、シート端検出部７４ｃは切り替わった画素の位置に基づいてシートＰの幅方向のエッジ位置を検出する。ＣＩＳ制御部７４は、シート端検出部７４ｃにより検出されたエッジ位置と、シート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。算出された傾斜角および幅方向のずれ量は記録ヘッド制御部７３に送信される。記録ヘッド制御部７３は、送信されたシートＰの傾斜角および幅方向のずれ量に応じて記録ヘッド１７におけるインク吐出ノズル１８の使用領域をシフトする。

図７は、本実施形態のプリンター１００に用いられるＣＩＳ６０の平面図であり、図８は、ＣＩＳ６０の一部（図７の破線円内）を拡大した図である。ＣＩＳ６０は、多数のセンサー部６０ａが実装されたセンサーブロック６０ｂを、主走査方向（シート幅方向、図７の左右方向）に複数個（ここでは１６個）一列に並べた構成である。ＣＩＳ６０の主走査方向の長さは、Ａ３縦サイズ（シート幅２９７ｍｍ）のシートＰが主走査方向両端部に配置されたセンサーブロック６０ｂを通過する長さを有する。

図８に示すように、一つのセンサーブロック６０ｂには複数個（ここでは２３４個）のセンサー部６０ａが一定間隔ｄ１で配列されている。例えば解像度６００ｄｐｉの場合、ｄ１＝６００ｄｐｉ（４２μｍ）である。一方、隣接するセンサーブロック６０ｂ間でのセンサー部６０ａの間隔ｄ２はｄ１よりも広くなっている。即ち、隣接するセンサーブロック６０ｂ間では（ｄ２－ｄ１）分だけセンサー部６０ａの位置に誤差が生じる。この誤差はＣＩＳ６０内に配置されたセンサーブロック６０ｂ同士の位置がＣＩＳ６０の両端部方向に離れるほど累積されて大きくなる。

図９は、ＣＩＳ６０におけるセンサーブロック６０ｂの配置と、ＣＩＳ６０で読み取られた陰影画像データＤとを比較した図である。ＣＩＳ６０は、センサー部６０ａの間隔が全てｄ１であると仮定して陰影画像データＤを出力する。即ち、ＣＩＳ６０のセンサーブロック６０ｂの境界部分の画素データは実際よりも間隔を詰めて出力されるため、主走査方向の中央を基準位置とすると、陰影画像データＤにおけるシートＰの幅方向両側のエッジ位置とシートＰの実際のエッジ位置とに、それぞれ誤差Δｄが生じる。例えば図８においてｄ２＝１００μｍとすると、１６個のセンサーブロック６０ｂの隙間は１５箇所であるため、ＣＩＳ６０内で主走査方向に最も離れたセンサーブロック６０ｂ（図９の左右両端）では、陰影画像データＤのエッジ位置とシートＰの実際のエッジ位置とで（１００μｍ－４２μｍ）×１５＝０．８７ｍｍ（＝２Δｄ）の誤差が生じる。

その結果、例えばＡ３縦サイズ（シート幅２９７ｍｍ）のシートＰを通紙してＣＩＳ６０で幅方向のエッジ位置（幅方向サイズ）を検出した場合、センサー部６０ａの間隔の誤差分だけ短く検出され、２９７－０．８７＝２９６．１３ｍｍと検出されることになる。

ＣＩＳ６０を原稿画像の読み取り装置に用いる場合は、この程度の誤差（約０．３％）は視認できないため問題とならないが、シートＰに対する画像の位置合わせやシートＰの外側領域へのインク吐出防止を目的としてシートＰのエッジ位置（幅方向サイズ）を検出する場合は大きな誤差となる。

そこで、本実施形態ではＣＩＳ６０により検出されるシートＰの幅方向サイズと実際のサイズとの誤差を小さくするために、センサーブロック６０ｂの境界におけるセンサー部６０ａの間隔のズレを埋めるための擬似的な画素（以下、補間画素という）をＣＩＳ６０で読み取られた陰影画像データ中に挿入する。

図１０は、ＣＩＳ６０におけるセンサーブロック６０ｂの配置と、補間画素Ｉｐを追加した陰影画像データＤとを比較した図である。補間画素Ｉｐを挿入することで、陰影画像データＤにおけるシートＰのエッジ位置とシートＰの実際のエッジ位置との誤差Δｄを小さくすることができる。

ここで、各センサーブロック６０ｂの境界部分で隣接するセンサー部６０ａの距離ｄ２は一定ではなく、６０μｍ～１００μｍ程度の範囲でばらつきがある。そこで、距離ｄ２のばらつきに応じて挿入する補間画素Ｉｐの数を調整する必要がある。以下、補間画素Ｉｐの挿入数を調整する手法について説明する。

先ず、遮光板６７を用いて補間画素Ｉｐの画素数を調整する第１の方法について説明する。図１１は、ＣＩＳ６０と遮光板６７との関係を示す平面図である。遮光板６７は、ＣＩＳ６０と略同一長さの透明な平板状であり、ＣＩＳ６０のセンサーブロック６０ｂの境界部分に対向する位置に複数の遮光部６７ａが形成されている。各遮光部６７ａは、それぞれ遮光板６７を透過する光を所定長ｓ１だけ遮光する。

この遮光板６７をＣＩＳ６０とＬＥＤ６１との間に配置した状態で、ＬＥＤ６１を点灯させてＣＩＳ６０により読み取りを行う。そして、読み取られたデータにおいて遮光部６７ａにより遮光された画素（センサー部６０ａ）が何画素あるかを算出することで、各センサーブロック６０ｂの境界部分におけるセンサー部６０ａ同士の実際の間隔との誤差を算出することができる。

具体的には、センサーブロック６０ｂの境界部分ではセンサー部６０ａ同士の間隔が広くなっているため、センサーブロック６０ｂの境界部分において遮光部６７ａによって遮光される画素数（センサー部６０ａの数）は、同一のセンサーブロック６０ｂ内で遮光部６７ａによって遮光される画素数に比べて減少する。例えば、同一のセンサーブロック６０ｂ内で１つの遮光部６７ａによって遮光される画素数（センサー部６０ａの数）が３画素であり、或る２つのセンサーブロック６０ｂの境界部分で１つの遮光部６７ａによって遮光される画素数が２．５画素であったとき、誤差は３－２．５＝０．５画素となる。

上記のように算出されるセンサーブロック６０ｂの境界部分での画素数の差分を、ＣＩＳ６０の中心から両端部に向かってそれぞれ累積し、累積画素数が１画素に到達する毎に補間画素Ｉｐをセンサーブロック６０ｂ間に１画素ずつ挿入する。このように、各センサーブロック６０ｂの境界部分における実際の間隔との誤差を検出することで、補間画素Ｉｐを挿入する箇所を精度よく判定することができる。

しかし、図１１に示したような遮光板６７を用いて補間画素Ｉｐの挿入個数および挿入箇所を判定する手法は、プリンター１００の製造時や出荷時の調整においては有効であるが、サービスマンによるメンテナンス時には調整が困難となる。そのため、遮光板６７を用いずに補間画素Ｉｐの画素数を調整する方法が必要となる。

次に、補間画素Ｉｐの画素数を調整する第２の方法について説明する。第２の方法では、補間画素Ｉｐを一定の比率で挿入した状態でＣＩＳ６０によりシートＰの読み取りを行い、陰影画像データを取得する。そして、実際のシートＰの幅との誤差を測定する。

ここで、シートＰは±１ｍｍ程度の寸法公差を有するため、実際のシート幅を計測する必要が生じるが、補間画素Ｉｐの画素数を決定するためにμｍ単位での計測を行うことは非常に困難である。そこで、図１２、図１３に示すような手法を用いる。

図１２は、シートＰの幅Ｌよりも大きい画像幅Ａ′の基準画像Ｉｍ（ソリッド画像）を用い、ＣＩＳ６０により取得した陰影画像データに基づいて基準画像ＩｍのシートＰの外側領域に重なる部分をカットした、画像幅Ａ（Ａ＜Ａ′）の第１補正画像Ｉｍ１を印字した状態をシート搬送方向からみた断面図である。図１３は、シートＰに第１補正画像Ｉｍ１を印字した状態を上方からみた平面図である。

図１２および図１３において、シートＰに第１補正画像Ｉｍ１を印字したときの余白（Ｌ－Ａ）が０であれば、ＣＩＳ６０により取得した陰影画像データが実際のシート幅Ｌと一致しており、補間画素Ｉｐの画素数が適正であったということを示す。余白が０でない場合は余白が０になるまで補間画素Ｉｐの挿入を継続する。上記の手順を複数サイズのシートＰで実行することにより、センサーブロック６０ｂ間に挿入する補間画素Ｉｐの画素数をさらに適正化することができる。

但し、図１２および図１３に示した方法では、予め挿入された補間画素Ｉｐの画素数が適正数よりも大きかった場合はＡ＞Ｌとなり、余白が０になったものと（Ａ＝Ｌであると）誤認してしまうおそれがある。また、第１補正画像Ｉｍ１がシートＰの外側領域にも印字されてしまうため、プリンター１００内部が汚染されるという問題もある。そこで、図１４、図１５に示すような手法を用いる。

図１４は、シートＰの幅Ｌよりも大きい画像幅Ａ′の基準画像Ｉｍを用い、ＣＩＳ６０により取得した陰影画像データに基づいて基準画像ＩｍのシートＰの幅方向外側領域に重なる部分をカットし、さらにシートＰの幅Ｌよりも距離Ｂだけ小さくなるようにカットした、画像幅Ａ－Ｂの第２補正画像Ｉｍ２を印字した状態をシート搬送方向からみた断面図である。図１５は、シートＰに第２補正画像Ｉｍ２を印字した状態を上方からみた平面図である。距離Ｂは、基準画像Ｉｍの画像幅Ａ′とシートＰの幅Ｌとの差（Ａ′－Ｌ）に比べて大きく（Ｂ＞Ａ′－Ｌ）、且つ、各センサーブロック６０ｂの両端部の画素（センサー部６０ａ）間の距離（図８のｄ３）よりも小さい距離に設定される。

即ち、距離Ｂは、センサーブロック６０ｂの１個分の長さよりも小さいため、シートＰに第２補正画像Ｉｍ２を印字したときの余白｛Ｌ－（Ａ－Ｂ）｝はセンサーブロック６０ｂの境界部分の影響を受けない。シートＰの主走査方向の搬送ずれを考慮しない場合、挿入された補間画素Ｉｐの画素数が適正であれば余白がＢ／２となるため、余白がＢ／２になっているかを定規等で測定することにより、補間画素Ｉｐの画素数が適正であるかを判定することができる。Ｂ／２を１０ｍｍ等の定規で測定し易い長さに設定することで判定作業も容易となる。

また、Ｂ＞Ａ′－Ｌを満たすことにより、仮に挿入された補間画素Ｉｐの画素数が適正値よりも多くＡ＞Ｌとなった場合でも、余白｛Ｌ－（Ａ－Ｂ）｝は常に０よりも大きくなる。従って、シートＰの外側領域に印字してしまいプリンター１００内部が汚染されるおそれもなくなる。Ｂ／２が所定値（＝１０ｍｍ）よりも大きい場合は、Ｂ／２が所定値となるまで補間画素Ｉｐの挿入および第２補正画像Ｉｍ２の印字を継続する。このとき、印字の繰り返し回数を減らすために、１枚のシートＰに補間画素Ｉｐの画素数を変更した複数段階の第２補正画像Ｉｍ２を印字することが好ましい。

図１６は、補間画素Ｉｐの補間レベルをＤ１～Ｄ４の４段階に変更した第２補正画像Ｉｍ２をシートＰに印字した状態を上方から見た平面図である。また、Ｄ１～Ｄ４における補間画素Ｉｐの挿入数および挿入箇所を表１に示す。

※１；矢印は補間画素Ｉｐの挿入箇所を示す。
※２；画素数６の場合はセンサーブロック間に補間画素Ｉｐを挿入することができない。

図１６に示すように、補間画素Ｉｐの補間レベルをＤ１（４画素）とすると、印字幅Ａ１－Ｂの第２補正画像Ｉｍ２が印字される。同様に、補間レベルをＤ２（５画素）、Ｄ３（７画素）、Ｄ４（８画素）に変更した第２補正画像Ｉｍ２を印字すると、印字幅Ａ２－Ｂ、Ａ３－Ｂ、Ａ４－Ｂの第２補正画像Ｉｍ２が階段状に印字される。

印字された第２補正画像Ｉｍ２の余白を定規等で測定し、余白がＢ／２（＝１０ｍｍ）となる第２補正画像Ｉｍ２における補間画素Ｉｐの挿入画素数を適正値として設定する。このように、補間画素Ｉｐの挿入画素数を変更した複数の第２補正画像Ｉｍ２を１枚のシートＰに印字することで、補間画素Ｉｐの挿入画素数を複数段階に調整した結果を１回の印字で確認することができる。従って、補間画素Ｉｐの適正な挿入画素数を短時間で判定することができ、シートＰの使用枚数も削減することができる。

上述した第２の方法で補間画素Ｉｐの挿入画素数を決定することにより、ＣＩＳ６０の各センサーブロック６０ｂの境界部分に起因するシートＰの幅方向サイズの検出誤差を小さくすることができる。従って、シートＰの幅方向のエッジ直近まで印字するためのノズル選択用の陰影画像データの精度を向上することができ、シートＰの幅方向外側へのインク吐出や不必要な余白の生成を効果的に抑制することができる。また、遮光板６７を用いることなく補間画素Ｉｐの挿入画素数を簡単に且つ短時間で調整することができる。

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ＬＥＤ６１からのレーザー光を受光するセンサー部６０ａを備えた透過型のＣＩＳ６０を用いた例について示しているが、例えばシートＰへ光を射出する発光部を備え、センサー部６０ａにおいてシートＰからの反射光を検出する反射型のＣＩＳを用い、シートＰからの反射光とシートＰの非通過領域からの反射光との強度差によってエッジ位置を決定することもできる。この場合、シートＰからの反射光とシートＰの非通過領域からの反射光との強度差が大きくなるように、ＣＩＳの検出面に対向する位置にシートＰの色（白色）と異なる色の背景部材を配置することが好ましい。

また、上記実施形態では、シートＰの端部の位置を検出するセンサーとして、ＣＩＳ６０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、記録ヘッド１７のインク吐出ノズル１８の個数やノズル間隔等はプリンター１００の仕様に応じて適宜設定することができる。また、記録ヘッド１７の数も特に限定されるものではなく、例えば各ラインヘッド１１Ｃ～１１Ｋにつき記録ヘッド１７を２個以上配置することもできる。

また、上記実施形態ではラインヘッド１１Ｃ～１１Ｋを有する記録部９を備えた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に限らず、電子写真方式の画像形成装置におけるシート検出センサーの検出誤差を補正する場合にも全く同様に適用することができる。

本発明は、シートの幅方向位置を検出するシート検出センサーを備えたファクシミリ、複写機、プリンター等の画像形成装置に利用可能である。本発明の利用により、シート検出センサーを構成するセンサーブロック間の間隔のばらつきに係わらず、検出されたシートの幅方向サイズと実際のシートの幅方向サイズとの誤差を精度よく補正可能な画像形成装置を提供することができる。

５ 第１ベルト搬送部（搬送部）
８ 第１搬送ベルト
９ 記録部（画像形成部）
５１ センサーユニット
６０ ＣＩＳ（シート検出センサー）
６０ａ センサー部
６０ｂ センサーブロック
６１ ＬＥＤ（光源部）
６３ 白板
６７ 遮光板
６７ａ 遮光部
７０ 画像制御部（制御部）
１００ プリンター（画像形成装置）
Ｐ シート
Ｉｍ 基準画像
Ｉｍ１ 第１補正画像
Ｉｍ２ 第２補正画像
Ｉｐ 補間画素

Claims (6)

1. シートを搬送する搬送部と、
   前記搬送部により搬送される前記シートに画像を形成する画像形成部と、
   シート搬送方向に対し前記画像形成部の上流側に配置され、前記シートを読み取ることで形成された陰影画像データに基づき、前記シート搬送方向と直交するシート幅方向のエッジ位置を検出するシート検出センサーと、
   前記シート検出センサーを有するセンサーユニットと、
   前記シート検出センサーにより検出された前記エッジ位置と、前記シートが基準搬送位置で搬送される場合の前記エッジ位置との差に基づいて前記画像形成部による画像形成位置を調整する制御部と、
   を備え、
   前記シート検出センサーは、複数のセンサー部が所定の間隔で実装されたセンサーブロックが前記シート幅方向に複数個配列された構成であり、
   前記制御部は、複数の前記センサーブロック間の境界部分における前記センサー部の間隔のばらつきに基づく前記陰影画像データにより検出した前記エッジ位置と実際の前記エッジ位置との誤差を埋めるための補間画素を、前記陰影画像データ中に挿入可能であり、
   前記制御部は、前記陰影画像データにより検出した前記エッジ位置と実際の前記エッジ位置との誤差に基づいて、前記補間画素の画素数を調整することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記センサーユニットは、前記シートを挟んで前記シート検出センサーと反対側に配置される光源部と、前記シート検出センサーと前記光源部との間に着脱可能に配置され、前記センサーブロックの境界部分に対向する複数の遮光部を有する遮光板と、を有し、
   前記シート検出センサーは、前記光源部から出射される光を検出する光透過型センサーであり、
   前記制御部は、前記遮光板を前記シート検出センサーと前記光源部との間に配置して前記光源部を点灯したとき前記遮光部によって遮光された画素数と、同一の前記センサーブロック内で前記遮光部によって遮光される画素数との差分を前記シート検出センサーの前記シート幅方向の中心から両端部に向かって累積し、累積画素数が１画素に到達する毎に前記補間画素を１画素ずつ挿入することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御部は、前記補間画素を所定の画素数だけ挿入した状態で前記シート検出センサーにより前記シートを読み取って前記陰影画像データを形成し、形成された前記陰影画像データを用いて前記シートの幅Ｌよりも大きい画像幅Ａ′の基準画像の画像データから前記シートの幅方向外側領域に重なる部分を削除した画像幅Ａ（Ａ＜Ａ′）の第１補正画像を用いて画像形成を行い、前記第１補正画像を印字した前記シートに生じた余白が０となるときの前記補間画素の画素数を適正値とすることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記制御部は、前記補間画素を所定の画素数だけ挿入した状態で前記シート検出センサーにより前記シートを読み取って前記陰影画像データを形成し、形成された前記陰影画像データを用いて前記シートの幅Ｌよりも大きい画像幅Ａ′の基準画像の画像データから前記シートの幅方向外側領域に重なるデータを削除した画像幅Ａ（Ａ＜Ａ′）の画像データを、前記シートの幅Ｌよりも距離Ｂだけ小さくなるように短縮した第２補正画像を用いて画像形成を行い、前記第２補正画像を印字した前記シートに生じた余白がＢ／２となるときの前記補間画素の画素数を適正値とすることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
5. 前記シートの幅Ｌ、前記画像幅Ａ′、前記距離Ｂが以下の式（１）を満たし、且つ、前記距離Ｂが１つの前記センサーブロック内の両端部の前記センサー部間の距離よりも小さい距離に設定されることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
   Ｂ＞Ａ′－Ｌ ・・・（１）
6. 前記制御部は、前記補間画素の挿入画素数を変化させて前記シート検出センサーにより前記シートを読み取って前記陰影画像データを形成し、形成された複数の前記陰影画像データに基づく複数の前記第２補正画像を用いて１枚の前記シートに画像形成を行うことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の画像形成装置。

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