JPH08231083A - 用紙の横ズレ補正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 搬送される用紙の種類が異なっても、用紙の
横ズレを高精度に検知して横ズレを補正する。 【構成】 搬送中の用紙を通る光を読取手段により複数
ライン毎に読み取り、その読取データから用紙端部を用
紙端検知手段８で検知し、この用紙端検知手段８からの
データに基づき用紙の横ズレ量及びズレ方向を検知手段
１０により検知し、この検知結果に基づいて制御手段１
２により補正機構を制御し、用紙の横ズレを補正するよ
うにする。さらに、用紙の種類を紙種検知手段１３によ
り検知して用紙に光を透過させる光源の光量を光量調整
手段により調整するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、事務機において、搬送
される用紙の横ズレ補正装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機やプリンタ等においては、
用紙が斜行して横ズレを発生する場合があり、用紙の横
ズレが発生すると、用紙に形成される画像が傾いたりズ
レたりし、さらに、定着後に用紙にシワが寄ったりジャ
ム発生の原因となったりしている。

【０００３】このため、用紙の横ズレを補正する種々の
装置が提案又は実用化されており、例えば、特開平２−
１７５５４５号公報や特開昭６０−１１８５４２号公報
等に開示されたものがある。なお、これらの横ズレ補正
装置は、用紙先端部の左右両端をセンサで検知すること
により用紙の横ズレを検知し、この検知結果に基づいて
横ズレ補正を行なっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】用紙先端部がセンサを
通過した後に用紙が横ズレした場合にはその横ズレを検
知することができず、従って、十分な横ズレ補正を行な
うことができない。また、用紙の紙種が異なっても検知
条件が一定であるため、トレーシングペーパ等のように
光の透過性が高い用紙の場合には、用紙を通る光と用紙
を通らない光との受光量の差が通常の用紙の場合に比較
して小さくなるため、誤検知し易い問題がある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
搬送される用紙の種類を検知する紙種検知手段と、搬送
される前記用紙に光を照射する光源と、前記用紙の種類
に応じて前記光源の光量を調整する光量調整手段と、搬
送される前記用紙を透過する前記光源からの透過光を複
数ライン毎に読み取る読取手段と、この読取手段により
読み取られた信号に基づいて用紙端部を検知する用紙端
検知手段と、この用紙端検知手段により検知された前記
用紙の端部位置から前記用紙の横ズレ量及びズレ方向を
検知する用紙ズレ検知手段と、この用紙ズレ検知手段の
検知結果に基づいて用紙の横ズレを補正するように補正
機構を制御する制御手段とにより構成した用紙の横ズレ
補正装置である。

【０００６】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、光量調整手段として、用紙の光の透過性の
高さに反比例して光量を下げる光量調整手段を用いた用
紙の横ズレ補正装置である。

【０００７】

【作用】請求項１記載の発明では、搬送される用紙を透
過する光を読取手段が複数ライン毎に読取ると、その読
取データから用紙端検知手段が用紙端部を検知する。そ
して、用紙端検知手段が検知した用紙端部のデータか
ら、用紙ズレ検知手段が用紙の横ズレ量及びズレ方向を
検知し、この用紙ズレ検知手段の検知結果に基づいて制
御手段が補正機構を制御し、補正機構により用紙の横ズ
レが補正される。この場合、紙種検知手段により認識さ
れた用紙の種類により、光量調整手段が光源の光量を調
整するため、用紙をその種類に拘らず最適な条件で検知
することが可能となる。

【０００８】請求項２記載の発明では、光の透過性の高
い用紙程、光源の光量を下げることにより、用紙の種類
に拘らず用紙の端部の検知精度を高めることができる。

【０００９】

【実施例】本発明の一実施例を図面に基づいて説明す
る。まず、図２は搬送される用紙１を読取る読取部の概
略構造を示したもので、用紙１の搬送経路に対向する位
置には、光源であるランプ２と、このランプ２からの拡
散光を略平行光に修正するハニカム構造のフィルタ３と
が設けられ、搬送経路を挾んでフィルタ３と対向する位
置に読取手段である読取センサ４が設けられている。な
お、前記フィルタ３は口径寸法が１×１ｍｍ、高さ寸法
が２０ｍｍに形成されており、従って、このフィルタ３
から出射される光は１／２０の傾斜に収まった略平行光
となる。そして、フィルタ３と読取センサ４との間を用
紙１が通過した際に、読取センサ４からは図３に示すよ
うな暗出力と明出力とのアナログ信号が出力される。

【００１０】また、搬送される用紙１はフィルタ３と読
取センサ４との間で上下方向に変位するが、フィルタ３
と読取センサ４との距離を約３ｍｍとすると、用紙１が
上を通過する場合と下を通過する場合とでは、図４に示
すように、３ｍｍ×１／２０＝０．１５ｍｍの読取誤差
を生じる。そして、この読取センサ４が１ｍｍ当たり８
画素、最大読取幅が２５６ｍｍとすると、総画素数は２
０４８画素、１画素当たり０．１２５ｍｍであるため、
読取誤差は約１画素分となる。

【００１１】つぎに、図１は横ズレ補正装置全体の概略
構造を示したブロック図であり、読取センサ４からのア
ナログ信号（図３における（１）（２）の出力）を増幅
するアンプ５、アンプ５で増幅されたアナログ信号をデ
ジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器６、変換されたデジ
タル信号と所定の２値化レベルデータとを比較すると共
にその比較結果を図３（３）に示すように２値化信号
（用紙有りの場合には“Ｈ”、用紙無しの場合には
“Ｌ”）として出力する比較器７が設けられている。さ
らに、比較器７からの出力に基づいて用紙端部を検知す
る用紙端検知手段である用紙端検知部８、用紙端検知部
８が検知した所定の複数ライン毎の用紙端部のデータか
ら、その複数ライン内における用紙端部の位置データ
（基準位置データ、測定位置データ）を決定する用紙端
決定手段である用紙端決定部９、用紙端決定部９におい
て決定した基準位置データと測定位置データとから用紙
１の横ズレ量及びズレ方向を検知する用紙ズレ検知手段
である用紙ズレ検知部１０、用紙ズレ検知部１０が検知
した横ズレ量及びズレ方向に基づいて補正機構（図示せ
ず）を制御すると共にタイミング生成部１１に対して読
取開始信号を出力する制御手段である制御部１２、紙種
検知手段である紙種検知部１３等が設けられている。本
実施例における紙種検知部１３は、光の透過性が低い
（Ｌレベル）通常の用紙１を用いる場合と、光の透過性
が高い（Ｈレベル）トレーシングペーパを用いる場合と
を、オペレータがマニュアルで切リ替えるスイッチが用
いられているが、用紙１の透過光を受光する受光量によ
り、紙種を自動的に検出するようにしてもよいものであ
る。

【００１２】ここで、用紙ズレ検知のタイミングを図５
に基づいて説明する。まず、用紙１が読取センサ４の上
まで搬送されたことをセンサ（図示せず）が検知する
と、その検知結果が入力された制御部１２は所定のタイ
ミングで検知開始信号を“Ｈ”にする。検知開始信号が
“Ｈ”になると、タイミング生成部１１から所定の周期
（例えば、１秒）毎に“Ｈ”となるサンプル信号が出力
される。また、読取センサ４に対する読取開始信号が１
／６４秒毎にタイミング生成部１１から出力され、従っ
て、サンプル信号の１周期の間に６４回（ライン）の用
紙端部の検知が行なわれる。そして、検知開始信号が
“Ｈ”になってから最初にサンプル信号が“Ｈ”になっ
た時に、用紙端決定部９において決定された位置データ
が基準位置データとされ、以下、サンプル信号が“Ｈ”
となる毎に用紙端決定部９において決定された位置デー
タが測定位置データとされる。さらに、これらの基準位
置データと測定位置データとに基づいて用紙ズレ検知部
１０において用紙１の横ズレ量、ズレ方向が決定され
る。

【００１３】つぎに、図６は前記用紙端検知部８の構造
を示し、図７は用紙端検知のタイミングチャートを示
す。用紙端検知部８は、検知開始信号と比較器７からの
出力（２値化信号）とが入力されるＡＮＤゲート１４、
読取クロックと読取開始信号とが入力されるフリップフ
ロップ１５、ＡＮＤゲート１４からの出力と読取クロッ
クとフリップフロップ１５からの出力とが入力される１
２ビットのカウンタ１６、このカウンタ１６に接続され
た１２ビットのフリップフロップ１７等により形成され
ている。

【００１４】制御部１２から検知開始信号が出力される
と、タイミング生成部１１からは読取クロックに同期し
て読取開始信号が読取センサ４に対して所定の周期で出
力され、用紙１の端部の読取りが開始され、読取センサ
４からの読取データに基づいて比較器７から２値化信号
が出力される。そして、検知開始信号と比較器７から出
力された２値化信号とがＡＮＤゲート１４に入力された
際の信号（信号）がカウンタ１６のカウント・イネー
ブル端子に入力され、用紙１を検知している（比較器７
の出力が“Ｈ”）間、読取クロックに同期してカウント
アップする。

【００１５】また、このカウントアップ動作に先立ち、
読取開始信号をフリップフロップ１５で読取り、読取ク
ロックの１クロック分ラッチして反転した信号（信号
）がカウンタ１６のクリア端子に入力されているの
で、出力Ｑ１〜Ｑ１１は予めクリアされている。

【００１６】フリップフロップ１７では、次の読取開始
信号の立上りでカウンタ１６の出力Ｑ１〜Ｑ１１をラッ
チして、今の１ラインの用紙端部のデータとして用紙端
決定部９に出力する。そして、この処理は、検知開始信
号が“Ｌ”になって検知が終了するまで続ける。

【００１７】なお、カウンタ１６、フリップフロップ１
７を１２ビットとしたのは読取センサ４が２０４８画素
を持っているためで、読取センサの画素数が変わればこ
のビット構成も変わり、従って、カウンタ１６，フリッ
プフロップ１７は１２ビットのものに限定されるもので
はない。

【００１８】つぎに、図８は前記用紙端決定部９の構造
を示し、図９は用紙端決定のタイミングチャートを示
す。用紙端決定部９は、ＡＮＤゲート１８、ＯＲゲート
１９、フリップフロップ２０、比較器２１、フリップフ
ロップ２２，２３等により形成されている。

【００１９】制御部１２から検知開始信号が出力され、
用紙端検知部８から読取開始信号に同期して１ライン分
の用紙端部のデータが検知されると、用紙端決定部９で
は、ＯＲゲート１９を介してフリップフロップ２０のク
ロック端子に１回目ラッチ信号が入力され、その時の用
紙端部のデータをフリップフロップ２０で最大値データ
としてラッチする（Ａ点）。比較器２１では、フリップ
フロップ２２でラッチした最大値データとその後に得ら
れる用紙端部のデータとを比較して大小関係を比較す
る。そして、（最大値データ）＜（用紙端部のデータ）
の場合には、比較器２１からの信号が“Ｈ”となり、
ＡＮＤゲート１８において最大値ラッチ信号とのＡＮＤ
が取られて、フリップフロップ２０のクロック端子にＯ
Ｒゲート１８を介して入力されることにより最大値デー
タを更新する（Ｂ点）。

【００２０】そして、所定の区間（複数ライン）に渡り
最大値データの検知を行なった後に、検知開始後１回目
はフリップフロップ２２において最大値データを基準位
置ラッチ信号によりラッチし、基準位置データとして用
紙ズレ検知部１０へ出力する。

【００２１】また、フリップフロップ２３において、最
大値データをサンプル信号によりラッチし、測定位置デ
ータとして用紙ズレ検知部１０へ出力する。

【００２２】つぎに、図１０は前記用紙ズレ検知部１０
の構造を示し、図１１は用紙ズレ検知のタイミングチャ
ートを示す。用紙ズレ検知部１０は、用紙端決定部９が
最初に決定した用紙端部の位置データ（基準位置デー
タ）と２回目以降に決定した位置データ（測定位置デー
タ）とを比較する比較器２４、基準位置データと測定位
置データとの差を計算する減算器２５，２６、減算器２
５，２６により得られた減算結果のうちいずれを選択す
るかを決定するセレクタ２７により形成されている。

【００２３】制御部１２から検知開始信号が出力され、
タイミング生成部１１からサンプル信号が発生すると、
用紙端決定部９において１回目のサンプル信号により基
準位置データ（例えば、３０）が決定され、この基準位
置データが用紙ズレ検知部１０に出力される。そして、
２回目、３回目等のサンプル信号が発生するごとに、用
紙端決定部９からは測定位置データが出力される。そし
て、これらの基準位置データと測定位置データとは比較
器２４において大小が判断され、（基準位置データ）＜
（測定位置データ）の場合は“Ｈ”の信号が出力され、
それ以外の場合は“Ｌ”の信号が出力される（信号
）。

【００２４】また、この時同時に減算器２５では、（基
準位置データ）−（測定位置データ）が計算され、減算
器２６では、（測定位置データ）−（基準位置データ）
が計算され、セレクタ２７に出力される（信号，
）。そして、減算器２５，２６の計算結果のうち、比
較器２４の比較結果に応じて、（基準位置データ）＜
（測定位置データ）の場合は減算器２６の計算結果を、
それ以外の場合は減算器２５の計算結果を横ズレ量デー
タとして制御部１２へ出力する。

【００２５】さらに、比較器２４により基準位置データ
と測定位置データとの大小関係はズレ方向を示すデータ
として制御部１２に出力される。具体的には、用紙１が
右にズレると測定位置データは大きくなるので、比較器
２４の出力が“Ｈ”の時は右に、“Ｌ”の時は左に用紙
がズレていることを示す。

【００２６】つぎに、前記制御部１２は、図示しないが
ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄコンバータ等により形
成されている。また、この制御部１２により制御されて
用紙１の横ズレを補正する補正機構としては従来より利
用されている公知のものを使用しており、例えば、用紙
１を加圧定着する定着ユニットを用紙１の搬送方向に回
動させたり、定着ユニットの左右の加圧力をモータ等を
駆動して変えるもの等である。

【００２７】ところで、図３に示すように、通常の用紙
１（普通紙）の場合のアナログ信号（１）と、例えばト
レーシングペーパ等のように光の透過性の高い用紙の場
合のアナログ信号（２）とは、暗出力と明出力との差が
異なる。そこで、用紙１の光の透過性に応じてランプ２
の光量を調整する。この場合の光量調整は、本実施例に
おいては、図１２に示すように、交流電源の電圧が０Ｖ
を交差する（ゼロクロス）地点からある時間（位相）経
過後にランプ２（図２及び図１３参照）への通電を開始
し、次のゼロクロスで通電を終了させ、このときの通電
時間の長さを用紙１の種類に応じて変える。

【００２８】以下、図１３に光量調整手段２８の回路構
造を示す。この光量調整手段２８は、交流電源２９に接
続されたトランス３０，３１、交流電源２９とランプ２
との間に接続されたトライアック３２、トランス３０の
二次側に接続されて制御部１２にゼロクロス信号を出力
するゼロクロス発生回路３３、制御部１２に接続された
位相角タイマ３４、トライアック３２のゲートに接続さ
れたトリガ回路３５、トランス３１の二次側に接続され
た２乗平均電圧発生回路３６等により構成されている。

【００２９】このような構成の光量調整手段２８は、紙
種の情報を監視している制御部１２の制御の下に動作す
る。その動作を図１４に示すタイミングチャートを参照
して説明する。ゼロクロス発生回路３３は、交流電源２
９の電圧をトランス３０により降圧して得た信号からゼ
ロクロス信号を発生して、そのゼロクロス信号を制御部
１２の割り込み端子（図示せず）に入力する。このゼロ
クロス信号の割り込みにより、ランプドライブ信号がオ
フとなり、ランプ２への通電が遮断された状態となる。
位相角タイマ３４は、ゼロクロス信号からの位相角が所
定の値に達したときに位相角タイマ出力信号を発生して
制御部１２の割り込み端子に出力する。この割り込みに
よりランプドライブ信号がオンとなり、この結果トリガ
回路３５がオンとなりトライアック３２をオンにする。
これにより、ランプ２が駆動される。２乗平均電圧発生
回路３６では、ランプ２の両端に印加される電圧をトラ
ンス３１により降圧された電圧から２乗平均電圧を発生
し、制御部１２のＡ／Ｄコンバータに入力する。制御部
１２では、入力された２乗平均電圧を所定のタイミング
でサンプリングして目標値との差を求め、その差が小さ
くなるように次の位相角（ランプ２への通電時間に相
当）を設定する。これにより、ランプ２の発光光量が安
定する。前述した位相角は、紙種別検知部１３の出力
（用紙１の種別に相当）により設定される。

【００３０】このようなランプ２の光量調整は、通常の
用紙１の場合は８０％である。この場合、通常の用紙１
は光の透過性が低いため、読取センサ４からの暗出力
（用紙１の領域外の光の検出出力に対応）と明出力（用
紙１を通らない光の検出出力に対応）と差は一定値以上
となる。これは、用紙１に直接入射される光は光量が８
０％の場合でも６０％の場合でも同程度の明出力を出力
するが、透過性の低い用紙１の領域では暗出力が大きく
低下するためである。これに対し、トレーシングペーパ
のように光の透過性が高い用紙１の場合、通常の用紙１
に比して暗出力のレベルが高いために明出力との差が少
なくなる。そこで、ランプ２の光量を６０％に定めるこ
とにより、一定レベルの明出力を得ながら暗出力のレベ
ルを下げる。このようにすることにより、用紙１の横ズ
レを検出するために、用紙１有りの閾値と用紙１無しの
閾値との差が大きくなり、これにより、用紙１の種類に
拘らず、用紙１の分部検知を確実に行うことができる。

【００３１】ここで、用紙ズレ補正の一連の動作を図１
５のフローチャートに基づいて説明する。まず、用紙１
が読取センサ４とフィルタ３との間を通過中か否かをセ
ンサにより判断し（ステップ１）、センサが“オン”の
場合には用紙１が通過中であると判断し、用紙１の種類
を紙種検知部１３の出力により検知する（ステップ
２）。用紙１の種類が通常の用紙（普通紙）１のときに
は、普通紙用にランプ２の光量をセットする（ステップ
３）。逆に、ステップ２において用紙１の種類をトレー
シングペーパーと判定したときは、トレーシングペーパ
用にランプ２の光量をセットする（ステップ４）。そし
て、用紙１の横ズレ量の検知を開始するための検知開始
信号を出力し（ステップ５）、用紙ズレ検知部１０によ
り用紙１の横ズレ量とズレ方向とを検知する（ステップ
６）。次に、検知された横ズレ量が補正を必要とする所
定値以上か否かを判断し（ステップ７）、補正が必要で
あると判断した場合にはズレ方向を判断する（ステップ
８）。このズレ方向の判断結果に基づいて、右にズレて
いる場合には左寄せ補正を行ない（ステップ９）、左に
ズレている場合には右寄せ補正を行なう（ステップ１
０）。そして、この補正を行なった後に検知が終了して
いるか否かを判断し（ステップ１１）、終了していなけ
ればステップ６に戻り、終了していれば一連の補正動作
を終了する。なお、ステップ６において、横ズレ量が補
正を必要としないと判断した場合には、ステップ１１の
判断が行なわれる。

【００３２】

【発明の効果】請求項１記載の発明は、搬送される用紙
を透過する光源からの透過光を複数ライン毎に読み取る
読取手段と、この読取手段により読み取られた信号に基
づいて用紙端部を検知する用紙端検知手段と、この用紙
端検知手段により検知された前記用紙の端部位置から前
記用紙の横ズレ量及びズレ方向を検知する用紙ズレ検知
手段と、この用紙ズレ検知手段の検知結果に基づいて用
紙の横ズレを補正するように補正機構を制御する制御手
段とを設けたので、用紙の横ズレを複数のライン毎に行
うことにより、搬送中の用紙が途中から横ズレした場合
でも、その横ズレを見逃すことなく検知することがで
き、従って、用紙の横ズレ補正を高精度に行なうことが
でき、用紙に形成される画像が傾いたり、用紙にシワが
寄ったり、用紙がジャムを発生したりすることを確実に
防止することができる。さらに、用紙に光を透過させる
光源の光量を、用紙の種類に応じて光量調整手段により
調整するようにしたので、用紙の種類に拘らず用紙の横
ズレを確実に検出することができる。

【００３３】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、光量調整手段として、用紙の光の透過性の
高さに反比例して光量を下げる光量調整手段を用いたの
で、光の透過性の高い用紙程、光源の光量を下げること
により、用紙の種類に拘らず用紙の横ズレの検知精度を
高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における横ズレ補正装置の全
体の回路構造を示すブロック図である。

【図２】用紙を読取る読取部の概略構造を示した正面図
である。

【図３】読取センサと用紙との位置関係、読取センサか
ら出力されるアナログ信号、２値化信号へ変換された読
取センサの出力を示した説明図である。

【図４】搬送される用紙がフィルタと読取センサとの間
で上下方向へ変位するために生ずる読取誤差の説明図で
ある。

【図５】用紙ズレ検知のタイミングチャートである。

【図６】用紙端検知部の回路構造を示すブロック図であ
る。

【図７】用紙端検知のタイミングチャートである。

【図８】用紙端決定部の回路構造を示すブロック図であ
る。

【図９】用紙端決定のタイミングチャートである。

【図１０】用紙ズレ検知部の回路構造を示すブロック図
である。

【図１１】用紙ズレ検知のタイミングチャートである。

【図１２】ランプへの通電の長さを示す交流電圧の波形
図である。

【図１３】光量調整手段の回路構造を示すブロック図で
ある。

【図１４】ランプへの通電制御に係るタイミングチャー
トである。

【図１５】用紙ズレ補正の一連の動作を説明するフロー
チャートである。

【符号の説明】

１ 用紙 ２ 光源 ４ 読取手段 ８ 用紙端検知手段 １０ 用紙ズレ検知手段 １２ 制御手段 １３ 紙種類検知手段 ２８ 光量調整手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 搬送される用紙の種類を検知する紙種検
   知手段と、搬送される前記用紙に光を照射する光源と、
   前記用紙の種類に応じて前記光源の光量を調整する光量
   調整手段と、搬送される前記用紙を透過する前記光源か
   らの透過光を複数ライン毎に読み取る読取手段と、この
   読取手段により読み取られた信号に基づいて用紙端部を
   検知する用紙端検知手段と、この用紙端検知手段により
   検知された前記用紙の端部位置から前記用紙の横ズレ量
   及びズレ方向を検知する用紙ズレ検知手段と、この用紙
   ズレ検知手段の検知結果に基づいて用紙の横ズレを補正
   するように補正機構を制御する制御手段とよりなること
   を特徴とする用紙の横ズレ補正装置。
2. 【請求項２】 光量調整手段として、用紙の光の透過性
   の高さに反比例して光量を下げる光量調整手段を用いた
   ことを特徴とする請求項１記載の用紙の横ズレ補正装
   置。