(57)【要約】【課題】原稿サイズを精度よく検知する。【解決手段】透光性の原稿台に載置される原稿の複数のサイズに応じてそれぞれ配置され発光部および受光部からなる複数のサイズ検知センサと、前記サイズ検知センサの発光部から受光部へ至る光が原稿台に載置された原稿によって遮光されることにより原稿サイズを検知する検知部と、原稿台に載置された原稿の端部から漏れる光を受光部に対して遮光可能な遮光部材を備える原稿サイズ検知装置。【選択図】図７
2008026714.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性の原稿台に載置される原稿の複数のサイズに応じてそれぞれ配置され発光部および受光部からなる複数のサイズ検知センサと、前記サイズ検知センサの発光部から受光部へ至る光が原稿台に載置された原稿によって遮光されることにより原稿サイズを検知する検知部と、原稿台に載置された原稿の端部から漏れる光を受光部に対して遮光可能な遮光部材を備える原稿サイズ検知装置。
【請求項２】
遮光部材を遮光状態と非遮光状態に置くために遮光部材を移動させる駆動部をさらに備える請求項１記載の原稿サイズ検知装置。
【請求項３】
原稿台に設けられ手動開閉可能な原稿カバーと、原稿カバーの開閉を検知する開閉センサーとをさらに備え、原稿カバーが開いたとき遮光部材を遮光状態に置いて原稿サイズを検知すると共に、原稿カバーが閉じたときに遮光部材を非遮光状態に置くために駆動部を制御する制御部をさらに備える請求項２記載の原稿サイズ検知装置。
【請求項４】
遮光部材が板状部材からなり、遮光状態は、遮光部材を原稿台の下に原稿台に対して垂直に立設させる状態であり、非遮光状態は、遮光部材を原稿台に対してほぼ平行に転倒させる状態である請求項２記載の原稿サイズ検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、原稿サイズ検知装置に関し、特に、電子写真複写機において原稿のサイズを検知する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のこのような原稿サイズ検知装置としては、複写機本体の上部に設けられた透明な原稿台上に載置される原稿を覆う開閉可能な原稿カバーと、原稿台に載置される原稿のサイズに応じて原稿台下部に配置された発光及び受光素子からなる複数のセンサと、原稿カバーの原稿台面と対向する面に設けられ、原稿カバーが所定角度の範囲に開放された状態で、発光素子からの光を原稿台を透過して受光素子へと反射により導く光路を確立するための光路設定手段と、隣接する各センサを時間をずらせて駆動する駆動手段と、時間をずらせて駆動された各センサの受光素子の受光有無に応じて原稿サイズを判定するサイズ判定手段とを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、原稿台の下部に複数の発光素子と受光素子対を平行に配設し、原稿台を挟んで複数の発光素子の照射光を受光素子へ導く反射板を備えた原稿サイズ検知装置において、反射板を、断面が集光曲線である単一の反射面を有する凹面鏡とし、各発光素子と受光素子対の光路を他の発光素子と受光素子対の光路から遮断するリブ状遮光板を凹面鏡の内面に設けたものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特公平５−１４２６０号公報
【特許文献２】特開昭６２−２３４１４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、このように、原稿台に載置された原稿のサイズを検出するために、発光素子と受光素子を用いて、原稿台の所定の位置で発光素子の光を透過させ、透過/非透過により原稿サイズを検知している。そして、電子写真複写機のメーカーは、日本国内の原稿サイズであるＡＢ系と、外国の原稿サイズであるインチ系とで出荷国に応じ原稿サイズ検知ユニットの種類を変えて対応していた。
しかし、オフィス向け複合機であればそのような仕様でもよいが、軽印刷業務に用いる高速機の場合、種々の原稿サイズに1台で対応する必要が生じてきている。
このとき、例えばＡ４サイズ原稿とレターサイズ原稿の寸法差がわずかであり、現在の原稿サイズ検知ユニットではこの2つの区別ができない。
【０００５】
そのため、このような高速機用の原稿サイズ検知ユニットでは、複数の発光素子を細かいピッチで配列し、各発光素子で対応する原稿の端部を検出するようにしている。しかしながら、発光素子の位置のばらつきや発光素子の発光方向のばらつき、あるいは受光素子の位置のばらつきなどの原因により、原稿によって遮光されるべき発光素子からの光が原稿の端部から漏れて受光素子に受光され、原稿サイズが正しく検知されないという問題がある。
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、原稿によって遮光されるべき発光素子からの光が原稿の端部から漏れても、それが、受光素子によって受光されることのない原稿サイズ検知装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、透光性の原稿台に載置される原稿の複数のサイズに応じてそれぞれ配置され発光部および受光部からなる複数のサイズ検知センサと、前記サイズ検知センサの発光部から受光部へ至る光が原稿台に載置された原稿によって遮光されることにより原稿サイズを検知する検知部と、原稿台に載置された原稿の端部から漏れる光を受光部に対して遮光可能な遮光部材を備える原稿サイズ検知装置を提供するものである。
【０００７】
遮光部材を遮光状態と非遮光状態に置くために遮光部材を移動させる駆動部をさらに備えてもよい。
原稿台に設けられ手動開閉可能な原稿カバーと、原稿カバーの開閉を検知する開閉センサーとをさらに備え、原稿カバーが開いたとき遮光部材を遮光状態に置いて原稿サイズを検知すると共に、原稿カバーが閉じたときに遮光部材を非遮光状態に置くために駆動部を制御する制御部をさらに備えてもよい。
遮光部材が板状部材からなり、遮光状態は、遮光部材を原稿台の下に原稿台に対して垂直に立設させる状態であり、非遮光状態は、遮光部材を原稿台に対してほぼ平行に転倒させる状態であってもよい。
【発明の効果】
【０００８】
原稿台に載置された原稿によって遮光されるべき発光部からの光が原稿の端部から漏れるとき、遮光部材が、その漏れる光を受光部に対して遮光するので、原稿サイズが確実に検知される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１はこの発明の原稿サイズ検知装置が適用される画像形成装置（例えば電子写真複写機）の構成説明図である。
画像形成装置１００は、透明ガラス製の原稿載置台１に載置された原稿をスキャンして得られた画像データに応じて、所定の記録用紙（シート）に対してモノクロ画像を形成するものである。
画像形成装置１００は、原稿載置台１，原稿カバー１ａ，画像読取部２，光書込ユニット３，現像器４，感光体５，帯電器６，クリーナユニット７，転写ユニット８，定着ユニット９，用紙搬送路１０，給紙トレイ１１ａ〜１１ｄおよび排紙トレイ１２とから主に構成されている。
【００１０】
画像読取部２は、主に、光源ホルダー１３，ミラー群１４，およびＣＣＤ１５とから構成されている。原稿が原稿載置台１に載置され、原稿カバー１ａで覆われると、光源ホルダー１３の光源からの光が原稿を走査し、原稿から反射された光がミラー群１４を介して光路変換されＣＣＤ１５に結像され、電子的な画像データに変換される。
【００１１】
帯電器６は、感光体５の表面を所定の電位に均一に帯電させるための帯電手段であり、ここでは、チャージャー型の帯電器６を用いているが、接触型のローラ型やブラシ型の帯電器を用いることもできる。
また、ここでは、光書込ユニット３として、レーザ照射部１６ａ，１６ｂおよびミラー群１７ａ，１７ｂを備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）を用いているが、発光素子をアレイ状に並べたＥＬ書き込みヘッドやＬＥＤ書き込みヘッドを用いることもできる。
【００１２】
光書込ユニット３は、高速印字処理に対応するために、２つのレーザ照射部１６ａ，１６ｂを備えた２ビーム方式を採用しており、照射タイミングの高速化に伴う負担が軽減されている。
そして、入力された画像データに応じてレーザ照射部１６ａ，１６ｂからレーザ光を照射し、ミラー群１７ａ，１７ｂを介して帯電器６によって均一に帯電された感光体５を露光することにより、感光体５の表面に画像データに応じた静電潜像が形成される。
【００１３】
感光体５の近傍に配された現像器４は、感光体５の表面に形成された静電潜像を黒トナーで顕像化するものである。
また、感光体５の周囲に配されたクリーナユニット７は、現像・画像転写後に感光体５の表面に残留したトナーを除去・回収するものである。
【００１４】
画像形成装置１００は、全体を統合制御する図示しない制御部を備えている。
制御部は、ＣＰＵ，ＣＰＵが実行する制御プログラムを格納するＲＯＭ，ＣＰＵにワークエリアを提供するＲＡＭ、制御データを保持する不揮発性メモリ、画像形成装置１００の各部検知手段からの信号が入力される入力回路、画像形成装置１００の各部駆動機構を作動させるアクチュエータやモータを駆動させるドライバ回路、レーザ照射部１６ａ，１６ｂを駆動する出力回路などから構成される。
【００１５】
上述のように、感光体５の表面に顕像化された静電像は、搬送されてくる用紙に対して転写ユニット８から静電像が有する電荷と逆極性の電界が印加されることにより記録用紙上に転写される。
例えば、静電像が（−）極性の電荷を有している場合、転写ユニット８の印加極性は（＋）極性となる。
転写ユニット８の転写ベルト１９は、駆動ローラ２０、従動ローラ２１および他のローラで張架され、所定の抵抗値（例えば、１×１０9〜１×１０13Ω・ｃｍの範囲）を有し
ている。
感光体５と転写ベルト１９との接触部には導電性を有し転写電界を印加することが可能な弾性導電性ローラ２２が配置されている。
【００１６】
転写ユニット８で記録用紙上に転写された静電像（未定着トナー）は、定着ユニット９に搬送されることにより、未定着トナーが溶融し記録用紙上に定着する。
定着ユニット９は、加熱ローラ２３，加圧ローラ２４を備えており、加熱ローラ２３の内周部には加熱ローラ２３の表面を所定温度（定着温度：概ね１６０〜２００℃）とする熱源が内蔵されている。
他方、加圧ローラ２４は、加熱ローラ２３に対して所定圧で圧接するようにその両端に図示しない加圧部材が配置されている。
これにより加熱ローラ２３と加圧ローラ２４との圧接部（定着ニップ部と呼ばれる）において、搬送されてくる記録用紙上の未定着トナーを加熱ローラ２３で加熱して溶融させ、圧接部での投鋲作用により記録用紙上に定着させる。
【００１７】
複数の給紙トレイ１１ａ〜１１ｄは、画像形成に使用する各種サイズの記録用紙をそれぞれ蓄積しておくためのトレイであり、画像形成装置１００の下方に設けられている。
【００１８】
図２は図１に示す画像形成装置１００に設けられた原稿サイズ検知装置を示す上面図、図３は図２に示す原稿サイズ検知装置の斜視図、図４は図２の原稿サイズ検知装置の側面図、図１２は図４の要部拡大図である。
【００１９】
図２に示すように、Ｂ５，Ａ４，Ｂ４，Ａ３の各サイズおよびレター（ＬＴ）サイズの原稿は、透明ガラス製の原稿載置台１の基準点Ｐに原稿の角を合わせ、かつ、原稿の一辺を基準線Ｒに沿わせて載置されるようになっている。原稿載置台１は、図２〜図４に示すように、原稿サイズ検知用の照光用基板４４と受光用基板４５を備える。
【００２０】
照光用基板４４および受光用基板４５には、図３に示すように、Ａ３サイズ検知用の発光ダイオード３１およびフォトダイオード３６と、Ｂ４サイズ検知用の発光ダイオード３２およびフォトダイオード３７と、レター（ＬＴ）サイズ検知用の発光ダイオード３３およびフォトダイオード３８と、Ａ４サイズ検知用の発光ダイオード３４およびフォトダイオード３９と、Ｂ５サイズ検知用の発光ダイオード３５およびフォトダイオード４０とがそれぞれ搭載されている。
【００２１】
図４に示すように、原稿カバー１ａは、支軸４９によって回動可能に軸支され、原稿カバー１ａが作業者によって矢印４８の方向に開かれると、照光用基板４４は図示しないバネ機構の作用により支点４６を中心に矢印４８の方向に所定角度まで起き上がる。角度センサ７０は図１２に示すように受光部と発光部からなる３つのフォトインタラプタ７０ａ〜７０ｃを備え、本体に固定されている。原稿カバー１ａの下端に取り付けられている遮光片９０がフォトインタラプタ７０ａ〜７０ｃの受光部と発光部の間を通過可能に設けられている。詳細は後述するが、遮光片９０がフォトインタラプタ７０ａに達した時、原稿カバー１ａが完全に開けられたと判断され、遮光部材５３、５４が図７に示すように起立状態に駆動される。遮光片９０がフォトインタラプタ７０ｂを通過したとき、原稿カバー１ａが所定の角度まで閉められたことが検知されて、原稿サイズ検出が開始される。つまり、発光ダイオード３１〜３５が順次点灯し、それらの出射光が、原稿載置台１を透過して対応するフォトダイオード３６〜４０にそれぞれ受光される。また、遮光片９０がフォトインタラプタ７０ｃによって検知されると、原稿カバー１ａが完全に閉じられたと判断される。
【００２２】
そこで、図２に示すように、作業者がＢ５サイズの原稿を、その角が基準点Ｐに一致し、かつ、一辺が基準線Ｒに一致するように原稿載置台１の上に載置すると、その原稿によって発光ダイオード３５の出射光が遮光され、フォトダイオード４０に受光されない。それによって原稿がＢ５サイズであることが検知される。
【００２３】
同様にＡ４サイズ，ＬＴサイズ，Ｂ４サイズ又はＡ３サイズの原稿を、その角が基準点Ｐに一致し、かつ、一辺が基準線Ｒに一致するように原稿載置台１の上に載置される場合も、それらの原稿によって発光ダイオード３４，３３，３２又は３１の出射光が遮光され、対応するフォトダイオードに各出射光が受光されない。それによって原稿の各サイズが検知される。
【００２４】
作業者が原稿カバー１ａを図４に示すように矢印４８方向に開き、原稿を原稿載置台１の基準点Ｐと基準線Ｒに対応させて載置し、原稿カバー１ａを矢印４７の方向に閉じて、図示しない操作パネルのコピー開始ボタンをＯＮにすると、画像形成装置１００は、自動的に原稿サイズを検知し、そのサイズに対応する記録用紙を給紙トレイ１１ａ〜１１ｄから選択して画像形成を行う。
【００２５】
図５は原稿サイズ検知装置の制御回路図、図６は信号波形図であり、これらを用いて、この実施例の動作をさらに詳しく説明する。
【００２６】
図５において、制御部５０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭからなるマイクロコンピュータから構成される。図５に示す角度センサー７０は、前述のように作業者が原稿カバー１ａを所定角度まで閉じたときに出力する。制御部５０は角度センサー７０からの出力をうけて図６に示すクロック信号ＣＬを生成し、それを点灯信号生成器４１へ出力する。
【００２７】
点灯信号生成器４１は図６に示す点灯信号Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄをクロック信号ＣＬに基づいて生成し、ＬＥＤドライバー４２とセレクター４３へ出力する。ＬＥＤドライバー４２は点灯信号Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに同期して電源Ｖｃｃからの電流を発光ダイオード３１〜３５に順番に通電させそれらを発光させる。また、セレクター４３は、電源Ｖｃｃに接続されたフォトダイオード３６〜４０の受光・非受光状態を点灯信号Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに同期して選択的に検出し、信号Ｓとして制御部５０へ入力する。制御部５０は信号Ｓに基づいて受光していないフォトダイオードを認識し原稿サイズを検知する。
【００２８】
このように、発光ダイオード３１〜３５は、発光のタイミングが周期的に変化しかつ、対応するフォトダイオード３６〜４０からの受光信号も、発光のタイミングに合わせて選択され信号Ｓとして制御部５０へ入力される。従って、フォトダイオード３６〜４０は対応しない発光ダイオードからの光（クロストーク光）を受光することがあっても、信号Ｓはその影響をうけることがない。なお、作業者が原稿カバー１ａを閉じると、角度センサー７０がそれを検知するので、制御部５０は発光ダイオード３１〜３５の発光を停止させる。
【００２９】
図１１は、原稿載置台１上に載置されたレター（ＬＴ）サイズの原稿５１とＡ４サイズの原稿５２を検知する状況を示す説明図である。
原稿５１と５２はサイズ差が小さいので、それらのサイズを区別するために、発光ダイオード３３，３４およびフォトダイオード３８，３９はそれぞれ対応する原稿の端部を検出するようにしている。つまり、発光ダイオード３３からの照射光は原稿載置台１を透過してフォトダイオード３８に受光され、発光ダイオード３４からの照射光は原稿載置台１を透過してフォトダイオード３９に受光されるようになっている。そして、原稿載置台１に載置された原稿によって、フォトダイオード３８，３９への入射光が遮光されるとその原稿はレターサイズであり、フォトダイオード３９への入射光のみが遮光されると、その原稿はＡ４サイズであると認識される。
【００３０】
ところで、発光ダイオード３３，３４やフォトダイオード３９，３８は、本来、その設置位置や発光方向などがばらつきを有する。例えば、図１１に示すように、発光ダイオード３３，３４が本来の位置からそれぞれ３３ａ，３４ａの位置までずれているとすると、原稿５１，５２によって遮光されるべき照射光の一部が原稿５１，５２の端部から漏れて、フォトダイオード３８，３９に受光されるため、正しく原稿サイズの検知を行うことができない。
【００３１】
そこで、この発明では、原稿の端部から漏れてフォトダイオードに受光される光を遮るために図１１に示すように原稿端部と対応するフォトダイオードとの間に板状の遮光部材５３，５４を設置している。
図７，図８は遮光部材とその駆動機構を示す側面図、図９，図１０は遮光部材とその駆動機構を示す平面図である。
【００３２】
これらの図に示すように、板状の遮光部材５３，５４は、原稿読取部２に平行に設けられたシャフト５６，５７に垂直に設置され、シャフト５６，５７はそれぞれ軸受５８ａ，５８ｂと軸受５９ａ，５９ｂに回転可能に支持されている。
シャフト５６，５７にはそれぞれピニオン６０，６１が固定され、ピニオン６０，６１はラック６２に噛み合うようになっている。ラック６２は矢印６３又は６４方向に移動可能に摺動台６５に支持されている。ラック６２の一端にはステッピングモータ内蔵のリニアアクチュエータ６６が接続され、リニアアクチュエータ６６のステッピングモータは、図５のモータドライバー５５によって駆動されるようになっている。
このように構成された遮光部材５３，５４の駆動機構の動作を次に説明する。
【００３３】
前述のように、作業者が原稿を原稿載置台１に載置した後、原稿カバー１ａを閉じ始めると、それがフォトインタラプタ７０ａ、７０ｂ（図１２）により検知される。そして、図８の状態に遮光部材５３，５４を保持している駆動機構において、リニアアクチュエータ６６が駆動されラック６２が矢印６３の方向へ移動する。それによってピニオン６１，６０がそれぞれ時計方向に回転し、遮光部材５３，５４が図７に示すように原稿載置台１に対して垂直になるように立上る。つまり、遮光部材５３，５４は、図１１に示すように配置される。
従って、載置された原稿がＡ４サイズ又はＬＴサイズであっても発光ダイオード３３，又は３４からの光が原稿５１，又は５２の端部から漏れてフォトダイオード３８，又は３９に受光されることがないので、各サイズが正しく検知される。
【００３４】
そして、前述のように作業者が原稿カバー１ａを完全に閉じると、それがフォトインタラプタ７０ｃ（図１２）により検知され、リニアアクチュエータ６６がラック６２を矢印６３の方向へ移動させる。それによって、ピニオン６０，６１は反時計方向に回転し、遮光部材５３，５４は図８に示すように倒れて、原稿読取り時の光源ホルダー１３およびミラー群１４の移動を妨げないようになっている。
なお、ブック原稿のように厚みのある原稿の場合、原稿カバーを開けたままコピーを行う。そのような場合に備えて、原稿サイズが検知されなくても、図示しない操作パネルのコピー開始ボタンが操作者によりオンされると、直ちに遮光部材５３、５４が転倒状態に駆動され、所定のコピー動作が支障なく行われるようになっている。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】この発明に係る画像形成装置の構成説明図である。
【図２】この発明の実施形態の原稿サイズ検知装置を示す上面図である。
【図３】この発明の実施形態の原稿サイズ検知装置を示す斜視図である。
【図４】この発明の実施形態の原稿サイズ検知装置を示す側面図である。
【図５】この発明の実施形態の制御回路図である。
【図６】この発明の実施形態の制御回路の信号波形図である。
【図７】この発明の実施形態の要部正面図である。
【図８】この発明の実施形態の要部正面図である。
【図９】この発明の実施形態の要部上面図である。
【図１０】この発明の実施形態の要部上面図である。
【図１１】この発明の実施形態の動作説明図である。
【図１２】図４の要部拡大図である。
【符号の説明】
【００３６】
１    原稿載置台
１ａ  原稿カバー
２    画像読取部
３    光書込ユニット
４    現像器
５    感光体
６    帯電器
７    クリーナユニット
８    転写ユニット
９    定着ユニット
１０    用紙搬送路
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ    給紙トレイ
１２    排紙トレイ
１３    光源ホルダー
１４，１７ａ，１７ｂ    ミラー群
１５    ＣＣＤ
１６ａ，１６ｂ    レーザ照射部
１９    転写ベルト
２０    駆動ローラ
２１    従動ローラ
２２    弾性導電性ローラ
２３    加熱ローラ
２４    加圧ローラ
３１〜３５    発光ダイオード
３６〜４０    フォトダイオード
４１    点灯信号生成器
４２    ＬＥＤドライバー
４３    セレクター
４４    照光用基板
４５    受光用基板
４６    支点
４７    矢印
４８    矢印
４９    支軸
５０    制御部
５１    Ａ４サイズの原稿
５２    レターサイズの原稿
５３    遮光部材
５４    遮光部材
５５    モータドライバー
５６    シャフト
５７    シャフト
５８ａ    軸受
５８ｂ    軸受
５９ａ    軸受
５９ａ    軸受
６０    ピニオン
６１    ピニオン
６２    ラック
６３    矢印
６４    矢印
６５    摺動台
６６    リニアアクチュエータ
７０    角度センサー
９０    遮光片
１００  画像形成装置
Ｐ      基準点
Ｒ      基準線
【図１】
2008026714.tif 000003
【図２】
2008026714.tif 000004
【図３】
2008026714.tif 000005
【図４】
2008026714.tif 000006
【図５】
2008026714.tif 000007
【図６】
2008026714.tif 000008
【図７】
2008026714.tif 000009
【図８】
2008026714.tif 000010
【図９】
2008026714.tif 000011
【図１０】
2008026714.tif 000012
【図１１】
2008026714.tif 000013
【図１２】
2008026714.tif 000014