(57)【要約】【課題】基板、束線、ポートの削減を行い、紙幅検知を最小の構成で実現でき、コストダウンを実現できる信号出力回路及び画像形成装置の提供。【解決手段】基板２３上に紙幅検知用フォトインタラプタ１  ２０、給紙センサ２１、紙幅検知用フォトインタラプタ２  ２２を具備し、紙幅検知用フォトインタラプタ１  ２０、給紙センサ２１、紙幅検知用フォトインタラプタ２  ２２の各出力をワイアードＯＲし、搬送路上の記録紙１の有無を検知する画像形成装置であって、紙幅検知用フォトインタラプタ１  ２０及び紙幅検知用フォトインタラプタ２  ２２は、記録紙１の先端の到着とともに、それぞれが決められた時間のパルスを出力し、給紙センサ２１は、記録紙１が存在する間、ＬまたはＨのレベルを保持し、紙幅検知用フォトインタラプタ１  ２０及び紙幅検知用フォトインタラプタ２  ２２は、給紙センサ２１の出力の時期に比較して、早い時期に出力する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に少なくとも第一、第二及び第三のフォトインタラプタを具備し、前記第一、第二及び第三のフォトインタラプタからの各出力をワイアードＯＲで接続された信号出力回路であって、
前記第一のフォトインタラプタ及び前記第二のフォトインタラプタは、記録紙の先端の到着とともに、それぞれが決められた時間のパルス信号を出力し、
前記第三のフォトインタラプタは、前記記録紙が存在する間、ＬまたはＨのレベルを保持し、
前記第一のフォトインタラプタ及び前記第二のフォトインタラプタは、前記第三のフォトインタラプタの出力の時期に比較して、早い時期に出力することを特徴とする信号出力回路。
【請求項２】
基板上に少なくとも第一、第二及び第三のフォトインタラプタを具備し、前記第一、第二及び第三のフォトインタラプタの各出力をワイアードＯＲで接続された信号出力回路を有し、搬送路上の記録紙の有無を検知する画像形成装置であって、
前記信号出力回路は、
前記第一のフォトインタラプタ及び前記第二のフォトインタラプタは、前記記録紙の先端の到着とともに、それぞれが決められた時間のパルス信号を出力し、
前記第三のフォトインタラプタは、前記記録紙が存在する間、ＬまたはＨのレベルを保持し、
前記第一のフォトインタラプタ及び前記第二のフォトインタラプタは、前記第三のフォトインタラプタの出力の時期に比較して、早い時期に出力する機能を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録紙を検出するために用いるセンサとして用いられるフォトインタラプタの信号出力回路及び同回路を用いた画像形成装置に関するものである。特に、複数のフォトインタラプタを有するフォトインタラプタの信号出力回路および同回路を用いた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、レーザビームプリンタ（以下、ＬＢＰとする）に代表される画像形成装置はその安さと印字品質の高さから急速に普及している。
【０００３】
このようなＬＢＰにおいては、スループットの向上に伴い、非通紙部の温度上昇が問題となっている。ＬＢＰには記録紙上に転写させたトナー画像を定着させるために、定着器により記録紙に熱を加えている。スループットを向上させるためには、この記録紙に与える熱量を増加させる必要があるが、封筒などの幅が狭い紙を通紙した場合非通紙部が蓄熱され、高温化していく。その度合いはスループットの大きい機器ほど大きい。そのため、特許文献１に示されるように、紙幅センサを具備し、紙サイズを検知して小サイズの時は、スループットを減じる方法が用いられている。
【０００４】
また、レーザビームプリンタは搬送される紙の状態、例えば紙の幅や長さ、位置等を把握する必要がある。そのためにフォトインタラプタに代表されるセンサを複数必要としている。例えば特許文献２には複数の紙幅センサを用いた画像形成装置が開示されている。これら複数のセンサを用いた場合、画像形成装置のコストダウンを図るために、そのセンサを専用小基板に実装する構成が用いられる。具体的にはセンサのフォトインタラプタを小基板に実装しかつ、束線を小基板に直接半田付けするという構成を多く用いている。
【特許文献１】特開２００３−２１９８２号公報
【特許文献２】特開平４−３６８８７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献２のように複数の紙幅センサを具備するようになると、次のような問題がある。すなわち、センサの数が増加するとともに（１）基板の数が増える、（２）束線の数が増える、（３）マイクロコンピュータのポートの使用率が上昇することになり装置がコストアップすることになる。
【０００６】
本発明は、以上の点に着目して成されたもので、基板、束線、ポートの削減を行い、紙幅検知を最小の構成で実現でき、コストダウンを実現できる信号出力回路及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記のような画像形成装置を提供するために、本発明は、
・複数のセンサを一つの基板に実装する。
・上記複数のセンサの出力をワイアードＯＲし、信号線を１本にする。
・センサの出力を時系列に監視する。
ことにより、基板、束線、ポートの削減を行ったものである。
【０００８】
すなわち、本発明の技術内容は以下の構成を備えることにより前記課題を解決できた。
【０００９】
（１）基板上に少なくとも第一、第二及び第三のフォトインタラプタを具備し、前記第一、第二及び第三のフォトインタラプタからの各出力をワイアードＯＲで接続された信号出力回路であって、前記第一のフォトインタラプタ及び前記第二のフォトインタラプタは、記録紙の先端の到着とともに、それぞれが決められた時間のパルス信号を出力し、前記第三のフォトインタラプタは、前記記録紙が存在する間、ＬまたはＨのレベルを保持し、前記第一のフォトインタラプタ及び前記第二のフォトインタラプタは、前記第三のフォトインタラプタの出力の時期に比較して、早い時期に出力することを特徴とする信号出力回路。
【００１０】
（２）基板上に少なくとも第一、第二及び第三のフォトインタラプタを具備し、前記第一、第二及び第三のフォトインタラプタの各出力をワイアードＯＲで接続された信号出力回路を有し、搬送路上の記録紙の有無を検知する画像形成装置であって、前記信号出力回路は、前記第一のフォトインタラプタ及び前記第二のフォトインタラプタは、前記記録紙の先端の到着とともに、それぞれが決められた時間のパルス信号を出力し、前記第三のフォトインタラプタは、前記記録紙が存在する間、ＬまたはＨのレベルを保持し、前記第一のフォトインタラプタ及び前記第二のフォトインタラプタは、前記第三のフォトインタラプタの出力の時期に比較して、早い時期に出力する機能を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、複数のセンサを一つの基板に実装し、前記複数のセンサの出力をワイアードＯＲし、信号線を１本にし、その出力を時系列に監視することにより、基板、束線、ポートの削減を行い、紙幅検知を最小の構成で実現でき、コストダウンを実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下本発明を実施するための最良の形態を、実施例により詳しく説明する。
【実施例】
【００１３】
図１〜図７に本発明の実施例を示す。
【００１４】
図１は本実施例に係る画像形成装置の概略構成断面図である。図１において１は記録紙、２は紙有無センサ、３は給紙ローラ、４，５は搬送ローラ、６は給紙、紙幅センサ、７はレジストローラ、８は転写ローラ、９は感光ドラム内蔵トナーカートリッジ、１０はスキャナユニットである。また、１１は定着器、１２は排紙センサ、１３は排紙ローラ、１４は排紙口、１５はメインモータである。エンジンコントローラ（不図示）はメインモータ１５、スキャナユニット１０、定着器１１、その他高圧印加回路を駆動する。そして、前記各ユニットが立ち上がり、動作可能状態になった後、エンジンコントローラはソレノイド（不図示）を駆動して、給紙ローラ３を回転させ、カセットより記録紙１を給送する。給送された紙はローラ４、５を通過し、転写ローラ８で現像剤を転写され、１１で所望の画像が定着され、ローラ１３を通過し、排紙口１４に出力される。
【００１５】
図２は給紙、紙幅センサ６を具体的に示した図であり、本発明のポイントを如実に示す図である。図２において、２０は紙幅検知用フォトセンサ１（第一のフォトインタラプタに相当）、２２は紙幅検知用フォトセンサ２（第二のフォトインタラプタに相当）であり、両センサにより所定紙幅以下の用紙が給紙されたかどうかを検知する。また、２１は給紙センサ（第三のフォトインタラプタに相当）であり、定着器１１の温度、画像の書き出し位置、転写、現像、帯電などの各種高圧の切換え、ジャム検知などの各種制御の基準となるタイミングを、このセンサより得ている。センサ２０〜２２は基板２３に実装され、電線２４〜２６によりエンジンコントローラに接続される。図３に前記センサ２０〜２２の基板２３の回路構成を示す。図３において、紙幅検知用フォトセンサ１  ２０、給紙センサ２１、紙幅検知用フォトセンサ２  ２２は、出力フォトトランジスタのコレクタ側をワイアードＯＲ接続されており、エンジンコントローラ上の抵抗２７でプルダウン接続され、ＣＰＵ２８に入力される。また、これらフォトセンサとセンサフラグの関係を図４に示す。
【００１６】
図４において、紙幅検知用フォトセンサ１  ２０のセンサフラグは３０、紙幅検知用フォトセンサ２  ２２のセンサフラグは３２、給紙センサ２１のセンサフラグは３１である。搬送面２９の上部を記録紙１が通過する際、センサフラグ３０〜３２が倒れ、紙幅検知用フォトセンサ１  ２０、給紙センサ２１、紙幅検知用フォトセンサ２  ２２の光通過部を遮光または透光させる。なお、記録紙１は、図４の手前から奥に向かって搬送される。
【００１７】
また、図５は記録紙１と紙幅検知用フォトセンサ１  ２０、給紙センサ２１、紙幅検知用フォトセンサ２  ２２のセンサフラグ３０〜３２の位置関係を上部からみた説明図である。カセットのガイド（不図示）に正しくセットされた記録紙１の中心は搬送紙の中心とほぼ一致し、左右対称となる。従って端部昇温が問題とならない紙サイズの中での最小の紙サイズ、例えばＡ４が正常に搬送された場合、紙幅検知用フォトセンサ１  ２０のセンサフラグ３０、紙幅検知用フォトセンサ２  ２２のセンサフラグ３２の両方で検知される（ケース１）。端部昇温が問題となるＡ４より紙サイズの小さい紙がセットされた場合は、センサ３０、３２の両方とも検知されない（ケース２）。また、Ａ４の紙においても、前記カセットのガイドに沿って正常にセットされず、左右どちらかの方向に寄せてセットされた場合は、端部昇温が問題となる。図５において、向かって右寄せの場合はセンサフラグ３２に（ケース３）、向かって左寄せの場合はセンサフラグ３０に（ケース４）検知される。無論、上記の全てのケースにおいても、給紙センサ２１は紙を検知する。なお、図５において、搬送中心を破線で示す。
【００１８】
以上の説明を踏まえて、図６をもとに、実際の紙の挙動とそれに伴うセンサフラグの挙動から、本発明の実施例を詳細に説明していく。図６において、Ａ〜Ｆは記録紙１の位置を示すものである。各項目の図はそのときの各センサフラグ３０〜３２と紙幅検知用フォトセンサ１  ２０、給紙センサ２１、紙幅検知用フォトセンサ２  ２２（以下、単にフォトセンサ２０〜２２、あるいはセンサ２０〜２２と記す）フォトセンサの位置関係を示している。また、図中のＨ，Ｌは各センサの各状態における論理を示している。なお、図６において、センサフラグ３０〜３２の上部を横切る太線は搬送面２９を示し、記録紙１は、搬送面２９上を右から左に搬送される。
【００１９】
ケース１の場合、紙の進行に従い、紙位置Ｂでセンサフラグ３０が、紙位置Ｄでセンサフラグ３２が、紙位置Ｆでセンサフラグ３１がそれぞれに対応するフォトセンサ２０〜２２を遮光する。すなわち、フォトセンサ２０及びフォトセンサ２２は、フォトセンサ２１がＬとなる時期に比較して、早い時期にそれぞれがＬとなる。そして、図３で説明したように、各センサ２０〜２２の出力がワイアードＯＲされているため、図７（ａ）のように、ＣＰＵ２８に入力される。
【００２０】
ケース２の場合、記録紙１は、センサフラグ３０とセンサフラグ３２では検知されない。すなわち、記録紙１の位置にかかわらず、フォトセンサ２０、２２はＨとなる。一方、紙位置Ｆでセンサフラグ３１がフォトセンサ２１を遮光することから、図７（ｂ）のように、ＣＰＵ２８に入力される。
【００２１】
ケース３の場合、紙位置Ｄでセンサフラグ３２がフォトセンサ２２を、紙位置Ｆでセンサフラグ３１がフォトセンサ２１を遮光する。この場合、記録紙１はセンサフラグ３０では検知されず、記録紙１の位置にかかわらずフォトセンサ２０はＨとなる。これにより、図７（ｃ）のように、ＣＰＵ２８に入力される。
【００２２】
ケース４の場合、紙位置Ｂでセンサフラグ３０がフォトセンサ２０を、紙位置Ｆでセンサフラグ３１がフォトセンサ２１を遮光する。この場合、記録紙１はセンサフラグ３２では検知されず、記録紙１の位置にかかわらずフォトセンサ２２はＨとなる。これにより、図７（ｄ）のように、ＣＰＵ２８に入力される。
【００２３】
以上説明したように、紙幅の広い用紙が正常に搬送された場合（ケース１）は、ＣＰＵ２８に対して、正常な画像書き出しタイミング（Ｆ）の前に２パルスの信号が入力される。
【００２４】
紙幅の狭い紙が搬送された場合（ケース２）、または用紙が左右どちらかに片寄せされて搬送された場合（ケース３、４）には、正常な書き出しタイミングの前に１パルスまたは０パルスしか入力されない。
【００２５】
よって、ＣＰＵ２８はこのパルス数の差から、端部昇温に問題があるかを推測し、問題がある場合はスループットを低下させるように制御するのである。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施例に係る画像形成装置の概略構成断面図である。
【図２】本発明の実施例に係るフォトセンサの基板の概略構成斜視図である。
【図３】本発明の実施例に係るフォトセンサの基板の回路図である。
【図４】本発明の実施例に係るフォトセンサとセンサフラグの位置関係を搬送方向からみた断面図である。
【図５】本発明の実施例に係る記録紙の搬送面とセンサフラグの位置関係を上部からみた説明図である。
【図６】本発明の実施例に係る搬送による記録紙の位置変化に伴うセンサフラグとフォトセンサの位置関係の変化を示す図である。
【図７】（ａ）は本発明の実施例に係るケース１のときにＣＰＵに入力される信号のタイムチャート、（ｂ）は本発明の実施例に係るケース２のときにＣＰＵに入力される信号のタイムチャート、（ｃ）は本発明の実施例に係るケース３のときにＣＰＵに入力される信号のタイムチャート、（ｄ）は本発明の実施例に係るケース４のときにＣＰＵに入力される信号のタイムチャートである。
【符号の説明】
【００２７】
１      記録紙
２      紙有無センサ
３      給紙ローラ
４、５  搬送ローラ
６      給紙、紙幅センサ
８      転写ローラ
９      感光ドラム内蔵カートリッジ
１０    スキャナユニット
１１    定着器
１２    排紙センサ
１３    排紙ローラ
１４    排紙口
１５    メインモータ
２０    紙幅検知用フォトセンサ１（第一のフォトインタラプタに相当）
２１    給紙センサ（第三のフォトインタラプタに相当）
２２    紙幅検知用フォトセンサ２（第二のフォトインタラプタに相当）
２３    基板
２４、２５、２６  電線
２８    ＣＰＵ
３０、３１、３２  センサフラグ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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