(57)【要約】【課題】安価で精度の良い用紙サイズ検知手段を具備した画像形成装置を提供する。【解決手段】用紙幅合わせカーソル１７に導電体ブラシ３２を連結させ、抵抗器と導電体を所定のパターンに配置および配線したプリント基板３３を上記用紙幅合わせカーソル下部に設けるとともに、上記導電体ブラシ３２を上記基板３３上に摺動させることにより、パターン導電体の接触または不接触となる状態の組合せにより異なる抵抗回路を形成し、当該抵抗値を測定することにより用紙サイズの情報を得る。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
給紙部に載置された用紙の側端縁に当接させるべく摺動自在の幅合わせ部材と、上記幅合わせ部材に設けられた導電体ブラシと、上記幅合わせ部材の摺動動作に従って移動する上記導電体ブラシにより複数の導電体が複数のパターンに個々に接続されるように配置された基板とを具備し、
上記導電体ブラシの位置に従って上記基板上に全体抵抗の異なる回路が形成され、上記回路の抵抗値に関する情報を得ることにより用紙のサイズを検知することを特徴とするサイズ検知手段を具備してなる画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置であって、
上記基板は第１および第２の導電端子を具備し、上記導電体は第１および第２のグループに分けられ、
上記第１のグループの導電体は直接上記第１の導電端子に接続される導電体および抵抗器を介して上記第１の導電端子に接続される１個以上の導電体であり、上記第２のグループの導電体は直接上記第２の導電端子に接続される導電体および抵抗器を介して上記第２の導電端子に接続される１個以上の導電体であり、上記導電体ブラシは上記第１のグループの導電体と上記第１の導電端子の間に抵抗回路を形成すると共に、上記第２のグループの導電体と上記第２の導電端子の間に抵抗回路を形成し、上記第１グループの回路と上記第２グループの回路を直列に接続することを特徴とするサイズ検知手段を具備してなる画像形成装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像形成装置であって、
上記第１のグループの第１の導電体は直接、第２の導電体は第１の抵抗値を有する第１の抵抗器を介して、第３の導電体は第１の抵抗器と異なる第２の抵抗値を有する第２の抵抗器を介して上記第１の導電端子に接続され、
上記第２のグループの第４の導電体は直接、第５の導電体は第３の抵抗値を有する第３の抵抗器を介して、第６の導電体は第３の抵抗器と異なる第４の抵抗値を有する第４の抵抗器を介して上記第２の導電端子に接続され、
上記各導電体はそれぞれ上記導電体ブラシの摺動ライン上に連続的または断続的に配置され、
上記基板上における上記導電体ブラシの移動ライン上における用紙のサイズを測定したい位置範囲では、上記各グループの導電体の内少なくとも一つには上記導電体ブラシが接触し、上記各グループの導電体が任意の組合せで接続されることにより、
上記導電体ブラシの位置に従って上記導電端子間で異なる抵抗値が形成されるように上記導電体を基板上に配置し上記導電端子間の抵抗値に関する情報を得ることにより用紙のサイズを検知することを特徴とするサイズ検知手段を具備してなる画像形成装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置であって、上記基板の二つの導電端子に電源と抵抗器を直列に接続し、上記抵抗器とそれに直接接続された側の上記導電端子間の電圧を得ることにより上記基板により形成される抵抗値に関する情報を得ることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機等の画像形成装置に係り、詳しくは、給紙部に載置された原稿または転写紙のサイズを検知する用紙サイズ検知手段を備えた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の画像形成装置等に設けられた用紙サイズ自動検知手段には、ボリューム抵抗器を用いて転写紙や原稿のサイズに合わせて幅合わせ用のカーソルを用紙サイズに合わせて移動させた際に、カーソルの移動に連動してボリューム抵抗の摺動部が移動することにより抵抗値を変化させ当該抵抗値を読み取ることにより用紙サイズを検知するもの（例えば、特許文献１参照）や、上記ボリューム抵抗器の代わりに複数の導電体が所定のパターンに配置された基盤を用い上記基盤に接触するように上記カーソルに複数の電極を設け、上記電極の摺動ライン上に各導電体が上記カーソルの位置により上記電極が上記導電体と接触または非接触となる状態の異なる組み合わせにより用紙サイズを検知するもの（例えば、特許文献２参照）がある。
【０００３】
【特許文献１】
特開平０８−１９８５１８号公報
【特許文献２】
特開平０８−２９５４１９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記ボリューム抵抗器を用いた方法のものでは、上記カーソルの動きを間接的に上記スライドに伝える仕組みを使用しているが、このような仕組みにおいて上記の動きを伝えるレール間に隙間があると当該隙間がバックラッシを起こしその分が読み取り誤差になる。また、ボリューム抵抗の移動量に対する抵抗値の変化の特性にばらつきがあると、これも読み取り誤差となる。これらの読み取り誤差が蓄積すると間違ったサイズを検出してしまう恐れがあるのでこれらの誤差は大きな問題となる。これを防止するためには移動量に対する特性が直線的で少々の隙間では抵抗値に影響を与えないほどの大きなボリュームが必要であるが、このようなボリュームは製造が難しく高価であるという問題点があった。
【０００５】
また、上記カーソルに設置された電極が基板上の導電体に接触する組合せによりサイズ検知を行う方法を用いたものでは、抵抗器を使用しないので抵抗値の読み取り誤差による問題は発生しないが、検知する用紙サイズの数が多くなると電極の数を多くし組合せパターンを増やす必要があるため各導電体の状態をＣＰＵに入力するための信号線の本数が増加し、これによりＣＰＵの入力ポートを多く使用しなければならないという問題点があった。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、安価で精度良く用紙サイズを検出を行うことができる画像形成装置を提供することが目的である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る画像形成装置は、給紙部に載置された用紙の側端縁に当接させるべく摺動自在の幅合わせ部材と、上記幅合わせ部材に設けられた導電体ブラシと、上記幅合わせ部材の摺動動作に従って移動する上記導電体ブラシにより複数の導電体が複数のパターンに個々に接続されるように配置された基板とを具備し、上記導電体ブラシの位置に従って上記基板上に全体抵抗の異なる回路が形成され、上記回路の抵抗値に関する情報を得ることにより用紙のサイズを検知することを特徴とするサイズ検知手段を具備してなる。
【０００８】
この構成によれば、上記サイズ検知手段から制御部へ入力する信号は上記基板上の回路の抵抗値に関する情報のみでよいため、ただ１つの信号線を使用して上記情報は伝達でき、上記制御部で使用するＣＰＵは最低一つの入力ポートまたはＡ／Ｄ変換ポートを備えていればよく安価なＣＰＵを使用できる。
【０００９】
本発明の請求項２に係る画像形成装置は、請求項１記載の画像形成装置であって、上記基板は第１および第２の導電端子を具備し、上記導電体は第１および第２のグループに分けられ、上記第１のグループの導電体は直接上記第１の導電端子に接続される導電体および抵抗器を介して上記第１の導電端子に接続される１個以上の導電体であり、上記第２のグループの導電体は直接上記第２の導電端子に接続される導電体および抵抗器を介して上記第２の導電端子に接続される１個以上の導電体であり、上記導電体ブラシは上記第１のグループの導電体と上記第１の導電端子の間に抵抗回路を形成すると共に、上記第２のグループの導電体と上記第２の導電端子の間に抵抗回路を形成し、上記第１グループの回路と上記第２グループの回路を直列に接続することを特徴とするサイズ検知手段を具備してなる。この構成によれば、安価で精度がよい固定抵抗器を使用して上記基板上の抵抗を構成するので、安価で精度良く用紙サイズの検出を行うことができる。
【００１０】
本発明の請求項３に係る画像形成装置は、請求項２記載の画像形成装置であって、上記第１のグループの第１の導電体は直接、第２の導電体は第１の抵抗値を有する第１の抵抗器を介して、第３の導電体は第１の抵抗器と異なる第２の抵抗値を有する第２の抵抗器を介して上記第１の導電端子に接続され、上記第２のグループの第４の導電体は直接、第５の導電体は第３の抵抗値を有する第３の抵抗器を介して、第６の導電体は第３の抵抗器と異なる第４の抵抗値を有する第４の抵抗器を介して上記第２の導電端子に接続され、上記各導電体はそれぞれ上記導電体ブラシの摺動ライン上に連続的または断続的に配置され、上記基板上における上記導電体ブラシの移動ライン上における用紙のサイズを測定したい位置範囲では、上記各グループの導電体の内少なくとも一つには上記導電体ブラシが接触し、上記各グループの導電体が任意の組合せで接続されることにより、上記導電体ブラシの位置に従って上記導電端子間で異なる抵抗値が形成されるように上記導電体を基板上に配置し上記導電端子間の抵抗値に関する情報を得ることにより用紙のサイズを検知することを特徴とするサイズ検知手段を具備してなる。この構成によれば、４つの抵抗器を使用して１６通りの抵抗回路を形成できるので、安価に多数の用紙サイズの検出を行うことができる。
【００１１】
本発明の請求項４に係る画像形成装置は、請求項１〜３に記載された画像形成装置において、上記基板の二つの導電端子に電源と抵抗器を直列に接続し、上記抵抗器とそれに直接接続された側の上記導電端子間の電圧を得ることにより上記基板により形成される抵抗値に関する情報を得ることを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、上記基板内で組み合わされた回路が一つも抵抗器を有さない組合せとなった場合でも問題なく電圧を測定することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の一例である複写機の内部構成を概略的に示す側面図である。この複写機１は、本体部２と、本体部２の左方に配設されたスタックトレイ３と、本体部２の上部に配設された原稿読取部５と、原稿読取部５の上方に配設された原稿給送部６を有している。また、本体部２には側面中央に配設された手差しによる転写紙給送部７と、下部に配設された複数の給紙カセットによる転写紙給送部８が設けられている。
【００１４】
本複写機の基本的な動作は、原稿台５２または原稿給送部６の原稿載置部６１に載置された原稿の画像を原稿読取部５により本体部２内に読み取り、転写紙給送部７または８から転写紙を取り込むとともに、記録部４０において上記画像を上記転写紙に転写し、上記転写紙をスタックトレイ３または排出トレイ４８に排出することである。
【００１５】
図２は、上記手差し転写紙給送部７の概観を示す斜視図である。上記手差し転写紙給送部７は原稿載置トレイ１２と転写紙の側端をガイドするためのカーソル１６および１７を有している。また、上記原稿給送部６およびカセット転写紙給送部８も同様の機構を有している。
【００１６】
上記複写機１は、上記原稿給送部６および上記転写紙給送部７および８に設置された用紙のサイズを検知する用紙サイズ検知手段を具備している。これにより上記原稿給送部６より取り込んだ原稿に応じた転写紙のサイズを自動的に検知し上記カセット転写紙給送部８から適切なサイズの転写紙を自動選択し本体部２に送り込むことや、手差し転写紙給送部７から送り込まれる用紙のサイズを自動的に検知し自動転写倍率の設定やブランクランプカットの機能を自動的に動作設定することができる。以下に用紙サイズ検知手段にかかる部分の上記複写機の構成および動作を説明する。
【００１７】
図３に示す図は上記用紙サイズ検知手段を用いた上記手差し転写紙給送部７における転写紙の検知を実行するための全体構成を示すブロック図である。転写紙の長さサイズ検知センサおよび幅サイズ検知装置からの検出信号はサイズ検知手段である制御回路７２に入力され、ここで検知された用紙サイズに基づき転写紙サイズの判定、ブランクランプカット、自動転写倍率変更等用紙サイズに関する制御等がなされる。
【００１８】
ここで、長さサイズ検知センサ８１は、転写紙の搬送方向の長さを検出するセンサで、搬送される転写紙のセンサ位置での有無を検出することにより、搬送速度との関係から搬送方向の長さサイズを検知する。また、幅サイズ検知装置８２は、上記用紙サイズ検知手段を用いた装置で、転写紙の搬送方向と垂直方向の転写紙の幅を表す情報が出力される。
【００１９】
図４（ａ）に示す図は上記カーソル１６および１７の連結機構を概略的に示す図である。上記カーソル１６および１７は原稿載置トレイ１２の裏面側でラックピニオン機構３１で連結されており、一対のカーソル１６および１７のいずれか一方を摺動操作することにより連動して移動し、転写紙を搬送方向の中央部に幅合わせする。カーソル１７の下面には図４（ｂ）に示すように導電体ブラシ３２が固定されており、カーソル１７の移動に伴ってサイズ識別パターンが形成された基板３３上を摺動移動する。
【００２０】
図５に示す図は上記基板３３上の導電端子Ａ、Ｂ間に構成される回路が作る抵抗を間接的に測定するための仕組みの概略を示す図である。上記基板３３は電源７１と分圧抵抗器Ｒ０に直列に接続される。ここで上記導電端子Ｂと上記分圧抵抗器Ｒ０の間の電圧は上記基板３３が構成する合計抵抗の値の変化により変化するので、上記電圧を測定することにより間接的に上記基板３３が構成する抵抗値を測定することができる。これを行うために上記導電端子Ｂと上記分圧抵抗器Ｒ０の間には複写機全体を制御する制御回路７２の入力回路７３としてのＡ／Ｄ変換器が接続される。
【００２１】
図６に示す図は、（ａ）が上記導電体ブラシ３２の上面図、（ｂ）が同側面図である。上記電動体ブラシ３２は弾性部材によって形成され５本の爪４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅを有するように形成されており、上記基板上を摺動移動する。これらの各爪は電気的に接続されている。カーソル１７の移動方向と一致する図６および図７に示す（ｉ）、（ｉｉ）、（ｉｉｉ）、（ｉｖ）、（ｖ）の各摺動ライン上を移動する上記導電体ブラシ３２の５本の爪が上記基板３３上の導電体５１に接触することにより上記摺動ラインに垂直なライン上に存在する上記導電体は電気的に結合される。
【００２２】
図７に示す図は上記基板３３の上面図であり、（ｉ）、（ｉｉ）、（ｉｉｉ）、（ｉｖ）、（ｖ）に示すラインの方向が上記摺動方向である。上記基板３２には二つの導電端子ＡおよびＢと、上記導電体Ａ０ａ、Ａ０ｂ、Ａ１ａ、Ａ１ｂ、Ａ２、Ｂ０、Ｂ１、Ｂ２、および抵抗器ＲＡ１、ＲＡ２、ＲＢ１、ＲＢ２が載置され、それらは導電線ＷＡ０、ＷＡ１、ＷＡ２、ＷＢ０、ＷＢ１、ＷＢ２により接続されている。
【００２３】
上記各導電体はどちらか一方の上記導電端子に上記導電線により接続される。図７に示す上記基板３３においては、上記導電体Ａ０ａ、Ａ０ｂ、Ａ１ａ、Ａ１ｂ、Ａ２は上記導電端子Ａへ、上記導電体Ｂ０、Ｂ１、Ｂ２は上記導電端子Ｂへ接続されている。
【００２４】
上記同じ導電端子に接続された上記各導電線には異なった抵抗値を持つ上記抵抗器を接続することにより、または上記抵抗器を接続しないことにより上記各導電線が異なる抵抗値を持つように設定されている。具体的には、導電端子Ａ側に接続された導電線に関し、導電線ＷＡ０は抵抗器なし、ＷＡ１は抵抗器ＲＡ１が接続され、ＷＡ２は抵抗器ＲＡ２が接続されている。また、導電端子Ｂ側に接続された導電線に関し、導電線ＷＢ０は抵抗器なし、ＷＢ１は抵抗器ＲＢ１が接続され、ＷＢ２は抵抗器ＲＢ２が接続されている。
【００２５】
これら各導電線は１つまたは複数の末端を持ち上記各末端は上記導電体に接続されている。例えば、導電線ＷＡ０は導電体Ａ０ａおよびＡ０ｂに接続される。上記同じ抵抗値が設定された導電線に接続された導電体は、上記摺動方向に対し断続的に配置される。これにより上記導電体ブラシ３２が摺動方向に移動した際にその位置により同じ抵抗値が設定された導電線が上記導電体ブラシ３２と接続または非接続となり、これにより上記導電体ブラシ３２の位置に従い上記導電体ブラシ３２には異なる組合せの抵抗値が設定された導電線が接触される。より具体的には図７に示す基板上の領域（１）から（１２）までのどの領域に上記導電体ブラシ３２が接触するかにより異なる組合せが形成される。上記導電体ブラシ３２の各爪部分は上記導電体ブラシ３２内で電気的に接続されているので、上記の論理により上記一方の導電端子と上記導電体ブラシ３２の間の導電線は並列に接続される。また、上記導電体ブラシ３２は上記二つの並列回路を直列に接続することとなるので、上記導電体ブラシ３２の位置によりこれらの回路は異なる形を形成し、上記基板３３上に異なる抵抗回路を形成することになる。
【００２６】
図７においては、導電線ＷＡ０は二つの末端を持ちそれらが導電体Ａ０ａおよびＡ０ｂに接続され、これらの導電体は領域（４）から（５）と（１０）から（１１）に配置されている。これにより上記導電体ブラシは領域（４）から（５）と（１０）から（１１）に位置付けられたときは導電線ＷＡ０に接続され、領域（１）から（３）および（６）から（９）および（１２）に位置付けられたときは導電線ＷＡ０と非接続となる。同様にその他の導電線についてもそれぞれ領域により上記導電体ブラシ３２と接触または非接触となるように上記導電体を配置される。
【００２７】
この配置を適切に行えば上記各領域（１）から（１２）ごとに異なる接続の組合せが実現され、結果、異なる抵抗回路を形成することとなり上記基板と上記導電体ブラシは可変抵抗器を構成する。一例として領域（２）に上記導電体ブラシが接触した場合に構成される回路を図８に示す。６１で示す部分が上記基板３３上の回路である。
【００２８】
上記基板３３が形成する抵抗値の情報を得ることは上記導電体ブラシ３２の位置情報、さらには上記カーソル１７の位置を示すこととなるので、上記カーソル１７を用紙の側端に接触させることにより用紙の幅サイズを検出することができる。
【００２９】
次に、本発明の有効性を本実施形態で使用した例に基づく計算により説明する。図９に示す表は、上記導電端子それぞれの側に二つづつの抵抗器を用いそれらを組み合わせた場合の抵抗値および電圧にかかるＡ／Ｄ値を計算した値を示した表である。二つの抵抗器を使用した組合せは、抵抗器が接続されない場合と各抵抗器の一方のみが接続される場合および二つの並列接続の場合の四通りの組合せが作成できる。これが上記各導電端子側にあるので合計で１６通りの組合せが可能となる。使用した抵抗値は、Ｒ０＝８２．０ｋΩ、ＲＡ１＝１０．０ｋΩ、ＲＡ２＝１５．０ｋΩ、ＲＢ１＝５１．０ｋΩ、ＲＢ２＝７５．０ｋΩで、これらの公差は１％である。上記表には、これらの上記１６通りに対する抵抗値と各上限値および下限値および電圧にかかるＡ／Ｄ値と各上限値および下限値、加えてＡ／Ｄ値に関して直近の組合せ抵抗における下限と当該上限との差をあらわした。
【００３０】
論理的に作成可能な１６通りの抵抗値のうち、上記差のないものや小さいものは用紙サイズの誤認を引き起こす可能性がある。従ってこれらの組合せを取り除き例えば上記差が３以上になる組合せのみを採用すると１２通りが作成可能となった。つまり有意な差を持たない組合せを取り除いても十分な組合せ数を確保できるという結果となる。
【００３１】
このように本実施形態によれば分圧抵抗器を含む五つの抵抗器とＡ／Ｄ値を制御部に伝達するための一つの信号線を使用することにより少なくとも１２通りの用紙サイズを検知することが可能である。使用する信号線が一つのみであればＡ／Ｄ変換ポートを複数持った高価なＣＰＵを使用する必要がないため、また固定抵抗器は可変抵抗器に比較して安価で誤差が少ないため、本発明を実施すれば画像形成装置を安価に製作できるとともに上記画像形成装置において多様な用紙サイズを正確に検知することが可能となる。
【００３２】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、上記サイズ検知手段から制御部へ入力する信号は上記基板上の回路の抵抗値に関する情報のみでよいため、ただ１つの信号線を使用して上記情報は伝達でき、上記制御部で使用するＣＰＵは最低一つの入力ポートまたはＡ／Ｄ変換ポートを備えていればよく安価なＣＰＵを使用できる。
【００３３】
請求項２に記載の発明によれば、安価で精度がよい固定抵抗器を使用して上記基板上の抵抗を構成するので、安価で精度良く用紙サイズの検出を行うことができる。
【００３４】
請求項３に記載の発明によれば、４つの抵抗器を使用して１６通りの抵抗回路を形成できるので、安価に多数の用紙サイズの検出を行うことができる。
【００３５】
請求項４に記載の発明によれば、上記基板内で組み合わされた回路が一つも抵抗器を有さない組合せとなった場合でも問題なく電圧を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態による複写機の機械的構成を主に示す側面概略図である。
【図２】図１に示す複写機における手差し転写紙給送部の構成を示す斜視図である。
【図３】図１に示す複写機における手差し転写紙給送部の処理の構成を示すブロック図である。
【図４】図２に示す手差し転写紙給送部における用紙サイズ検知手段の構成を示す平面図（ａ）と側面図（ｂ）である。
【図５】基板と制御回路の入力回路の接続を示す図である。
【図６】図４に示す用紙サイズ検知手段の導電体ブラシの構成を示す平面図（ａ）と側面図（ｂ）である。
【図７】図４に示す用紙サイズ検知手段の基板の構成を示す平面図である。
【図８】図７に示す領域（２）に導電体ブラシが接触した場合における回路図である。
【図９】本実施形態における抵抗器の組合せによる抵抗値を表した表を示す図である。
【符号の説明】
１  複写機
６  原稿給送部
７  手差し転写紙給送部
８  カセット転写紙給送部
１６  カーソル左
１７  カーソル右
３２  導電体ブラシ
３３  基板
【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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【図８】
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【図９】
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