(57)【要約】【課題】自動原稿送り装置で給送された原稿のサイズ検知を、より高精度で行うことができる画像形成装置の提供。【解決手段】原稿載置トレイに載置された原稿を一枚ずつ原稿画像読み取り位置まで搬送し、読み取り終了後の原稿を原稿排紙トレイに排紙する自動原稿送り装置を備えた画像形成装置であって、前記自動原稿送り装置により給送された原稿のサイズを光学的に検知するための複数の原稿サイズ検知センサを自動原稿送り装置、もしくは画像形成装置の原稿画像読み取り手段、もしくは前記自動原稿送り装置と前記原稿画像読み取り手段との両方に設けて、前記複数の原稿サイズ検知センサが対向する反射面の反射濃度が、原稿サイズ検知センサ毎に異なるように構成したことを特徴とする画像形成装置。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿載置トレイに載置された原稿を一枚ずつ原稿画像読み取り位置まで搬送し、読み取り終了後の原稿を原稿排紙トレイに排紙する自動原稿送り装置を備えた画像形成装置であって、前記自動原稿送り装置により給送された原稿のサイズを光学的に検知するための複数の原稿サイズ検知センサを自動原稿送り装置、もしくは画像形成装置の原稿画像読み取り手段、もしくは前記自動原稿送り装置と前記原稿画像読み取り手段との両方に設けて、前記複数の原稿サイズ検知センサが対向する反射面の反射濃度が、原稿サイズ検知センサ毎に異なるように構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
原稿載置トレイに載置された原稿を一枚ずつ原稿画像読み取り位置まで搬送し、読み取り終了後の原稿を原稿排紙トレイに排紙する自動原稿送り装置を備えた画像形成装置であって、前記自動原稿送り装置により給送された原稿のサイズを光学的に検知するための原稿サイズ検知センサを自動原稿送り装置、もしくは画像形成装置の原稿画像読み取り手段、もしくは前記自動原稿送り装置と前記原稿画像読み取り手段との両方に設けて、異なる反射濃度領域を有する反射部材を前記原稿サイズ検知センサに対向するように配置し、原稿サイズ検知時に前記反射部材を移動させることによって、異なる反射濃度領域にて原稿サイズ検知を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
原稿載置トレイに載置された原稿を一枚ずつ原稿画像読み取り位置まで搬送し、読み取り終了後の原稿を原稿排紙トレイに排紙する自動原稿送り装置を備えた画像形成装置であって、前記自動原稿送り装置により給送された原稿のサイズを光学的に検知するための原稿サイズ検知センサを自動原稿送り装置、もしくは画像形成装置の原稿画像読み取り手段、もしくは前記自動原稿送り装置と前記原稿画像読み取り手段との両方に設けて、異なる反射濃度領域を有する反射部材を前記原稿サイズ検知センサに対向するように配置し、原稿サイズ検知時に前記原稿サイズ検知センサを移動させることによって、異なる反射濃度領域にて原稿サイズ検知を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
原稿サイズ検知センサの少なくとも一つは、原稿画像読み取りを行うための撮像素子であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動原稿送り装置、および、原稿サイズを自動的に検知する原稿サイズ検知手段を備えた複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に関わる。
【０００２】
【従来の技術】
画像形成装置においては、原稿サイズを検知して得た情報は、読み取った画像データを記憶するためのメモリ領域の設定、画像が形成される用紙の選択、不要な画像枠の画像形成防止等に利用するための重要情報として利用される。
【０００３】
一般に、自動原稿送り装置を有する画像形成装置において原稿画像サイズ検知を行う場合には、自動原稿送り装置の原稿載置トレイに置かれた原稿の幅方向を規制するための可動規制板の位置を検知することにより原稿の幅方向のサイズを検知し、また、原稿の搬送路に用紙の検知センサを設け、通過した原稿の先端と後端を検知することにより、送り方向のサイズを検出する。
【０００４】
上述の方法による原稿の幅方向のサイズ検知は、技術的には極めて容易に実現できるという長所を持つ反面、サイズが異なる原稿が原稿載置トレイに載置された場合には、幅規制板の位置は幅方向のサイズが最も大きい原稿により決定されるので、一律にその位置に対応する原稿サイズというという判定結果になることや、不定形の原稿が載置された場合の原稿サイズの判定、および、近接した原稿サイズ（例えば、Ａ４とレターサイズ等）の識別が困難という欠点を有している。
【０００５】
この問題に対応するために、近年、一般的になっているデジタル方式の画像形成装置においては、原稿画像を読み取るための原稿読み取り手段にて、原稿画像を読み取ると共に、原稿サイズも検知するような方法も採用されている。
【０００６】
実用に当たっては、多くの原稿の端部は白色であるので、原稿サイズの検知は、原稿サイズ検知センサが黒色と認識する反射面の上に原稿が在れば、その端部の位置の検知を容易に行うことができるので、このような構成をして、原稿サイズ検知を確実に行った後に、サイズ外の黒色部は白色部に置き換え、画像周辺部に黒色部が出力されることを防止するような方法も提案されている。（例えば、特許文献１参照）
しかしながら、原稿に使用されている用紙の下地の反射濃度、原稿面上の画像の反射濃度や位置が多様であり、原稿の読み取り位置における原稿の背面に位置する部材の表面の反射濃度と原稿の反射濃度が接近した場合には、正確な検出は困難となる。
【０００７】
【特許文献１】
特開平６−１５２８７５号公報（第１頁）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述のような状況に鑑みてなされたもので、その目的は、いろいろな反射濃度を持つ原稿に対して、光学式反射型センサによる原稿検知情報を、前記光学式反射型センサに対向する反射面の濃度が異なる位置から得て、得られた前記検知情報をの中で、濃度差を大きく検知できた位置からの原稿検知情報を選択することにより、原稿サイズの検知精度を高めるようにした画像形成装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、以下のような手段により達成される。
【００１０】
（１）  原稿載置トレイに載置された原稿を一枚ずつ原稿画像読み取り位置まで搬送し、読み取り終了後の原稿を原稿排紙トレイに排紙する自動原稿送り装置を備えた画像形成装置であって、前記自動原稿送り装置により給送された原稿のサイズを光学的に検知するための複数の原稿サイズ検知センサを自動原稿送り装置、もしくは画像形成装置の原稿画像読み取り手段、もしくは前記自動原稿送り装置と前記原稿画像読み取り手段との両方に設けて、前記複数の原稿サイズ検知センサが対向する反射面の反射濃度が、原稿サイズ検知センサ毎に異なるように構成したことを特徴とする画像形成装置。
【００１１】
（２）  原稿載置トレイに載置された原稿を一枚ずつ原稿画像読み取り位置まで搬送し、読み取り終了後の原稿を原稿排紙トレイに排紙する自動原稿送り装置を備えた画像形成装置であって、前記自動原稿送り装置により給送された原稿のサイズを光学的に検知するための原稿サイズ検知センサを自動原稿送り装置、もしくは画像形成装置の原稿画像読み取り手段、もしくは前記自動原稿送り装置と前記原稿画像読み取り手段との両方に設けて、異なる反射濃度領域を有する反射部材を前記原稿サイズ検知センサに対向するように配置し、原稿サイズ検知時に前記反射部材を移動させることによって、異なる反射濃度領域にて原稿サイズ検知を行うことを特徴とする画像形成装置。
【００１２】
（３）  原稿載置トレイに載置された原稿を一枚ずつ原稿画像読み取り位置まで搬送し、読み取り終了後の原稿を原稿排紙トレイに排紙する自動原稿送り装置を備えた画像形成装置であって、前記自動原稿送り装置により給送された原稿のサイズを光学的に検知するための原稿サイズ検知センサを自動原稿送り装置、もしくは画像形成装置の原稿画像読み取り手段、もしくは前記自動原稿送り装置と前記原稿画像読み取り手段との両方に設けて、異なる反射濃度領域を有する反射部材を前記原稿サイズ検知センサに対向するように配置し、原稿サイズ検知時に前記原稿サイズ検知センサを移動させることによって、異なる反射濃度領域にて原稿サイズ検知を行うことを特徴とする画像形成装置。
【００１３】
（４）  原稿サイズ検知センサの少なくとも一つは、原稿画像読み取りを行うための撮像素子であることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の画像形成装置。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明をする。
【００１５】
図１は本発明による画像形成装置の構成を説明するための模式図である。
画像形成装置は、画像形成装置本体Ａと、自動原稿送り装置Ｂとから構成される。また、前記画像形成装置本体Ａは、原稿画像読み取り手段３、画像書き込み手段４、画像形成手段５、定着手段６、給紙手段７、制御手段Ｃ１等から構成されている。
【００１６】
自動原稿送り装置Ｂの原稿載置トレイ２１の上には、原稿Ｄが載置される。載置された前記原稿Ｄは、送り出しローラ２２の作動により一枚ずつ送り出され、原稿検知センサＰＳ１により原稿Ｄの先端が検出されると、レジストローラ２３に突き当たり、一旦停止されて先端が整えられた後、主搬送ローラ２４に送り出される。送り出された原稿Ｄはローラ面と一体になって反時計方向に回転しながら、スリット露光ガラス３６が設けられた位置にて、原稿画像読み取り手段３により原稿画像の読み取りがなされ、搬送路切換ガイド２５、２６に導かれてローラ面より分岐し、原稿排紙トレイ２１０に排出される。
【００１７】
なお、原稿Ｄの両面の画像を読み取る場合には、第１面の画像を読み取られた原稿Ｄは、搬送路切換ガイド２５に導かれて反転ローラ２７に送られる。前記原稿Ｄは、前記反転ローラ２７の逆転により、終端を先頭にして表裏が逆転した状態で搬送路切換ガイド２６に導かれて、再度、主搬送ローラ２４に送られる。送られた原稿Ｄは、原稿画像読み取り手段３により、第１面と同様な読み取りがなされた後、原稿排紙トレイ２１０に排出される。
【００１８】
原稿画像読み取り手段３による原稿画像の読み取りは、搬送されている原稿の画像を、スリット露光ガラス３６の直下にて停止している光源３１１と、ミラー３１２とからなる第１ミラーユニット３１と、ミラー３２１とミラー３２２を備える第２ミラーユニット３２と、結像レンズ３３とにより光学的に導いて、ライン状の撮像素子３４に結像させることにより行われる。
【００１９】
また、プラテンガラス３５に原稿Ｄを載置して画像情報を読み取る場合には、原稿画像を光第１ミラーユニット３１と第２ミラーユニット３２の移動による原稿面の走査と、結像レンズ３３とにより光学的に導いて、撮像素子３４に結像させる。
【００２０】
原稿画像読み取り手段３において読取られた原稿の画像情報は画像処理手段６２にてＡ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮等の画像処理が行われ、画像データとして制御手段Ｃ１のメモリＭに一旦記憶される。
【００２１】
前記の画像データはメモリＭより呼び出されて画像書込手段４に送られ、帯電器４２により電位を付与されて回転している感光体ドラム４１の表面が、レーザビームＬＢと、回転するポリゴンミラーＰＧとにより主走査方向にスキャンされ、前記感光体ドラム４１の面上には原稿の画像データに対応した静電潜像が形成される。
【００２２】
公知の電子写真技術で構成される画像形成手段５において、前記の静電潜像は現像手段４４により反転現像されて、トナー画像が感光体ドラム４１上に形成される。
【００２３】
一方、手差し給紙手段２６、または、用紙Ｐを収容する給紙手段７の各給紙カセットから給紙された用紙Ｐは、搬送ローラ５６により搬送され、タイミングローラ５１によって感光体ドラム４１上のトナー像との同期が取られて転写領域に給送される。
【００２４】
感光体ドラム４１上に形成された前記トナー像は、転写手段４５により反対極性の電圧を印加されて用紙Ｐ側に転写される。
【００２５】
転写処理後の用紙Ｐは分離除電手段４６の作用により感光体ドラム４１から分離し、定着手段６に搬送され、加熱ローラ４７４と加圧ローラ４７５との圧着・加熱作用によりトナー画像が用紙Ｐ上に定着された後、排紙トレイ５７に排出される。
【００２６】
また、感光体ドラム４１の表面ははクリーニング手段４８において残留トナーを除去されて次なる画像形成に向けての準備を完了する。
【００２７】
図２は、自動原稿送り装置Ｂの主搬送ローラ２４と、原稿画像読み取り手段３の光源３１１と、第１ミラーユニット３１とがある原稿読み取り位置の近傍を示す図である。
【００２８】
原稿Ｄは図中一点鎖線で示される搬送路を走行する。走行中の前記原稿Ｄは、ａで示される原稿画像読み取り位置にて、光源３１１により原稿面が照射されて反射した原稿画像情報を含む点線で示される方向の光を、前述したように、第１ミラーユニット３１、第２ミラーユニット３２、結像レンズ３３にて撮像素子３４の面上に結像させるように導くことにより、原稿画像の読み取りがなされる。
【００２９】
図中ａの上方には原稿Ｄを、できる限りスリット露光ガラス３６に接近させて走行させるための白色の樹脂で作られた第１ガイド部材２８があり、その上流側には、原稿Ｄをａの位置に導くための第２ガイド部材２９が設けられている。また、原稿サイズ検知センサであるところの原稿幅サイズを検知するための光学式反射センサである原稿幅検知センサＰＳ２が、前記第２ガイド部材２９の切り欠き孔の近傍に設けられており、表面が黒色である主搬送ローラ２４の表面を睨むように取り付けられている。なお、原稿幅検知センサＰＳ２は図の奥行き方向に複数の素子が並べられており、これらの素子からの信号は自動原稿送り装置Ｂの制御手段Ｃ２に送られ、制御手段Ｃ２は原稿の通過時に出力された複数の前記素子の信号から得られた濃度情報に基づき原稿幅のサイズを検知する。
【００３０】
図３は画像形成装置の制御関係を示すブロック図である。
画像形成装置本体Ａの制御部である制御手段Ｃ１は、ＣＰＵおよびメモリを有するコンピュータであり、各種の制御手段とは、入出力ポート、シリアルあるいはパラレルの通信用インターフェイス等適宜なインターフェイスにて接続されている。自動原稿送り装置Ｂの制御手段Ｃ２も同様であり、前記制御手段Ｃ２とは、本例ではシリアルインターフェイスにて接続されている。なお、本発明の説明に関係しないブロックについては、図においては省略されている。
【００３１】
次に、本発明による原稿サイズ検知の説明を行う。
自動原稿送り装置Ｂの原稿載置トレイ２１から給送された原稿Ｄの先端、および後端は、レジストローラ２３の直前の原稿搬送路のほぼ中心に位置する原稿検知センサＰＳ１により検知され、前記先端が検知されてからレジストローラ２３に突き当たり停止するまでの時間（Ｔ１）と、レジストローラ２３が原稿Ｄの給送を開始してから前記後端が検知されるまでの時間（Ｔ２）とから得た時間（Ｔ０＝Ｔ１＋Ｔ２）を基に、予めテーブルとして制御手段Ｃ１のメモリ内に設定されているテーブルを参照することにより原稿Ｄの送り方向の長さを判定する。
【００３２】
主搬送ローラ２４にて搬送される原稿Ｄは、原稿幅検知センサＰＳ２により検知される。前述したように、原稿Ｄが原稿幅検知センサＰＳ２の検知位置に到達するまでは、原稿幅検知センサＰＳ２は表面が黒色である主搬送ローラ２４の反射光を受光している。
【００３３】
図４は原稿幅検知センサＰＳ２の出力電圧と原稿の濃度の関係を模式的に示したグラフである。
【００３４】
原稿Ｄが存在しない時には、上述したように検知対象である主搬送ローラの色が濃い黒色であり、その反射濃度Ｄ０は出力電圧の下限飽和値であるのＶｍｉｎを出力する時の最小の反射濃度であるＤ２よりも大きな値であるので、原稿Ｄが存在しない場合には、出力電圧はＶｍｉｎとなっている。原稿Ｄが検知位置に到達すると共に、主搬送ローラ２４の反射濃度よりも遙かに低い反射濃度である原稿Ｄの下地濃度、および原稿画面濃度による反射光を受光することとなり、出力電圧は上昇する。但し反射濃度Ｄ１以下の場合には、出力電圧値は飽和電圧値であるＶｍａｘとなる。一般に、原稿サイズの検知に重要な、原稿Ｄの端部には画像形成がされていないことが多いので反射濃度が低く、出力電圧値は前記Ｖｍａｘとなる。原稿幅の検知は、主搬送ローラ２４の表面の反射濃度と原稿Ｄの端部の反射濃度の違いを識別して、その違いが出たセンサの幅方向の位置を認識できれば検知可能である。従って、白色の下地を持ち、且つ原稿端部に画像形成されていない原稿Ｄのサイズ検知は、原稿Ｄの搬送と共に得た原稿検知センサＰＳ１と、原稿幅検知センサＰＳ２とから得た、送り方向と幅方向の情報を制御手段Ｃ２が取り込むことにより容易に判断することができる。
【００３５】
しかしながら、下地が色を有していたり、黒色であったり、場合によっては、原稿全面に画像形成がなされている場合の反射濃度（ＤＤ）は、主搬送ローラ表面の濃度との差が小さくなり、結果として原稿幅検知センサＰＳ２の出力電圧値の差（Ｖｄｄ−Ｖｍｉｎ）が小さくなり、原稿Ｄの端部の検知がが困難となる。
【００３６】
一方、原稿Ｄの端部はａの位置にて、原稿画像読み取り手段３により、画像情報として読み込まれるので、この情報を基に、原稿のサイズを検知することも考えられる。前述のごとく、ａの位置にある第２搬送ガイド２８は白色の樹脂であるので、上記の原稿幅検知センサＰＳ２では濃度差の識別が困難である下地が色を有していたり、黒色である原稿についての検知は、図４にて示されるようにＤＤ−Ｄ１＞Ｄ２−ＤＤであることからＶｍａｘ−Ｖｄｄ＞Ｖｄｄ−Ｖｍｉｎとなり容易である。しかし、画像読み取り手段３による画像サイズ検知においては、前記原稿幅検知センサＰＳ２では検知が容易である白色の下地に画像形成された原稿の場合にはＤＤ−Ｄ１＜Ｄ２−ＤＤとなり、識別が困難な状態も生ずる可能性がある。
【００３７】
本発明は、図５のフローチャートにて示されるように、原稿幅サイズの検知をを行う際に、原稿Ｄの走行路中に、光学的反射センサを前記光学的反射センサが睨む背面の色が白色、および、黒色となるの二カ所に設けて、二カ所の前記光学的反射センサからの検知信号を取り込み、原稿Ｄと背面の濃度差を大きく検知した方の検知センサの情報を基に行うようにしたもので、これにより、各種の原稿に対して、正確な画像検知を行うことができる。すなわち、図４において、検知された原稿の端部の濃度ＤＤと原稿幅サイズ検知に関わるセンサが飽和する濃度であるＤ１、もしくはＤ２との濃度差を大きく検知した方の原稿幅検知センサの情報を基に原稿幅サイズの認識処理を行う。
【００３８】
図６は、原稿画像読み取り手段３の撮像素子３４に対向する反射面に相当する搬送ガイド２８に白色部と黒色部を設けて、且つ、搬送ガイド２８を可動にして、前記画像読み取り手段３による原稿幅の読み取りを行う場合を模式的に示したもので、前記原稿画像読み取り手段３は、原稿幅検知を原稿Ｄが原稿読み取り位置を走行している時に、先ず白色の反射面にて原稿幅検知を行い、その後直ちに搬送ガイド２８を矢印ｆの方向に回転移動させることによって背景の反射面が黒の条件での原稿幅検知を行う。このようにして得た検知幅情報の中で、すでに説明をしたように対向する反射面と原稿Ｄとの濃度差を大きく検知した方の情報を選択することにより幅方向のサイズ検知がより正確になされる。
【００３９】
また、上記の二色の搬送ガイド２８は固定して、ミラーユニットを図２のｂの位置（搬送ガイド２８の面が黒色の位置）にて待機させ、まず、反射面が黒色の位置にて原稿幅検知を行い、原稿Ｄの走行と共に、矢印ｇで示す方向にａ位置まで移動させて、反射面が白色の位置にて原稿幅検知を行い、異なる箇所での検知情報を上述と同様に選択するようにしても良い。
【００４０】
【発明の効果】
本発明により、画像形成のために自動原稿送り装置により給送された原稿のサイズを正確に検知できるようになり、メモリ中への適切なサイズの画像領域の設定や、画像形成のための用紙サイズの適切な選択が行われると共に、原稿画像外への画像形成による不要なトナーの消費も避けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像形成装置の構成を示す模式図である。
【図２】原稿画像読み取り位置の近傍を示す図である。
【図３】制御関係を示すブロック図である。
【図４】原稿濃度と原稿サイズ検知センサの出力の関係を説明するグラフである。
【図５】原稿幅検知に使用する濃度情報の選択を説明するフローチャートである。
【図６】搬送ガイドの移動手段を説明する模式図である。
【符号の説明】
３  原稿画像読み取り手段
４  画像書き込み手段
５  画像形成手段
６  定着手段
７  給紙手段
２４  主搬送ローラ
２８  第１ガイド部材
２９  第２ガイド部材
３４  撮像素子
４１  感光体ドラム
Ａ  画像形成装置本体
Ｂ  自動原稿送り装置
Ｃ１  画像形成装置本体の制御手段
Ｃ２  自動原稿送り装置の制御手段
Ｄ  原稿
ＰＳ１  原稿検知センサ
ＰＳ２  原稿幅検知センサ
【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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