(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙を収容するトレイと、このトレイに収容された用紙のサイズに調整して移動可能なガイドと、このガイドの移動と同期して移動してビットを発生させるビット発生手段と、このビット発生手段の移動に基づいてビットを検出するビット検出手段とを備えた用紙サイズ検出装置において、
前記ビット発生手段の数が前記ビット検出手段の数より少なくても、前記ビット検出手段と同じ数のビットを検出する手段と、この手段で検出したビットの組合せと前記トレイに収容できる用紙サイズの種類とを対応させた設定を記憶する記憶手段と、前記ビット検出手段で検出したビットと前記記憶手段に記憶された設定とに基づいて前記トレイに収容された用紙のサイズを検出する用紙サイズ検出手段とを備え、
前記ビット発生手段は移動方向が長手方向となる長方形状をした凸部を形成し、そのビット発生手段の１つは前記凸部の中の所定位置に凹部を形成し、前記ビットを検出する手段は前記ビット発生手段の移動方向に設けられたビット検出手段が前記ビット発生手段の凸部の移動によりビットを検出するものであることを特徴とする用紙サイズ検出装置。
【請求項２】
前記ビットの検出は、電気的スイッチが接して発生したビットを検出するものであることを特徴とする請求項１記載の用紙サイズ検出装置。
【請求項３】
用紙を収容するトレイと、このトレイに収容された用紙のサイズに調整して移動可能なガイドと、このガイドの移動と同期して移動してビットを発生させるビット発生手段とを備えた用紙サイズ検出装置において、
前記ガイドの移動と同期してガイドの移動方向と垂直な軸回りに前記ビット発生手段が回転し、このビット発生手段の回転に基づいてビットを検出するビット検出手段と、前記ビット発生手段の数が前記ビット検出手段より少なくても、前記ビット検出手段と同じ数のビットを検出する手段と、前記ビット検出手段で検出したビットの組合せと前記トレイに収容できる用紙サイズの種類とを対応させた設定を記憶する記憶手段と、前記ビット検出手段で検出したビットと前記記憶手段に記憶された設定とに基づいて前記トレイに収容された用紙のサイズを検出する用紙サイズ検出手段とを備え、
前記ビット発生手段は回転方向に沿って所定部分凸部を形成し、そのビット発生手段の１つは前記凸部の中の所定位置に凹部を形成し、前記ビットを検出する手段は前記ビット発生手段の回転方向に設けられたビット検出手段が前記ビット発生手段の凸部の回転移動によりビットを検出するものであることを特徴とする用紙サイズ検出装置。
【請求項４】
前記ビットの検出は、前記ビット発生手段の凸部から反射した光によりビットを検出するものであることを特徴とする請求項３記載の用紙サイズ検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、複写機、プリンタ、あるいはファクシミリに用いられ、所定の位置に収容された用紙のサイズを検知する用紙サイズ検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、複写機、プリンタ、あるいはファクシミリ等には所定の位置に配置された用紙のサイズを検出する機能が設けられている。この用紙サイズを検出する機能は、例えば、それぞれの装置で使用できる用紙サイズの種類に応じて、例えば、光学式のセンサを設け、プラテンカバーを閉じたとき等にそれぞれのセンサが用紙を検知しているか否かを判別して用紙サイズを検出するものである。
【０００３】
また、特開平６−６４７８１号公報には８種類の用紙サイズを３つのセンサにより検出する技術が開示されている。この３つのセンサにより用紙サイズを検出する技術の構成は、トレイに収容された用紙にこのトレイに同期して移動するガイドを設けると共にこのガイドと同期して移動するように３つのコード板を設け、それぞれのコード板を検出するセンサを３個配置した構成となっている。用紙がトレイに収容され用紙サイズにガイドが移動されたときに、この３つのセンサがそれぞれ対応したコード板を検出しているか否かで、用紙のサイズを検出するようになっている。この用紙サイズの検出は、例えば、図６に示すように、コード板９の位置が調整されサイズ１からサイズ８へと順に大きいサイズとなる場合に、それぞれのセンサが用紙を検出しているか否かを図示している太枠で示される、用紙サイズによって異なるビット情報を、図示しない制御部は、ポートＬ、ポートＭ及びポートＮにて取得し、予め設定してある８通りのビットの組合せパターンと比較して８種類の用紙サイズを検出するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、用紙サイズ検出装置の用紙サイズを検出する構成を用紙の種類だけセンサを配置する構成とすると、例えば、８種類の用紙が対応している機種では８つのセンサが必要となり、多くのセンサを配置する必要があるため非常に大型で高価な装置となってしまう。
【０００５】
また、特開平６−６４７８１号公報に記載されている用紙サイズを検出によると、８種類の用紙サイズを検知するのに、３つのコード板と３つのセンサ、つまり、ビット発生手段とビット検出手段を同数必要としている。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、所定種類の用紙サイズを検出するのに必要なビットを検出するビット検出手段よりビットを発生させるビット発生手段の数を少なくすることにより、用紙サイズを検出する構成をコンパクトにできると共に低価格とした用紙サイズ検出装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
第１の本発明は、用紙を収容するトレイと、このトレイに収容された用紙のサイズに調整して移動可能なガイドと、このガイドの移動と同期して移動してビットを発生させるビット発生手段と、このビット発生手段の移動に基づいてビットを検出するビット検出手段とを備えた用紙サイズ検出装置において、ビット発生手段の数がビット検出手段の数より少なくてもビット検出手段と同じ数のビットを検出する手段と、この手段で検出したビットの組合せとトレイに収容できる用紙サイズの種類とを対応させた設定を記憶する記憶手段と、ビット検出手段で検出したビットと記憶手段に記憶された設定とに基づいてトレイに収容された用紙のサイズを検出する用紙サイズ検出手段とを備え、ビット発生手段は移動方向が長手方向となる長方形状をした凸部を形成し、そのビット発生手段の１つは凸部の中の所定位置に凹部を形成したものであり、ビットを検出する手段はビット発生手段の移動方向に設けられたビット検出手段がビット発生手段の凸部の移動によりビットを検出するものである。
【０００８】
第２の本発明は、用紙を収容するトレイと、このトレイに収容された用紙のサイズに調整して移動可能なガイドと、このガイドの移動と同期して移動してビットを発生させるビット発生手段とを備えた用紙サイズ検出装置において、ガイドの移動と同期してガイドの移動方向と垂直な軸回りにビット発生手段が回転し、このビット発生手段の回転に基づいてビットを検出するビット検出手段と、ビット発生手段の数がビット検出手段より少なくても、ビット検出手段と同じ数のビットを検出する手段と、ビット検出手段で検出したビットの組合せとトレイに収容できる用紙サイズの種類とを対応させた設定を記憶する記憶手段と、ビット検出手段で検出したビットと記憶手段に記憶された設定とに基づいてトレイに収容された用紙のサイズを検出する用紙サイズ検出手段とを備え、ビット発生手段は回転方向に沿って所定部分凸部を形成し、そのビット発生手段の１つは凸部の中の所定位置に凹部を形成したものであり、ビットを検出する手段はビット発生手段の回転方向に設けられたビット検出手段がビット発生手段の凸部の回転移動によりビットを検出するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。なお、この実施の形態は複写機の手差しトレイに本発明を適用した場合である。
【００１０】
（第１の実施の形態）
図１は手差しトレイ１１の外観及びその手差しトレイ１１の内部構成の一部を示す図である。手差しトレイ１１には、用紙サイズに応じて長手方向に移動可能な断面が略Ｌ字形状をしたガイド１２，ガイド１３が設けられている。Ｌ字の一面は手差しトレイ１１と平行であり、他の一面は垂直方向となっている。このガイド１２，ガイド１３の手差しトレイ１１に垂直方向の面の間に用紙を収容するようになっている。
【００１１】
このガイド１２はラックギア１４と一体となって組み付けられたものであり、このラックギア１４はガイドの移動方向と垂直に設けられた軸回りに回転動作するピニオンギア１６と歯合している。また、他方のガイド１３も同様にラックギア１５と一体となって組み付けられており、このラックギア１５はピニオンギア１６と前記ラックギア１４と対向して歯合している。このため、用紙サイズに調整するためにガイド１２、あるいは、ガイド１３を移動させるとそのガイドの移動方向と反対方向に他方のガイドも同期して移動するようになっている。従って、どの種類の用紙サイズにガイドを調整するときにも、用紙のセンタが同じ位置に配置する構成となっている。
【００１２】
また、この手差しトレイ１１には、サイズＡからサイズＨの８種類の用紙が収容できるようになっている。用紙のサイズはサイズＡからサイズＨまで順に大きくなるように設定されている。
【００１３】
図２は手差しトレイ１１に用紙が収容され、用紙のサイズにガイド１２，ガイド１３が調整されたときに、用紙のサイズを検出する機構を示す図である。なお、図１で示したピニオンギア１６、ラックギア１４及びラックギア１５の向きとは上下反対向きを示しており、図２に示すガイド１２，ガイド１３の位置は最も大きい用紙のサイズのサイズＨを検出する位置を示している。
【００１４】
ガイド１２の手差しトレイ１１と平行な面とラックギア１４の端部、ガイド１３の手差しトレイと平行な面とラックギア１５の端部とがそれぞれボルト１７，ボルト１８で固着されることにより、それぞれ一体となって組み付けられている。それらが、対向してピニオンギア１６と歯合するように配置されている。
【００１５】
また、ラックギア１５にはガイド位置を特定するためにビット発生手段１９，ビット発生手段２０が設けられている。ビット発生手段１９は、ガイド１３の移動方向に長方形状をした凸部が形成され、その凸部の中の所定位置に凹部（窪み）２１が形成されている。ビット発生手段２０は、ガイド１３の移動方向に長方形状をした凸部が形成されている。
【００１６】
さらに、ラックギア１５に設けられたビット発生手段１９，ビット発生手段２０の移動方向にはビット検出手段としての、固定金属端子と導電性弾性部材とからなる電気的スイッチが設けられている。図２で示すように、固定金属端子２２，２３及び２４はラックギア１５の移動と同期して移動しないように、それぞれ、例えば支持部材で支持するなどして手差しトレイ１１内部に固着しておく。ビット発生手段１９の移動方向に固定金属端子２２，２３の２個が、ビット発生手段２０の移動方向に固定金属端子２４の１個が設けられている。
【００１７】
この固定金属端子２２，２３及び２４とビット発生手段１９，２０の移動経路との間には、それぞれ導電性弾性部材２５，２６及び２７が設けられている。この導電性弾性部材２５，２６及び２７はその一端が手差しトレイ１１内部に固着されていて、ビット発生手段１９，２０が移動して凸部が所定位置に移動したときに、例えば、導電性弾性部材２５の一端が固定金属端子２２に接触して通電することによりビットを検出する電気的スイッチとなっている。このように構成された３個の電気的スイッチのビットの検出は図示しない複写機本体の制御部に設けられたそれぞれのポートＸ，ポートＹ及びポートＺに出力される。
【００１８】
図３は、電気的スイッチが通電されビットを検出する機構の断面を示す模式図である。
ラックギア１５と一体となって形成されているビット発生手段１９はガイド１３の移動と同期して、例えば、図中矢印方向に移動する。この移動方向側に固定金属端子２２と導電性弾性部材２５が配置されている。
【００１９】
この導電性弾性部材２５は、断面が略Ｓ字型の形状をしており、ビット発生手段１９が移動することによりビット発生手段１９の凸部が導電性弾性部材２５の凹部２８を図中上側に持ち上げる。このように導電性弾性部材２５の凹部２８が持ち上げられると、導電性弾性部材２５の凸部２９も上側に持ち上げられ、導電性弾性部材２５の凸部２９と固定金属端子２２とが接触する。このようにして導電性弾性部材２５と固定金属端子２２とが接触すると通電して電気的スイッチ３０がビットを検出する構成となっている。
【００２０】
また、さらに、ラックギア１５が移動することによりビット発生手段１９の凹部２１が導電性弾性部材２５の凹部２８に到達すると、導電性弾性部材２５の弾性により導電性弾性部材２５は元の位置に戻るため、導電性弾性部材２５と固定金属端子２２とが接触しなくなり電気的スイッチ３０はビットを検出しなくなるようになっている。
【００２１】
従って、所定位置に凹部２１を設けたビット発生手段１９の移動により、固定金属端子２２と導電性弾性部材２５とからなる電気的スイッチ３０がビットを検出する／しない、固定金属端子２３と導電性弾性部材２６とからなる電気的スイッチ３１がビットを検出する／しないを組み合わせて４通りのビットの組合せパターンを作成することができる。これに、ビット発生手段２０の移動による、固定金属端子２４と導電性弾性部材２７とからなる電気的スイッチ３２がビットを検出する／しないのビットのパターンを組み合わせることにより、手差しトレイ１１は８種類の用紙のサイズを検出できるようになっている。
【００２２】
図４は、電気的スイッチ３０，３１及び３２で検出されたビットに基づいて用紙のサイズを検出する設定を示す図である。
【００２３】
サイズＡからサイズＨにガイド１２，ガイド１３が調整されラックギア１５が移動したときに、各電気的スイッチ３０，３１及び３２から出力されるビット情報を図中太枠の中の数字は示している。電気的スイッチ３０で検出されたビットはポートＸ、電気的スイッチ３１で検出されたビットはポートＹ、電気的スイッチ３２で検出されたビットはポートＺに出力されるようになっている。
【００２４】
用紙のサイズの幅が一番狭いサイズＡを示す位置にガイド１２，ガイド１３が調整されたときは、ポートＸは「０」、ポートＹは「０」、ポートＺは「１」が出力される。用紙のサイズが変化する毎に各電気的スイッチ３０，３１，３２で検出するビットの情報が変化する。その用紙のサイズ毎の「ポートＸ，ポートＹ，ポートＺ」に出力されるビットは、サイズＢのときは「０，１，１」、サイズＣのときは「０，１，０」、サイズＤのときは「１，０，１」、サイズＥのときは「１，１，１」、サイズＦのときは「１，１，０」、サイズＧのときは「１，０，０」、サイズＨのときは「０，０，０」が出力されるようになっている。
【００２５】
このように、ガイド１２，ガイド１３が用紙のサイズに合わせるために調整されると、各電気的スイッチ３０，３１，３２により用紙のサイズ毎に異なる８種類のビット情報を出力することができる。複写機の制御部は、このようにそれぞれの用紙のサイズで検出される８種類のビットの組合せパターンを予め設定記憶しておき（記憶手段）、用紙を検出する際に各電気的スイッチ３０，３１，３２から出力されたビットの組合せと予め記憶しているビットの組合せパターンとを比較して用紙サイズを検出する（用紙サイズ検出手段）。
【００２６】
この実施の形態によると、ラックギア１４に、凸部と所定位置に凹部２１を設けたビット発生手段１９と凸部を設けたビット発生手段２０とを２列並行にガイドの移動方向に移動するように設け、ビット発生手段１９の移動方向に電気的スイッチ３０，３１を配置し、ビット発生手段２０の移動方向に電気的スイッチ３２を配置することにより、手差しトレイ１１に収容された用紙の用紙サイズに関する３ビットの情報を得るこができ、予め設定された８種類の用紙サイズに対応したビットの組合せパターンと比較できるため、複写機の制御部は異なる８種類の用紙サイズの検出を行なうことができる。
【００２７】
従って、従来のようにビット発生手段を３列にせずに、２列のビット発生手段１９，２０で８種類の用紙サイズの検出を行なうことができるので、手差しトレイ１１の幅を狭くするこができるのでコンパクト、つまり省スペースな用紙サイズ検出装置とすることができる。
【００２８】
また、ビット発生手段１９，２０の２列とすることができるので、隣の列との位相ずれ等の製品誤差を少なくでき、より単純な構造とすることができ、高精度で低価格な用紙サイズ検出装置を提供することができる。
【００２９】
なお、この第１の実施の形態において、２列のビット発生手段１９，２０が凸凹形状をしており、この凸凹形状を各電気的スイッチ３０，３１，３２により検出するとしたが、これに限るものではなく、ビット発生手段が切欠き形状となっていてその切欠かれた部分を電気的スイッチにより検出するようにしても良い。
【００３０】
また、電気的スイッチによりビットを検出しなくても、センサ例えば、光学センサを所定位置に配置し、光の透過、非透過によりビット発生手段の凸凹形状、あるいは、切欠き形状を検出するようにしても良い。
【００３１】
（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態について述べる。なお、前述した実施の形態と同一の部分には同一の符号を付し詳細な説明は省略する。
図５は、第２の実施の形態の用紙サイズを検出する構成を概略的に示す図である。
【００３２】
第１の実施の形態の手差しトレイ１１との構成の異なる点は、ラックギア１５にビット発生手段１９，２０が設けられず、回転軸により回転するピニオンギア１６の回転方向に沿って所定部分凸部を設け、その凸部の中の所定位置に凹部４２を設けたビット発生手段４１と、このビット発生手段４１の内側に回転軸により回転するピニオンギア１６の回転方向に沿って所定部分凸部を設けたビット発生手段４３との２列設けていることである。
【００３３】
また、このビット発生手段４１，４３を検出するために、例えば、ビット発生手段４１，４３の凸部に光を反射する塗料を塗布し、ビット発生手段４１に対向して反射型センサ４４，４５、ビット発生手段４３に対向して反射型センサ４６を設けた構成としている。これにより、反射型センサ４４，４５，４６は対向位置にビット発生手段４１，４３の凸部を検出すると、ビットの発生を検出する。
【００３４】
この構成によるとピニオンギア１６の回転と同期してビット発生手段４１，４３が回転する。ビット発生手段４１の回転により、反射型センサ４４がビットを検出する／しない、反射型センサ４５がビットを検出する／しないを組み合わせて４通りのビットの組合せパターンを作成することができる。これに、ビット発生手段４３の回転による反射型センサ４６がビットを検出する／しないのビットのパターンを組み合わせることにより、前記第１の実施の形態と同様に、手差しトレイ１１は８つの異なる種類の用紙サイズを検出できるようになる
また、ラックギア１４，１５がピニオンギア１６と対向して歯合されているため、ピニオンギア１６の直径は、全ての用紙サイズを検出するのに必要な幅の半分の周長をもつサイズであればよいので、ピニオンギア１６アの直径は、（最大検出可能用紙幅）／２πとすることができる。
【００３５】
この実施の形態によると、手差しトレイ１１に収容された用紙の用紙サイズに関する３ビットの情報を得るこができ、予め設定されたビットの組合せパターンと比較できるため、複写機の制御部は用紙サイズの異なる８種類の用紙サイズの検出を行なうことができる。
【００３６】
従って、従来のようにビット発生手段を３列にせずに、２列のビット発生手段４１，４３で８種類の用紙サイズの検出を行なうことができ、ピニオンギアの直径を最大検出可能用紙幅）／２πとすることができるので、手差しトレイをコンパクトにすることができる。つまり、省スペースな用紙サイズ検出装置を提供できる。
【００３７】
また、ビット発生手段４１，４３を２列とすることができるので、隣の列との位相ずれ等の製品誤差を少なくでき、より単純な構造とすることができ、高精度で低価格な用紙サイズ検出装置を提供することができる。
【００３８】
なお、この実施の形態においても、ビット発生手段４１，４３は、切欠き形状としてその切欠き部分を例えば、光学式センサで検出するようにしても良いし、ビット検出手段は、第１の実施の形態と同様に電気的スイッチとしても良い。
【００３９】
前述した各実施の形態は本発明を複写機の手差しトレイ１１に適用した場合について述べたが必ずしもこれに限定するものではなく、例えば、給紙用のカセットなどの所定の位置に収容された用紙のサイズを検出する用紙サイズ検出装置であれば適用できるものである。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、用紙サイズを検出する構成をコンパクトにできると共に低価格な用紙サイズ検出装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施の形態におけるトレイの外観及び内部構成の一部を示す図。
【図２】  同実施の形態における用紙サイズを検出する機構を示す図。
【図３】  同実施の形態におけるビットを検出する機構の断面を示す模式図。
【図４】  同実施の形態における用紙サイズを検出する設定を示す図。
【図５】  本発明の第２の実施の形態における用紙サイズを検出する概略的に示す図。
【図６】  従来例の用紙サイズを検出する設定を示す図。
【符号の説明】
１１…手差しトレイ
１２，１３…ガイド
１４，１５…ラックギア
１６…ピニオンギア
１９，２０，４１，４３…ビット発生手段
３０，３１，３２…電気的スイッチ
４４，４５，４６…反射型センサ
【図１】
0003863047.tif 000002
【図２】
0003863047.tif 000003
【図３】
0003863047.tif 000004
【図４】
0003863047.tif 000005
【図５】
0003863047.tif 000006
【図６】
0003863047.tif 000007