JP2004345778A - 用紙サイズ検知装置及びそれを用いた画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】用紙サイズを検出するための回路コストを低減することができる用紙サイズ検出装置、及びこれを用いた画像形成装置を提供する。
る。
【解決手段】収納部に収納された用紙のサイズに応じた電圧を生じるボリューム抵抗器ＶＲ１と、ボリューム抵抗器ＶＲ１からの電圧に応じて容量が変化するバリキャップダイオードＣＤ１，ＣＤ２と、バリキャップダイオードＣＤ１，ＣＤ２を水晶振動子Ｘ１の負荷容量とする水晶発振回路２０ａと、クロック信号ＣＫＳＡの周期を用紙サイズを示すサイズ情報として計測する制御部１０とを備えた。
【選択図】 図４
る。
【解決手段】収納部に収納された用紙のサイズに応じた電圧を生じるボリューム抵抗器ＶＲ１と、ボリューム抵抗器ＶＲ１からの電圧に応じて容量が変化するバリキャップダイオードＣＤ１，ＣＤ２と、バリキャップダイオードＣＤ１，ＣＤ２を水晶振動子Ｘ１の負荷容量とする水晶発振回路２０ａと、クロック信号ＣＫＳＡの周期を用紙サイズを示すサイズ情報として計測する制御部１０とを備えた。
【選択図】 図４
Description
【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記録紙のサイズを検知する用紙サイズ検知装置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記録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器の摺動部が移動することにより抵抗値を変化させ、そのボリューム抵抗器に電流を流すことにより生じた電圧値を読み取ることにより用紙サイズを検知するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、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板を用い、上記基板に接触するように上記カーソルに電極を設け、上記カーソルの位置に応じて上記電極が上記導電体と接触または非接触となることにより構成されるスイッチがオンオフすることにより、上記カーソルの位置に応じて上記導電体毎に接続された信号線にオンまたはオフを表す信号が生じるようにされており、その複数の信号線からの信号のオンオフの組み合わせにより用紙サイズを検知するものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−１２２７号公報
【特許文献２】
特開平０８−２９５４１９号公報
【０００５】
【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、用紙サイズを表すアナログ電圧を、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）が受け付け可能なデジタルデータに変換するために高価なアナログデジタルコンバータを用いる必要があり、高コストになるという不都合があった。
【０００６】
また、上記信号のオンオフの組み合わせにより用紙サイズを検知する方法を用いたものでは、アナログデジタルコンバータを用いる必要はないものの、検知する用紙サイズの種類の数が多くなると信号の数を多くしてオンオフの組合せパターンを増やす必要があるため、信号のオンオフをＣＰＵに入力するための信号線の本数が増加する。そのため、信号入力ポートを数多く備えた高価なＣＰＵを用いる必要があり、高コストになるという不都合があった。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、用紙サイズを検出するための回路コストを低減することができる用紙サイズ検出装置、及びこれを用いた画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、収納部に収納された用紙のサイズを検出する用紙サイズ検出部を備えた用紙サイズ検知装置において、水晶振動子を用いた水晶発振回路と、前記水晶発振回路によって生成されたクロック信号の周期を、用紙サイズを示すサイズ情報として計測する計測部とを備え、前記用紙サイズ検出部は、前記水晶振動子の負荷容量を、前記検出した用紙のサイズに応じて変化させることを特徴としている。
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、用紙サイズ検出部によって、収納部に収納された用紙のサイズに応じて水晶発振回路を構成する水晶振動子の負荷容量が変化される。そのため、水晶発振回路によって生成されるクロック信号の周期が変化し、このクロック信号の周期が計測部によって、用紙サイズを示すサイズ情報として計測される。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の用紙サイズ検知装置において、前記水晶振動子の少なくとも一端にバリキャップダイオードが接続され、前記用紙サイズ検出部は、前記検出する用紙のサイズに応じた電圧を、前記バリキャップダイオードに印加することにより、前記水晶振動子の負荷容量を変化させることを特徴としている。請求項２に記載の発明によれば、用紙サイズ検出部によって、収納部に収納された用紙のサイズに応じた電圧がバリキャップダイオードに印加され、その電圧に応じた容量がバリキャップダイオードに生じる結果、水晶振動子の負荷容量が変化される。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１記載の用紙サイズ検知装置において、前記用紙サイズ検出部は、前記検出する用紙のサイズに応じてオンオフするスイッチと、前記スイッチを介して前記水晶振動子の少なくとも一端に接続されるコンデンサとを備えることを特徴としている。請求項３に記載の発明によれば、用紙サイズ検出部によって、収納部に収納された用紙のサイズに応じてスイッチがオンオフされ、そのスイッチのオンオフに応じて水晶振動子とコンデンサとの接続がオンオフされる。これにより、収納部に収納された用紙のサイズに応じて水晶振動子の負荷容量が変化される。
【００１２】
請求項４に記載の発明に係る画像形成装置は、請求項１〜３のいずれかに記載の用紙サイズ検知装置を備え、前記収納部は、複数種類のサイズの異なる用紙を、原稿又は記録紙として収納可能に構成され、前記収納部に収納された用紙の前記サイズ情報を検知することを特徴としている。請求項４に記載の発明によれば、請求項１〜３のいずれかに記載の用紙サイズ検知装置を用いて、収納部に収納された用紙のサイズ情報を検知することが可能になる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の一例である複写機１の内部構成を概略的に示す断面図である。また、図２は、図１に示す複写機１の構成の一例を示す概略ブロック図である。
【００１４】
図１に示す複写機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と、記録紙に画像を形成する記録部４とを備える。また、本体部２には側面中央に配設された手差しトレイ７と、下部に配設された複数の給紙カセット８１，８２，８３と、ユーザによる操作指示を受け付けるためのキースイッチ、及びユーザへの種々のガイド画面を表示したりするための液晶表示器等を備える操作パネル９とが設けられている。
【００１５】
図３は、手差しトレイ７の外観を示す斜視図である。手差しトレイ７は用紙載置トレイ７１と記録紙の側端をガイドするためのカーソル７２，７３とを備えている。そして、用紙載置トレイ７１に記録紙を載置して、ユーザーがカーソル７２，７３を記録紙の幅に合わせて移動させた際に、カーソルの移動に連動して後述のボリューム抵抗器ＶＲ１の摺動部が移動することによりボリューム抵抗器ＶＲ１の抵抗値が変化するようにされている。これにより、手差しトレイ７に収納された用紙のサイズに応じて後述のボリューム抵抗器ＶＲ１の抵抗値が変化するようにされている。
【００１６】
原稿読取部５は、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）センサ及び露光ランプ等からなるスキャナ５１と、ガラス等の透明部材により構成された原稿台５２及び原稿読取スリット５３とを備える。スキャナ５１は、図略の駆動部によって移動可能に構成され、原稿台５２に載置された原稿を読み取るときは、原稿台５２に対向する位置に移動され、原稿画像を走査しつつ取得した画像データを後述する制御部１０へ出力する。また、原稿給送部６により給送された原稿を読み取るときは、原稿読取スリット５３と対向する位置に移動され、原稿読取スリット５３を介して原稿給送部６による原稿の搬送動作と同期して原稿の画像を取得し、その画像データを制御部１０へ出力する。
【００１７】
原稿給送部６は、原稿を載置するための原稿載置部６１と、画像読み取り済みの原稿を排出するための原稿排出部６２と、原稿載置部６１に載置された原稿を１枚ずつ繰り出して原稿読取スリット５３に対向する位置へ搬送し、原稿排出部６２へ排出するための給紙ローラ（図略）、搬送ローラ（図略）等からなる原稿搬送機構６３を備える。これにより、原稿載置部６１に載置された原稿の画像を原稿読取スリット５３を介してスキャナ５１から読取可能にしている。
【００１８】
また、原稿給送部６は、手差しトレイ７が備えるカーソル７２，７３と同様のカーソル６４，６５を備え、ユーザーがカーソル６４，６５を原稿載置部６１に載置された原稿の幅に合わせて移動させた際に、カーソルの移動に連動して後述のボリューム抵抗器ＶＲ２の摺動部が移動することによりボリューム抵抗器ＶＲ２の抵抗値が変化するようにされている。これにより、原稿給送部６に収納された用紙のサイズに応じてボリューム抵抗器ＶＲ２の抵抗値が変化するようにされている。
【００１９】
なお、給紙カセット８１，８２，８３もまた、それぞれカーソル７２，７３、及びボリューム抵抗器ＶＲ１と同様のカーソルとボリューム抵抗器を備え、給紙カセット８１，８２，８３に収納されている記録紙のサイズに応じてボリューム抵抗器の抵抗値が変化する構成としてもよい。
【００２０】
記録部４は、原稿読取部５で取得された画像データに基づきレーザー光を出力して感光体ドラム４３を露光する光学ユニット４２と、感光体ドラム４３上にトナー像を形成する像形成部４４と、感光体ドラム４３上のトナー像を記録紙に転写する転写部４１と、トナー像が転写された記録紙を加熱してトナー像を記録紙に定着させる定着部４５と、記録紙を搬送する用紙搬送部４６とを備える。
【００２１】
用紙搬送部４６は、給紙カセット８１，８２，８３から記録紙を１枚ずつ繰り出して記録部４へ搬送する給紙ローラ４６１，４６２，４６３、手差しトレイ７から記録紙を１枚ずつ繰り出して記録部４へ搬送する給紙ローラ４６４、及びその記録紙をスタックトレイ３又は排出トレイ４８へ排出する用紙搬送路中に設けられた図略の搬送ローラ等を備える。
【００２２】
図２を参照して、画像メモリ１１は、原稿読取部５によって読み取られた原稿の画像データを記憶するメモリである。水晶発振器１２は、制御部１０の動作用のクロック信号である所定の周波数のクロック信号ＣＬＫを出力する。
【００２３】
制御部１０は、装置全体の動作を司るもので、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、複写機１の複写動作を制御するためのプログラム等を記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、一時的にデータを保管するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ） 等を備え、水晶発振器１２から出力されたクロック信号ＣＬＫと同期して、ＣＰＵが制御プログラムをＲＯＭから読み出して実行することにより、操作パネル９によって受付けられた指示入力に応じて、原稿給送部６、原稿読取部５、及び記録部４の各部の動作を制御するための制御信号を出力し、複写機１に所定の複写動作を行わせる。また、制御部１０は、例えばクロック信号ＣＬＫに基づいて、所定の時間間隔毎にＣＰＵに割り込み処理を発生させるタイマを備えても良い。
【００２４】
また、制御部１０には、水晶発振回路２０ａ，２０ｂが接続されている。そして、制御部１０は、水晶発振回路２０ａ，２０ｂから出力されたクロック信号ＣＫＳＡ，ＣＫＳＢの周期を、それぞれ手差しトレイ７、原稿給送部６に収納されている用紙のサイズを示すサイズ情報Ｘとして計測するためのプログラムを実行することによって計測部１３として機能する。また、制御部１０は、サイズ情報Ｘを用紙サイズに変換するための変換テーブルを予めＲＯＭに記憶する構成としてもよい。
【００２５】
図４は、水晶発振回路２０ａの構成を説明するための図である。水晶発振回路２０ａは、コンデンサＣ１，Ｃ２、バリキャップダイオードＣＤ１，ＣＤ２、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５、インバータ２１，２２、及び水晶振動子Ｘ１を備える。水晶振動子Ｘ１の一端は、コンデンサＣ１とバリキャップダイオードＣＤ１とを介して回路グラウンドに接続され、水晶振動子Ｘ１の他端は、コンデンサＣ２とバリキャップダイオードＣＤ２とを介して回路グラウンドに接続されている。
【００２６】
また、水晶振動子Ｘ１とコンデンサＣ１との接続点にインバータ２１の入力端子が接続され、インバータ２１の出力端子は制限抵抗Ｒ１を介して水晶振動子Ｘ１とコンデンサＣ２との接続点に接続されている。また、インバータ２１の入出力端子間には、帰還抵抗Ｒ２が接続されている。そして、インバータ２１の出力信号が、インバータ２２により波形反転されると共に波形整形されてクロック信号ＣＫＳＡとして制御部１０へ出力される。
【００２７】
また、コンデンサＣ１とバリキャップダイオードＣＤ１との接続点は、抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ５とを介して回路電源に接続され、コンデンサＣ２とバリキャップダイオードＣＤ２との接続点は、抵抗Ｒ４を介して抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ５との接続点に接続されている。そして、抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ５との接続点は、手差しトレイ７が備えるボリューム抵抗器ＶＲ１を介して回路グラウンドに接続されている。
【００２８】
この場合、コンデンサＣ１の容量をＣ１、コンデンサＣ２の容量をＣ２、バリキャップダイオードＣＤ１の容量をＣＤ１、バリキャップダイオードＣＤ２の容量をＣＤ２、水晶振動子Ｘ１の等価直列インダクタンスをＬ、発振回路の配線パターンのパターン容量とインバータ２１，２２の入出力容量との合計をＣＳとすると、クロック信号ＣＫＳＡの周波数ｆは、下記の式（１）で与えられる。
【００２９】
【数１】
【００３０】
ここで、バリキャップダイオードＣＤ１，ＣＤ２の容量ＣＤ１，ＣＤ２は、バリキャップダイオードＣＤ１，ＣＤ２に印加される電圧に応じて変化する。一方、バリキャップダイオードＣＤ１，ＣＤ２に印加される電圧は、ボリューム抵抗器ＶＲ１の抵抗値に応じて変化する。さらに、ボリューム抵抗器ＶＲ１の抵抗値は、手差しトレイ７に収納された用紙のサイズに応じて変化する。従って、手差しトレイ７に収納された用紙のサイズに応じて容量ＣＤ１，ＣＤ２が変化する結果、式（１）に基づいてクロック信号ＣＫＳＡの周波数ｆが変化する。
【００３１】
これにより、制御部１０は、水晶発振回路２０ａから出力されたクロック信号ＣＫＳＡの周期を計測することによって、手差しトレイ７に収納された用紙のサイズを示すサイズ情報を取得することが可能になる。
【００３２】
水晶発振回路２０ｂは、水晶発振回路２０ａと同様に構成されており、ボリューム抵抗器ＶＲ２の抵抗値に応じた周波数ｆを有するクロック信号ＣＫＳＢを制御部１０へ出力する。これにより、制御部１０は、水晶発振回路２０ｂから出力されたクロック信号ＣＫＳＢの周期を計測することによって、原稿給送部６に収納された用紙のサイズを示すサイズ情報を取得することが可能になる。
【００３３】
次に、上記のように構成された複写機１の動作を説明する。図５は、制御部１０が、計測部１３として機能する場合の動作を説明するためのフローチャートである。また、図６は、クロック信号ＣＫＳＡの波形の一例を示す図である。図６（ａ）は、例えば手差しトレイ７にＡ４縦の用紙が収納されている場合のクロック信号ＣＫＳＡの波形の例であり、図６（ｂ）は、例えば手差しトレイ７にＢ４の用紙が収納されている場合のクロック信号ＣＫＳＡの波形の例である。
【００３４】
図５を参照して、まず、ステップＳ１において、計測部１３により、所定のサンプリング時間ｔｓ毎に、水晶発振回路２０ａから制御部１０へ出力されたクロック信号ＣＫＳＡの信号レベルが確認される。この場合、計測部１３は、クロック信号ＣＬＫと同期してプログラムを実行するので、所定ステップ数のプログラムを実行するのにかかる時間は一定となる。従って、計測部１３は、プログラムの実行にサンプリング時間ｔｓが必要となる所定のプログラムステップ数を実行する毎にクロック信号ＣＫＳＡの信号レベルを確認することによって、サンプリング時間ｔｓ毎にクロック信号ＣＫＳＡの信号レベルを確認するように構成しても良い。あるいは、サンプリング時間ｔｓ毎に割り込み処理を発生させる公知のタイマモジュールを用いて、サンプリング時間ｔｓ毎の割り込み処理によって、サンプリング時間ｔｓ毎に、クロック信号ＣＫＳＡの信号レベルを確認するように構成しても良い。
【００３５】
そして、例えば手差しトレイ７にＢ４の用紙が収納されている場合、図６（ｂ）において上向き矢印で示すタイミングで、計測部１３によってクロック信号ＣＫＳＡの信号レベルが確認され、クロック信号ＣＫＳＡが立ち上がった後、７回のレベル確認の間、クロック信号ＣＫＳＡがハイレベルで確認される。そして、計測部１３によって、８回目のレベル確認でクロック信号ＣＫＳＡがローレベルであることが確認されたとき、”７”がサイズ情報Ｘとして取得される。これにより、クロック信号ＣＫＳＡの１／２周期の時間を、サイズ情報Ｘとして取得することが可能になる。
【００３６】
なお、計測部１３は、サイズ情報としてクロック信号ＣＫＳＡのレベルがハイレベルである期間とローレベルである期間とを合わせた期間、すなわち１周期間にレベル確認を行った回数をサイズ情報Ｘとして取得してもよい。
【００３７】
次に、ステップＳ２において、計測部１３によって、制御部１０が備えるＲＯＭに記憶された変換テーブルに基づいて、サイズ情報Ｘから用紙サイズが判別される。例えば、手差しトレイ７に収納されている用紙は、計測部１３によって、サイズ情報Ｘの値に応じて、０＜Ｘ≦５のときは”Ａ４横”であると判断され、５＜Ｘ≦１０のときは”Ｂ４縦”又は”Ｂ５横”であると判断され、１０＜Ｘ≦１５のときは”Ａ４縦”又は”Ａ５横”であると判断され、１５＜Ｘ≦２０のときは”Ｂ５縦”であると判断され、２０＜Ｘ≦２５のときは”Ａ５縦”であると判断されるようにしても良い。
【００３８】
この場合、手差しトレイ７に収納される用紙の方向によって、”Ｂ４縦”と”Ｂ５横”、”Ａ４縦”と”Ａ５横”を判別することができないが、計測部１３は、さらに、手差しトレイ７に収納されている用紙の搬送方向の長さを検出する図略の縦方向センサによって検出された用紙の長さを表す情報に応じて、”Ｂ４縦”と”Ｂ５横”、”Ａ４縦”と”Ａ５横”を判別するようにしてもよい。
【００３９】
これにより、例えばサイズ情報Ｘが”７”であれば、計測部１３によって、手差しトレイ７に収納されている用紙は、”Ｂ４縦”又は”Ｂ５横”であると判断され、さらに図略の縦方向センサによって検出された用紙の長さを表す情報に応じて、その用紙が”Ｂ４縦”であるか、”Ｂ５横”であるかが判別される。
【００４０】
以上、ステップＳ１、Ｓ２の動作により、手差しトレイ７に収納されている用紙サイズが検出される。
【００４１】
また、原稿給送部６に収納されている原稿のサイズについても、計測部１３によって、ステップＳ１、Ｓ２と同様の動作によりクロック信号ＣＫＳＢからサイズ情報Ｘが計測され、原稿給送部６に収納されている原稿のサイズが検出される。
【００４２】
これにより、制御部１０は、例えば計測部１３によって、原稿給送部６に収納されている原稿がＡ４縦であることが検出された場合に、給紙カセット８１，８２，８３及び手差しトレイ７の中からＡ４縦の記録紙が収納されている収納部を選択すると共に、その選択した収納部から記録紙を繰り出すべく用紙搬送部４６へ制御信号を出力して記録紙を記録部４へ搬送させることができ、原稿と同じサイズの記録紙に画像を形成することが可能になる。また、例えば計測部１３によって、原稿給送部６に収納されている原稿がＡ４縦であり、手差しトレイ７に収納されている記録紙がＢ５縦であることが検出された場合、制御部１０は、記録部４に、原稿から読み取られた画像を縮小して手差しトレイ７に収納されているＢ５サイズの記録紙に画像形成させることが可能になる。
【００４３】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置について説明する。第２の実施形態に係る画像形成装置の一例である複写機１は、第１の実施形態に係る画像形成装置の一例である複写機１と同様に図１、図２、図３で示される。第２の実施形態に係る画像形成装置の一例である複写機１と、第１の実施形態に係る画像形成装置の一例である複写機１とは、水晶発振回路２０ａ、及び手差しトレイ７の構成が異なる。その他の構成は同様であるので、以下本実施の形態の特徴的な点について説明する。
【００４４】
図７は、第２の実施形態に係る画像形成装置の一例である複写機１の水晶発振回路２０ａと手差しトレイ７との構成を示す図である。図７に示す手差しトレイ７は、図４に示す手差しトレイ７が備えるボリューム抵抗器ＶＲ１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板を用い、その基板に接触するようにカーソル６４，６５に電極を設け、カーソル６４，６５の位置に応じて前記電極が前記導電体と接触または非接触となることにより構成されるスイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３を備える。そして、カーソル６４，６５の位置に応じてスイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３がオンオフするように構成されている。
【００４５】
図７に示す水晶発振回路２０ａは、コンデンサＣ１，Ｃ２、バリキャップダイオードＣＤ１，ＣＤ２、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５、Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８、インバータ２１，２２、及び水晶振動子Ｘ１を備える。抵抗Ｒ５、Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８は、それぞれ例えば２５０Ω、５００Ω、２５０Ω、１２５Ωの抵抗値にされている。水晶振動子Ｘ１の一端は、コンデンサＣ１とバリキャップダイオードＣＤ１とを介して回路グラウンドに接続され、水晶振動子Ｘ１の他端は、コンデンサＣ２とバリキャップダイオードＣＤ２とを介して回路グラウンドに接続されている。
【００４６】
また、水晶振動子Ｘ１とコンデンサＣ１との接続点にインバータ２１の入力端子が接続され、インバータ２１の出力端子は制限抵抗Ｒ１を介して水晶振動子Ｘ１とコンデンサＣ２との接続点に接続されている。また、インバータ２１の入出力端子間には、帰還抵抗Ｒ２が接続されている。そして、インバータ２１の出力信号が、インバータ２２により波形反転されると共に波形整形されてクロック信号ＣＫＳＡとして制御部１０へ出力される。そして、コンデンサＣ１とバリキャップダイオードＣＤ１との接続点は、抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ５とを介して回路電源に接続され、コンデンサＣ２とバリキャップダイオードＣＤ２との接続点は、抵抗Ｒ４を介して抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ５との接続点に接続されている。
【００４７】
また、抵抗Ｒ６及びスイッチＳＷ１の直列回路と、抵抗Ｒ７及びスイッチＳＷ２の直列回路と、抵抗Ｒ８及びスイッチＳＷ３の直列回路とが並列に接続されている。そして、抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ５との接続点は、抵抗Ｒ６及びスイッチＳＷ１の直列回路と、抵抗Ｒ７及びスイッチＳＷ２の直列回路と、抵抗Ｒ８及びスイッチＳＷ３の直列回路とが並列に接続された並列回路を介して回路グラウンドに接続されている。
【００４８】
この場合、図７に示す水晶発振回路２０ａが出力するクロック信号ＣＫＳＡの周波数ｆは、図４に示す水晶発振回路２０ａの場合と同様に、式（１）で与えられる。
【００４９】
ここで、バリキャップダイオードＣＤ１，ＣＤ２の容量ＣＤ１，ＣＤ２は、バリキャップダイオードＣＤ１，ＣＤ２に印加される電圧に応じて変化する。一方、バリキャップダイオードＣＤ１，ＣＤ２に印加される電圧は、抵抗Ｒ６及びスイッチＳＷ１の直列回路と、抵抗Ｒ７及びスイッチＳＷ２の直列回路と、抵抗Ｒ８及びスイッチＳＷ３の直列回路とが並列に接続された並列回路の抵抗値に応じて変化する。この並列回路の抵抗値は、手差しトレイ７に収納された用紙のサイズに応じてスイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３がオンオフすることにより変化する。従って、手差しトレイ７に収納された用紙のサイズに応じて容量ＣＤ１，ＣＤ２が変化する結果、式（１）に基づいてクロック信号ＣＫＳＡの周波数ｆが変化する。
【００５０】
これにより、制御部１０は、図７に示す水晶発振回路２０ａから出力されたクロック信号ＣＫＳＡの周期を計測することによって、手差しトレイ７に収納された用紙のサイズを示すサイズ情報を取得することが可能になり、計測部１３によって、ステップＳ１、Ｓ２の動作が実行されることにより、手差しトレイ７に収納されている用紙サイズが検出される。
【００５１】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態に係る画像形成装置について説明する。第３の実施形態に係る画像形成装置の一例である複写機１は、第２の実施形態に係る画像形成装置の一例である複写機１と同様に図１、図２、図３で示される。第３の実施形態に係る画像形成装置の一例である複写機１と、第２の実施形態に係る画像形成装置の一例である複写機１とは、水晶発振回路２０ａ、及び手差しトレイ７の構成が異なる。その他の構成は同様であるので、以下本実施の形態の特徴的な点について説明する。
【００５２】
図８は、第３の実施形態に係る画像形成装置の一例である複写機１の水晶発振回路２０ａと手差しトレイ７との構成を示す図である。図８に示す手差しトレイ７は、図７に示す手差しトレイ７の場合と同様に構成されるスイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３を備え、カーソル６４，６５の位置に応じてスイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３がオンオフするように構成されている。これにより、手差しトレイ７に収納された用紙のサイズに応じてスイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３がオンオフする組み合わせパターンが変化するようにされている。
【００５３】
図８に示す水晶発振回路２０ａは、図７に示す水晶発振回路２０ａが備えるコンデンサＣ１、バリキャップダイオードＣＤ１，ＣＤ２、及び抵抗Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５、Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８を備えない。そして、図８に示す水晶発振回路２０ａは、コンデンサＣ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５、抵抗Ｒ１，Ｒ２、インバータ２１，２２、及び水晶振動子Ｘ１を備える。
【００５４】
図８に示す水晶発振回路２０ａにおいて、水晶振動子Ｘ１の一端はインバータ２１の入力端子に接続され、水晶振動子Ｘ１の他端は、コンデンサＣ２を介して回路グラウンドに接続されている。また、インバータ２１の出力端子は制限抵抗Ｒ１を介して水晶振動子Ｘ１とコンデンサＣ２との接続点に接続されている。また、インバータ２１の入出力端子間には、帰還抵抗Ｒ２が接続されている。そして、インバータ２１の出力信号が、インバータ２２により波形反転されると共に波形整形されてクロック信号ＣＫＳＡとして制御部１０へ出力される。
【００５５】
また、スイッチＳＷ１及びコンデンサＣ５の直列回路と、スイッチＳＷ２及びコンデンサＣ４の直列回路と、スイッチＳＷ３及びコンデンサＣ３の直列回路とが並列に接続されている。そして、水晶振動子Ｘ１とインバータ２１との接続点は、スイッチＳＷ１及びコンデンサＣ５の直列回路と、スイッチＳＷ２及びコンデンサＣ４の直列回路と、スイッチＳＷ３及びコンデンサＣ３の直列回路とが並列に接続された並列回路を介して回路グラウンドに接続されている。
【００５６】
この場合、コンデンサＣ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５の容量を、それぞれＣ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５、水晶振動子Ｘ１の等価直列インダクタンスをＬ、発振回路の配線パターンのパターン容量とインバータ２１，２２の入出力容量との合計をＣＳとすると、図８に示す水晶発振回路２０ａから出力されるクロック信号ＣＫＳＡの周波数ｆは、下記の式（２）で与えられる。
【００５７】
【数２】
【００５８】
ここで、コンデンサＣ３，Ｃ４，Ｃ５は、それぞれスイッチＳＷ３，ＳＷ２，ＳＷ１がオンしたとき水晶振動子Ｘ１に接続される一方、スイッチＳＷ３，ＳＷ２，ＳＷ１がオフしたときは水晶振動子Ｘ１に接続されない。従って、式（２）において、容量Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５は、それぞれスイッチＳＷ３，ＳＷ２，ＳＷ１がオフしているときはゼロとなり、スイッチＳＷ３，ＳＷ２，ＳＷ１がオンしているときだけ各コンデンサの容量Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５がその値を持つ。
【００５９】
従って、手差しトレイ７に収納された用紙のサイズに応じてスイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３がオンオフする組み合わせパターンが変化する結果、式（２）に基づいてクロック信号ＣＫＳＡの周波数ｆが変化する。
【００６０】
これにより、制御部１０は、図８に示す水晶発振回路２０ａから出力されたクロック信号ＣＫＳＡの周期を計測することによって、手差しトレイ７に収納された用紙のサイズを示すサイズ情報を取得することが可能になり、計測部１３によって、ステップＳ１、Ｓ２の動作が実行されることにより、手差しトレイ７に収納されている用紙サイズが検出される。
【００６１】
なお、水晶発振回路２０ｂ及び原稿給送部６の構成についても、図７及び図８に示す水晶発振回路２０ａ及び手差しトレイ７と同様にしてもよい。
【００６２】
また、本発明に係る用紙サイズ検知装置を複写機に用いる例を示したが、複写機に限られず、例えばプリンタ、ファクシミリ等の他の画像形成装置が備える用紙サイズ検知装置として用いてもよい。
【００６３】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、水晶発振回路によって生成されたクロック信号の周期を、用紙サイズを示すサイズ情報として計測することができるので、用紙サイズを検出するための回路コストを低減することができる。
【００６４】
請求項２及び３に記載の発明によれば、収納部に収納された用紙のサイズに応じて水晶振動子の負荷容量を変化させることができる。
【００６５】
請求項４に記載の発明によれば、収納部に収納された用紙のサイズ情報を、廉価な回路を用いて検知することができる。
【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断面図である。
【図２】図１に示す複写機の構成の一例を示す概略ブロック図である。
【図３】手差しトレイの外観を示す斜視図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置が備える水晶発振回路の構成を説明するための図である。
【図５】図１に示す複写機の動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】クロック信号ＣＫＳＡの波形の一例を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置が備える水晶発振回路の構成を説明するための図である。
【図８】本発明の第３の実施形態に係る画像形成装置が備える水晶発振回路の構成を説明するための図である。
【符号の説明】
１ 複写機
２ 本体部
４ 記録部
５ 原稿読取部
６ 原稿給送部（収納部）
７ 手差しトレイ（収納部）
１０ 制御部
１２ 水晶発振器
１３ 計測部
２０ａ，２０ｂ 水晶発振回路
４６ 用紙搬送部
６１ 原稿載置部
６３ 原稿搬送機構
６４，６５，７２，７３ カーソル
７１ 用紙載置トレイ
８１，８２，８３ 給紙カセット（収納部）
Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５ コンデンサ
ＣＤ１，ＣＤ２ バリキャップダイオード
Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８ 抵抗
ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３ スイッチ（用紙サイズ検出部）
ＶＲ１，ＶＲ２ ボリューム抵抗器（用紙サイズ検出部）
Ｘ１ 水晶振動子
【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記録紙のサイズを検知する用紙サイズ検知装置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記録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器の摺動部が移動することにより抵抗値を変化させ、そのボリューム抵抗器に電流を流すことにより生じた電圧値を読み取ることにより用紙サイズを検知するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、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板を用い、上記基板に接触するように上記カーソルに電極を設け、上記カーソルの位置に応じて上記電極が上記導電体と接触または非接触となることにより構成されるスイッチがオンオフすることにより、上記カーソルの位置に応じて上記導電体毎に接続された信号線にオンまたはオフを表す信号が生じるようにされており、その複数の信号線からの信号のオンオフの組み合わせにより用紙サイズを検知するものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−１２２７号公報
【特許文献２】
特開平０８−２９５４１９号公報
【０００５】
【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、用紙サイズを表すアナログ電圧を、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）が受け付け可能なデジタルデータに変換するために高価なアナログデジタルコンバータを用いる必要があり、高コストになるという不都合があった。
【０００６】
また、上記信号のオンオフの組み合わせにより用紙サイズを検知する方法を用いたものでは、アナログデジタルコンバータを用いる必要はないものの、検知する用紙サイズの種類の数が多くなると信号の数を多くしてオンオフの組合せパターンを増やす必要があるため、信号のオンオフをＣＰＵに入力するための信号線の本数が増加する。そのため、信号入力ポートを数多く備えた高価なＣＰＵを用いる必要があり、高コストになるという不都合があった。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、用紙サイズを検出するための回路コストを低減することができる用紙サイズ検出装置、及びこれを用いた画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、収納部に収納された用紙のサイズを検出する用紙サイズ検出部を備えた用紙サイズ検知装置において、水晶振動子を用いた水晶発振回路と、前記水晶発振回路によって生成されたクロック信号の周期を、用紙サイズを示すサイズ情報として計測する計測部とを備え、前記用紙サイズ検出部は、前記水晶振動子の負荷容量を、前記検出した用紙のサイズに応じて変化させることを特徴としている。
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、用紙サイズ検出部によって、収納部に収納された用紙のサイズに応じて水晶発振回路を構成する水晶振動子の負荷容量が変化される。そのため、水晶発振回路によって生成されるクロック信号の周期が変化し、このクロック信号の周期が計測部によって、用紙サイズを示すサイズ情報として計測される。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の用紙サイズ検知装置において、前記水晶振動子の少なくとも一端にバリキャップダイオードが接続され、前記用紙サイズ検出部は、前記検出する用紙のサイズに応じた電圧を、前記バリキャップダイオードに印加することにより、前記水晶振動子の負荷容量を変化させることを特徴としている。請求項２に記載の発明によれば、用紙サイズ検出部によって、収納部に収納された用紙のサイズに応じた電圧がバリキャップダイオードに印加され、その電圧に応じた容量がバリキャップダイオードに生じる結果、水晶振動子の負荷容量が変化される。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１記載の用紙サイズ検知装置において、前記用紙サイズ検出部は、前記検出する用紙のサイズに応じてオンオフするスイッチと、前記スイッチを介して前記水晶振動子の少なくとも一端に接続されるコンデンサとを備えることを特徴としている。請求項３に記載の発明によれば、用紙サイズ検出部によって、収納部に収納された用紙のサイズに応じてスイッチがオンオフされ、そのスイッチのオンオフに応じて水晶振動子とコンデンサとの接続がオンオフされる。これにより、収納部に収納された用紙のサイズに応じて水晶振動子の負荷容量が変化される。
【００１２】
請求項４に記載の発明に係る画像形成装置は、請求項１〜３のいずれかに記載の用紙サイズ検知装置を備え、前記収納部は、複数種類のサイズの異なる用紙を、原稿又は記録紙として収納可能に構成され、前記収納部に収納された用紙の前記サイズ情報を検知することを特徴としている。請求項４に記載の発明によれば、請求項１〜３のいずれかに記載の用紙サイズ検知装置を用いて、収納部に収納された用紙のサイズ情報を検知することが可能になる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の一例である複写機１の内部構成を概略的に示す断面図である。また、図２は、図１に示す複写機１の構成の一例を示す概略ブロック図である。
【００１４】
図１に示す複写機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と、記録紙に画像を形成する記録部４とを備える。また、本体部２には側面中央に配設された手差しトレイ７と、下部に配設された複数の給紙カセット８１，８２，８３と、ユーザによる操作指示を受け付けるためのキースイッチ、及びユーザへの種々のガイド画面を表示したりするための液晶表示器等を備える操作パネル９とが設けられている。
【００１５】
図３は、手差しトレイ７の外観を示す斜視図である。手差しトレイ７は用紙載置トレイ７１と記録紙の側端をガイドするためのカーソル７２，７３とを備えている。そして、用紙載置トレイ７１に記録紙を載置して、ユーザーがカーソル７２，７３を記録紙の幅に合わせて移動させた際に、カーソルの移動に連動して後述のボリューム抵抗器ＶＲ１の摺動部が移動することによりボリューム抵抗器ＶＲ１の抵抗値が変化するようにされている。これにより、手差しトレイ７に収納された用紙のサイズに応じて後述のボリューム抵抗器ＶＲ１の抵抗値が変化するようにされている。
【００１６】
原稿読取部５は、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）センサ及び露光ランプ等からなるスキャナ５１と、ガラス等の透明部材により構成された原稿台５２及び原稿読取スリット５３とを備える。スキャナ５１は、図略の駆動部によって移動可能に構成され、原稿台５２に載置された原稿を読み取るときは、原稿台５２に対向する位置に移動され、原稿画像を走査しつつ取得した画像データを後述する制御部１０へ出力する。また、原稿給送部６により給送された原稿を読み取るときは、原稿読取スリット５３と対向する位置に移動され、原稿読取スリット５３を介して原稿給送部６による原稿の搬送動作と同期して原稿の画像を取得し、その画像データを制御部１０へ出力する。
【００１７】
原稿給送部６は、原稿を載置するための原稿載置部６１と、画像読み取り済みの原稿を排出するための原稿排出部６２と、原稿載置部６１に載置された原稿を１枚ずつ繰り出して原稿読取スリット５３に対向する位置へ搬送し、原稿排出部６２へ排出するための給紙ローラ（図略）、搬送ローラ（図略）等からなる原稿搬送機構６３を備える。これにより、原稿載置部６１に載置された原稿の画像を原稿読取スリット５３を介してスキャナ５１から読取可能にしている。
【００１８】
また、原稿給送部６は、手差しトレイ７が備えるカーソル７２，７３と同様のカーソル６４，６５を備え、ユーザーがカーソル６４，６５を原稿載置部６１に載置された原稿の幅に合わせて移動させた際に、カーソルの移動に連動して後述のボリューム抵抗器ＶＲ２の摺動部が移動することによりボリューム抵抗器ＶＲ２の抵抗値が変化するようにされている。これにより、原稿給送部６に収納された用紙のサイズに応じてボリューム抵抗器ＶＲ２の抵抗値が変化するようにされている。
【００１９】
なお、給紙カセット８１，８２，８３もまた、それぞれカーソル７２，７３、及びボリューム抵抗器ＶＲ１と同様のカーソルとボリューム抵抗器を備え、給紙カセット８１，８２，８３に収納されている記録紙のサイズに応じてボリューム抵抗器の抵抗値が変化する構成としてもよい。
【００２０】
記録部４は、原稿読取部５で取得された画像データに基づきレーザー光を出力して感光体ドラム４３を露光する光学ユニット４２と、感光体ドラム４３上にトナー像を形成する像形成部４４と、感光体ドラム４３上のトナー像を記録紙に転写する転写部４１と、トナー像が転写された記録紙を加熱してトナー像を記録紙に定着させる定着部４５と、記録紙を搬送する用紙搬送部４６とを備える。
【００２１】
用紙搬送部４６は、給紙カセット８１，８２，８３から記録紙を１枚ずつ繰り出して記録部４へ搬送する給紙ローラ４６１，４６２，４６３、手差しトレイ７から記録紙を１枚ずつ繰り出して記録部４へ搬送する給紙ローラ４６４、及びその記録紙をスタックトレイ３又は排出トレイ４８へ排出する用紙搬送路中に設けられた図略の搬送ローラ等を備える。
【００２２】
図２を参照して、画像メモリ１１は、原稿読取部５によって読み取られた原稿の画像データを記憶するメモリである。水晶発振器１２は、制御部１０の動作用のクロック信号である所定の周波数のクロック信号ＣＬＫを出力する。
【００２３】
制御部１０は、装置全体の動作を司るもので、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、複写機１の複写動作を制御するためのプログラム等を記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、一時的にデータを保管するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ） 等を備え、水晶発振器１２から出力されたクロック信号ＣＬＫと同期して、ＣＰＵが制御プログラムをＲＯＭから読み出して実行することにより、操作パネル９によって受付けられた指示入力に応じて、原稿給送部６、原稿読取部５、及び記録部４の各部の動作を制御するための制御信号を出力し、複写機１に所定の複写動作を行わせる。また、制御部１０は、例えばクロック信号ＣＬＫに基づいて、所定の時間間隔毎にＣＰＵに割り込み処理を発生させるタイマを備えても良い。
【００２４】
また、制御部１０には、水晶発振回路２０ａ，２０ｂが接続されている。そして、制御部１０は、水晶発振回路２０ａ，２０ｂから出力されたクロック信号ＣＫＳＡ，ＣＫＳＢの周期を、それぞれ手差しトレイ７、原稿給送部６に収納されている用紙のサイズを示すサイズ情報Ｘとして計測するためのプログラムを実行することによって計測部１３として機能する。また、制御部１０は、サイズ情報Ｘを用紙サイズに変換するための変換テーブルを予めＲＯＭに記憶する構成としてもよい。
【００２５】
図４は、水晶発振回路２０ａの構成を説明するための図である。水晶発振回路２０ａは、コンデンサＣ１，Ｃ２、バリキャップダイオードＣＤ１，ＣＤ２、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５、インバータ２１，２２、及び水晶振動子Ｘ１を備える。水晶振動子Ｘ１の一端は、コンデンサＣ１とバリキャップダイオードＣＤ１とを介して回路グラウンドに接続され、水晶振動子Ｘ１の他端は、コンデンサＣ２とバリキャップダイオードＣＤ２とを介して回路グラウンドに接続されている。
【００２６】
また、水晶振動子Ｘ１とコンデンサＣ１との接続点にインバータ２１の入力端子が接続され、インバータ２１の出力端子は制限抵抗Ｒ１を介して水晶振動子Ｘ１とコンデンサＣ２との接続点に接続されている。また、インバータ２１の入出力端子間には、帰還抵抗Ｒ２が接続されている。そして、インバータ２１の出力信号が、インバータ２２により波形反転されると共に波形整形されてクロック信号ＣＫＳＡとして制御部１０へ出力される。
【００２７】
また、コンデンサＣ１とバリキャップダイオードＣＤ１との接続点は、抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ５とを介して回路電源に接続され、コンデンサＣ２とバリキャップダイオードＣＤ２との接続点は、抵抗Ｒ４を介して抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ５との接続点に接続されている。そして、抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ５との接続点は、手差しトレイ７が備えるボリューム抵抗器ＶＲ１を介して回路グラウンドに接続されている。
【００２８】
この場合、コンデンサＣ１の容量をＣ１、コンデンサＣ２の容量をＣ２、バリキャップダイオードＣＤ１の容量をＣＤ１、バリキャップダイオードＣＤ２の容量をＣＤ２、水晶振動子Ｘ１の等価直列インダクタンスをＬ、発振回路の配線パターンのパターン容量とインバータ２１，２２の入出力容量との合計をＣＳとすると、クロック信号ＣＫＳＡの周波数ｆは、下記の式（１）で与えられる。
【００２９】
【数１】
ここで、バリキャップダイオードＣＤ１，ＣＤ２の容量ＣＤ１，ＣＤ２は、バリキャップダイオードＣＤ１，ＣＤ２に印加される電圧に応じて変化する。一方、バリキャップダイオードＣＤ１，ＣＤ２に印加される電圧は、ボリューム抵抗器ＶＲ１の抵抗値に応じて変化する。さらに、ボリューム抵抗器ＶＲ１の抵抗値は、手差しトレイ７に収納された用紙のサイズに応じて変化する。従って、手差しトレイ７に収納された用紙のサイズに応じて容量ＣＤ１，ＣＤ２が変化する結果、式（１）に基づいてクロック信号ＣＫＳＡの周波数ｆが変化する。
【００３１】
これにより、制御部１０は、水晶発振回路２０ａから出力されたクロック信号ＣＫＳＡの周期を計測することによって、手差しトレイ７に収納された用紙のサイズを示すサイズ情報を取得することが可能になる。
【００３２】
水晶発振回路２０ｂは、水晶発振回路２０ａと同様に構成されており、ボリューム抵抗器ＶＲ２の抵抗値に応じた周波数ｆを有するクロック信号ＣＫＳＢを制御部１０へ出力する。これにより、制御部１０は、水晶発振回路２０ｂから出力されたクロック信号ＣＫＳＢの周期を計測することによって、原稿給送部６に収納された用紙のサイズを示すサイズ情報を取得することが可能になる。
【００３３】
次に、上記のように構成された複写機１の動作を説明する。図５は、制御部１０が、計測部１３として機能する場合の動作を説明するためのフローチャートである。また、図６は、クロック信号ＣＫＳＡの波形の一例を示す図である。図６（ａ）は、例えば手差しトレイ７にＡ４縦の用紙が収納されている場合のクロック信号ＣＫＳＡの波形の例であり、図６（ｂ）は、例えば手差しトレイ７にＢ４の用紙が収納されている場合のクロック信号ＣＫＳＡの波形の例である。
【００３４】
図５を参照して、まず、ステップＳ１において、計測部１３により、所定のサンプリング時間ｔｓ毎に、水晶発振回路２０ａから制御部１０へ出力されたクロック信号ＣＫＳＡの信号レベルが確認される。この場合、計測部１３は、クロック信号ＣＬＫと同期してプログラムを実行するので、所定ステップ数のプログラムを実行するのにかかる時間は一定となる。従って、計測部１３は、プログラムの実行にサンプリング時間ｔｓが必要となる所定のプログラムステップ数を実行する毎にクロック信号ＣＫＳＡの信号レベルを確認することによって、サンプリング時間ｔｓ毎にクロック信号ＣＫＳＡの信号レベルを確認するように構成しても良い。あるいは、サンプリング時間ｔｓ毎に割り込み処理を発生させる公知のタイマモジュールを用いて、サンプリング時間ｔｓ毎の割り込み処理によって、サンプリング時間ｔｓ毎に、クロック信号ＣＫＳＡの信号レベルを確認するように構成しても良い。
【００３５】
そして、例えば手差しトレイ７にＢ４の用紙が収納されている場合、図６（ｂ）において上向き矢印で示すタイミングで、計測部１３によってクロック信号ＣＫＳＡの信号レベルが確認され、クロック信号ＣＫＳＡが立ち上がった後、７回のレベル確認の間、クロック信号ＣＫＳＡがハイレベルで確認される。そして、計測部１３によって、８回目のレベル確認でクロック信号ＣＫＳＡがローレベルであることが確認されたとき、”７”がサイズ情報Ｘとして取得される。これにより、クロック信号ＣＫＳＡの１／２周期の時間を、サイズ情報Ｘとして取得することが可能になる。
【００３６】
なお、計測部１３は、サイズ情報としてクロック信号ＣＫＳＡのレベルがハイレベルである期間とローレベルである期間とを合わせた期間、すなわち１周期間にレベル確認を行った回数をサイズ情報Ｘとして取得してもよい。
【００３７】
次に、ステップＳ２において、計測部１３によって、制御部１０が備えるＲＯＭに記憶された変換テーブルに基づいて、サイズ情報Ｘから用紙サイズが判別される。例えば、手差しトレイ７に収納されている用紙は、計測部１３によって、サイズ情報Ｘの値に応じて、０＜Ｘ≦５のときは”Ａ４横”であると判断され、５＜Ｘ≦１０のときは”Ｂ４縦”又は”Ｂ５横”であると判断され、１０＜Ｘ≦１５のときは”Ａ４縦”又は”Ａ５横”であると判断され、１５＜Ｘ≦２０のときは”Ｂ５縦”であると判断され、２０＜Ｘ≦２５のときは”Ａ５縦”であると判断されるようにしても良い。
【００３８】
この場合、手差しトレイ７に収納される用紙の方向によって、”Ｂ４縦”と”Ｂ５横”、”Ａ４縦”と”Ａ５横”を判別することができないが、計測部１３は、さらに、手差しトレイ７に収納されている用紙の搬送方向の長さを検出する図略の縦方向センサによって検出された用紙の長さを表す情報に応じて、”Ｂ４縦”と”Ｂ５横”、”Ａ４縦”と”Ａ５横”を判別するようにしてもよい。
【００３９】
これにより、例えばサイズ情報Ｘが”７”であれば、計測部１３によって、手差しトレイ７に収納されている用紙は、”Ｂ４縦”又は”Ｂ５横”であると判断され、さらに図略の縦方向センサによって検出された用紙の長さを表す情報に応じて、その用紙が”Ｂ４縦”であるか、”Ｂ５横”であるかが判別される。
【００４０】
以上、ステップＳ１、Ｓ２の動作により、手差しトレイ７に収納されている用紙サイズが検出される。
【００４１】
また、原稿給送部６に収納されている原稿のサイズについても、計測部１３によって、ステップＳ１、Ｓ２と同様の動作によりクロック信号ＣＫＳＢからサイズ情報Ｘが計測され、原稿給送部６に収納されている原稿のサイズが検出される。
【００４２】
これにより、制御部１０は、例えば計測部１３によって、原稿給送部６に収納されている原稿がＡ４縦であることが検出された場合に、給紙カセット８１，８２，８３及び手差しトレイ７の中からＡ４縦の記録紙が収納されている収納部を選択すると共に、その選択した収納部から記録紙を繰り出すべく用紙搬送部４６へ制御信号を出力して記録紙を記録部４へ搬送させることができ、原稿と同じサイズの記録紙に画像を形成することが可能になる。また、例えば計測部１３によって、原稿給送部６に収納されている原稿がＡ４縦であり、手差しトレイ７に収納されている記録紙がＢ５縦であることが検出された場合、制御部１０は、記録部４に、原稿から読み取られた画像を縮小して手差しトレイ７に収納されているＢ５サイズの記録紙に画像形成させることが可能になる。
【００４３】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置について説明する。第２の実施形態に係る画像形成装置の一例である複写機１は、第１の実施形態に係る画像形成装置の一例である複写機１と同様に図１、図２、図３で示される。第２の実施形態に係る画像形成装置の一例である複写機１と、第１の実施形態に係る画像形成装置の一例である複写機１とは、水晶発振回路２０ａ、及び手差しトレイ７の構成が異なる。その他の構成は同様であるので、以下本実施の形態の特徴的な点について説明する。
【００４４】
図７は、第２の実施形態に係る画像形成装置の一例である複写機１の水晶発振回路２０ａと手差しトレイ７との構成を示す図である。図７に示す手差しトレイ７は、図４に示す手差しトレイ７が備えるボリューム抵抗器ＶＲ１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板を用い、その基板に接触するようにカーソル６４，６５に電極を設け、カーソル６４，６５の位置に応じて前記電極が前記導電体と接触または非接触となることにより構成されるスイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３を備える。そして、カーソル６４，６５の位置に応じてスイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３がオンオフするように構成されている。
【００４５】
図７に示す水晶発振回路２０ａは、コンデンサＣ１，Ｃ２、バリキャップダイオードＣＤ１，ＣＤ２、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５、Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８、インバータ２１，２２、及び水晶振動子Ｘ１を備える。抵抗Ｒ５、Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８は、それぞれ例えば２５０Ω、５００Ω、２５０Ω、１２５Ωの抵抗値にされている。水晶振動子Ｘ１の一端は、コンデンサＣ１とバリキャップダイオードＣＤ１とを介して回路グラウンドに接続され、水晶振動子Ｘ１の他端は、コンデンサＣ２とバリキャップダイオードＣＤ２とを介して回路グラウンドに接続されている。
【００４６】
また、水晶振動子Ｘ１とコンデンサＣ１との接続点にインバータ２１の入力端子が接続され、インバータ２１の出力端子は制限抵抗Ｒ１を介して水晶振動子Ｘ１とコンデンサＣ２との接続点に接続されている。また、インバータ２１の入出力端子間には、帰還抵抗Ｒ２が接続されている。そして、インバータ２１の出力信号が、インバータ２２により波形反転されると共に波形整形されてクロック信号ＣＫＳＡとして制御部１０へ出力される。そして、コンデンサＣ１とバリキャップダイオードＣＤ１との接続点は、抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ５とを介して回路電源に接続され、コンデンサＣ２とバリキャップダイオードＣＤ２との接続点は、抵抗Ｒ４を介して抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ５との接続点に接続されている。
【００４７】
また、抵抗Ｒ６及びスイッチＳＷ１の直列回路と、抵抗Ｒ７及びスイッチＳＷ２の直列回路と、抵抗Ｒ８及びスイッチＳＷ３の直列回路とが並列に接続されている。そして、抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ５との接続点は、抵抗Ｒ６及びスイッチＳＷ１の直列回路と、抵抗Ｒ７及びスイッチＳＷ２の直列回路と、抵抗Ｒ８及びスイッチＳＷ３の直列回路とが並列に接続された並列回路を介して回路グラウンドに接続されている。
【００４８】
この場合、図７に示す水晶発振回路２０ａが出力するクロック信号ＣＫＳＡの周波数ｆは、図４に示す水晶発振回路２０ａの場合と同様に、式（１）で与えられる。
【００４９】
ここで、バリキャップダイオードＣＤ１，ＣＤ２の容量ＣＤ１，ＣＤ２は、バリキャップダイオードＣＤ１，ＣＤ２に印加される電圧に応じて変化する。一方、バリキャップダイオードＣＤ１，ＣＤ２に印加される電圧は、抵抗Ｒ６及びスイッチＳＷ１の直列回路と、抵抗Ｒ７及びスイッチＳＷ２の直列回路と、抵抗Ｒ８及びスイッチＳＷ３の直列回路とが並列に接続された並列回路の抵抗値に応じて変化する。この並列回路の抵抗値は、手差しトレイ７に収納された用紙のサイズに応じてスイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３がオンオフすることにより変化する。従って、手差しトレイ７に収納された用紙のサイズに応じて容量ＣＤ１，ＣＤ２が変化する結果、式（１）に基づいてクロック信号ＣＫＳＡの周波数ｆが変化する。
【００５０】
これにより、制御部１０は、図７に示す水晶発振回路２０ａから出力されたクロック信号ＣＫＳＡの周期を計測することによって、手差しトレイ７に収納された用紙のサイズを示すサイズ情報を取得することが可能になり、計測部１３によって、ステップＳ１、Ｓ２の動作が実行されることにより、手差しトレイ７に収納されている用紙サイズが検出される。
【００５１】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態に係る画像形成装置について説明する。第３の実施形態に係る画像形成装置の一例である複写機１は、第２の実施形態に係る画像形成装置の一例である複写機１と同様に図１、図２、図３で示される。第３の実施形態に係る画像形成装置の一例である複写機１と、第２の実施形態に係る画像形成装置の一例である複写機１とは、水晶発振回路２０ａ、及び手差しトレイ７の構成が異なる。その他の構成は同様であるので、以下本実施の形態の特徴的な点について説明する。
【００５２】
図８は、第３の実施形態に係る画像形成装置の一例である複写機１の水晶発振回路２０ａと手差しトレイ７との構成を示す図である。図８に示す手差しトレイ７は、図７に示す手差しトレイ７の場合と同様に構成されるスイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３を備え、カーソル６４，６５の位置に応じてスイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３がオンオフするように構成されている。これにより、手差しトレイ７に収納された用紙のサイズに応じてスイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３がオンオフする組み合わせパターンが変化するようにされている。
【００５３】
図８に示す水晶発振回路２０ａは、図７に示す水晶発振回路２０ａが備えるコンデンサＣ１、バリキャップダイオードＣＤ１，ＣＤ２、及び抵抗Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５、Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８を備えない。そして、図８に示す水晶発振回路２０ａは、コンデンサＣ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５、抵抗Ｒ１，Ｒ２、インバータ２１，２２、及び水晶振動子Ｘ１を備える。
【００５４】
図８に示す水晶発振回路２０ａにおいて、水晶振動子Ｘ１の一端はインバータ２１の入力端子に接続され、水晶振動子Ｘ１の他端は、コンデンサＣ２を介して回路グラウンドに接続されている。また、インバータ２１の出力端子は制限抵抗Ｒ１を介して水晶振動子Ｘ１とコンデンサＣ２との接続点に接続されている。また、インバータ２１の入出力端子間には、帰還抵抗Ｒ２が接続されている。そして、インバータ２１の出力信号が、インバータ２２により波形反転されると共に波形整形されてクロック信号ＣＫＳＡとして制御部１０へ出力される。
【００５５】
また、スイッチＳＷ１及びコンデンサＣ５の直列回路と、スイッチＳＷ２及びコンデンサＣ４の直列回路と、スイッチＳＷ３及びコンデンサＣ３の直列回路とが並列に接続されている。そして、水晶振動子Ｘ１とインバータ２１との接続点は、スイッチＳＷ１及びコンデンサＣ５の直列回路と、スイッチＳＷ２及びコンデンサＣ４の直列回路と、スイッチＳＷ３及びコンデンサＣ３の直列回路とが並列に接続された並列回路を介して回路グラウンドに接続されている。
【００５６】
この場合、コンデンサＣ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５の容量を、それぞれＣ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５、水晶振動子Ｘ１の等価直列インダクタンスをＬ、発振回路の配線パターンのパターン容量とインバータ２１，２２の入出力容量との合計をＣＳとすると、図８に示す水晶発振回路２０ａから出力されるクロック信号ＣＫＳＡの周波数ｆは、下記の式（２）で与えられる。
【００５７】
【数２】
ここで、コンデンサＣ３，Ｃ４，Ｃ５は、それぞれスイッチＳＷ３，ＳＷ２，ＳＷ１がオンしたとき水晶振動子Ｘ１に接続される一方、スイッチＳＷ３，ＳＷ２，ＳＷ１がオフしたときは水晶振動子Ｘ１に接続されない。従って、式（２）において、容量Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５は、それぞれスイッチＳＷ３，ＳＷ２，ＳＷ１がオフしているときはゼロとなり、スイッチＳＷ３，ＳＷ２，ＳＷ１がオンしているときだけ各コンデンサの容量Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５がその値を持つ。
【００５９】
従って、手差しトレイ７に収納された用紙のサイズに応じてスイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３がオンオフする組み合わせパターンが変化する結果、式（２）に基づいてクロック信号ＣＫＳＡの周波数ｆが変化する。
【００６０】
これにより、制御部１０は、図８に示す水晶発振回路２０ａから出力されたクロック信号ＣＫＳＡの周期を計測することによって、手差しトレイ７に収納された用紙のサイズを示すサイズ情報を取得することが可能になり、計測部１３によって、ステップＳ１、Ｓ２の動作が実行されることにより、手差しトレイ７に収納されている用紙サイズが検出される。
【００６１】
なお、水晶発振回路２０ｂ及び原稿給送部６の構成についても、図７及び図８に示す水晶発振回路２０ａ及び手差しトレイ７と同様にしてもよい。
【００６２】
また、本発明に係る用紙サイズ検知装置を複写機に用いる例を示したが、複写機に限られず、例えばプリンタ、ファクシミリ等の他の画像形成装置が備える用紙サイズ検知装置として用いてもよい。
【００６３】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、水晶発振回路によって生成されたクロック信号の周期を、用紙サイズを示すサイズ情報として計測することができるので、用紙サイズを検出するための回路コストを低減することができる。
【００６４】
請求項２及び３に記載の発明によれば、収納部に収納された用紙のサイズに応じて水晶振動子の負荷容量を変化させることができる。
【００６５】
請求項４に記載の発明によれば、収納部に収納された用紙のサイズ情報を、廉価な回路を用いて検知することができる。
【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断面図である。
【図２】図１に示す複写機の構成の一例を示す概略ブロック図である。
【図３】手差しトレイの外観を示す斜視図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置が備える水晶発振回路の構成を説明するための図である。
【図５】図１に示す複写機の動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】クロック信号ＣＫＳＡの波形の一例を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置が備える水晶発振回路の構成を説明するための図である。
【図８】本発明の第３の実施形態に係る画像形成装置が備える水晶発振回路の構成を説明するための図である。
【符号の説明】
１ 複写機
２ 本体部
４ 記録部
５ 原稿読取部
６ 原稿給送部（収納部）
７ 手差しトレイ（収納部）
１０ 制御部
１２ 水晶発振器
１３ 計測部
２０ａ，２０ｂ 水晶発振回路
４６ 用紙搬送部
６１ 原稿載置部
６３ 原稿搬送機構
６４，６５，７２，７３ カーソル
７１ 用紙載置トレイ
８１，８２，８３ 給紙カセット（収納部）
Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５ コンデンサ
ＣＤ１，ＣＤ２ バリキャップダイオード
Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８ 抵抗
ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３ スイッチ（用紙サイズ検出部）
ＶＲ１，ＶＲ２ ボリューム抵抗器（用紙サイズ検出部）
Ｘ１ 水晶振動子
Claims (4)
- 収納部に収納された用紙のサイズを検出する用紙サイズ検出部を備えた用紙サイズ検知装置において、
水晶振動子を用いた水晶発振回路と、
前記水晶発振回路によって生成されたクロック信号の周期を、用紙サイズを示すサイズ情報として計測する計測部とを備え、
前記用紙サイズ検出部は、前記水晶振動子の負荷容量を、前記検出した用紙のサイズに応じて変化させることを特徴とする用紙サイズ検知装置。 - 前記水晶振動子の少なくとも一端にバリキャップダイオードが接続され、
前記用紙サイズ検出部は、前記検出する用紙のサイズに応じた電圧を、前記バリキャップダイオードに印加することにより、前記水晶振動子の負荷容量を変化させることを特徴とする請求項１記載の用紙サイズ検知装置。 - 前記用紙サイズ検出部は、前記検出する用紙のサイズに応じてオンオフするスイッチと、
前記スイッチを介して前記水晶振動子の少なくとも一端に接続されるコンデンサとを備えることを特徴とする請求項１記載の用紙サイズ検知装置。 - 請求項１〜３のいずれかに記載の用紙サイズ検知装置を備え、
前記収納部は、複数種類のサイズの異なる用紙を、原稿又は記録紙として収納可能に構成され、
前記収納部に収納された用紙の前記サイズ情報を検知することを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003143456A JP2004345778A (ja) | 2003-05-21 | 2003-05-21 | 用紙サイズ検知装置及びそれを用いた画像形成装置 |
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| JP2003143456A JP2004345778A (ja) | 2003-05-21 | 2003-05-21 | 用紙サイズ検知装置及びそれを用いた画像形成装置 |
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|---|---|
| JP2004345778A true JP2004345778A (ja) | 2004-12-09 |
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| JP (1) | JP2004345778A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112965353A (zh) * | 2020-02-19 | 2021-06-15 | 京瓷办公信息系统株式会社 | 开关状态检测装置以及图像形成装置 |
-
2003
- 2003-05-21 JP JP2003143456A patent/JP2004345778A/ja not_active Withdrawn
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| CN112965353B (zh) * | 2020-02-19 | 2024-03-12 | 京瓷办公信息系统株式会社 | 开关状态检测装置以及图像形成装置 |
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