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】
【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
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 |
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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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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 |
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2003
- 2003-05-21 JP JP2003143456A patent/JP2004345778A/ja not_active Withdrawn
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