JP2007008704A - 媒体認識装置 - Google Patents

Abstract

【課題】用紙サイズ検出と用紙種別検出を行うためにはそれぞれ別に検出センサを持つ必要があり、その場合コストが上がってしまうという課題があった。
【解決手段】光学式センサと、読取用パターンを付加したオートシートフィーダからなり、前記光学式センサが前記読取用パターンの読取値から位置を検出することにより用紙サイズを判別する手段と、用紙種類を判別する手段を兼用する。
【選択図】 図１

Description

本発明は複数の異なるサイズの用紙が収容可能な給紙部にセットされた用紙のサイズを検出する用紙サイズ検出装置およびセットされた用紙の種別を判別する用紙種別判別装置に係わる媒体認識装置に関し、特に複写機やプリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置の給紙装置に適用される用紙サイズ検出装置および用紙種類判別装置に関する。

近来、パーソナルコンピュータやワードプロセッサ等の出力装置として、インクジェットプリンタ等のプリンタが利用されており、これらのプリンタの給紙部には所望サイズの用紙が収容される給紙部にセットされて一枚ずつ繰り出して供給する。この場合に印字データにマッチした用紙のサイズで印字する必要があり、収容された用紙が所望サイズであるかを検出して、サイズが異なる場合にはアラームを出すようになっているが、サイズ検出機構が簡単でコストの安い用紙サイズ検出手段が望まれる。従来用紙サイズの検出方法としては、用紙をセットする部分に数個のスイッチを設けて用紙がセットされたときに押されるスイッチの箇所から用紙サイズを判別するものや、特許文献１では抵抗の電圧値から判別するもの、特にインクジェットプリンタにおいては、キャリッジに搭載した反射型光学センサで用紙を走査することにより、用紙サイズを判別する方法などが行われている。

また、何れの記録方式においても、トナーと呼ばれる顔料系粉体やインクを紙やフィルム等の被記プリント体に付着させてプリントを行うようになっている。このようなプリント装置におけるプリント品位は被プリント媒体に依存するところが大きい。そこで、従来より、被プリント媒体の種類を判別し、その種別のインク吸収速度などに応じたプリント制御を行うことによって、被プリント媒体の種別に応じた最適なプリントを行うことが望ましい。このため印刷装置等にセットされた用紙の種類を判別するための技術が種々開発されている。これらの技術は大半が光学式センサを用いたものであり、例えば、特許文献２、特許文献３、特許文献４および特許文献５等に記載されたものが知られている。いずれの技術においても発光素子と受光素子を１個または２個組み合わせた用紙種類識別装置となっている。
特開平５−１０５２６６号公報 特開平２−５６３７５号公報 特開平６−５６３１３号公報 特開平１０−１９８１７４号公報 特開平１０−１９８０９３号公報

上記従来例では、用紙サイズ検出と用紙種別検出を行うためにはそれぞれ別に検出センサを持つ必要があり、その場合コストが上がってしまうという問題があった。

本発明は、以上の点に着目して成されたもので、用紙サイズの検出と用紙種別の判別を１つのセンサで兼用することができ、コストを削減することができる媒体認識装置を提供することを目的とする。

本発明の媒体認識装置は、光学式センサと、読取用パターンを付加したオートシートフィーダからなり、前記光学式センサが、前記読取用パターンの読取値から位置を検出することにより用紙サイズを判別する手段と、用紙種類を判別する手段を兼用することにより、一つのセンサで二つの機能を兼用することができる。

本発明の媒体認識装置によれば、用紙サイズの検出と用紙種別の判別を１つのセンサで兼用することができ、コストの削減になる。

以下本発明を実施するための最良の形態を、実施例により詳しく説明する。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施例の形態を図１に示すようなインクジェット方式の記録装置を例に説明する。図１において、オートシートフィーダは、記録用紙１０６が積載される給紙トレイ１０９と、給紙トレイ１０９に積載された記録用紙１０６を１枚ずつ送り出すための給紙ローラ１０２とを有する。紙送りローラ１０３はオートシートフィーダから送り出された記録用紙１０６を矢印方向に搬送するためのものであり、紙送りローラ１０３により搬送された記録用紙１０６はプラテン１０４上を通り、排紙ローラ１０５により排出される構成となっている。

キャリッジ１０１は、記録用紙１０６を間において、プラテン１０４と対向する位置に、記録用紙１０６の被記録面と平行で、かつ、記録用紙１０６の搬送方向である矢印方向と垂直な方向（主走査方向）に往復走査可能にシャフト１０８に滑動可能に支持される。キャリッジ１０１には、記録信号に基づいて記録を行うための印字ヘッドが着脱可能に搭載されている。印字ヘッドとしては、電気熱変換体によって印加される熱エネルギにより、インクに生ずる膜沸騰を利用して吐出口よりインクを吐出させるインクジェットヘッドが用いられる。

上記構成に基づき、オートシードフィーダにセットされた記録用紙１０６は、給紙ローラ１０２により、紙送りローラ１０３まで給紙され、紙送りローラ１０３により記録位置まで搬送される。記録用紙１０６がプラテン１０４まで送られたところで、キャリッジ１０１は主走査方向に走査され、印字ヘッドが記録用紙１０６に画像を形成する。この後、画像の形成された記録用紙１０６は排紙ローラ１０５により排紙される。上述の動作により１ページ分の画像が形成される。

用紙種類の識別は図３，図５に示すように、ＬＥＤなどの発光素子２０１から照射された光が用紙表面で反射されて受光素子で受光される過程において、正反射成分受光素子２０２と混合反射成分受光素子２０３の二つの素子に受光され、用紙表面で反射される反射光を正反射光と混合反射光とに区分する。正反射成分受光素子２０２、混合反射成分受光素子２０３それぞれのアナログ出力は、増幅回路３０２で増幅されＡＤ変換回路３０３でデジタル値に変換される。ＣＰＵ３０４は、デジタル化された正反射受光成分及び混合反射受光成と、図示しないメモリに格納された用紙種別ごとの基準値とを比較することにより、給紙トレイ１０９にセットされた用紙１０６の種別を判定する。

また、用紙サイズの識別は用紙固定レバーの位置を用紙サイズとして判定する。光学式センサは前記用紙種類識別に使用する光学式センサが機能を兼用する。このとき光学センサ受光素子の正反射成分出力のみまたは混合反射成分のみを参照して反射成分の大小から位置を検出してもよい。

図５に示すように光学式センサからのアナログ出力は、増幅回路３０２で増幅され、ＡＤ変換回路３０３でデジタル値に変換されたのち、ＣＰＵ３０４は図示しないメモリに格納された用紙サイズごとの基準値とを比較することにより固定レバー位置を判定する。位置検出用の読取パターン１１２は図４（ａ）のようなグラデーションパターンだけでなく図４（ｂ）のようなクサビ型に黒部分と白部分が傾斜したパターンでもよく、もちろんその他反射成分の大小比較が可能なパターンであれば良い。

（実施例１）
図１に示すように給紙トレイ上には、用紙固定レバー１１１及び、読取パターン１１２が搭載されている。図２は本発明における実施例１の給紙トレイ１０９を示す図である。給紙トレイ１０９には位置検知用読み取りパターン１０２、用紙固定用レバー１０３、および点線で示す部分に光学式センサが設置される。光学式センサは図４のような発光素子２０１、正反射成分受光素子２０２、混合反射成分受光素子２０３で構成される。光学式センサは、用紙固定固定レバー１１１の穴を通して給紙トレイ１０９に設置された位置検知用読取パターン１１２をで読み取る。

図７に従って用紙サイズと用紙種類を判定する動作について説明する。まず、記録装置本体のキースイッチまたは記録装置に接続されたＰＣから印刷命令が出されると、記録装置は、用紙トレイ１０９にセットされている用紙１０６が交換されたかどうかをユーザに選択させる。図示しないＬＣＤなどの表示装置と図示しないキースイッチによって、ユーザはＹｅｓ／Ｎｏを選択する（Ｓ１０１）。Ｙｅｓの場合、ユーザは用紙１０６を用紙トレイ１０９に設置する前に、用紙固定レバー１１１を用紙１０６のサイズにあわせて設定する（Ｓ１０２）。その後、用紙固定レバー付属の光学センサ（図２のセンサ読取設置位置に設置）が読み取りパターン１１２を読み取り（Ｓ１０３）、光学センサの出力値から用紙固定レバー１１１の位置を検出する（Ｓ１０４）。ユーザが給紙トレイ１０９に用紙をセットした後（Ｓ１０５）、光学式センサが用紙１０６表面を読取り用紙種別を判定する（Ｓ１０６）。

Ｓ１０３、Ｓ１０５において光学センサが読み取った用紙サイズ及び用紙種別情報は印刷制御部３０５に送信され、またメモリに保存される（Ｓ１０７）。ユーザがＮｏを選択した場合、前回印刷時にＳ１０７で保存された用紙サイズ・用紙種別情報を図示しないメモリからＣＰＵ３０４が読み出し（Ｓ１０９）、用紙サイズ・用紙種別を印刷制御部３０５に送信する（Ｓ１１０）。印刷制御部３０５は用紙サイズ及び用紙種別情報を元に印刷を行う（Ｓ１０８）。また、光学式センサは、用紙種別・用紙サイズ識別動作を行う前に、例えば読取パターン１１２の右端の白色部分でキャリブレーションを行い、光学センサの個体差を吸収することができる。

（実施例２）
次に本発明の実施例２について説明する。

図６は本発明の実施例２における用紙固定レバー１１１（図１，図２）の形状を示す図である。用紙固定レバー１１１はつまみ部４０１、ばね４０２、レバー固定部４０３、光学センサ４０４、スイッチ４０６で構成される。

図６（ｂ）は用紙固定レバー位置をユーザが変更するときの用紙固定レバー１１１の状態を示す図である。ユーザがつまみ部４０１をつまむことでばね４０２によりレバー固定部４０３の接地が浮いた状態になり用紙固定レバーが可動するとともに、光学センサ４０４の傾斜が変化し、このとき光学センサ４０４は用紙固定レバー位置検出用の読取パターン１１２を読み取ることができる。

図６（ａ）は用紙固定レバー位置を変更しないときの用紙固定レバーの状態を示している。ユーザにより、つまみ部４０１に圧力が加わっていないため、光学センサ４０４は給紙トレイ１０９にセットされた用紙１０６の表面を読み取ることができる読取位置に設定されている。ユーザが用紙１０６を給紙トレイ１０９にセットし、用紙固定レバー１１１を用紙サイズに合わせてスライドさせている間はつまみ部４０１に圧力が加わっており光学センサ４０４は読取パターン１１２部分を読み取る。用紙固定レバー位置が、セットされた用紙１０６のサイズに合うように設定されたときには、ユーザがつまみ部４０１を放すため、光学センサ４０４はセットされた用紙１０６の表面を読み取ることができる。

よって、ユーザが用紙１０６を給紙トレイ１０９にセットする動作の間に、光学センサ４０４が読み取りパターン１１２と用紙１０６表面の両方を読み取ることができるため、用紙種類の識別と用紙サイズの識別を一つの光学センサ４０４で兼用させることが可能である。光学センサ４０４の読取方向が用紙１０６表面に設定されているか、読取パターン１１２に設定されているかを判定する方法は、スイッチ４０６のＯＮ／ＯＦＦで判断してもよいし、もちろん光学センサのアナログ出力値からのみ判断しても良い。

本発明の実施例の形態を示す図である。 本発明の実施例１の給紙トレイを示す図である。 本発明の実施例の光学式センサからのアナログ出力を示す図である。 本発明の実施例の位置検出用の読取パターンを示す図である。 本発明の実施例の光学式センサからのアナログ出力を示す図である。 本発明の実施例２における用紙固定レバーの形状を示す図である。 実施例の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１０１ キャリッジ
１０２ 給紙ローラ
１０３ 紙送りローラ
１０４ プラテン
１０５ 排紙ローラ
１０６ 記録用紙
１０８ シャフト
１０９ 給紙トレイ
１１１ 用紙固定レバー
１１２ 読取パターン

Claims (3)

1. 光学式センサと、
   読取用のパターンを付加したオートシートフィーダと、
   前記光学式センサによる前記読取用パターンの位置を検出することにより用紙サイズを判別する手段と、
   を有することを特徴とする媒体認識装置。
2. 請求項１記載の媒体認識装置において、前記光学式センサが用紙種類を判別する手段を兼用することを特徴とする媒体認識装置。
3. 請求項２記載の媒体認識装置において、
   用紙固定レバーを有し、
   前記光学式センサが前記用紙固定レバーに付属の光学式センサであって、
   前記固定レバー付属の光学式センサが、前記読取用パターンから前記レバーの位置を検出する手段とオートシートフィーダに積載された用紙の種類を検出する手段と、
   を有することを特徴とする媒体認識装置。