JP2007008725A - 用紙検出装置および印刷方法 - Google Patents

Abstract

【課題】給紙手段から引き出されて移送される用紙のサイズを検出することの可能な用紙検出装置および印刷方法を提供する。
【解決手段】本発明の用紙検出装置３０は、光源１００と、光源１００から出射される光を検出する光センサ２００と、用紙移送経路２０の一側に設けられ、光源１００から出射された光を用紙の幅方向の複数の位置に照射するための複数の発光用光ファイバ５１、５２，５３，５４，５５と、用紙移送経路２０の一側と対向する他側に設けられ、複数の発光用光ファイバ５１、５２，５３，５４，５５から照射された光を光センサ２００に案内する複数の受光用光ファイバ６１，６２，６３，６４，６５と、光センサ２００により検出される光量に基づいて用紙のサイズを判別する判別手段７０とを備える。これにより、一つの光源および一つの光センサを利用して用紙のサイズを判別できる。
【選択図】図２

Description

本発明は、用紙検出装置およびこれを用いた印刷機の印刷方法に関する。

印刷機は、記録媒体として異なるサイズ（幅および長さ）を有する多様な種類の用紙を使用し、それらの用紙を積載する一つ以上の給紙手段を備える。給紙手段は、規格用紙を積載する給紙カセットまたは規格外の用紙を積載する多目的トレイを含む。印刷するときには、印刷画像のサイズに合う用紙を積載した給紙手段から用紙を引き出す。しかし、給紙手段に印刷画像と異なるサイズの用紙（例えば、印刷画像より小さい用紙）が積載された場合に、その用紙をそのまま引き出して画像を印刷すると、画像の一部が欠落してしまう。

用紙は、その幅方向の中央線または一側のエッジを基準（移送基準）として移送される。中央線を基準とする場合をセンタフィーディング、一側のエッジを基準とする場合をサイドフィーディングという。このとき、用紙の移送基準および幅に合わせて、印刷ユニットの幅方向の印刷開始および終了タイミングを調節する必要がある。

特開２０００−２３４９１１号公報

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、給紙手段から引き出されて移送される用紙のサイズを検出することの可能な、新規かつ改良された用紙検出装置およびこれを用いた印刷機の印刷方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、用紙移送経路を通じて移送される用紙のサイズを検出する用紙検出装置が提供される。かかる用紙検出装置によれば、光源と、光源から出射される光を検出する光センサと、用紙移送経路の一側に設けられ、光源から出射された光を用紙の幅方向の複数の位置に照射するための複数の発光用光ファイバと、用紙移送経路の一側と対向する他側に設けられ、複数の発光用光ファイバから照射された光を光センサに案内する複数の受光用光ファイバと、光センサにより検出される光量に基づいて用紙のサイズを判別する判別手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、一つの光源および一つの光センサを利用して用紙のサイズを判別できる。また、光検出の角度範囲が小さい光センサを使用でき、光源としても光量が比較的少ないものを使用できて用紙検出装置の低コスト化が可能である。また、光源と光センサの設置に対する制約がないため、印刷機の設計自由度を向上させる。

また、本発明の別の観点によれば、用紙移送経路を通じて移送される用紙のサイズを検出する用紙検出装置が提供される。かかる用紙検出装置は、用紙移送経路の基準エッジに隣接して設けられ、用紙移送経路に移送される用紙の検出状態によって、用紙がサイドフィーディング方式で移送されるか、またはセンタフィーディング方式で移送されるかを検出するフィーディング方式検出用センサと、サイドフィーディング方式で移送される用紙のサイズを検出する複数の第１センサと、センタフィーディング方式で移送される用紙のサイズを検出する複数の第２センサと、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、フィーディング方式検出用センサにより用紙の移送方式を検出することができ、第１センサおよび第２センサにより、用紙のサイズを検出することができる。これにより、用紙のサイズと画像のサイズの不一致を防止できる。

フィーディング方式検出用光センサは、センタフィーディング方式で移送される移送可能な最大用紙の基準エッジ側のエッジである第２エッジの外側に位置することが望ましい。すなわち、フィーディング方式検出用光センサは、第２エッジと、基準エッジとの間に設けることができる。

ここで、複数の第１センサは、サイドフィーディング方式で移送される用紙の、基準エッジの反対側エッジである第１エッジの内側、すなわち、第１エッジと基準エッジとの間に設けられる。一方、複数の第２センサは、センタフィーディング方式で移送される用紙の第２エッジの内側、すなわち、用紙の中心を対応させる中心線と、第２エッジとの間に設けられる。

また、本発明にかかる用紙検出装置は、サイドフィーディング方式で移送される用紙の第１エッジの外側に位置して、複数の第１センサと対をなす複数の第３センサと、センタフィーディング方式で移送される用紙の第２エッジの外側に位置して、複数の第２センサと対をなす複数の第４センサと、をさらに備えることもできる。すなわち、第３センサは、第１センサと対をなすように、第１エッジを挟んで設けられ、第４センサは、第２センサと対をなすように、第２エッジを挟んで設けられる。そして、第１〜第４センサの用紙検出状態の変化に基づいて、移送される用紙の斜行状態を検出する。このとき、第１エッジから各第１センサまでの距離、第１エッジから各第３センサまでの距離、第２エッジから各第２センサまでの距離、および第２エッジから各第４センサまでの距離は、許容可能な斜行量と等しい。

このように第３センサおよび第４センサを設けることにより、用紙の移送方式、用紙のサイズに加えて用紙の斜行を検出することができる。これにより、用紙のサイズと画像のサイズの不一致、斜行に起因する印刷の不良を防止できる。

また、用紙の一面に光を照射する光源をさらに備え、フィーディング方式検出用センサおよび複数の第１〜第４センサは、用紙の他面側に設けられた、光を検出する光センサとすることができる。

さらに、一端部が光源と連結され、他端部がそれぞれフィーディング方式検出用センサ、および第１〜第４センサと対向するように設けられた複数の光ファイバをさらに備えることもできる。このとき、光源は一つであってもよく、複数の光ファイバの入光部を通じて光を照射する複数の光源であってもよい。

また、フィーディング方式検出用センサ、第１〜第４センサは、用紙の他面側の用紙移送経路に設けられた光センサであり、フィーディング方式検出用センサ、第１〜第４センサと対向して設けられ、用紙の一面に光を照射する複数の光源をさらに備えるようにしてもよい。

また、本発明の別の観点によれば、用紙の一面に光を照射する光源と、入光部が用紙の他面側に用紙移送経路の基準エッジに隣接して設けられたフィーディング方式検出用光ファイバと、フィーディング方式検出用光ファイバの出光部と連結されて、用紙がサイドフィーディング方式で移送されるか、またはセンタフィーディング方式で移送されるかを検出するフィーディング方式検出用光センサと、を備える用紙検出装置が提供される。

ここで、フィーディング方式検出用光ファイバの入光部は、センタフィーディング方式によって移送可能な最大用紙サイズのエッジであって、基準エッジ側のエッジである第２エッジと、基準エッジとの間に位置する。

さらに、サイドフィーディング方式で移送される用紙のサイズを検出する複数の第１光センサと、センタフィーディング方式で移送される用紙のサイズを検出する複数の第２光センサと、を備えることできる。

このとき、サイドフィーディング方式で移送される用紙の基準エッジの反対側のエッジである第１エッジと基準エッジとの間に設けられる入光部と、複数の第１光センサと連結された出光部とを備える複数の第１光ファイバと、センタフィーディング方式で移送される用紙の中心を対応させる中心線と第２エッジとの間に設けられる入光部と、複数の第２光センサと連結された出光部とを備える複数の第２光ファイバと、をさらに備える。

また、複数の第１光センサ、複数の第２光センサと対応して設けられ、移送される用紙の斜行状態を検出する、複数の第３光センサおよび複数の第４光センサをさらに備えてもよい。

このとき、入光部が第１エッジと基準エッジとの間に位置し、出光部が複数の第３光センサと連結された複数の第３光ファイバと、入光部が第２エッジと基準エッジとの間に位置し、出光部が複数の第４光センサと連結された複数の第４光ファイバと、をさらに備えることもできる。そして、第１エッジから各第１光ファイバの入光部までの距離、第１エッジから各第３光ファイバの入光部までの距離、第２エッジから各第２光ファイバの入光部までの距離、および第２エッジから各第４光ファイバの入光部までの距離は、許容可能な斜行量とそれぞれ等しくなるように構成される。

また、一端部が光源と連結され、他端部がそれぞれフィーディング方式検出用光ファイバ、第１〜第４光ファイバの入光部と対向するように設けられた、複数の第５光ファイバをさらに備えてもよい。ここで、光源は、一つでもよく、複数の第５光ファイバの入光部を通じて光を照射する複数の光源であってもよい。

さらに、本発明の別の観点によれば、用紙移送経路の基準エッジに隣接して設けられたフィーディング方式検出用センサの用紙検出状態に基づいて、用紙がサイドフィーディング方式で移送されるか、またはセンタフィーディング方式で移送されるかをチェックする移送方式チェックステップと、移送される用紙のサイズを検出する用紙サイズ検出ステップと、検出された用紙移送方式および用紙のサイズに合わせて、印刷ユニットの幅方向の印刷開始および終了タイミングを調節する調節ステップを含む、印刷方法が提供される。

ここで、印刷方法は、検出された用紙のサイズが印刷される画像のサイズと異なるときには、ユーザインターフェース手段を通じてユーザに通知する通知ステップをさらに含むこともできる。

また、用紙サイズ検出ステップは、用紙がサイドフィーディング方式で移送される場合に、基準エッジの反対側エッジである用紙の第１エッジの内側、すなわち第１エッジと基準エッジとの間に設けられた複数の第１センサの用紙検出状態に基づいて、用紙のサイズを検出する第１の検出ステップと、用紙がセンタフィーディング方式で移送される場合に、基準エッジ側のエッジである用紙の第２エッジの内側、すなわち第２エッジと基準エッジとの間に設けられた複数の第２センサの用紙検出状態に基づいて、用紙のサイズを検出する第２の検出ステップをさらに含むこともできる。

さらに、本発明の印刷方法は、移送される用紙の斜行量が許容可能な斜行量を超えるか否かを検出する斜行量検出ステップをさらに含むこともできる。このとき、斜行量検出ステップにおいて検出された用紙の斜行量が許容可能な斜行量を超える場合には、実行中である印刷を中断して再印刷が行われるようにしてもよい。

斜行量検出ステップは、サイドフィーディング方式で移送される用紙の第１エッジの両側に、第１エッジから許容可能な斜行量ほど離隔されて設けられた複数の第１センサおよび第３センサと、センタフィーディング方式で移送される用紙の第２エッジの両側に、第２エッジから許容可能な斜行量ほど離隔されて設けられた複数の第２センサおよび第４センサとの用紙検出状態の変化に基づいて、用紙の斜行量が許容可能な斜行量を超えるか否かを検出するようにしてもよい。

また、複数の第１センサおよび複数の第２センサの用紙検出状態に基づいて、移送される用紙のサイズを検出するステップをさらに含むこともできる。

ここで、光源から照射される光を複数の光センサにそれぞれ案内する、複数の発光用光ファイバをさらに備えることもできる。

以上説明したように本発明によれば、給紙手段から引き出されて移送される用紙のサイズを検出することの可能な用紙検出装置およびこれを用いた印刷機の印刷方法を提供することができる。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態にかかる印刷機について説明する。なお、図１は、本発明にかかる用紙検出装置および印刷方法が適用された印刷機を示す構成図である。

本実施形態の印刷機は、電子写真方式により用紙に画像を印刷する印刷ユニット１０を備える。印刷ユニット１０は、感光ドラム１と、帯電ローラ２と、露光器７と、現像ローラ４と、転写ローラ５と、定着器８とを備える。

感光ドラム１は、円筒状のドラムの外周に光導電性層が形成されている。帯電ローラ２は、感光ドラム１を均一な電位で帯電させる帯電器の一例であり、帯電バイアスが印加される。帯電ローラ２は、感光ドラム１の外周面と接触または非接触状態で回転しつつ電荷を供給して、感光ドラム１の外周面に均一な電位を有させる機能部である。帯電器として、帯電ローラ２の代わりに、例えばコロナ放電器（図示せず）を用いてもよい。

露光器７は、感光ドラム１に画像情報に該当する光を走査して静電潜像を形成する機能部である。露光器７としては、一般的にレーザダイオードを光源として使用するＬＳＵ（Ｌａｓｅｒ Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｕｎｉｔ）が用いられる。現像ローラ４は、接触現像方式の場合には、感光ドラム１の外周面と接触させて回転され、非接触現像方式の場合には、感光ドラム１の外周面と現像ギャップ程度離隔されて回転される。ここで、現像ギャップは、数十〜数百ミクロンであることが望ましい。現像ローラ４には、トナーチャンバー６に受容されたトナーを感光ドラム１に形成された静電潜像に供給して、トナー画像を形成させるための現像バイアスが印加される。

転写ローラ５は、感光ドラム１と対面して位置する。転写ローラ５には、感光ドラム１に形成されたトナー画像を用紙に転写するための転写バイアスが印加される。クリーニングブレード３は、トナー画像が用紙に転写された後、感光ドラム１の外周面に残留する廃トナーを除去する。定着器８は、一対のローラが互いに噛み合って回転されるものである。一対のローラのうち少なくともいずれか一つには、トナー画像を加熱するための加熱手段（図示せず）が設けられる。

かかる構成による画像形成過程を説明すれば、帯電ローラ２により感光ドラム１の外周面が均一な電位に帯電される。露光器７により画像情報に該当する光が回転する感光ドラム１に走査されると、光が走査された部分は抵抗が減少し、かつ感光ドラム１の外周面に付着された電荷が抜け出る。したがって、光が走査された部分とそうでない部分との間に電位差が発生し、これにより、感光ドラム１の外周面に静電潜像が形成される。現像ローラ４に現像バイアスが印加されると、トナーチャンバー５に受容されたトナーが静電潜像に付着されてトナー画像が形成される。給紙手段３１，３２，３３から引き出された用紙は、用紙移送経路２０を通じて印刷ユニット１０に供給される。

移送ローラ４１は、用紙を移送させる。用紙は、感光ドラム１に形成されたトナー画像の先端が、感光ドラム１と転写ローラ５とが対面した転写ニップに到達するときに合わせて、転写ニップに到達する。転写ローラ５に転写バイアスが印加されると、トナー画像は、感光ドラム１から用紙に転写される。その後、トナー画像が転写された用紙が定着器８を通過することによって、熱と圧力によりトナー画像が用紙に定着され、画像の印刷が完了する。画像の形成が完了した用紙は、排出ローラ４２によりトレイ５０に排出されて積載される。

印刷機は、図１に示したように、複数の給紙手段３１，３２，３３を備える。給紙手段３１，３２は、カセット形態のものであって、一般的にＢ４，Ｂ５，Ａ４，Ａ５などの規格用紙を積載する。給紙手段３１，３２は、その内部に設けられた用紙ガイド（図示せず）を調節することによって、色々な種類の規格用紙をサイドフィーディング方式またはセンタフィーディング方式に合わせて選択的に積載できる。

一方、給紙手段３３は、規格用紙はもちろん、規格外の用紙も積載することの可能な多目的トレイである。多目的トレイは、カセット形態の給紙手段３１，３２に積載された用紙と異なるサイズの画像を印刷しようとする場合に、それに合う用紙を簡便に積載することができる。ユーザは、給紙手段３１，３２，３３に積載された用紙のサイズを、例えばホストコンピュータのインターフェースプログラムを通じて、または印刷機のユーザインターフェース装置（図示せず）を通じて入力する。この入力された用紙情報は、例えば印刷機のメモリ等の記憶部（図示せず）に保存される。印刷機は、メモリに保存された情報に基づいて、印刷しようとする画像のサイズに合う用紙を給紙手段３１，３２，３３から引き出して画像を印刷する。

ユーザが給紙手段３１，３２，３３に、メモリに保存された用紙情報と異なるサイズの用紙を積載した場合には、印刷の不良が発生する可能性がある。例えば、メモリに保存された用紙情報によれば、給紙手段３１，３２，３３にそれぞれＡ４，Ｂ４，Ｂ５用紙が積載されねばならないところ、Ｂ４，Ａ４，Ｂ５が積載されていると仮定する。Ａ４サイズの画像を印刷しようとする場合に、メモリに保存された用紙情報によって給紙手段３１からＢ４が引き出される。この場合には、印刷画像より用紙が大きいので、画像の欠落は発生しないが、用紙に余分な空白が生じてしまう。また、Ｂ４サイズの画像を印刷しようとする場合には、メモリに保存された用紙情報によって給紙手段３２からＡ４が引き出される。この場合、印刷画像が用紙より大きいので、画像の欠落が発生する。

かかる問題を解決するために、用紙移送経路２０には、用紙検出装置３０が設けられる。用紙検出装置３０の構成を図２に示す。ここで、用紙は、図２の紙面に対して垂直方向に搬送されるものとし、搬送される用紙の一端は、図２の用紙移送経路２０の左端（光源１００側）に揃えられている。用紙検出装置３０は、図２に示すように、光源１００と、光センサ２００と、発光用光ファイバ５１，５２，５３，５４，５５と、受光用光ファイバ６１，６２，６３，６４，６５と、判別手段７０とを備える。

発光用光ファイバ５１，５２，５３，５４，５５の一端部（光が出射される端部）５０ａは、用紙移送経路２０の一側に用紙の幅方向に配列される。光源１００は、発光用光ファイバ５１，５２，５３，５４，５５の他端部５０ｂに対して光を照射する。受光用光ファイバ６１，６２，６３，６４，６５は、用紙移送経路２０の他側に位置する。受光用光ファイバ６１，６２，６３，６４，６５の一端部６０ａは、発光用光ファイバ５１，５２，５３，５４，５５の一端部５０ａと対面し、他端部６０ｂは、光センサ２００と連結される。なお、参照符号８１，８２は、発光用光ファイバ５１，５２，５３，５４，５５の一端部５０ａと受光用光ファイバ６１，６２，６３，６４，６５の一端部６０ａとを互いに対面して固定させるための第１固定部材、第２固定部材をそれぞれ示したものである。

例えば、Ａ４用紙が移送される場合には、発光用光ファイバ５１，５２，５３の一端部５０ａを通じて照射される光は、用紙により遮断されて受光用光ファイバ６１，６２，６３の一端部６０ａに入射されない。また、Ｂ４用紙が移送される場合には、発光用光ファイバ５５の一端部５０ａを通じて照射される光のみが受光用光ファイバ６５の一端部６０ａに入射される。したがって、移送される用紙のサイズによって、光センサ２００に入射される光量が変わる。

光源１００から照射される光が発光用光ファイバ５１，５２，５３，５４，５５に均一に分配されると仮定すれば、用紙のサイズによって光センサ２００に入射される光量は、図３に示すグラフのようになる。すなわち、搬送される用紙のサイズが小さいほど光センサ２００に入射される光量は多く、搬送される用紙のサイズが大きいほど光センサ２００に入射される光量は少ない。

判別手段７０は、例えば印刷機の印刷過程を制御する中央処理装置（ＣＰＵ）である。判別手段７０は、光センサ２００または２０１〜２０９から検出される光量に基づいて移送される用紙の幅を検出する。例えば、光センサ２００または２０１〜２０９は、検出される光量に比例する光量信号を電圧信号または電流信号の形態に出力する。この光量信号は、Ａ／Ｄコンバータ７１によりデジタル化された光量値に変換される。メモリ７２には、用紙のサイズによる光量信号のデジタル値が基準値として既定されている。判別手段７０は、光量値と基準値とを比較することによって、移送される用紙のサイズを判別できる。なお、アナログである光量信号と、同じくアナログである既定の基準信号とを直接比較することも可能である。

前述したような用紙検出装置によれば、一つの光源１００および一つの光センサ２００を利用して用紙のサイズを判別できる。また、光検出の角度範囲が小さい光センサ２００または２０１〜２０９を使用でき、光源１００としても光量が比較的少ないものを使用できるので、用紙検出装置３０の低コスト化が可能である。また、光源１００と光センサ２００の設置に対する制約がないため、印刷機の設計自由度を向上させる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態にかかる用紙検出装置について説明する。なお、図４は、本実施形態にかかる用紙検出装置を示す構成図である。本実施形態にかかる用紙検出装置は、第１の実施形態にかかる用紙検出装置の光源１００の代わりに、用紙移送経路２０の幅方向に長い光源１０１が設けられ、光センサ２００の代わりに、複数のセンサ２０１〜２０９が設けられている。以下、本実施形態にかかる用紙検出装置の構成についてより詳細に説明する。

図４に示す用紙検出装置には、用紙の背面側に幅方向に配列された複数のセンサ２０１〜２０９が設けられる。本実施形態において、複数のセンサ２０１〜２０９は、光センサであって、例えば基板２８０上に配列される。光源１０１は、用紙移送経路２０を通じて移送される用紙の表面に光を照射する。光ガイド部材２９０には、センサ２０１〜２０９に対応する光路２９１が設けられており、光源１０１から照射された光は、光路２９１を通じてセンサ２０１〜２０９に入射される。センサ２０１〜２０９は、光の検出如何によって所定の電気的信号を出力する。この信号は、インターフェース部７３により、例えば光が検出された場合にはオン信号、光が検出されない場合にはオフ信号に変換されて判別手段７０ａに入力される。

以下、かかる構成により用紙を検出する過程および印刷方法を説明する。

まず、給紙手段３１，３２，３３のうちいずれか一つから用紙が引き出されると、判別手段７０ａは、用紙の移送方式がサイドフィーディング方式であるか、またはセンタフィーディング方式であるかを判断する。用紙がサイドフィーディング方式であるか、またはセンタフィーディング方式であるかは、基準エッジＥに隣接して設けられたフィーディング方式検出用センサ２０１から入力される信号から判別する。すなわち、サイドフィーディング方式である場合には、フィーディング方式検出用センサ２０１は光を検出せず、センタフィーディング方式である場合には、フィーディング方式検出用センサ２０１によって光が検出される。ここで、基準エッジとは、サイドフィーディング方式で用紙が移送される場合に、用紙の一端を揃える基準とされる、用紙の移送方向に対して略平行な一側端をいう。

したがって、フィーディング方式検出用センサ２０１から入力される信号がオフ状態であれば、判別手段７０ａは、図５に示すようにサイドフィーディング方式であると判断し、オン状態であれば、判別手段７０ａは、図６に示すようにセンタフィーディング方式であると判断する。フィーディング方式検出用センサ２０１は、センタフィーディング方式で移送される移送可能な最大用紙（本実施形態では、Ｂ４サイズ）の基準エッジＥ側である第２エッジＥＢ４−Ｌの外側に位置することが望ましい。

次いで、判別手段７０ａは、用紙のサイズを判断する。本実施形態では、Ｂ４（２５７×３６０ｍｍ）、Ａ４（２１０×２９７ｍｍ）、Ｂ５（１８０×２５７ｍｍ）、Ａ５（１４８．５×２１０ｍｍ）用紙を判別する場合を例として説明する。センサ２０２〜２０９は、第１センサ２０６〜２０９と第２センサ２０２〜２０５とに区分される。第１センサ２０６〜２０９は、用紙がサイドフィーディング方式で移送される場合に用紙のサイズを検出する。第２センサ２０２〜２０５は、用紙がセンタフィーディング方式で移送される場合に用紙のサイズを検出する。

まず、図５に基づいて、サイドフィーディング方式の場合における用紙サイズの検出方法について説明する。図５に示すように、用紙は、用紙移送経路２０の基準エッジＥを基準としてその用紙の一端を合わせて移送されるため、第１センサ２０６，２０７，２０８，２０９は、それぞれ第１エッジＥＡ５−Ｒ，ＥＢ５−Ｒ，ＥＡ４−Ｒ，ＥＢ４−Ｒの内側に位置するように設けられる。すなわち、Ａ５用紙が移送される場合には、第１センサ２０６は光を検出しない。したがって、フィーディング方式検出用センサ２０１がオフ状態であり、第１センサ２０６がオフ状態、残りの第１センサ２０７，２０８，２０９がオン状態であれば、判別手段７０ａは、Ａ５用紙が基準エッジＥを基準として移送されると判断する。フィーディング方式検出用センサ２０１がオフ状態であるとき、用紙検出装置を通過する用紙のサイズは、第１センサ２０６〜２０９の状態により,下記表１のように判別される。

次に、図６に基づいて、センタフィーディング方式の場合における用紙サイズの検出方法について説明する。図６に示すように、移送される用紙の種類を検出するために、第２センサ２０２，２０３，２０４，２０５は、それぞれ第２エッジＥＢ４−Ｌ，ＥＡ４−Ｌ，ＥＢ５−Ｌ，ＥＡ５−Ｌの内側に位置する。Ａ５用紙が移送される場合には、第２センサ２０５は光を検出しない。したがって、フィーディング方式検出用センサ２０１がオン状態であり、第２センサ２０５がオフ状態、第２センサ２０２，２０３，２０４がオン状態であれば、判別手段７０ａは、Ａ５用紙が中央線Ｃを基準として移送されると判断する。フィーディング方式検出用センサ２０１がオン状態であるとき、用紙検出装置を通過する用紙のサイズは、第２センサ２０２〜２０５の状態により,下記表２のように判別される。

上記表１または表２の判別方法にしたがって判別された用紙のサイズが、印刷しようとする画像のサイズと一致しない場合、判別手段７０ａは、ユーザインターフェース（Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ：ＵＩ）装置７４を通じてユーザに通知する。ＵＩ装置７４は、例えばホストコンピュータ上で作動されるソフトウェア、印刷機に設けられた液晶表示装置（図示せず）、アラームブザーなどである。ユーザは、給紙手段３１，３２，３３を確認して、適切なサイズの用紙を適切な給紙手段３１，３２，３３に積載する。

また、用紙のサイズが印刷しようとする画像のサイズと一致しなければ、判別手段７０ａは、用紙を引き出し、用紙移送方式および用紙のサイズを検出する過程を再試行する。再試行過程では、先行過程と同じ給紙手段から用紙を引き出すようにしてもよく、異なる給紙手段から用紙を引き出してもよい。この再試行過程を設定された回数（例えば、給紙手段の個数）だけ反復しても用紙のサイズが印刷しようとする画像のサイズと一致しなければ、判別手段７０ａは、ＵＩ装置７４を通じてユーザに通知する。

上記過程により用紙の移送方式とサイズを検出すると、かかる結果に基づいて、印刷ユニット１０の用紙の幅方向の印刷開始および終了タイミングを調節する。図１に示すような電子写真方式の印刷機の場合には、露光器７の主走査方向（用紙の幅方向）のスキャン開始および終了タイミングを調節する。また、図示していないが、インクジェット方式の印刷機の場合には、主走査方向に往復移送されるインクジェットヘッドのインク吐出開始および終了タイミングを調節する。このように、用紙の移送方式とサイズに基づいて用紙の幅方向の印刷開始および終了タイミングを調節することによって、画像の欠落による印刷の不良を防止できる。

また、用紙が移送される間に用紙の斜行が発生する可能性がある。本実施形態の用紙検出装置は、用紙の斜行が検出可能であることを特徴とする。図４、図５および図６に示すように、第１センサ２０６，２０７，２０８，２０９と対をなす第３センサ２０６ａ，２０７ａ，２０８ａ，２０９ａ、および第２センサ２０２，２０３，２０４，２０５と対をなす第４センサ２０１，２０３ａ，２０４ａ，２０５ａが備えられる。センタフィーディング方式の場合、フィーディング方式検出用センサ２０１がセンタフィーディング方式で移送されるＢ４用紙の斜行を検出するためのセンサの役割を兼ねる。

第３センサ２０６ａ，２０７ａ，２０８ａ，２０９ａは、それぞれ第１エッジＥＡ５−Ｒ，ＥＢ５−Ｒ，ＥＡ４−Ｒ，ＥＢ４−Ｒの外側（基準エッジＥと反対側）に位置する。一方、第４センサ２０１，２０３ａ，２０４ａ，２０５ａは、第２エッジＥＢ４−Ｌ，ＥＡ４−Ｌ，ＥＢ５−Ｌ，ＥＡ５−Ｌの外側（中央線Ｃと反対側）に位置する。ここで、第１センサ２０６〜２０９と第１エッジＥＡ５−Ｒ，ＥＢ５−Ｒ，ＥＡ４−Ｒ，ＥＢ４−Ｒとの間隔、第３センサ２０６ａ〜２０９ａと第１エッジＥＡ５−Ｒ，ＥＢ５−Ｒ，ＥＡ４−Ｒ，ＥＢ４−Ｒとの間隔、および第２センサ２０２〜２０５と第２エッジＥＢ４−Ｌ，ＥＡ４−Ｌ，ＥＢ５−Ｌ，ＥＡ５−Ｌとの間隔、第４センサ２０１，２０３ａ〜２０５ａと第２エッジＥＢ４−Ｌ，ＥＡ４−Ｌ，ＥＢ５−Ｌ，ＥＡ５−Ｌとの間隔は、例えば許容可能な最大斜行量Ｗと同一である。

図７に、用紙が移送される間に生じると考えられる、用紙が斜行した二つの状態Ｍ，Ｎを示す。図７では、状態Ｍを鎖線、状態Ｎを一点鎖線で示している。例えば、Ａ４用紙がサイドフィーディング方式で移送される場合に、第１センサ２０８はオフ状態である。また、第３センサ２０８ａはオン状態である。斜行していなければ（実質的に斜行量が許容可能な最大斜行量Ｗを超えないならば）、第１センサ２０８および第３センサ２０８ａは、印刷が終了するまでそれぞれオフ状態およびオン状態を維持する。

しかし、用紙が移送される途中に第１センサ２０８がオン状態に変わった場合、判別手段７０ａは、用紙が許容可能な最大斜行量Ｗを超えて状態Ｍの斜行が発生したと判断する。また、用紙が移送される途中に第３センサ２０８ａがオフ状態に変わった場合、判別手段７０ａは、用紙が許容可能な最大斜行量Ｗを超えて状態Ｎの斜行が発生したと判断する。もちろん、用紙の移送が終了すれば、第１センサ２０８は再びオン状態となるが、判別手段７０ａは、既にＡ４用紙が移送されているということを認識しているため、移送ローラ４１の用紙移送速度に基づいてＡ４用紙の移送が完了する時間を算出することができる。したがって、判別手段７０ａは、この時間内に第１センサ２０８、第３センサ２０８ａの状態が変化した場合に用紙の斜行が発生したと判断することができる。

用紙の斜行が許容可能な最大斜行量を外れた場合には、印刷ユニット１０は印刷を中止する。印刷中である用紙は、排出ローラ４２により排出される。そして、給紙手段３１，３２，３３から用紙を再び引き出して印刷過程を再実行させることができる。もちろん、ＵＩ装置７４を通じて給紙手段３１，３２，３３の用紙積載状態の確認を要求するメッセージを表示するようにしてもよい。

（第３の実施形態）
次に、図８に基づいて、第３の実施形態にかかる用紙検出装置について説明する。なお、図８は、本実施形態にかかる用紙検出装置の構成を示す構成図である。本実施形態にかかる用紙検出装置は、第１の実施形態にかかる用紙検出装置の光源１００から照射される光を受光する光センサ２００の代わりに、複数の光センサ２０１〜２０９を設けた構成となっている。

本実施形態にかかる用紙検出装置は、図８に示すように、一端部が光源１００と連結され、他端部がそれぞれフィーディング方式検出用センサ２０１、第１、第２、第３、第４センサ２０２〜２０９，２０１，２０３ａ〜２０９ａと対面して位置する複数の光ファイバ４００を備える。光源１００から出射された光は、光ファイバ４００を通じて用紙移送経路の一側から出射される。そして、用紙移送経路の他側に設けられたフィーディング方式検出用センサ２０１、第１、第２、第３、第４センサ２０２〜２０９，２０１，２０３ａ〜２０９ａにより、光ファイバ４００から出射された光が検出される。

（第４の実施形態）
次に、図９に基づいて、第４の実施形態にかかる用紙検出装置について説明する。なお、図９は、本実施形態にかかる用紙検出装置の構成を示す構成図である。本実施形態にかかる用紙検出装置は、第３の実施形態にかかる用紙検出装置の光源１００の代わりに、複数の光源１０２を設けた構成となっている。

図９には、それぞれフィーディング方式検出用センサ２０１、第１、第２、第３、第４センサ２０２〜２０９，２０１，２０３ａ〜２０９ａが対面して位置する複数の光源（例えば、ＬＥＤなど）１０２が示されている。複数の光源１０２は、基板１０３に配列される。

なお、第３の実施形態（図８）の複数の光ファイバ４００の一端部に、本実施形態のように複数の光源１０２をそれぞれ配置することも可能である。この場合、複数の光源１００２は、図９に示したように配列される必要はなく、各光ファイバ４００の一端部に各光源１０２が設けられていればよい。

（第５の実施形態）
次に、図１０に基づいて、第５の実施形態にかかる用紙検出装置について説明する。なお、図１０は、本実施形態にかかる用紙検出装置の構成を示す構成図である。本実施形態にかかる用紙検出装置は、第２の実施形態と比較して、複数のセンサが、光源の出射口と対向する位置ではない位置に設けられている点で相違する。

本実施形態にかかる用紙検出装置は、図１０に示すように、フィーディング方式検出用センサ２０１、第１、第２、第３、第４センサ２０２〜２０９，２０１，２０３ａ〜２０９ａは、光源１０１とは対向していない位置に設けられた基板２８１に配列される。フィーディング方式検出用光ファイバ４０１の入光部は、用紙の背面側に用紙移送経路２０の基準エッジＥに隣接して位置し、出光部はフィーディング方式検出用センサ２０１と連結される。第１光ファイバ４０６〜４０９の入光部は、第１エッジＥＡ５−Ｒ，ＥＢ５−Ｒ，ＥＡ４−Ｒ，ＥＢ４−Ｒの内側（基準エッジＥ側）に位置し、出光部は、第１センサ２０６〜２０９と連結される。第２光ファイバ４０２〜４０５の入光部は、第２エッジＥＢ４−Ｌ，ＥＡ４−Ｌ，ＥＢ５−Ｌ，ＥＡ５−Ｌの内側（基準エッジＥ側）に位置し、出光部は、第２センサ２０２〜２０５と連結される。

第３光ファイバ４０６ａ〜４０９ａの入光部は、第１エッジＥＡ５−Ｒ，ＥＢ５−Ｒ，ＥＡ４−Ｒ，ＥＢ４−Ｒの外側（基準エッジＥと反対側）に位置し、出光部は、第３センサ２０６ａ〜２０９ａと連結される。第４光ファイバ４０１，４０３ａ〜４０５ａの入光部は、第２エッジＥＢ４−Ｌ，ＥＡ４−Ｌ，ＥＢ５−Ｌ，ＥＡ５−Ｌの外側（基準エッジＥと反対側）に位置し、出光部は、第４センサ２０２ａ〜２０５ａと連結される。本実施形態では、フィーディング方式検出用センサ２０１がセンタフィーディング方式で移送されるＢ４用紙の斜行を検出するためのセンサの役割を兼ねる。したがって、フィーディング方式検出用光ファイバ４０１がＢ４用紙の斜行を検出するための光ファイバの役割を兼ねる。

なお、本実施形態（図１０）に示す光源１０１の代わりに、第３の実施形態（図８）に示す光源１００および光ファイバ（第５光ファイバ）４００を適用することも可能である。また、光源１００の代わりに、第４の実施形態（図９）に示すような複数の光源１０２を採用することも可能である。

以上、第３〜第５の実施形態にかかる用紙検出装置について説明した。かかる用紙検出装置によれば、光センサが近く位置する場合に、隣接する複数の光センサが光を同時に検出することがないので、用紙のサイズおよび斜行検出エラーを防止できる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

上記第２〜第５の実施形態（図４〜図１０）において、光センサを採用した用紙検出装置に関して説明したが、本発明はかかるセンサの種類に限定されるものではない。例えば、用紙に接触されて移動するアクチュエータを備えたフォトインタラプタやマイクロスイッチを使用することも可能である。なお、アクチュエータを備えたフォトインタラプタやマイクロスイッチは、当業者には周知のものであるので、詳細な説明は省略する。この場合、第２〜第５の実施形態（図４、図８〜図１０）において、光源１００，１０１，１０２を備える必要はない。図４、図８および図９に示した実施形態の場合には、センサ２０１〜２０９，２０２ａ〜２０９ａの代わりに、複数のフォトインタラプタやマイクロスイッチを設置すればよい。図１０に示した実施形態の場合には、光ファイバ４０１〜４０９，４０２ａ〜４０９ａの代わりに、複数のフォトインタラプタやマイクロスイッチを設置すればよい。

本発明は、印刷機関連の技術分野、特に用紙検出装置およびこれを用いた印刷機の印刷方法に適用可能である。

本発明の実施形態にかかる用紙検出装置および印刷方法が適用される印刷機の一例を示す構成図である。 第１の実施形態にかかる用紙検出装置の構成を示す構成図である。 用紙のサイズと光センサから検出される光量との関係を示すグラフである。 第２の実施形態にかかる用紙検出装置の構成を示す構成図である。 用紙がサイドフィーディング方式で移送される場合の第１センサおよび第３センサの配置図である。 用紙がセンタフィーディング方式で移送される場合の第２センサおよび第４センサの配置図である。 用紙の斜行を説明するための説明図である。 第３の実施形態にかかる用紙検出装置の構成を示す構成図である。 第４の実施形態にかかる用紙検出装置の構成を示す構成図である。 第５の実施形態にかかる用紙検出装置の構成を示す構成図である。

符号の説明

２０ 用紙移送経路
５１，５２，５３，５４，５５ 発光用光ファイバ
６１，６２，６３，６４，６５ 受光用光ファイバ
７０ 判別手段
７１ Ａ／Ｄコンバータ
７２ メモリ
８１ 第１固定部材
８２ 第２固定部材
１００ 光源
２００ 光センサ

Claims (28)

1. 用紙移送経路を通じて移送される用紙のサイズを検出する用紙検出装置であって、
   光源と、
   光源から出射される光を検出する光センサと、
   前記用紙移送経路の一側に設けられ、前記光源から出射された光を、前記用紙の幅方向の複数の位置に照射するための複数の発光用光ファイバと、
   前記用紙移送経路の一側と対向する他側に設けられ、前記複数の発光用光ファイバから照射された光を、前記光センサに案内する複数の受光用光ファイバと、
   前記光センサにより検出された光量に基づいて、前記用紙のサイズを判別する判別手段と、
   を備えることを特徴とする、用紙検出装置。
2. 用紙移送経路を通じて移送される用紙のサイズを検出する用紙検出装置であって、
   前記用紙移送経路の基準エッジに隣接して設けられ、前記用紙がサイドフィーディング方式で移送されるか、またはセンタフィーディング方式で移送されるかを検出するためのフィーディング方式検出用センサと、
   サイドフィーディング方式で移送される用紙のサイズを検出する複数の第１センサと、
   センタフィーディング方式で移送される用紙のサイズを検出する複数の第２センサと、
   を備えることを特徴とする、用紙検出装置。
3. 前記フィーディング方式検出用光センサは、センタフィーディング方式によって移送可能な最大用紙サイズのエッジであって、前記基準エッジ側のエッジである第２エッジと、前記基準エッジとの間に位置することを特徴とする、請求項２に記載の用紙検出装置。
4. 前記各第１センサは、サイドフィーディング方式で移送される用紙の、前記基準エッジの反対側のエッジである第１エッジと、前記基準エッジとの間に位置し、
   前記各第２センサは、センタフィーディング方式で移送される用紙の中心を対応させる中心線と、前記第２エッジとの間に位置することを特徴とする、請求項３に記載の用紙検出装置。
5. 前記複数の第１センサと対をなすように、前記第１エッジを挟んで設けられる複数の第３センサと、
   前記複数の第２センサと対をなすように、前記第２エッジを挟んで設けられる複数の第４センサと、
   をさらに備え、
   前記第１センサ、前記第２センサ、前記第３センサ、前記第４センサによる用紙検出状態の変化に基づいて、用紙が移送される間に用紙の斜行状態を検出することを特徴とする、請求項４に記載の用紙検出装置。
6. 前記第１エッジから前記各第１センサまでの距離、前記第１エッジから前記各第３センサまでの距離、前記第２エッジから前記各第２センサまでの距離、および前記第２エッジから前記各第４センサまでの距離は、それぞれ許容可能な斜行量と等しいことを特徴とする、請求項５に記載の用紙検出装置。
7. 前記用紙の一面に光を照射する少なくとも一つの光源をさらに備え、
   前記フィーディング方式検出用センサおよび前記各第１センサ、前記各第２センサ、前記各第３センサ、前記各第４センサは、前記用紙の他面側に設けられた、光を検出する前記光センサであることを特徴とする、請求項５に記載の用紙検出装置。
8. 一端部が前記光源と連結され、他端部がそれぞれ前記フィーディング方式検出用センサ、前記第１センサ、前記第２センサ、前記第３センサ、前記第４センサと対向するように設けられた複数の光ファイバをさらに備えることを特徴とする、請求項７に記載の用紙検出装置。
9. 前記複数の光ファイバの入光部を通じて光を照射する、複数の前記光源を備えることを特徴とする、請求項８に記載の用紙検出装置。
10. 前記フィーディング方式検出用センサ、前記各第１センサ、前記各第２センサ、前記各第３センサ、前記各第４センサは、前記用紙の他面側の用紙移送経路に設けられた光センサであり、
    前記フィーディング方式検出用センサ、前記各第１センサ、前記各第２センサ、前記各第３センサ、前記各第４センサと対向して設けられ、前記用紙の一面に光を照射する複数の光源をさらに備えることを特徴とする、請求項５に記載の用紙検出装置。
11. 用紙の一面に光を照射する光源と、
    入光部が、前記用紙の他面側に用紙移送経路の基準エッジに隣接して設けられたフィーディング方式検出用光ファイバと、
    前記フィーディング方式検出用光ファイバの出光部と連結され、前記用紙がサイドフィーディング方式で移送されるか、またはセンタフィーディング方式で移送されるかを検出するフィーディング方式検出用光センサと、
    を備えることを特徴とする、用紙検出装置。
12. 前記フィーディング方式検出用光ファイバの入光部は、センタフィーディング方式によって移送可能な最大用紙サイズのエッジであって、前記基準エッジ側のエッジである第２エッジと、前記基準エッジとの間に位置することを特徴とする、請求項１１に記載の用紙検出装置。
13. サイドフィーディング方式で移送される用紙のサイズを検出する複数の第１光センサと、
    センタフィーディング方式で移送される用紙のサイズを検出する複数の第２光センサと、
    をさらに備えることを特徴とする、請求項１２に記載の用紙検出装置。
14. サイドフィーディング方式で移送される用紙の前記基準エッジの反対側のエッジである第１エッジと前記基準エッジとの間に設けられる入光部と、前記複数の第１光センサと連結された出光部とを備える複数の第１光ファイバと、
    センタフィーディング方式で移送される用紙の中心を対応させる中心線と前記第２エッジとの間に設けられる入光部と、前記複数の第２光センサと連結された出光部とを備える複数の第２光ファイバと、
    をさらに備えることを特徴とする、請求項１３に記載の用紙検出装置。
15. 前記複数の第１光センサ、前記複数の第２光センサと対応して設けられ、移送される前記用紙の斜行状態を検出する、複数の第３光センサおよび複数の第４光センサをさらに備えることを特徴とする、請求項１４に記載の用紙検出装置。
16. 入光部が前記第１エッジと前記基準エッジとの間に位置し、出光部が前記複数の第３光センサと連結された複数の第３光ファイバと、
    入光部が前記第２エッジと前記基準エッジとの間に位置し、出光部が前記複数の第４光センサと連結された複数の第４光ファイバと、
    をさらに備えることを特徴とする、請求項１５に記載の用紙検出装置。
17. 前記第１エッジから前記各第１光ファイバの入光部までの距離、前記第１エッジから前記各第３光ファイバの入光部までの距離、前記第２エッジから前記各第２光ファイバの入光部までの距離、および前記第２エッジから前記各第４光ファイバの入光部までの距離は、許容可能な斜行量とそれぞれ等しいことを特徴とする、請求項１６に記載の用紙検出装置。
18. 一端部が前記光源と連結され、他端部がそれぞれ前記フィーディング方式検出用光ファイバ、前記各第１光ファイバ、前記各第２光ファイバ、前記各第３光ファイバ、前記各第４光ファイバの入光部と対向するように設けられた、複数の第５光ファイバをさらに備えることを特徴とする、請求項１７に記載の用紙検出装置。
19. 前記複数の第５光ファイバの入光部を通じて光を照射する複数の前記光源を備えることを特徴とする、請求項１８に記載の用紙検出装置。
20. 用紙移送経路の基準エッジに隣接して設けられたフィーディング方式検出用センサの用紙検出状態に基づいて、前記用紙がサイドフィーディング方式で移送されるか、またはセンタフィーディング方式で移送されるかをチェックする移送方式チェックステップと、
    移送される前記用紙のサイズを検出する用紙サイズ検出ステップと、
    前記検出された用紙の移送方式および用紙のサイズに応じて、印刷ユニットの幅方向の印刷開始および終了タイミングを調節する調節ステップと、
    を含むことを特徴とする、印刷方法。
21. 前記検出された用紙のサイズが印刷される画像のサイズと異なる場合にユーザインターフェース手段を通じてユーザに通知する通知ステップをさらに含むことを特徴とする、請求項２０に記載の印刷方法。
22. 前記用紙サイズ検出ステップは、
    前記用紙がサイドフィーディング方式で移送される場合に、前記基準エッジの反対側のエッジである前記用紙の第１エッジと、前記基準エッジとの間に設けられた複数の第１センサの用紙検出状態に基づいて、前記用紙のサイズを検出する第１の検出ステップと、
    前記用紙がセンタフィーディング方式で移送される場合に、前記基準エッジ側である前記用紙の第２エッジと、前記基準エッジとの間に設けられた複数の第２センサの用紙検出状態に基づいて、前記用紙のサイズを検出する第２の検出ステップと、
    をさらに含むことを特徴とする、請求項２０に記載の印刷方法。
23. 前記移送される用紙の斜行量が、前記許容可能な斜行量を超えるか否かを検出する斜行量検出ステップをさらに含むことを特徴とする、請求項２０〜２２のいずれかに記載の印刷方法。
24. 前記斜行量検出ステップにおいて検出された前記用紙の斜行量が前記許容可能な斜行量を超える場合に、実行中である印刷を中断して再印刷することを特徴とする、請求項２３に記載の印刷方法。
25. 前記斜行量検出ステップは、
    前記第１エッジの両側に、前記第１エッジから前記許容可能な斜行量ほど離隔されて設けられた複数の第１センサおよび第３センサと、前記第２エッジの両側に、前記第２エッジから前記許容可能な斜行量ほど離隔されて設けられた複数の第２センサおよび第４センサとの用紙検出状態の変化に基づいて、前記用紙の斜行量が前記許容可能な斜行量を超えるか否かを検出することを特徴とする、請求項２３または２４に記載の印刷方法。
26. 前記複数の第１センサおよび前記複数の第２センサの用紙検出状態に基づいて、移送される前記用紙のサイズを検出するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項２５に記載の印刷方法。
27. 用紙移送経路を通じて移送される用紙のサイズを検出する用紙検出装置であって、
    前記用紙に光を照射するように、前記用紙移送経路の一側に設けられる光源と、
    前記用紙移送経路の他側に設けられ、前記光源から照射される光を受光する複数の光センサと、
    前記複数の光センサにより検出される光量に基づいて、前記用紙のサイズを判別する判別手段と、
    を備えることを特徴とする、用紙検出装置。
28. 前記光源から照射される光を前記複数の光センサにそれぞれ案内する、複数の発光用光ファイバをさらに備えることを特徴とする、請求項２７に記載の用紙検出装置。
    
    

Images