JP2007197146A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置の大型化やコスト増加を招くことなく、利便性に優れ、用紙サイズ検知機構の各部の耐久性を向上させた画像形成装置を提供する。
【解決手段】用紙カセット１２１に収納された用紙をサイド板８１，８２及びエンド板８４によって保持したときに、サイド板８１のフィルム部材８１５と、エンド板８４のフィルム部材８４５とが重なる部分に発光部から光を照射し、用紙カセット１２１側に設けられた反射板による当該光の反射光を受光部で受光する。そして、制御部が当該受光部の受光量に応じて用紙サイズを判定する。
【選択図】図６

Description

本発明は、プリンタ、コピー機又はファクシミリ装置等の画像形成装置に関し、特に、用紙収納機構に収納される用紙のサイズを検出する技術に関するものである。

プリンタ、コピー機等の画像形成装置では、外部から送信されてくる画像データをプリント部が記録用紙（以下、単に用紙という）に形成する。この用紙は、画像形成装置本体に引出自在動作に配設された給紙カセットに収納されており、当該給紙カセットから用紙搬送機構によって１枚ずつプリント部に搬送される。このような画像形成装置では、適切なサイズの用紙をプリント部に搬送するために、給紙カセットに収納されている用紙のサイズが検出される。

上記用紙サイズを検出する技術としては、例えば、下記特許文献１及び特許文献２に示されるように、操作者が用紙を給紙カセットにセットする際、セットする用紙サイズに対応したサイズ指定用部品を画像出力装置にセットし、このセットされているサイズ指定用部品の種別を画像形成装置が検出することで、セットされた記録紙のサイズを認識するものがある。

また、特許文献３に示されるように、用紙の幅方向のガイド部材と給紙方向のガイド部材に抵抗体を設け、両者を交差させることで可変抵抗器を構成し、用紙サイズに応じた抵抗値を電気変換して用紙サイズを検出する技術も提案されている。

さらには、特許文献４に示されるように、カセット内のx方向及びy方向におけるそれぞれのサイドフェンス（用紙保持部材）２１，２３に、その移動量に応じて濃度を変化させたマイラ部材を取り付け、サイドフェンス２１，２３の各濃度を個別のセンサで検出し、検出された各濃度をサイドフェンス２１，２３のそれぞれの移動量として用紙サイズを検出する画像出力装置が提案されている。
特開平４−３２７４３１号公報 特開平５−２０１５５４号公報 特開平５−１０５２６６号公報 特開２０００−６３０００号公報

しかしながら、特許文献１に示される用紙サイズ検知の場合、検出する用紙サイズの数が多くなるほど、サイズ指定用部品の数も多くなるため、装置の大型化、コストが増加する等の欠点がある。特許文献２に示される用紙サイズ検知の場合、ユーザ自身がサイズ指定用部品（ラベル）を交換する必要があるために利便性に欠け、また、設定ミスが発生しても、これを検出できない。特許文献３に示される用紙サイズ検知の場合、可変抵抗器の摺動部の耐久性が問題であり、また、カセット内に抵抗体を配置するために本体検出部に電気的接点が必要になるため、用紙補給及びカセットの着脱に対する接点挿抜の耐久性が問題になる。特許文献４に示される用紙サイズ検知の場合、それぞれのマイラ部材の濃度検出のために濃度センサが２つ必要であり、また、カセット内に電気部材を必要とするので、本体側の検出部との接続に電気的接点が必要になるため、用紙補給及びカセットの着脱に対する接点挿抜の耐久性が問題になる。

本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、装置の大型化やコスト増加を招くことがなく、利便性に優れ、用紙サイズ検知機構の各部の耐久性を向上させた画像形成装置を提供することを目的とするものである。

本発明の請求項１に記載の発明は、複数枚の用紙が収納される用紙収納機構と、
前記用紙収納機構に収納された用紙の幅方向に移動可能に配設され、当該幅方向における用紙端部を保持する幅方向保持部材と、
前記幅方向保持部材と少なくとも一部が重なり、前記用紙収納機構に収納された用紙の長さ方向に移動可能に配設され、当該長さ方向における用紙後端部を保持する長さ方向保持部材と、
前記幅方向保持部材に設けられ、当該幅方向保持部材の移動位置に応じて異なる光透過率を有する第１透過部材と、
前記長さ方向保持部材において前記第１透過部材と重なり可能な部分に設けられ、当該長さ方向保持部材の移動位置に応じて異なる光透過率を有する第２透過部材と、
前記第１及び第２透過部材が重なる部分に対して光を照射する発光手段と、
前記発光手段から照射されて前記第１及び第２透過部材を透過した光を反射させる反射手段と、
前記反射手段からの反射光を受光する受光手段と、
前記受光手段における前記反射光の受光量に応じた用紙サイズを判定するサイズ判定手段と
を備える画像形成装置である。

この構成では、用紙収納機構に収納された用紙を幅方向保持部材及び長さ方向保持部材によって保持したときに、幅方向保持部材の第１透過部材と、長さ方向保持部材の第２透過部材とが重なる部分に発光手段から光を照射し、この光の反射手段による反射光を受光手段で受光して、サイズ判定手段が当該受光手段の受光量に応じて用紙サイズを判定する。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置であって、前記第１及び第２透過部材は、これらの重なり部分を透過する光の透過率が、前記幅方向保持部材及び長さ方向保持部材の用紙保持位置により示される用紙サイズに応じて異なるものとされ、
前記サイズ判定手段は、前記受光手段の受光量に対応する各用紙サイズを記憶するサイズ記憶部と、このサイズ記憶部から前記受光手段の受光量に対応する用紙サイズを読み出すことで用紙サイズを判定するサイズ判定部とを備えるものである。

この構成では、幅方向保持部材及び長さ方向保持部材の用紙保持位置により示される用紙サイズに応じて、第１及び第２透過部材の重なり部分を透過する光の透過率が異なるものとされ、サイズ記憶部に受光手段の受光量に対応する各用紙サイズが記憶され、サイズ判定部が、受光手段の受光量に対応する用紙サイズをサイズ記憶部から読み出すことで用紙サイズを判定する。

また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の画像形成装置であって、前記用紙収納機構がスライド移動可能に備え付けられた装置本体側に、前記発光手段、受光手段及びサイズ判定手段が設けられ、前記用紙収納機構側に前記反射手段が設けられているものである。

この構成では、発光手段、受光手段及びサイズ判定手段が画像形成装置本体側に設けられる一方、用紙収納機構には反射手段が設けられているのみとし、用紙収納機構側に配設される用紙サイズ検出機構を複雑な構成とすることなく用紙サイズ検出を可能にしているので、用紙サイズ検出機構の各部についての耐久性及び信頼性を向上させることができる。

また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の画像形成装置であって、前記用紙収納機構に設けられ、前記発光手段からの発光及び前記反射手段による反射光を通過させる開口と、
前記用紙収納機構の開口に設けられた透明な防塵部材と、
前記装置本体側における、前記用紙収納機構のスライド移動時に前記開口に当接する位置に設けられた清掃部材と
を備えるものである。

この構成によれば、用紙収納機構の開口に透明な防塵部材が設けられているので、発光手段、受光手段及び反射手段による光を用いたサイズ検知を、塵の影響を受けることなく確実に行うことができる。また、用紙の搬入出等のために用紙収納機構がスライド移動すると、用紙収納機構の開口に設けられた防塵部材が画像形成装置本体側の清掃部材に当接するので、防塵部材が清掃部材によって清掃されて清潔に保たれる。

また、請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の画像形成装置であって、前記発光手段は発光ダイオード、前記受光手段はフォトダイオードからなり、
前記発光手段の周囲温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段によって検出される温度に応じて前記発光手段の電源電圧を補正し、前記発光部を予め定められた発光量とする補正手段と
を備えるものである。

この構成では、発光手段が発光ダイオード、受光手段がフォトダイオードからなり、温度検出手段によって発光手段の周囲温度を検出し、温度検出手段によって検出される温度に応じて、補正手段が発光手段の電源電圧を補正して発光部を予め定められた発光量とするので、周囲環境の温度変化に拘わらず、発光手段は、第１及び第２透過部材の重なり部分を透過する光に基づいて、用紙サイズを正確に検出することができる。

請求項１に記載の発明によれば、用紙収納機構に収納された用紙の幅方向保持部材及び長さ方向保持部材による保持時に、幅方向保持部材の第１透過部材と、長さ方向保持部材の第２透過部材とが重なる部分を透過する光に基づいて用紙サイズを判定するので、装置を大型化させることなく簡単な機構で用紙サイズを検出でき、コスト増加を招くことがない。

また、用紙収納機構側での電気的接点レスを実現したので耐久性及び信頼性の問題を解消することができる。さらに、発光手段及び受光手段は、第１及び第２透過部材の重なり部分で発光及び受光を行う１組が設けられていれば足りるので、従来技術のように第１及び第２透過部材に相当する部材のそれぞれに別個のセンサを設ける必要がなく、少ない部品点数で用紙サイズを検出することができる。

また、従来技術のようにユーザ自身が用紙サイズ検出用部品を交換することなく、用紙サイズを検出できるので利便性に優れ、ユーザが用紙サイズ検出用部品の交換を誤ることによる用紙サイズ検出ミスも生じない。

請求項２に記載の発明によれば、幅方向保持部材及び長さ方向保持部材の用紙保持位置が示す用紙サイズに応じて、第１及び第２透過部材の重なり部分を透過する光の透過率が異なり、サイズ判定部が、受光手段の受光量に対応する用紙サイズをサイズ記憶部から読み出すことで用紙サイズを判定するので、上記受光量に対応する用紙サイズを、簡単な構成で正確に検出することができる。

請求項３に記載の発明によれば、用紙収納機構側に配設される用紙サイズ検出機構の構成を複雑にすることなく用紙サイズ検出を可能にしているので、用紙サイズ検出機構の各部についての耐久性及び信頼性を向上することができる。

請求項４に記載の発明によれば、発光手段、受光手段及び反射手段による光を用いたサイズ検知を、塵の影響を受けることなく円滑に行うことができる。また、防塵部材が清掃部材によって清掃されて清潔に保たれる。

請求項５に記載の発明によれば、周囲環境の温度変化に拘わらず、発光手段及び受光手段による第１及び第２透過部材の重なり部分を透過する光に基づいて、正確に用紙サイズを検出することができる。

以下、本発明の一実施形態に係る画像形成装置について図面を参照して説明する。図１は、本発明に係る画像形成装置の一種であるプリンタの内部構造の一実施形態を説明する正面断面視の説明図である。この図に示すように、プリンタ（画像形成装置）１０は、印刷処理に供する用紙Ｐを貯留する用紙貯留部１２と、この用紙貯留部１２に貯留された用紙束Ｐ１から繰り出された１枚ずつの用紙（被転写材）Ｐに対して画像形成処理を施す画像形成部１３と、この画像形成部１３で転写処理の施された用紙Ｐに対して定着処理を施す定着部１４とが装置本体１１に内装されると共に、定着部１４で定着処理の施された用紙Ｐが排紙される排紙部１５が装置本体１１の上部に設けられている。

用紙貯留部１２には、所定数（本実施形態では１つ）の用紙カセット（用紙収納機構）１２１が装置本体１１に対して挿脱自在に設けられている。用紙カセット１２１内には、収納されている最上部の用紙Ｐをピックアップローラ１２２に当接させるための用紙積載板１２７が設けられている。この用紙積載板１２７は、その下面がスプリング１２８によって上方に押圧され、載置された用紙Ｐの枚数及び重さに応じて用紙積載板１２７の高さ位置が可変するようになっている。また、用紙カセット１２１は、用紙交換等のために図１の矢印方向に引出可能に構成されている。また、用紙カセット１２１の下方には、用紙カセット１２１に収納された用紙のサイズを検出するための濃度検出センサ９０が設けられている。

用紙カセット１２１の上流端（図１の右方）には、用紙束Ｐ１から１枚ずつの用紙Ｐを繰り出させるピックアップローラ１２２が設けられている。このピックアップローラ１２２によって用紙カセット１２１から１枚ずつ繰り出された用紙Ｐは、フィードローラ１２３及びフリクションローラ１２４によって給紙搬送路１２５をレジストローラ対１２６まで搬送され、レジストローラ対１２６によって画像形成部１３に給紙される。

画像形成部１３は、パーソナルコンピュータ等から送られてきた画像情報に基づき用紙Ｐに画像を形成する処理を施すものであり、回転可能に設けられた感光体ドラム（像担持体）２０の周面に沿わせて、帯電装置３０、露光装置４０、現像装置５０、転写ローラ６０及びクリーニング装置７０が配設されている。

感光体ドラム２０は、周面に静電潜像およびこの静電潜像に沿ったトナー像が形成されるものであり、周面にアモルファスシリコン層が積層され、これによってこれらの像を形成させるのに適したものになっている。

帯電装置３０は、ドラム心回り時計方向に回転している感光体ドラム２０の周面に一様な電荷を形成させるものであり、周面が感光体ドラム２０の周面と当接しながら従動回転しつつ当該感光体ドラム２０へ電荷を付与するようになっている。

露光装置４０は、コンピュータ等の外部の機器から送られてきた画像データに基づき強弱の付与されたレーザー光を回転している感光体ドラム２０の周面に照射し、これによる感光体ドラム２０周面のレーザー光が照査された部分の電荷の消去によって当該感光体ドラム２０の周面に静電潜像を形成させるものである。

現像装置５０は、感光体ドラム２０の周面にトナーを供給することによって周面の静電潜像が形成された部分にトナーを付着させ、これによって感光体ドラム２０の周面にトナー像を形成させるものである。

転写ローラ６０は、感光体ドラム２０の直下位置に送り込まれた用紙Ｐに対して当該感光体ドラム２０の周面に形成されているプラスに帯電したトナー像を用紙Ｐに転写させるものであり、トナー像の電荷と逆極性であるマイナスの電荷を用紙Ｐに付与するようになっている。

従って、感光体ドラム２０の直下位置に到達した用紙Ｐは、転写ローラ６０と感光体ドラム２０とによって押圧挟持されつつ、プラスに帯電した感光体ドラム２０周面のトナー像がマイナスに帯電した用紙Ｐの表面に向けて引き剥がされ、これによって用紙Ｐに対し転写処理が施されることになる。

クリーニング装置７０は、転写処理後の感光体ドラム２０の周面に残留しているトナーを取り除いて清浄化するためのものである。この転写ローラ６０によって清浄化された感光体ドラム２０の周面は、次の画像形成処理のために再び帯電装置３０へ向かうことになる。

定着部１４は、画像形成部１３によって転写処理の施された用紙Ｐのトナー像に加熱による定着処理を施すものであり、内部に通電発熱体が装着されたヒートローラ１４１と、このヒートローラ１４１の下部で周面同士が対向配置された加圧ローラ１４２とを備えて構成されている。そして、転写処理後の用紙Ｐは、ローラ心回りに時計方向に向けて駆動回転しているヒートローラ１４１と、ローラ心回りに反時計方向に向けて従動回転している加圧ローラ１４２との間のニップ部を通過することによって、ヒートローラ１４１からの熱を得て定着処理が施されるようになっている。定着処理の施された用紙Ｐは、排紙搬送路１４３を通って排紙部１５へ排出されることになる。

排紙部１５は、装置本体１１の頂部が凹没されることによって形成され、この凹没した凹部の底部に排紙された用紙Ｐを受ける排紙トレイ１５１が形成されている。

次に、プリンタ１０の用紙貯留部１２について説明する。図２は、用紙貯留部１２をその引出方向に直交する方向から見た側面図、図３は用紙貯留部１２をその引出方向から見た側面図である。図４は、サイド板及びエンド板部分の構成を示す斜視図である。図５は、サイド板及びエンド板のそれぞれに設けられた両フィルム部材の重なり部分と濃度検出センサの配置を示す図である。図６は、サイド板及びエンド板部分の位置関係を説明するための平面図である。

上述したように、用紙貯留部１２には、装置本体１１に対してスライド移動自在に設けられ、装置本体１１から引出可能に構成されている用紙カセット１２１が設けられている。この用紙カセット１２１内に設けられている用紙積載板１２７は、用紙搬送方向（図２に示す左右方向）における用紙長さの全長に亘っておらず、少なくとも当該方向における用紙Ｐの一部を上方に押し上げる寸法に設定されている。用紙積載板１２７は、用紙搬送方向における用紙Ｐの先端付近部分を押し上げて、ピックアップローラ１２２に当接させる。

用紙搬送方向において用紙積載板１２７から外れた位置には、用紙カセット１２１内の用紙Ｐ端部を、用紙搬送方向に直交する方向（本実施形態では、これが用紙幅方向となる）における両サイドから保持するサイド板８１（幅方向保持部材），８２が設けられている（図２ではサイド板８２は図示略）。サイド板８１は、規制部材８１１と、支持部材８１２とを有する。規制部材８１１は、用紙カセット１２１の底板１２１ａ上に設けられている。支持部材８１２は、規制部材８１１の下部から下方に延び、底板１２１ａに設けられたガイド孔（図略）を通って、底板１２１ａよりも更に下方に至る。支持部材８１２は、底板１２１ａの下方で用紙搬送方向に直交する方向に折れ曲がっている。

上記ガイド孔は、用紙搬送方向に直交する方向に延び、その内部を支持部材８１２が摺動移動する。これにより、ガイド孔は、支持部材８１２及び規制部材８１１の移動を、用紙搬送方向に直交する方向において案内する。従って、底板１２１ａ上では規制部材８１１が、その下部が底板１２１ａ上をスライド移動する状態で用紙搬送方向に直交する方向に移動し、用紙Ｐのサイズに合わせた位置まで移動できるようになっている。また、底板１２１ａの下方では、ガイド孔の案内により、支持部材８１２が用紙搬送方向に直交する方向に移動する。サイド板８２も、同様の構成からなる規制部材８２１と、支持部材８２２とを有する。例えば、サイド板８１，８２の可動領域は、サイド板８１とサイド板８２との間の幅が、最小用紙サイズから最大用紙サイズの幅に対応した100mm〜216mmに可変できるように設定される。

また、図４に示すように、サイド板８１の支持部材８１２と、サイド板８２の支持部材８２２とは、用紙搬送方向における位置を異ならせて設けられている。支持部材８１２及び支持部材８２２の間には、ギヤ８３が配設されている。支持部材８１２及び支持部材８２２の、ギヤ８３に対向する側面には、上記ギヤ８３に噛合する歯８３０が形成されている。これらギヤ８３と、支持部材８１２及び支持部材８２２の側面に形成されたそれぞれの歯８３０とが、図４に示すように噛合された状態で備え付けられることにより、一方のサイド板が用紙搬送方向に直交する方向において用紙カセット１２１中央部に向かって移動すると、このサイド板の歯によりギヤ８３が回転し、他方のサイド板も用紙カセット１２１中央部に向かう方向に移動する。また、一方のサイド板が用紙搬送方向に直交する方向において用紙カセット１２１の一端部に向かって移動すると、このサイド板の歯によりギヤ８３が回転し、他方のサイド板も用紙カセット１２１の他端部に向かう方向に移動する。

さらに、用紙カセット１２１内には、用紙搬送方向における用紙積載板１２７から外れた位置に、用紙Ｐが用紙搬送方向とは逆方向に向かう移動を規制するエンド板（長さ方向保持部材）８４が設けられている。エンド板８４は、規制部材８４１と、支持部材８４２とを有する。規制部材８４１は、用紙カセット１２１の底板１２１ａ上に設けられている。支持部材８４２は、規制部材８４１の下部から下方に延び、底板１２１ａに設けられたエンド板用ガイド孔（図略）を通って、底板１２１ａよりも更に下方に至る。支持部材８４２は、底板１２１ａの下方で用紙搬送方向に折れ曲がっている。

上記エンド板用ガイド孔は、用紙搬送方向に延び、その内部を支持部材８４２が摺動移動する。これにより、支持部材８４２及び規制部材８４１の移動が用紙搬送方向（本実施形態では、これが用紙長さ方向となる）に案内される。従って、底板１２１ａ上では規制部材８４１がスライド移動する状態で用紙搬送方向に移動し、用紙Ｐの用紙搬送方向におけるサイズに合わせた位置まで移動できるようになっている。また、底板１２１ａの下方では、支持部材８４２が用紙搬送方向に移動する。例えば、エンド板８４の可動域は、用紙搬送方向において208mmとされ、同方向におけるエンド板８４と用紙カセット１２１端部とで形成される隙間（用紙収納スペース）が、最小用紙サイズから最大用紙サイズの幅に対応した148mm〜356mmに可変するように設定される。

また、図４に示すように、支持部材８４２は、支持部材８１２及び支持部材８２２とは高さ位置を異ならせて配置され（本実施形態では、支持部材８４２を支持部材８１２及び支持部材８２２の下方に配置）、各部材は、それぞれの移動時に互いに干渉しないようになっている。

エンド板８４の支持部材８４２には、その長さ方向に延びる孔８４３が形成されており、この孔８４３部分には、フィルム部材（第１透過部材）８４５が取り付けられている。フィルム部材８４５は、透過性を有する薄い膜状の材（ＮＤフィルタ（Neutral Density Filter）等）からなり、その長さ方向においてグレースケール状に濃度（光透過率）が変化したものである。

また、サイド板８１の支持部材８１２には、その長さ方向に延びる孔８１３が形成されており、この孔８１３部分には、上記フィルム部材８４５と同じ幅寸法を有するフィルム部材（第１透過部材）８１５が取り付けられている。フィルム部材８１５も、透過性を有する薄い膜状の材（ＮＤフィルタ等）からなり、その長さ方向においてグレースケール状に濃度（光透過率）が変化したものである。

なお、図６に示すように、エンド板８４が、上記スライド移動により、最大サイズとなる用紙Ｐの幅（用紙搬送方向に直交する方向における用紙寸法）に対応する位置まで移動しても、フィルム部材８４５の一部が、サイド板８１のフィルム部材８１５の一部と、予め定められた位置で重なるように配設されている。

同様に、サイド板８１は、上記スライド移動により、最大サイズとなる用紙Ｐの長さ（用紙搬送方向における用紙寸法）に対応する位置まで移動しても、そのフィルム部材８１５の一部が、エンド板８４のフィルム部材８４５の一部と、上記予め定められた位置で重なるように配設されている。

すなわち、エンド板８４のフィルム部材８４５と、サイド板８１のフィルム部材８１５とは、どの位置に移動しても、常にフィルム部材８４５の一部とフィルム部材８１５の一部とが、上記予め定められた位置で重なるように配設されている。

上記両フィルム部材８１５，８４５のフィルム部材同士が重なる上記予め定められた位置の上方には、底板１２１ａ（の下面側）に反射板（反射手段）８７が設けられている。また、両フィルム部材８１５，８４５が重なる上記予め定められた位置には、用紙カセット１２１の底面部１２１１に開口１２１２が形成されている。開口部１２１２の縦横の各寸法は、フィルム部材８１５，８４５の幅寸法よりも小さく設定され、開口部１２１２がフィルム部材８１５，８４５の重なり部分よりも小さくなるように構成されている。そして、用紙カセット１２１をスライド移動可能に支持する装置本体１１の支持部１１０には、用紙カセット１２１が装置本体１１に完全に収納された状態となっている時に、上記底面部１２１１の開口１２１２に対向する位置に、開口１１１が形成されている。このように位置を合わせて開口１２１２及び開口１１１が設けられた位置の下方となる装置本体１１側には、濃度検出センサ９０が設けられている。

図５に示すように、濃度検出センサ９０は、その上方に位置する、サイド板８１のフィルム部材８１５と、エンド板８４のフィルム部材８４５とが重なっている部分に対して開口１２１２及び開口１１１から光を照射する。そして濃度検出センサ９０は、これらフィルム部材８１５，８４５を透過して反射板８７で反射される反射光を受光する。

また、用紙カセット１２１の開口１２１２には、透明フィルム等からなる防塵部材１２１３が設けられている。一方、装置本体１１側には、用紙カセット１２１が用紙交換・補充等のためにスライド移動されたときに開口１２１２に当接する位置に、不織布等からなる清掃部材１１２が設けられている。これにより、用紙カセット１２１がスライド移動されると、開口１２１２の防塵部材１２１３が清掃部材１１２に当接して摺擦され、防塵部材１２１３に付着した汚れが払拭されるようになっている。

次に、上記フィルム部材８１５，８４５について上記図６と、新たな図７及び図８を参照して説明する。図７は、フィルム部材の長さ方向における各位置の濃度を表で示した図、図８（ａ）はサイド板８１のフィルム部材８１５を示す図、（ｂ）はエンド板８４のフィルム部材８４５を示す図である。

図７に示す横濃度、縦濃度とは、サイド板８１及びエンド板８４を、用紙カセット１２１に収納された用紙の端部に接する位置に移動させた場合に、サイド板８１のフィルム部材８１５と、エンド板８４のフィルム部材８４５のそれぞれについての、これらが重なる上記予め定められた位置における部分の各濃度を示している。また、図７に示す合成濃度とは、フィルム部材８１５，８４５は、サイド板８１の規制部材８１１及びエンド板８４の規制部材８４１が、用紙カセット１２１に収納された用紙の幅方向又は長さ方向端部に対応する位置まで移動し、当該用紙の端部を保持したときに、両フィルム部材８１５，８４５の上記予め定められた位置での重なり部分における、フィルム部材８１５，８４５の各濃度の和である。

図７に示すように、フィルム部材８１５は、サイド板８１の移動位置に応じて異なる濃度を有し、異なる光透過率を有する。また、フィルム部材８４５は、エンド板８４の移動位置に応じて異なる濃度を有し、異なる光透過率を有する。そして、上記合成濃度は、サイド板８１の規制部材８１１と、エンド板８４の規制部材８４１との底板１２１ａ上での位置によって示される各用紙サイズ（Ａ４サイズ、Ｂ４サイズ等）によって、異なる合成濃度に設定されている。これらフィルム部材８１５，８４５の重なり部分の濃度を濃度検出センサ９０によって検出し（例えば、上記重なり部分の光透過率に基づいて検出する）、この検出濃度に基づいて後述の制御部が用紙サイズを検出する。

なお、フィルム部材８１５，８４５は、図６に示すように、その長さ方向において徐々に濃度が変化するものであってもよいし、図８（ａ）（ｂ）に示すように、エンド板８４又はサイド板８１を用紙サイズに合わせて移動させたときに上記重なり部分に位置することがない部分には、濃度付与のための着色がなされていないものであってもよい。

次に、濃度検出センサ９０及びサイズ判定機構について説明する。図９は、濃度検出センサ９０及びサイズ判定機構の概略構成を示す図である。濃度検出センサ９０は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等からなる発光部（発光手段）９１と、フォトダイオード等からなる受光部（受光手段）９２とを有している。受光部９２には、受光量を示す電圧を増大させるためにアンプからなる増幅器９３が備えられている。

濃度検出センサ９０は、プリンタ１０全体の動作制御を司るために装置本体１１内に備えられている制御部（サイズ判定手段、サイズ判定部、補正手段）１００によって、その動作が制御される。制御部１００は、ＣＰＵからなり、Ｄ／Ａコンバータ１０１によってＬＥＤ電源電圧を可変させることで、発光部９１の発光量を制御する。なお、発光部９１には、電流制限用の抵抗１０２と、トランジスタ１０３が接続されている。

さらに、制御部１００には、増幅器９３から送られてくる受光部９２の受光量を示す電圧をデジタル変換するＡ／Ｄコンバータ１０４が備えられている。また、制御部１００は、その作業領域として機能するＲＡＭ１０５と、当該濃度検出及び用紙サイズ検出動作を実行するために必要なプログラム等が記憶されたＲＯＭ１０６を備えている。

また、制御部１００には、濃度検出センサ９０の周囲環境温度を検出するサーミスタ（温度検出手段）１０７が接続されている。ＬＥＤからなる発光部９１が周囲環境温度の変化に応じて発光量が変化し、フォトダイオードからなる受光部９２の受光感度が変化するという性質に基づき、周囲環境温度の変化による濃度検出センサ９０の検出結果のバラツキをなくすために、制御部１００が発光部９１の電源電圧を変化させることを目的として、サーミスタ１０７によって周囲環境温度が検出される。サーミスタ１０７からの出力は、Ａ／Ｄコンバータ１０４に入力されてデジタル変換される。

さらに、制御部１００には、Ｅ^２ＰＲＯＭ等の不揮発性メモリ（サイズ判定手段、サイズ記憶部）１０８が接続されている。不揮発性メモリ１０８には、(1)予め定められた標準温度での発光部９１の電源電圧と、温度変化による発光部９１の電源電圧の補正のための、周囲環境温度が一定温度変化する毎の発光部９１の電源電圧の補正値データ（光量補正係数δ）や、(2)受光部９２から出力される反射光量電圧V_DENに対応する用紙サイズ情報等が記憶されている。なお、これら光量補正係数δや、反射光量電圧V_DENに対応する用紙サイズ情報等は、ＲＯＭ１０６に記憶されていてもよい。

制御部１００は、サーミスタ１０７によって検出された周囲環境温度情報を取得し、検出された温度と標準温度との差に基づいて、不揮発性メモリ１０８から該当する補正値データを読み出し、発光部９１の電源電圧を補正する（補正動作の詳細は後述）。また、制御部１００は、受光部９２から出力される反射光量電圧V_DENに対応する用紙サイズ情報を不揮発性メモリ１０８から読み出して、用紙カセット１２１に収納されている用紙のサイズを判定する。

さらに、制御部１００には、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等からなる表示装置１０９が接続されており、制御部１００は、上記のようにして検出した用紙サイズを表示装置１０９に表示させる。

周囲環境温度に応じた発光部９１の電源電圧補正を説明する。図１０は、発光部９１の電源電圧補正時における処理の流れを示すフローチャートである。

まず、プリンタ１０の工場出荷前に濃度検出センサ９０の感度のばらつき補正が行われる。この場合、制御部１００は、ポート制御を行ない、トランジスタ１０３をオンにして発光部９１を点灯させ（Ｓ１）、開口１２１２及び開口１１１におけるフィルム部材８１５，８４５の重なり部分に対して、発光部９１の光を照射する。この場合、サイド板８１，８２及びエンド板８４を、予め定められた用紙サイズに合わせた位置に移動させた状態で行う。

そして、受光部９２により反射板８７での反射光が受光され、増幅器９３から出力される反射光量電圧V_DENがＡ／Ｄコンバータ１０４によって変換されると（Ｓ２）、制御部１００は、その変換結果が所定の基準値V_REFになるまでＤ／Ａコンバータ１０１の出力電圧V_LEDを上げ（Ｓ３でＮＯ，Ｓ６）、反射光量電圧V_DENが所定の基準値V_REFに達した時の出力電圧V_LEDを発光基準電圧として不揮発性メモリ１０８に記憶する（Ｓ３でＹＥＳ，Ｓ４）。

続いて、制御部１００は、上記調整時（所定の基準値V_REFに達した時）にサーミスタ１０７によって検出される温度TempをＡ／Ｄコンバータ１０４から取得し、当該温度Tempを上記標準温度として不揮発性メモリ１０８に記憶する（Ｓ５）。

次に、用紙サイズ検出を説明する。図１１は、用紙サイズ検出時における処理の流れを示すフローチャートである。

電源投入後、制御部１００は、不揮発性メモリ１０８から、発光基準電圧V_LEDと、濃度検出センサ９０調整時の温度Tempとを読み出す（Ｓ１１）。制御部１００は、現時点でサーミスタ１０７によって検出される温度をＡ／Ｄコンバータ１０４から取得し、ＲＡＭ１０７に温度T_n として記憶する（Ｓ１２）。

続いて制御部１００は、T_comp= T_emp − T_n の演算を行ない（Ｓ１３）、算出したT_compの値に対応する光量補正係数δを、ＲＯＭ１０６に記憶されている温度補正データテーブルから読み出す（Ｓ１４）。ここで、ＲＯＭ１０６の温度補正データテーブルには、複数の任意温度に対する発光部９１の光量補正係数δが予め書き込まれているものとする。

制御部１００は、以下の演算式により、不揮発性メモリ１０８から読み出した発光基準電圧V_LEDを光量補正係数δで補正し、発光基準電圧データV_LED__REFを得る（Ｓ１５）。

V_LED__REF = δ・V_LED
そして、操作者に入力より、サイド板８１，８２及びエンド板８４が用紙カセット１２１に収納された用紙サイズに合わせた位置に移動されると、制御部１００は、上記補正後の発光基準電圧データV_LED__REFをＤ／Ａコンバータ１０１から発光部９１に供給し（電源電圧V_LEDの出力）、ポート制御によりトランジスタ１０３をオンとして、発光部９１を点灯させる（Ｓ１６）。この時の反射板８７からの反射光を受光部９２で受光し、制御部１００は、受光部９２（増幅器９３）からの出力電圧V_DENをＡ／Ｄコンバータ１０４でアナログ−デジタル変換し、ＲＡＭ１０７に記憶する（Ｓ１７）。すなわち、濃度検出センサ９０及び制御部１００は、フィルム部材８１５，８４５の重なり部分の濃度を、当該部分における光透過率に基づいて検出する。

続いて、制御部１００は、上記のようにして得られた出力電圧V_DENに対応する用紙サイズデータを、不揮発性メモリ１０８に記憶されている用紙サイズ情報（例えば、用紙サイズテーブルデータ）から読み出す（Ｓ１８）。

制御部１００は、読み出した用紙サイズを表示装置１０９に表示させる（Ｓ１９）。また、制御部１００は、当該読み出した用紙サイズをPC等のホストコンピュータに送信し、ホストコンピュータに、プリンタ１０の用紙カセット１２１に収納されている用紙のサイズ情報を記憶させておくようにしてもよい。

なお、本発明は上記実施の形態の構成に限られず種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、サイド板８１，８２のいずれか一方がスライド移動すると、他方のサイド板も同時に移動するように構成されているが、サイド板８１，８２のそれぞれが別個独立に移動する構成であってもよい。

また、上記実施形態では、フィルム部材８１５は、サイド板８１に設けられるものとされているが、フィルム部材はサイド板８２に設けられていてもよい。

また、上記では、本発明の実施形態として、フィルム部材８１５，８４５、反射板８７、濃度検出センサ９０及び制御部１００等で構成される機構によって、用紙カセット１２１に収納されている用紙のサイズを検出する構成を示したが、当該機構をコピー機や複合機に備えられる原稿読取機構のＡＤＦ（自動用紙送り機構）に設け、本発明を、ＡＤＦにセットされた読取対象原稿のサイズ検出に適用することも可能である。

また、上記実施形態では、本発明に係る画像形成装置をプリンタとしているが、本発明はプリンタに限定されるものではなく、他の画像形成装置、例えば、コピー機や、コピー機能やプリンタ機能等を兼ね備えた複合機等であってもよい。

また、上記実施形態で示したフィルム部材８１５，８４５の素材や構成、発光部９１の電源電圧補正の処理、用紙サイズ検出処理等は、あくまでも一例であり、本発明を上記実施形態に限定する趣旨ではない。

本発明に係る画像形成装置の一種であるプリンタの内部構造の一実施形態を説明する正面断面視の説明図である。 用紙貯留部をその引出方向に直交する方向から見た側面図である。 用紙貯留部をその引出方向から見た側面図である。 サイド板及びエンド板部分の構成を示す斜視図である。 サイド板及びエンド板のそれぞれに設けられた両フィルム部材の重なり部分と濃度検出センサの配置を示す図である。 サイド板及びエンド板部分の位置関係を説明するための平面図である。 フィルム部材の長さ方向における各位置の濃度を表で示した図である。 （ａ）はサイド板のフィルム部材を示す図、（ｂ）はエンド板のフィルム部材を示す図である。 濃度検出センサの概略構成を示す図である。 発光部の電源電圧補正時における処理の流れを示すフローチャートである。 用紙サイズ検出時における処理の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１０ プリンタ
１１ 装置置本体
１２ 用紙貯留部
１３ 画像形成部
８１ サイド板
８１１ 規制部材
８１２ 支持部材
８１５ フィルム部材
８２ サイド板
８２１ 規制部材
８２２ 規制部材
８４ エンド板
８４１ 規制部材
８４２ 支持部材
８４５ フィルム部材
８７ 反射板
９０ 濃度検出センサ
９１ 発光部
９２ 受光部
９３ 増幅器
１００ 制御部
１０１ Ｄ／Ａコンバータ
１０７ サーミスタ
１０８ 不揮発性メモリ
１１１ 開口
１１２ 清掃部材
１２１ 用紙カセット
１２１ａ 底板
１２１１ 底面部
１２１２ 開口
１２１３ 防塵部材

Claims (5)

1. 複数枚の用紙が収納される用紙収納機構と、
   前記用紙収納機構に収納された用紙の幅方向に移動可能に配設され、当該幅方向における用紙端部を保持する幅方向保持部材と、
   前記幅方向保持部材と少なくとも一部が重なり、前記用紙収納機構に収納された用紙の長さ方向に移動可能に配設され、当該長さ方向における用紙後端部を保持する長さ方向保持部材と、
   前記幅方向保持部材に設けられ、当該幅方向保持部材の移動位置に応じて異なる光透過率を有する第１透過部材と、
   前記長さ方向保持部材において前記第１透過部材と重なり可能な部分に設けられ、当該長さ方向保持部材の移動位置に応じて異なる光透過率を有する第２透過部材と、
   前記第１及び第２透過部材が重なる部分に対して光を照射する発光手段と、
   前記発光手段から照射されて前記第１及び第２透過部材を透過した光を反射させる反射手段と、
   前記反射手段からの反射光を受光する受光手段と、
   前記受光手段における前記反射光の受光量に応じた用紙サイズを判定するサイズ判定手段と
   を備える画像形成装置。
2. 前記第１及び第２透過部材は、これらの重なり部分を透過する光の透過率が、前記幅方向保持部材及び長さ方向保持部材の用紙保持位置により示される用紙サイズに応じて異なるものとされ、
   前記サイズ判定手段は、前記受光手段の受光量に対応する各用紙サイズを記憶するサイズ記憶部と、このサイズ記憶部から前記受光手段の受光量に対応する用紙サイズを読み出すことで用紙サイズを判定するサイズ判定部とを備える請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記用紙収納機構がスライド移動可能に備え付けられた装置本体側に、前記発光手段、受光手段及びサイズ判定手段が設けられ、前記用紙収納機構側に前記反射手段が設けられている請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記用紙収納機構に設けられ、前記発光手段からの発光及び前記反射手段による反射光を通過させる開口と、
   前記用紙収納機構の開口に設けられた透明な防塵部材と、
   前記装置本体側における、前記用紙収納機構のスライド移動時に前記開口に当接する位置に設けられた清掃部材と
   を備える請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記発光手段は発光ダイオード、前記受光手段はフォトダイオードからなり、
   前記発光手段の周囲温度を検出する温度検出手段と、
   前記温度検出手段によって検出される温度に応じて前記発光手段の電源電圧を補正し、前記発光部を予め定められた発光量とする補正手段と
   を備える請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。