JP3863047B2 - 用紙サイズ検出装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、複写機、プリンタ、あるいはファクシミリに用いられ、所定の位置に収容された用紙のサイズを検知する用紙サイズ検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、複写機、プリンタ、あるいはファクシミリ等には所定の位置に配置された用紙のサイズを検出する機能が設けられている。この用紙サイズを検出する機能は、例えば、それぞれの装置で使用できる用紙サイズの種類に応じて、例えば、光学式のセンサを設け、プラテンカバーを閉じたとき等にそれぞれのセンサが用紙を検知しているか否かを判別して用紙サイズを検出するものである。
【0003】
また、特開平6−64781号公報には8種類の用紙サイズを3つのセンサにより検出する技術が開示されている。この3つのセンサにより用紙サイズを検出する技術の構成は、トレイに収容された用紙にこのトレイに同期して移動するガイドを設けると共にこのガイドと同期して移動するように3つのコード板を設け、それぞれのコード板を検出するセンサを3個配置した構成となっている。用紙がトレイに収容され用紙サイズにガイドが移動されたときに、この3つのセンサがそれぞれ対応したコード板を検出しているか否かで、用紙のサイズを検出するようになっている。この用紙サイズの検出は、例えば、図6に示すように、コード板9の位置が調整されサイズ1からサイズ8へと順に大きいサイズとなる場合に、それぞれのセンサが用紙を検出しているか否かを図示している太枠で示される、用紙サイズによって異なるビット情報を、図示しない制御部は、ポートL、ポートM及びポートNにて取得し、予め設定してある8通りのビットの組合せパターンと比較して8種類の用紙サイズを検出するものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、用紙サイズ検出装置の用紙サイズを検出する構成を用紙の種類だけセンサを配置する構成とすると、例えば、8種類の用紙が対応している機種では8つのセンサが必要となり、多くのセンサを配置する必要があるため非常に大型で高価な装置となってしまう。
【0005】
また、特開平6−64781号公報に記載されている用紙サイズを検出によると、8種類の用紙サイズを検知するのに、3つのコード板と3つのセンサ、つまり、ビット発生手段とビット検出手段を同数必要としている。
【0006】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、所定種類の用紙サイズを検出するのに必要なビットを検出するビット検出手段よりビットを発生させるビット発生手段の数を少なくすることにより、用紙サイズを検出する構成をコンパクトにできると共に低価格とした用紙サイズ検出装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
第1の本発明は、用紙を収容するトレイと、このトレイに収容された用紙のサイズに調整して移動可能なガイドと、このガイドの移動と同期して移動してビットを発生させるビット発生手段と、このビット発生手段の移動に基づいてビットを検出するビット検出手段とを備えた用紙サイズ検出装置において、ビット発生手段の数がビット検出手段の数より少なくてもビット検出手段と同じ数のビットを検出する手段と、この手段で検出したビットの組合せとトレイに収容できる用紙サイズの種類とを対応させた設定を記憶する記憶手段と、ビット検出手段で検出したビットと記憶手段に記憶された設定とに基づいてトレイに収容された用紙のサイズを検出する用紙サイズ検出手段とを備え、ビット発生手段は移動方向が長手方向となる長方形状をした凸部を形成し、そのビット発生手段の1つは凸部の中の所定位置に凹部を形成したものであり、ビットを検出する手段はビット発生手段の移動方向に設けられたビット検出手段がビット発生手段の凸部の移動によりビットを検出するものである。
【0008】
第2の本発明は、用紙を収容するトレイと、このトレイに収容された用紙のサイズに調整して移動可能なガイドと、このガイドの移動と同期して移動してビットを発生させるビット発生手段とを備えた用紙サイズ検出装置において、ガイドの移動と同期してガイドの移動方向と垂直な軸回りにビット発生手段が回転し、このビット発生手段の回転に基づいてビットを検出するビット検出手段と、ビット発生手段の数がビット検出手段より少なくても、ビット検出手段と同じ数のビットを検出する手段と、ビット検出手段で検出したビットの組合せとトレイに収容できる用紙サイズの種類とを対応させた設定を記憶する記憶手段と、ビット検出手段で検出したビットと記憶手段に記憶された設定とに基づいてトレイに収容された用紙のサイズを検出する用紙サイズ検出手段とを備え、ビット発生手段は回転方向に沿って所定部分凸部を形成し、そのビット発生手段の1つは凸部の中の所定位置に凹部を形成したものであり、ビットを検出する手段はビット発生手段の回転方向に設けられたビット検出手段がビット発生手段の凸部の回転移動によりビットを検出するものである。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。なお、この実施の形態は複写機の手差しトレイに本発明を適用した場合である。
【0010】
(第1の実施の形態)
図1は手差しトレイ11の外観及びその手差しトレイ11の内部構成の一部を示す図である。手差しトレイ11には、用紙サイズに応じて長手方向に移動可能な断面が略L字形状をしたガイド12,ガイド13が設けられている。L字の一面は手差しトレイ11と平行であり、他の一面は垂直方向となっている。このガイド12,ガイド13の手差しトレイ11に垂直方向の面の間に用紙を収容するようになっている。
【0011】
このガイド12はラックギア14と一体となって組み付けられたものであり、このラックギア14はガイドの移動方向と垂直に設けられた軸回りに回転動作するピニオンギア16と歯合している。また、他方のガイド13も同様にラックギア15と一体となって組み付けられており、このラックギア15はピニオンギア16と前記ラックギア14と対向して歯合している。このため、用紙サイズに調整するためにガイド12、あるいは、ガイド13を移動させるとそのガイドの移動方向と反対方向に他方のガイドも同期して移動するようになっている。従って、どの種類の用紙サイズにガイドを調整するときにも、用紙のセンタが同じ位置に配置する構成となっている。
【0012】
また、この手差しトレイ11には、サイズAからサイズHの8種類の用紙が収容できるようになっている。用紙のサイズはサイズAからサイズHまで順に大きくなるように設定されている。
【0013】
図2は手差しトレイ11に用紙が収容され、用紙のサイズにガイド12,ガイド13が調整されたときに、用紙のサイズを検出する機構を示す図である。なお、図1で示したピニオンギア16、ラックギア14及びラックギア15の向きとは上下反対向きを示しており、図2に示すガイド12,ガイド13の位置は最も大きい用紙のサイズのサイズHを検出する位置を示している。
【0014】
ガイド12の手差しトレイ11と平行な面とラックギア14の端部、ガイド13の手差しトレイと平行な面とラックギア15の端部とがそれぞれボルト17,ボルト18で固着されることにより、それぞれ一体となって組み付けられている。それらが、対向してピニオンギア16と歯合するように配置されている。
【0015】
また、ラックギア15にはガイド位置を特定するためにビット発生手段19,ビット発生手段20が設けられている。ビット発生手段19は、ガイド13の移動方向に長方形状をした凸部が形成され、その凸部の中の所定位置に凹部(窪み)21が形成されている。ビット発生手段20は、ガイド13の移動方向に長方形状をした凸部が形成されている。
【0016】
さらに、ラックギア15に設けられたビット発生手段19,ビット発生手段20の移動方向にはビット検出手段としての、固定金属端子と導電性弾性部材とからなる電気的スイッチが設けられている。図2で示すように、固定金属端子22,23及び24はラックギア15の移動と同期して移動しないように、それぞれ、例えば支持部材で支持するなどして手差しトレイ11内部に固着しておく。ビット発生手段19の移動方向に固定金属端子22,23の2個が、ビット発生手段20の移動方向に固定金属端子24の1個が設けられている。
【0017】
この固定金属端子22,23及び24とビット発生手段19,20の移動経路との間には、それぞれ導電性弾性部材25,26及び27が設けられている。この導電性弾性部材25,26及び27はその一端が手差しトレイ11内部に固着されていて、ビット発生手段19,20が移動して凸部が所定位置に移動したときに、例えば、導電性弾性部材25の一端が固定金属端子22に接触して通電することによりビットを検出する電気的スイッチとなっている。このように構成された3個の電気的スイッチのビットの検出は図示しない複写機本体の制御部に設けられたそれぞれのポートX,ポートY及びポートZに出力される。
【0018】
図3は、電気的スイッチが通電されビットを検出する機構の断面を示す模式図である。
ラックギア15と一体となって形成されているビット発生手段19はガイド13の移動と同期して、例えば、図中矢印方向に移動する。この移動方向側に固定金属端子22と導電性弾性部材25が配置されている。
【0019】
この導電性弾性部材25は、断面が略S字型の形状をしており、ビット発生手段19が移動することによりビット発生手段19の凸部が導電性弾性部材25の凹部28を図中上側に持ち上げる。このように導電性弾性部材25の凹部28が持ち上げられると、導電性弾性部材25の凸部29も上側に持ち上げられ、導電性弾性部材25の凸部29と固定金属端子22とが接触する。このようにして導電性弾性部材25と固定金属端子22とが接触すると通電して電気的スイッチ30がビットを検出する構成となっている。
【0020】
また、さらに、ラックギア15が移動することによりビット発生手段19の凹部21が導電性弾性部材25の凹部28に到達すると、導電性弾性部材25の弾性により導電性弾性部材25は元の位置に戻るため、導電性弾性部材25と固定金属端子22とが接触しなくなり電気的スイッチ30はビットを検出しなくなるようになっている。
【0021】
従って、所定位置に凹部21を設けたビット発生手段19の移動により、固定金属端子22と導電性弾性部材25とからなる電気的スイッチ30がビットを検出する/しない、固定金属端子23と導電性弾性部材26とからなる電気的スイッチ31がビットを検出する/しないを組み合わせて4通りのビットの組合せパターンを作成することができる。これに、ビット発生手段20の移動による、固定金属端子24と導電性弾性部材27とからなる電気的スイッチ32がビットを検出する/しないのビットのパターンを組み合わせることにより、手差しトレイ11は8種類の用紙のサイズを検出できるようになっている。
【0022】
図4は、電気的スイッチ30,31及び32で検出されたビットに基づいて用紙のサイズを検出する設定を示す図である。
【0023】
サイズAからサイズHにガイド12,ガイド13が調整されラックギア15が移動したときに、各電気的スイッチ30,31及び32から出力されるビット情報を図中太枠の中の数字は示している。電気的スイッチ30で検出されたビットはポートX、電気的スイッチ31で検出されたビットはポートY、電気的スイッチ32で検出されたビットはポートZに出力されるようになっている。
【0024】
用紙のサイズの幅が一番狭いサイズAを示す位置にガイド12,ガイド13が調整されたときは、ポートXは「0」、ポートYは「0」、ポートZは「1」が出力される。用紙のサイズが変化する毎に各電気的スイッチ30,31,32で検出するビットの情報が変化する。その用紙のサイズ毎の「ポートX,ポートY,ポートZ」に出力されるビットは、サイズBのときは「0,1,1」、サイズCのときは「0,1,0」、サイズDのときは「1,0,1」、サイズEのときは「1,1,1」、サイズFのときは「1,1,0」、サイズGのときは「1,0,0」、サイズHのときは「0,0,0」が出力されるようになっている。
【0025】
このように、ガイド12,ガイド13が用紙のサイズに合わせるために調整されると、各電気的スイッチ30,31,32により用紙のサイズ毎に異なる8種類のビット情報を出力することができる。複写機の制御部は、このようにそれぞれの用紙のサイズで検出される8種類のビットの組合せパターンを予め設定記憶しておき(記憶手段)、用紙を検出する際に各電気的スイッチ30,31,32から出力されたビットの組合せと予め記憶しているビットの組合せパターンとを比較して用紙サイズを検出する(用紙サイズ検出手段)。
【0026】
この実施の形態によると、ラックギア14に、凸部と所定位置に凹部21を設けたビット発生手段19と凸部を設けたビット発生手段20とを2列並行にガイドの移動方向に移動するように設け、ビット発生手段19の移動方向に電気的スイッチ30,31を配置し、ビット発生手段20の移動方向に電気的スイッチ32を配置することにより、手差しトレイ11に収容された用紙の用紙サイズに関する3ビットの情報を得るこができ、予め設定された8種類の用紙サイズに対応したビットの組合せパターンと比較できるため、複写機の制御部は異なる8種類の用紙サイズの検出を行なうことができる。
【0027】
従って、従来のようにビット発生手段を3列にせずに、2列のビット発生手段19,20で8種類の用紙サイズの検出を行なうことができるので、手差しトレイ11の幅を狭くするこができるのでコンパクト、つまり省スペースな用紙サイズ検出装置とすることができる。
【0028】
また、ビット発生手段19,20の2列とすることができるので、隣の列との位相ずれ等の製品誤差を少なくでき、より単純な構造とすることができ、高精度で低価格な用紙サイズ検出装置を提供することができる。
【0029】
なお、この第1の実施の形態において、2列のビット発生手段19,20が凸凹形状をしており、この凸凹形状を各電気的スイッチ30,31,32により検出するとしたが、これに限るものではなく、ビット発生手段が切欠き形状となっていてその切欠かれた部分を電気的スイッチにより検出するようにしても良い。
【0030】
また、電気的スイッチによりビットを検出しなくても、センサ例えば、光学センサを所定位置に配置し、光の透過、非透過によりビット発生手段の凸凹形状、あるいは、切欠き形状を検出するようにしても良い。
【0031】
(第2の実施の形態)
次に、第2の実施の形態について述べる。なお、前述した実施の形態と同一の部分には同一の符号を付し詳細な説明は省略する。
図5は、第2の実施の形態の用紙サイズを検出する構成を概略的に示す図である。
【0032】
第1の実施の形態の手差しトレイ11との構成の異なる点は、ラックギア15にビット発生手段19,20が設けられず、回転軸により回転するピニオンギア16の回転方向に沿って所定部分凸部を設け、その凸部の中の所定位置に凹部42を設けたビット発生手段41と、このビット発生手段41の内側に回転軸により回転するピニオンギア16の回転方向に沿って所定部分凸部を設けたビット発生手段43との2列設けていることである。
【0033】
また、このビット発生手段41,43を検出するために、例えば、ビット発生手段41,43の凸部に光を反射する塗料を塗布し、ビット発生手段41に対向して反射型センサ44,45、ビット発生手段43に対向して反射型センサ46を設けた構成としている。これにより、反射型センサ44,45,46は対向位置にビット発生手段41,43の凸部を検出すると、ビットの発生を検出する。
【0034】
この構成によるとピニオンギア16の回転と同期してビット発生手段41,43が回転する。ビット発生手段41の回転により、反射型センサ44がビットを検出する/しない、反射型センサ45がビットを検出する/しないを組み合わせて4通りのビットの組合せパターンを作成することができる。これに、ビット発生手段43の回転による反射型センサ46がビットを検出する/しないのビットのパターンを組み合わせることにより、前記第1の実施の形態と同様に、手差しトレイ11は8つの異なる種類の用紙サイズを検出できるようになる
また、ラックギア14,15がピニオンギア16と対向して歯合されているため、ピニオンギア16の直径は、全ての用紙サイズを検出するのに必要な幅の半分の周長をもつサイズであればよいので、ピニオンギア16アの直径は、(最大検出可能用紙幅)/2πとすることができる。
【0035】
この実施の形態によると、手差しトレイ11に収容された用紙の用紙サイズに関する3ビットの情報を得るこができ、予め設定されたビットの組合せパターンと比較できるため、複写機の制御部は用紙サイズの異なる8種類の用紙サイズの検出を行なうことができる。
【0036】
従って、従来のようにビット発生手段を3列にせずに、2列のビット発生手段41,43で8種類の用紙サイズの検出を行なうことができ、ピニオンギアの直径を最大検出可能用紙幅)/2πとすることができるので、手差しトレイをコンパクトにすることができる。つまり、省スペースな用紙サイズ検出装置を提供できる。
【0037】
また、ビット発生手段41,43を2列とすることができるので、隣の列との位相ずれ等の製品誤差を少なくでき、より単純な構造とすることができ、高精度で低価格な用紙サイズ検出装置を提供することができる。
【0038】
なお、この実施の形態においても、ビット発生手段41,43は、切欠き形状としてその切欠き部分を例えば、光学式センサで検出するようにしても良いし、ビット検出手段は、第1の実施の形態と同様に電気的スイッチとしても良い。
【0039】
前述した各実施の形態は本発明を複写機の手差しトレイ11に適用した場合について述べたが必ずしもこれに限定するものではなく、例えば、給紙用のカセットなどの所定の位置に収容された用紙のサイズを検出する用紙サイズ検出装置であれば適用できるものである。
【0040】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、用紙サイズを検出する構成をコンパクトにできると共に低価格な用紙サイズ検出装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施の形態におけるトレイの外観及び内部構成の一部を示す図。
【図2】 同実施の形態における用紙サイズを検出する機構を示す図。
【図3】 同実施の形態におけるビットを検出する機構の断面を示す模式図。
【図4】 同実施の形態における用紙サイズを検出する設定を示す図。
【図5】 本発明の第2の実施の形態における用紙サイズを検出する概略的に示す図。
【図6】 従来例の用紙サイズを検出する設定を示す図。
【符号の説明】
11…手差しトレイ
12,13…ガイド
14,15…ラックギア
16…ピニオンギア
19,20,41,43…ビット発生手段
30,31,32…電気的スイッチ
44,45,46…反射型センサ

Claims (4)

  1. 用紙を収容するトレイと、このトレイに収容された用紙のサイズに調整して移動可能なガイドと、このガイドの移動と同期して移動してビットを発生させるビット発生手段と、このビット発生手段の移動に基づいてビットを検出するビット検出手段とを備えた用紙サイズ検出装置において、
    前記ビット発生手段の数が前記ビット検出手段の数より少なくても、前記ビット検出手段と同じ数のビットを検出する手段と、この手段で検出したビットの組合せと前記トレイに収容できる用紙サイズの種類とを対応させた設定を記憶する記憶手段と、前記ビット検出手段で検出したビットと前記記憶手段に記憶された設定とに基づいて前記トレイに収容された用紙のサイズを検出する用紙サイズ検出手段とを備え
    前記ビット発生手段は移動方向が長手方向となる長方形状をした凸部を形成し、そのビット発生手段の1つは前記凸部の中の所定位置に凹部を形成し、前記ビットを検出する手段は前記ビット発生手段の移動方向に設けられたビット検出手段が前記ビット発生手段の凸部の移動によりビットを検出するものであることを特徴とする用紙サイズ検出装置。
  2. 前記ビットの検出は、電気的スイッチが接して発生したビットを検出するものであることを特徴とする請求項1記載の用紙サイズ検出装置。
  3. 用紙を収容するトレイと、このトレイに収容された用紙のサイズに調整して移動可能なガイドと、このガイドの移動と同期して移動してビットを発生させるビット発生手段とを備えた用紙サイズ検出装置において、
    前記ガイドの移動と同期してガイドの移動方向と垂直な軸回りに前記ビット発生手段が回転し、このビット発生手段の回転に基づいてビットを検出するビット検出手段と、前記ビット発生手段の数が前記ビット検出手段より少なくても、前記ビット検出手段と同じ数のビットを検出する手段と、前記ビット検出手段で検出したビットの組合せと前記トレイに収容できる用紙サイズの種類とを対応させた設定を記憶する記憶手段と、前記ビット検出手段で検出したビットと前記記憶手段に記憶された設定とに基づいて前記トレイに収容された用紙のサイズを検出する用紙サイズ検出手段とを備え、
    前記ビット発生手段は回転方向に沿って所定部分凸部を形成し、そのビット発生手段の1つは前記凸部の中の所定位置に凹部を形成し、前記ビットを検出する手段は前記ビット発生手段の回転方向に設けられたビット検出手段が前記ビット発生手段の凸部の回転移動によりビットを検出するものであることを特徴とする用紙サイズ検出装置。
  4. 前記ビットの検出は、前記ビット発生手段の凸部から反射した光によりビットを検出するものであることを特徴とする請求項3記載の用紙サイズ検出装置。
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