JP3883500B2

JP3883500B2 - シート状媒体の幅検知装置

Info

Publication number: JP3883500B2
Application number: JP2002370108A
Authority: JP
Inventors: 実今原
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-02-06
Filing date: 2002-12-20
Publication date: 2007-02-21
Anticipated expiration: 2022-12-20
Also published as: US6901820B2; JP2003300630A; US20030151188A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタ、スキャナ、ファクシミリ等における給紙部に適用可能なシート状媒体の幅検知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
シート状媒体（以下、用紙ともいう。）を載置する載置台上に対向して配置され、用紙の両側縁に接するように連動手段を介して互いに接近離間自在に構成された２つの規制部材を具備していて、これら規制部材により前記載置台上に載置された用紙をその幅方向から挟み込むように当接したときの、当該規制部材の位置を検出手段で検知する、用紙の幅検知装置がある（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
かかる公知技術は、前記規制部材の移動する用紙幅方向に沿って抵抗体を配置すると共に、前記用紙規制板には前記抵抗体を摺接する接触子を設け、前記接触子と抵抗体との間を通電して、前記接触子と前記抵抗体との間に流れる電流の電圧値を電圧検出器で検出してこの検出値に基づいて用紙幅を検出する。
【０００４】
しかし、用紙規制板に設けた抵抗体に接触紙を摺接させる構成の場合、部品や組み付けのバラツキ、使用する環境により、抵抗体と接触子の接触圧が強くなったり、弱くなったりする。
【０００５】
接触圧が強いときは、用紙規制板の動作が大きくなったり、操作性が悪くなるおそれがあり、また、接触圧が弱い場合は、用紙幅を誤検知するおそれがある。かかる誤検知は、例えば、用紙（原稿）を過大に誤検知した場合には、不要の部分まで現像してクリーニング装置の負荷を増大させたり、トナーの大量消費などを生じ得る。また、抵抗体の面積として比較的大きいことを要求されるため、検知装置の小型化の要請に反する。
【０００６】
対象物の移動量を検知するセンサとして、対象物の移動量を角度に変換し、その角度に対応した信号を発生する回転角度検知式のセンサが知られ、また、この回転角度検知式のセンサを用紙の幅検知に適用した例がある。その場合には、前記公報による公知技術での問題を解消することができる。
【０００７】
しかし、回転角度検知式のセンサは、対象物（用紙幅の規制部材）の移動量を角度に変換して検知信号を出力するタイプであり、角度変換で３６０°未満では対象物の移動量を検知可能であるが、３６０°を超えると３６０°未満の移動量における検知出力と同じ検知信号パターンの出力となるため、識別不能である。
【０００８】
また、軸部の回転角に応じて抵抗値が変化する回転式可変抵抗器を用い、この回転式可変抵抗器の出力抵抗値に基づき紙幅を検出する手差し給紙台の紙幅検知装置がある（例えば特許文献２参照）。
【０００９】
通常の画像形成装置では、使用される用紙のサイズがＡ３サイズ位迄であるので、角度変換で３６０°未満の移動量を識別可能な構成の回転角度検知式のセンサや上記回転式可変抵抗器で十分対処することができた。
【００１０】
近年、市場の要請として用紙幅がＡ３サイズを超える広幅のものを使用するケースが生じ、これに対応する画像形成装置等においても用紙幅を検知する必要が生じた。
【００１１】
規制部材の移動量が角度変換で３６０°を超えるような広幅の用紙を検知するのに、従来の回転角度検知式のセンサを使用する場合には、３６０°を超えた時点で検知不能となる。これを可能にするためには、回転角度検知式センサを構成するスイッチの歯車を従来使用している回転角度検知式のセンサにおけるものよりも大きくしなければならず、小スペース化が困難となる。また、スイッチの数等も増えるため、構成が複雑となり大幅なコスト上昇を招く。
【００１２】
【特許文献１】
特開平５−４３０５８号公報
【特許文献２】
特開平１１−１３０２７１号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、広幅サイズのシート状媒体の幅検知を、コンパクトな構成で可能にすることのできるシート状媒体の幅検知装置を提供することを課題とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を達成するため以下の構成とした。
（１）．規制部材により載置台上に載置されたシート状媒体をその幅方向から挟み込むように当接したときの、当該規制部材の位置をセンサで検知する、シート状媒体の幅検知装置において、前記センサとして前記規制部材の移動量を角度に変換し、その角度に対応した信号を発生する回転角度検知式のセンサを備え、前記回転角度検知式のセンサの回転角度が３６０°を超える場合と超えない場合を判別する信号を出力し、これらの信号に基づいてシート状媒体の幅サイズを検知することとした（請求項１）。
（２）．シート状媒体を載置する載置台上に対向して配置され、シート状媒体の両側縁に接するように連動手段を介して互いに接近離間自在に構成された２つの規制部材を具備していて、これら規制部材により前記載置台上に載置されたシート状媒体をその幅方向から挟み込むように当接したときの、当該規制部材の位置をセンサで検知する、シート状媒体の幅検知装置であって、前記センサとして前記規制部材の移動量を角度に変換し、その角度に対応した信号を発生する回転角度検知式のセンサと、前記規制部材の移動範囲内で当該規制部材の有無を判定可能な補助センサを具備し、これらセンサ出力に基づいてシート状媒体の幅サイズを検知するシート状媒体の幅検知装置において、前記補助センサは、前記回転角度検知式のセンサの回転角度が３６０°を超える前の任意の位置を境界として検知出力が変化するようにした（請求項２）。
【００１５】
【発明の実施の形態】
［１］例１
図１〜７を参照して説明する。図１及び図１を部分的に拡大して示した図２において、本発明にかかる用紙の幅検知装置は、用紙を載置する載置台５上に対向して配置され、用紙の幅方向Ｗで用紙の両側縁に接するように連動手段１を介して幅方向Ｗで互いに接近離間自在に構成された２つの規制部材、つまり、第１規制部材２Ｒ、第２規制部材２Ｌを具備している。
【００１６】
これら第１規制部材２Ｒ、第２規制部材２Ｌにより載置台５上に載置された用紙をその幅方向Ｗから挟み込むように当接したときの、第１規制部材２Ｒ（又は第２規制部材２Ｌ）の位置をセンサで検知する構成としている。
【００１７】
前記センサとして、第１規制部材２Ｒ（又は第２規制部材２Ｌ）の移動量を角度に変換し、その角度に対応した信号を発生する回転角度検知式のセンサ３Ｓと、第１規制部材２Ｒの移動範囲内で第１規制部材２Ｒの有無を判定可能な補助センサ４Ｓを具備し、これらセンサ３Ｓ、４Ｓの出力に基づいて用紙の幅サイズを検知するのである。
【００１８】
連動手段１は第１ラック部材１０Ｒと第２ラック部材１１Ｌと運動伝達用ピニオン６Ｇなどからなる。第１ラック部材１０Ｒは長尺の矩形棒状をなしていて、第１規制部材２Ｒと一体的に構成され、かつ幅方向Ｗに第１ラック１０Ｒ−１を具備している。
【００１９】
第２ラック部材１１Ｌは長尺の矩形棒状をなしていて、第２規制部材２Ｌと一体的に構成され、第１ラック１０Ｒ−１に対向して幅方向Ｗに形成された第２ラック１１Ｌ−１を具備している。第１ラック１０Ｒ−１と第２ラック１１Ｌ−１間には運動伝達用ピニオン６Ｇが位置していて、これら第１ラック１０Ｒ−１と第２ラック１１Ｌ−１とに共通に噛合している。
【００２０】
第１ラック部材１０Ｒについて、第１ラックの裏側に用紙の幅検知ラック１０Ｒ−２が形成されていて、この用紙の幅検知ラック１０Ｒ−２と噛合する連結歯車７Ｇを介して回転角度検知式のセンサ３Ｓの歯車３Ｇを噛み合わせた構成としている。
【００２１】
さらに、これら各部材の構造や各部材同士の結合関係について補足して説明する。
第１規制部材２Ｒは、図１で断面表示した鉛直方向に立ち上がった部位と、この断面表示した部位に対して９０°の方向に折曲して用紙の幅方向端部を支持する支持部２Ｒ−１を具備している。第２規制部材２Ｌについては符号２Ｌ−１で示している。
【００２２】
図２のＢ−Ｂ矢視断面に相当する図３において、幅方向Ｗは図３の紙面に直交する方向である。載置台５は板状の部材からなりその上面に用紙を載置するが、図１、図２にも示すように、幅方向Ｗと平行にガイド溝９が形成されている。
【００２３】
このガイド溝９には摺動可能に連結軸１０が貫通しいる。この連結軸１０の上部は支持部２Ｒ−１と一体化されており、下部には第１ラック部材１０Ｒの一端側が固定されている。これらの部材関係は図４、図５において一層明らかである。
【００２４】
支持部２Ｒ−１と第１ラック部材１０Ｒとの間は、図６、図７に示すように、連結軸１０のほかに、支持部２Ｒ−１と第１ラック部材１０Ｒ間の間隔を定めかつ両者を固定する軸１３、１４を介して、爪部材１５、１６でロックすることで一体化している。
【００２５】
これら、爪部材１５、軸１３、連結軸１０、軸１４、爪部材１６などを保持するため、図６に示すように、第１ラック部材１０Ｒには、これらの部材の順に貫通開口１５ｈ、ボス穴１３ｂ、底付き穴１０ｈ、ボス穴１４ｂ、貫通開口１６ｈが形成されている。これら、爪部材１５、軸１３、連結軸１０、軸１４、爪部材１６などを介して、支持部２Ｒ−１と第１ラック部材１０Ｒとは一体化されている。
【００２６】
図６において、第１ラック部材１０Ｒには、センサ４Ｓによりその有無を検知される被検知部としての凸条部１０Ｒ−３が形成されている。この凸条部１０Ｒ−３は、第１ラック部材１０Ｒと一体をなすが、説明の便宜上、図６ではラック形成部１０Ｒ−４と別体で示した。第１ラック部材１０Ｒは、樹脂成形加工により一体的に製作される。
【００２７】
凸条部１０Ｒ−３の長手方向端部には溝１０Ｒ３ａが形成されており、この溝１０Ｒ−３ａを介して前記爪部材１５、軸１３、連結軸１０、軸１４、爪部材１６などがラック部１０Ｒ−４に固定されている。また、第１規制部材２Ｒの幅方向Ｗでの移動を円滑に行なうため、ガイド溝９の他に、ガイド溝９０が設けられている。
【００２８】
これら、第１ラック部材１０Ｒと支持部２Ｒ−１との結合関係に準じて、第２ラック部材１１Ｌと支持部２Ｌ−１とが結合されているが、説明は省略する。また、ガイド溝９、９０に対応するものとして、ガイド溝９'、９０'が設けられていて、これらのガイド溝９'、９０'を介して第２規制部材２Ｌが第１規制部材２Ｒと連動して移動する。
【００２９】
図３〜図５に示すように、板状をなす載置台５の下方に間隔をおいて保持板１２が設けられている。この保持板１２は板状の部材であり、図示を省略した支柱部材を介して載置台５と一体若しくは一体化されており、剛性を有している。
【００３０】
図４、図５に示すように、回転角度検知式のセンサ３Ｓは載置台５の裏面に固定され、運動伝達用ピニオン６Ｇ及び連結歯車７Ｇは、載置台５の裏面に植設された軸Ｊ１、Ｊ２に枢着されている。
【００３１】
これら運動伝達用ピニオン６Ｇ及び連結歯車７Ｇを支持する軸Ｊ１、Ｊ２はその下端部が保持板１２に支持されることにより、これら運動伝達用ピニオン６Ｇ及び連結歯車７Ｇを安定支持している。
【００３２】
かかる構成により、第１規制部材２Ｒ（又は第２規制部材２Ｌ）を手で掴んで幅方向Ｗに移動することにより、第２規制部材２Ｌ（又は第１規制部材２Ｒ）が、センターを示すマーク１６０を中心に等量、相反する向きに移動し、載置台５上に載置された用紙の側部に当接した位置おくことができる。
【００３３】
第１ラック１０Ｒ−１と第２ラック１１Ｌ−１が共に運動伝達用ピニオン６Ｇに噛合しているため、第１規制部材２Ｒと第２規制部材２Ｌとは互いに逆方向に同一距離だけ移動する。このため、紙サイズに拘わらず、積載された用紙の幅方向Ｗの中心位置は常にマーク１６０の位置に一定している。
【００３４】
本例では、載置台５上に幅方向Ｗに、マーク１６を中心に、ハガキ、Ｂ６、Ａ５、Ｂ５、Ａ４、Ａ３、Ｂ３、Ａ２の各サイズを示す位置に目盛線とこれを指示するサイズ名称が印されている。
【００３５】
第１規制部材２Ｒ及び第２規制部材２Ｌには、これらの目盛線を指示するための突起１７Ｒ、１７Ｌが形成されている。例えば、第１規制部材２Ｒの突起１７Ｒをハガキの目盛線に合わせれば、第１規制部材２Ｒと第２規制部材２Ｌとの間隔はハガキサイズとなるようにしてある。他のサイズについても同様である。同様のことは、第２規制部材２Ｌの突起１７Ｌを合わせることによっても可能である。
【００３６】
第１ラック部材１０Ｒの移動は、連結歯車７Ｇを介して歯車３Ｇに伝達されて回転角度検知式のセンサ３Ｓにおいてその回転量が角度に変換されて、角度に応じた信号が出力される。つまり、歯車３Ｇの回転角に応じて４つの信号が変化する。
【００３７】
本発明では、用紙サイズ検知は、回転角度検知式のセンサ３Ｓと補助センサ４Ｓの信号の検出結果によって行なうことになる。例えば、手差し給紙台として構成された載置台５上に用紙を積載し、第１規制部材２Ｒ、第２規制部材２Ｌで用紙を幅方向Ｗから挟み込むと、第１ラック１０Ｒ−１、第２ラック１１Ｌ−１が移動する。第１ラック１０Ｒ−１が移動すると、幅検知ラック１０Ｒ−２と噛合する連結歯車７Ｇが回転し、回転角度検知式のセンサ３Ｓの歯車３Ｇも回転する。
【００３８】
そして、この歯車の回転角に応じて、回転角度検知式のセンサ３Ｓの出力信号が変化する。また、第１規制部材２Ｒと一体的な第１ラック部材１０Ｒ−１を検出可能な位置に配置している補助センサ４Ｓがある。この回転角度検知式のセンサ３Ｓと補助センサ４Ｓの出力信号を検出することにより、積載された用紙の紙幅を求めるのである。
【００３９】
各紙サイズと歯車付き回転角度検知式センサ３Ｓ、補助センサ４Ｓの出力信号の関係を表にしたものが次の表１である。
【００４０】
【表１】

【００４１】
表１において、Ｎｏ．１０〜１２までの歯車角度は、回転角度検知式のセンサ３Ｓの２回転目の値を示している。また、信号１〜４は回転角度検知式のセンサ３Ｓの出力、信号５は補助センサ４Ｓの出力である。
【００４２】
本例では、センサ３ＳとしてＳＳＳ−３１型のロータリスイッチ（神明電機株式会社製）を用いている。
【００４３】
このセンサ３Ｓでは、歯車角度に応じて、信号1乃至信号４までの４種の信号が出力され、歯車が１回転を超えるときには１回転までに検知した出力と区別ができないタイプのものを使用している。
【００４４】
このタイプのセンサは、検知対象とする用紙幅サイズが比較的小さい従来の用紙幅検知装置に適用されていたものをそのまま使用するものであり、構成が簡易でコスト的に有利である。
【００４５】
例えば、突起１７Ｒをハガキの目盛に合致させたとき、このセンサ３Ｓの歯車角度が０°となるように調整してある。このときに、センサ３Ｓからは、信号１としてＨ（ハイレベル）（以下、同様）、信号２乃至４としてＬ（ローレベル）（以下、同様）の組み合わせ信号、つまり、Ｈ、Ｌ、Ｌ、Ｌが出力される。ＣＰＵなどの検知部は、この出力を入力して、ハガキサイズの用紙が載置台５に載置されていると判断できる。
【００４６】
同様に、表１におけるＮｏ．２〜Ｎｏ．８までの検知出力は、
Ｂ６サイズ：歯車角度４０．５°：信号１乃至信号４の順にＨ、Ｈ、Ｌ、Ｌ
Ａ５サイズ：歯車角度７１．３°：Ｌ、Ｈ、Ｌ、Ｌ
Ｂ５サイズ：歯車角度１１９．９°：Ｌ、Ｈ、Ｈ、Ｌ
Ａ４サイズ：歯車角度１８４．７°：Ｌ、Ｌ、Ｈ、Ｌ
Ｂ４サイズ：歯車角度２３１．３°：Ｌ、Ｌ、Ｈ、Ｈ
Ａ３サイズ：歯車角度２８８．１°：Ｌ、Ｌ、Ｌ、Ｈ
Ｂ３サイズ：歯車角度３５１．６°：Ｌ、Ｌ、Ｌ、Ｌ
となり、ハガキサイズからＢ３サイズまでは、歯車角度が３６０°未満であるので、各用紙サイズに対応する検知出力は、異なる組み合わせとなり、理論的に各サイズの識別が可能である。
【００４７】
このロータリスイッチは、歯車角度が「０°」〜「４０．５°未満」で表１のＮｏ．１の組み合わせ信号を出力し、歯車角度「４０．５°」〜「７１．３°未満」で表１のＮｏ．２の組み合わせ信号を出力する（以下、表１において同様）というように、歯車角度の一定範囲で同一の組み合わせ信号を出力する構成となっている。
【００４８】
仮に、センサとして回転角度検知式のセンサ３Ｓのみを使用した場合を考えると、Ｂ３に相当する歯車角度が３６０°の場合、表１に示すように、組み合わせ信号は、Ｈ、Ｌ、Ｌ、Ｌとなり、ハガキサイズにおける組み合わせ信号と同じであるのでサイズの識別ができない。
【００４９】
本例では、回転角度検知式のセンサ３Ｓにより変換された第１規制部材２Ｒの移動量に相当する歯車の角度が３６０°を超える前の任意の位置を境界として検知出力が変化するように、補助センサ４Ｓを設けている。これにより、広幅の用紙についてもサイズ検知可能とした。
【００５０】
本例では、補助センサ４Ｓとして、回転角度検知式のセンサをもう一つ設けることも可能であるが、本例では回転角度検知式のセンサを補助センサとするのではなく、第１規制部材２Ｒの移動範囲内で第１規制部材２Ｒの有無を判定可能なオン、オフなどの２値出力タイプものを採用している。このタイプのセンサとしては、非接触型の所謂反射型のセンサや、透過型のセンサがよく知られており、これらを用いる。その他、後述するように、アクチュエータ（接触子）の動作により電気的接点をオン、オフする接触型のセンサ、例えば機械式のマイクロスイッチを使用することもできる。
【００５１】
(i) 補助センサとして反射型センサを用いこれを回転角度検知式のセンサと組み合わせた例
補助センサ４Ｓとして反射型を使用した場合、図８に示すように受発光部４Ｓ１（図２、図３参照）をＡ３の目盛線に合わせた位置に配置している。また、被検知部である凸条部１０Ｒ−３の端部を突起１７Ｒと合致させている。これにより、突起１７ＲがＡ３の目盛線を指示したときを境として補助センサ４Ｓによる検知出力が変化する。なお、受発光部４Ｓ１をＡ３の目盛線に合わせ、補助センサ４Ｓによる検知端をＡ３サイズの部位にしたのは、歯車角度３６０°丁度の位置にすると、誤検知するおそれがあるので、その手前で補助センサ４Ｓによる検知結果を加味できるようにして総合的な検知結果の信頼性を高めるためである。
【００５２】
表１において、補助センサ４Ｓによる検知信号を信号５としている。補助センサ４Ｓの出力は、受発光部４Ｓ１から出射された光が凸条部１０Ｒ−３から反射されて再び受発光部４Ｓ１を経て受光部に入射される、ハガキサイズからＡ３サイズまでは、Ｌが出力される。そして、Ａ３サイズ以上、Ｂ３、Ａ２の広幅サイズでは、被検知部である凸条部１０Ｒ−３が受発光部４Ｓ１から外れるので、反射光はなく、Ｈが出力される。
なお、表１では、Ａ３サイズ近傍では、検知誤差があるため、Ｌ或いはＨの何れであっても、回転角度検知式のセンサの出力を組み合わせてＡ３サイズと総合判定するようにしている。
【００５３】
表１において、Ｎｏ．８〜１０までは、歯車角度が、３５１．６°から２回転目の４０．５°を経て同じく２回転目の７１．３°に至る範囲であるが、この範囲程度の、突起１７Ｒの目盛位置合わせ操作者が手で目盛合わせする誤差を考慮し、この程度の位置合わせ誤差は通常生じるので、これらの範囲における信号の組み合わせでは、何れであっても、信号５との組み合わせによりＢ３サイズと判定するようにした。
【００５４】
最大サイズとして設定したＡ２サイズでは、図１に示すように、第１規制部材２Ｒの移動限がストッパＳＴＰで規制されるので、Ｎｏ．１２で歯車角度１１９．９°のときに、信号１乃至信号４の出力Ｌ、Ｈ、Ｈ、Ｌと信号５の出力Ｈとを組み合わせて、Ａ３サイズと判定している。
【００５５】
本例では、回転角度検知式のセンサ３Ｓに補助センサ４Ｓとして反射型センサを用いているため、検知手段の小型化を実現できる。しかも、第１規制部材２Ｒの動きが、幅検知ラック１０Ｒ−２及び連結歯車７Ｇを介して回転角度検知式のセンサ３Ｓに伝達されるため、運動の伝達経路において滑りが生じることはない。よって、第１規制部材２Ｒ（第２規制部材２Ｌ）の位置の検出精度が高く、用紙幅検知の精度も高い。
なお、回転角度検知式のセンサの歯車３Ｇと幅検知ラック１０Ｒ−２との間に介在させた連結歯車７Ｇは、これら歯車３Ｇと幅検知ラック１０Ｒ−２とが同一基準面からの高さが異なる場合に、両者の噛み合いがこの連結歯車を介して噛み合い可能なようにするために設けたものであり、直接噛み合わせることが可能な場合、例えば、同一基準面からの高さが等しい場合、或いは、これら歯車３Ｇ、幅検知ラック１０Ｒ−２の形状を変更するなどして、噛み合い位置を合わせることができる場合には、連結歯車７Ｇは必要ない。その場合には、幅検知用ラック１０Ｒ−２と、回転角度検知式のセンサの歯車３Ｇとを、直接噛み合わせる構成とすることもできる。
【００５６】
(ii) 補助センサとして透過型センサを用い、これを回転角度検知式のセンサと組み合わせた例
以上の例では、補助センサ４Ｓとして反射型のセンサを使用した例で説明したが、これに代えて図９、図１０に示すように、透過型のセンサを補助センサ４Ｓ'として使用することもできる。
【００５７】
補助センサ４Ｓ'は、発光部４Ｓ'―１と受光部４Ｓ'―２とが間隔をあけて対向しており、この間隔をあけた空間部位に、第１ラック部材１０Ｒに準じて構成した第１ラック部材１０Ｒ'の一部である被検知部１０Ｒ'―４が位置するようにしている。第１ラック部材１０Ｒ'において、第１ラック１０Ｒ'−１、幅検知ラック１０Ｒ'―２はそれぞれ、第１ラック部材１０Ｒにおける、第１ラック１０Ｒ−１、幅検知ラック１０Ｒ―２に相当するものである。本例におけるように、補助センサ４Ｓとして、反射型に代えて透過型ものを用いても同じ効果を得るこができる。
【００５８】
(iii) 補助センサとして接触型センサを用い、これを回転角度検知式のセンサと組み合わせた例
本例では、前記した補助センサ４Ｓに代えて、接触型の所謂マイクロスイッチを用いた。図１３乃至図１６は、その一例を示したものであり、図１３は図１、図１４は図２、図１５は図３、図１６は図８にそれぞれ対応する。これら図１３乃至図１６において、マイクロスイッチによる補助センサを符号４Ｓで示した。他の構成部材は、図１３乃至図１６に示したものと同じであるので、同じ符号で示し、可能な限度で説明は省略する。
【００５９】
補助センサ４Ｓは、前記補助センサ４Ｓに準じた態様で保持板１２に固定され、第１規制部材２Ｒの移動に伴い、そのアクチュエータ４ＳＳ−１が用紙の幅検知ラック１０Ｒ−２に摺接する。この摺接する状態（接触）では、補助センサ４Ｓはオンであり、このときの出力を前記表１と合わせてここでは、Ｌ出力とする。そして、アクチュエータ４ＳＳ−１が幅検知ラック１０Ｒ−２から外れた状態（非接触）では、補助センサ４Ｓはオフであり、このときの出力を前記表１と合わせてここでは、Ｈ出力とする。
【００６０】
本例では、図１６に示すように、アクチュエータ４ＳＳ−１をＡ３の目盛線に合わせた位置となるように補助センサ４ＳＳの位置を保持板１２上に位置決めしている。また、被検知部である幅検知ラック１０Ｒ−２の端部を突起１７Ｒと合致若しくはやや外側の位置に定めている。
【００６１】
これにより、第１規制部材２Ｒの突起１７ＲがＡ３の目盛線を指示したときを境として補助センサ４ＳＳによる検知出力が変化する。アクチュエータ４ＳＳ−１をＡ３目盛線に合わせ、補助センサ４Ｓによる検知端をＡ３サイズの部位にしたのは、歯車角度３６０°（Ｂ３相当）にすると、誤検知するおそれがあるので、その手前で補助センサ４ＳＳによる検知結果を加味できるようにして総合的な検知結果の信頼性を高めるためである。
【００６２】
第１規制部材２Ｒの突起１７ＲがハガキサイズからＡ３サイズまでを指示するときには、補助センサ４ＳＳのアクチュエータ４ＳＳ−１は幅検知ラック１０Ｒ−２に押圧されており、該補助センサ４ＳＳからは「Ｌ」が出力される。そして、Ａ３サイズ以上、Ｂ３、Ａ２の広幅サイズでは、被検知部である幅検知ラック１０Ｒ−２の端部がアクチュエータ４ＳＳ−１から外れ非検知部に対して非接触となるので、「Ｈ」が出力される。本例におけるように、補助センサ４ＳＳとして、接触型センサを用いても、前記した非接触型センサと同じ効果を得ることができる。なお、幅検知ラック１０Ｒ−２にアクチュエータ４ＳＳ−１を接触させることにおいて、該ラックのモジュールがアクチュエータ４ＳＳ−１先端部の極率に比べて小さいので、検知誤差を生じることはない。
【００６３】
また、被検知部としてのアクチュエータ４ＳＳ−１の摺接部位はラック部に限定されるものではなく、平滑な被検知部を構成するものであればよいく、例えば、凸状部１０Ｒ−３を利用することもできる。また、逆に、幅検知ラック１０Ｒ−２を被検知部とする場合には、凸状部１０Ｒ−３がない構成とすることもできる。
【００６４】
［２］例２
第１ラック部材１０Ｒは、その一端側でのみ支持部２Ｒ−１と一体化されているため、第１ラック１０Ｒ−１と運動伝達用ピニオン６Ｇとの噛み合い関係ではいわば片持ち支持となっており、一体化部位と運動伝達用ピニオン６Ｇとの間には距離があるため、ラックとピニオン間での動力伝達に際して作用する力により第１ラック１０Ｒ−１は運動伝達用ピニオン６Ｇから逃げて噛み合い状態が不安定となるおそれがある。そこで、かかる噛み合い関係を安定的に保持するため、歯飛び防止手段を設けている。第２ラック部材１１Ｌについても同様である。
【００６５】
歯飛び手段は、第１ラック部材１０Ｒについては、図１、図６、図８などに示すように、当該ラック部材１０Ｒの第１規制部材２Ｒとの一体化部の反対側である自由端部で、その側部より外方に向けてヒレ状の小片２０を突き出した構成部分と、この小片２０を当該第１ラック部材１０Ｒと共に移動するこの小片２０の移動範囲で保持板１２の端部をＬ字状に立ち上げて構成した摺接部２１を以って構成し、この摺接部２１に対して小片２０が弾性力で圧接されつつ摺動するようにしてある。
【００６６】
第１ラック部材１０Ｒは小片２０の弾性力で運動伝達用ピニオン６Ｇに押圧されるので、歯飛びが防止される。尤も、第１ラック部材１０Ｒについては、運動伝達用ピニオン６Ｇの反対側の幅検知用ラック１０Ｒ−２が連結歯車７Ｇに噛み合わされており、この連結歯車７Ｇは載置台５と保持板１２間に支持されているので、この連結歯車７Ｇも歯飛び防止手段として機能している。なお、図５に示すように第１ラック部材１０Ｒの自由端側を受ける位置で保持板１２の上面部を厚くして受け部１２ａを構成し、第１ラック部材１０Ｒの自重による垂れを防止している。
【００６７】
同様に、第２ラック部材１１Ｌについても、図１、図５等に示すように、当該第２ラック部材１１Ｌの自由端部にヒレ状の小片２２を設け、保持板１２の側部をこの小片２２の移動範囲でＬ字状に立ち上げて、この小片２２と摺動する摺動部２３を構成し、歯飛び防止手段としている。また、第２ラック部材１１Ｌの自由端側を受ける位置で保持板１２の上面部を厚くして受け部１２ｂを構成し、第１ラック部材１０Ｒの自重による垂れを防止している。
【００６８】
これら歯飛び防止手段により、また、補助センサ４Ｓ（或いは補助センサ４Ｓ'、４ＳＳ）は保持板１２に支持された構成としているので、第１ラック部材１０Ｒ、第２ラック部材１１Ｌの動作及びこれに伴う運動伝達が安定し、連結歯車７Ｇや回転角度検知式センサ３Ｓの歯車３Ｇとの噛み合いや補助センサ４Ｓ（或いは補助センサ４Ｓ'、４ＳＳ）の検出が高精度となり、より精度の高い用紙幅の検知が可能となる。
【００６９】
［３］例３
これまで述べた例では、回転角度検知式のセンサ３Ｓの歯車３Ｇが３６０度（１回転）を超える直前の位置で補助センサ４Ｓ（或いは補助センサ４Ｓ'、４ＳＳ）の出力がＬ，Ｈと切り替わるようにすることで、この補助センサ４Ｓ（或いは補助センサ４Ｓ'、４ＳＳ）の出力と回転角度検知式のセンサ３Ｓの出力とを組み合わせて、ハガキサイズからＡ２サイズまでの各種サイズの紙幅を検知していた。
【００７０】
さらに、大サイズの用紙、例えば、Ｂ２、Ａ１などのサイズ検知を可能とするには、図１１に示すように前記例における第１ラック部材１０Ｒ、第２規制部材１１Ｌよりも長さを増した第１ラック部材１０Ｒ'、第２規制部材１１Ｌ'（図示省略）とし、かつ、補助センサ４Ｓの他に、補助センサ５Ｓを設けて、この付加した補助センサ５Ｓの出力として表１の欄に信号６を加え、回転角度検知式のセンサ３Ｓの歯車３Ｇが７２０度（２回転）を超える直前の位置で補助センサ５Ｓの出力がＬ，Ｈと切り替わるようにして対処する。
【００７１】
同様に、透過型の補助センサ４Ｓ'を用いる場合においても、図示はしないが、前記補助センサ５Ｓに準じて透過型のセンサをもう一つ配置して対処する。さらに、接触型のセンサの場合は、図１７に例示するように、補助センサ４ＳＳの他に、補助センサ５ＳＳを設けて、前記補助センサ５Ｓと同様の機能をもたせる。
【００７２】
このように、反射型或いは透過型などの非接触型のほか、接触型のセンサなどの単純構成の補助センサを第１ラック部材を検出可能な位置に２個或いは必要に応じて３個以上の複数個、配置することにより、小スペース、低コストで用紙検知可能幅を大きくすることができ、検知数を増やすことができる。
【００７３】
［４］例４
これまで説明した用紙の幅検知装置は、プリンタ、ファクシミリ、画像形成装置等の手差し給紙装置やこれら画像形成装置に付帯される原稿自動搬送装置に適用実施することができる。手差し給紙装置に使用した場合には、手差し給紙される用紙のサイズが電気的な信号としてこれらの画像形成装置の制御手段に入力され、この用紙のサイズ情報に基づいて画像形成プロセスが実行される。原稿自動搬送装置に適用実施した場合には、同様に、読み取り制御手段にサイズ情報を含む信号が入力されて読み取り走査幅が設定される。
【００７４】
以下に図１２を参照しながら、手差し給紙装置及び原稿自動搬送装置を備えた画像形成装置の例を述べる。
図１２において、符号１００は複写機本体、符号２００はそれを載せる給紙テーブル、符号３００は複写機本体１００上に取り付けるスキャナ、符号４００はさらにその上に取り付ける原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）である。これらの要素を合わせて画像形成装置を構成している。
複写機本体１００には、中央に、無端ベルト状の中間転写体２６を設ける。
図１２に示すとおり、図示例では３つの支持ローラ７０、７２、７３に掛け回して図中時計回りに回転搬送可能とする。この図示例では、３つのうち第２の支持ローラ７２の左に、画像転写後に中間転写体２６上に残留する残留トナーを除去する中間転写体クリーニング装置７４を設けている。
【００７５】
３つのうちの第１の支持ローラ７０と第２の支持ローラ７２間に張り渡した中間転写体２６上には、その搬送方向に沿って、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの４つの画像形成手段１８を横に並べて配置してタンデム画像形成部２５を構成する。そのタンデム画像形成部２５の上には、図１２に示すように、さらに露光装置２９を設ける。
中間転写体２６を挟んでタンデム画像形成部２５と反対の側には、２次転写装置７１を備える。２次転写装置７１は、図示例では、２つのローラ２３ａ、２３ｂ間に、無端ベルトである２次転写ベルト２４を掛け渡して構成し、中間転写体２６を介して第３の支持ローラ７３に押し当てて配置し、中間転写体２６上の画像を用紙に転写する。
【００７６】
２次転写装置７１の横には、用紙上の転写画像を定着する定着装置２５０を設ける。定着装置２５０は、無端ベルトである定着ベルト２６０に加圧ローラ２７を押し当てて構成する。
【００７７】
上述した２次転写装置７１には、画像転写後の用紙をこの定着装置２５０へと搬送する用紙搬送機能も備えてなる。もちろん、２次転写装置７１として、非接触のチャージャを配置してもよく、そのような場合は、この用紙搬送機能を併せて備えることは難しくなる。
【００７８】
なお、図示例では、このような２次転写装置７１および定着装置２５０の下に、上述したタンデム画像形成部２５と平行に、用紙の両面に画像を記録すべく用紙を反転する用紙反転装置２８を備える。
【００７９】
このカラー複写機を用いてコピーをとるときは、原稿自動搬送装置４００の原稿台３０上に原稿をセットする。この原稿自動搬送装置には本発明の用紙幅検知装置が適用されており、原稿の幅が自動認識される。または、原稿自動搬送装置４００を開いてスキャナ３００のコンタクトガラス３２上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置４００を閉じてそれで押さえる。
【００８０】
そして、不図示のスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置４００に原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス３２上へと移動して後、他方コンタクトガラス３２上に原稿をセットしたときは、直ちにスキャナ３００を駆動し、第１走行体３３および第２走行体３４を走行する。そして、第１走行体３３で光源から光を発射するとともに原稿面からの反射光をさらに反射して第２走行体３４に向け、第２走行体３４のミラーで反射して結像レンズ３５を通して読み取りセンサ３６に入れ、原稿内容を読み取る。原稿の読み取り装置としては、レーザービームを利用するタイプのものを使用することもできる。何れにしても、本発明にかかる用紙の幅検知装置からの用紙幅情報に基づいて原稿を走査する走査幅を設定し、また、画像形成手段１８において、現像手段による現像領域を設定したり、感光体一次帯電後におけるイレース幅を設定することができる。
【００８１】
不図示のスタートスイッチを押すと、不図示の駆動モータで支持ローラ７０、７２、７３の１つを回転駆動して他の２つの支持ローラを従動回転し、中間転写体２６を回転搬送する。同時に、個々の画像形成手段１８でその感光体４０を回転して各感光体４０上にそれぞれ、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの単色画像を形成する。
【００８２】
つまり、画像形成に際しては、感光体４０の回転とともに、先ず帯電装置で感光体４０の表面を一様に帯電し、次いでスキャナ３００の読み取り内容に応じて上述した露光装置２１からレーザやＬＥＤなどによる書き込み光Ｌｂを照射して感光体４０上に静電潜像を形成する。その後、前記現像装置によりトナーを付着してその静電潜像を可視像化する。
【００８３】
中間転写体２６の搬送とともに、それらの単色画像を順次１次転写装置６２で転写して中間転写体２６上に合成カラー画像を形成する。画像形成後の感光体４０の表面は、感光体クリーニング装置で残留トナーを除去して清掃し、除電装置で除電して再度の画像形成に備える。
【００８４】
不図示のスタートスイッチを押すと、給紙テーブル２００の給紙ローラ４２の１つを選択回転し、ペーパーバンク４３に多段に備える給紙カセット４４の１つから用紙を繰り出し、分離ローラ４５で１枚ずつ分離して給紙路４６に入れ、搬送ローラ４７で搬送して複写機本体１００内の給紙路４８に導き、レジストローラ４９に突き当てて止める。
【００８５】
または、給紙ローラ５０を回転して本発明の用紙幅検知装置が適用された手差し給紙装置５１から用紙を繰り出し、分離ローラ５２で１枚ずつ分離して手差し給紙路５３に入れ、同じくレジストローラ４９に突き当てて止める。
【００８６】
中間転写体２６上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ４９を回転し、中間転写体２６と２次転写装置７１との間に用紙を送り込み、２次転写装置７１で転写して用紙上にカラー画像を記録する。
【００８７】
画像転写後の用紙は、２次転写装置７１で搬送して定着装置２５へと送り込み、定着装置２５で熱と圧力とを加えて転写画像を定着して後、切換爪５５で切り換えて排出ローラ５６で排出し、排紙トレイ５７上にスタックする。または、切換爪５５で切り換えて用紙反転装置２８に入れ、そこで反転して再び転写位置へと導き、裏面にも画像を記録して後、排出ローラ５６で排紙トレイ５７上に排出する。
【００８８】
画像転写後の中間転写体２６は、中間転写体クリーニング装置７４で、画像転写後に中間転写体２６上に残留する残留トナーを除去し、タンデム画像形成部２５による再度の画像形成に備える。
【００８９】
タンデム型画像形成部２５において、個々の画像形成手段１８は、ドラム状の感光体４０のまわりに、周知のとおり帯電装置、現像装置、１次転写装置、感光体クリーニング装置、除電装置などを備えてなる。感光体４０は、図示例では、アルミニウム等の素管に、感光性を有する有機感光材を塗布し、感光層を形成したドラム状の回転体であるが、無端ベルト状の回転体であってもよい。
【００９０】
前記現像装置には、感光体４０と対向して現像スリーブを設けるとともに、その現像スリーブ内にマグネットを固定して設ける。また、その現像スリーブに先端を接近してドクタブレードを設ける。
【００９１】
図１２は画像形成装置の一例であるタンデムタイプのフルカラー用画像装置を示したにすぎない。本発明にかかる用紙の幅検知装置は、図１２に示した画像形成装置に限らず、用紙に対して画像を形成する画像形成部を備えた装置であって、手差し給紙装置を備えたタイプの画像形成装置や、原稿自動搬送装置を具備した画像形成装置に広く適用することができる。白黒画像用の電子写真方式の画像形成装置や、プリンタ、ファクシミリなどについても、手差し給紙装置や原稿自動搬送装置に適用できることは勿論である。
【００９２】
【発明の効果】
請求項１記載の発明では、広幅サイズのシート状媒体の幅検知を、コンパクトな構成で可能にすることができる。請求項２記載の発明では、回転角度検知式センサについて簡易な構成のタイプのものを使用しても、補助センサと組み合わせることにより、幅広なサイズをも検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】用紙幅の検知装置を説明した平面図である。
【図２】図１における部分拡大平面図である。
【図３】図２におけるＢ―Ｂ矢視断面図である。
【図４】図１におけるＡ―Ａ矢視断面図（部分的にＢ―Ｂ矢視断面を含む）である。
【図５】図４における部分図である。
【図６】第１規制部材と第１ラック部材の結合関係を説明した分解斜視図である。
【図７】第１規制部材と第１ラック部材の結合関係を説明した図１におけるＣ―Ｃ矢視断面図である。
【図８】第１規制部材と各センサの位置関係を模視的に説明した図である。
【図９】補助センサとして透過型を使用したときのセンサとラック部材との位置関係を説明した要部断面図である。
【図１０】補助センサとして透過型を使用したときのセンサとラック部材との位置関係を説明した斜視図である。
【図１１】補助センサを複数用いたときの第１規制部材と各センサの位置関係を模視的に説明した図である。
【図１２】画像形成装置の構成を例示した図である。
【図１３】用紙幅の検知装置を説明した平面図である。
【図１４】図１３における部分拡大平面図である。
【図１５】図１４におけるＢ'―Ｂ'矢視断面図である。
【図１６】第１規制部材と各センサの位置関係を模視的に説明した図である。
【図１７】補助センサを複数用いたときの第１規制部材と各センサの位置関係を模視的に説明した図である。
【符号の説明】
２Ｒ第１規制部材
２Ｌ第２規制部材
３Ｓ回転角度検知式のセンサ
４Ｓ、４ＳＳ、４Ｓ'、５Ｓ、５ＳＳ補助センサ

Claims

規制部材により載置台上に載置されたシート状媒体をその幅方向から挟み込むように当接したときの、当該規制部材の位置をセンサで検知する、シート状媒体の幅検知装置において、
前記センサとして前記規制部材の移動量を角度に変換し、その角度に対応した信号を発生する回転角度検知式のセンサを備え、
前記回転角度検知式のセンサの回転角度が３６０°を超える場合と超えない場合を判別する信号を出力し、
これらの信号に基づいてシート状媒体の幅サイズを検知することを特徴とするシート状媒体の幅検知装置。
シート状媒体を載置する載置台上に対向して配置され、シート状媒体の両側縁に接するように連動手段を介して互いに接近離間自在に構成された２つの規制部材を具備していて、これら規制部材により前記載置台上に載置されたシート状媒体をその幅方向から挟み込むように当接したときの、当該規制部材の位置をセンサで検知する、シート状媒体の幅検知装置であって、前記センサとして前記規制部材の移動量を角度に変換し、その角度に対応した信号を発生する回転角度検知式のセンサと、前記規制部材の移動範囲内で当該規制部材の有無を判定可能な補助センサを具備し、これらセンサ出力に基づいてシート状媒体の幅サイズを検知するシート状媒体の幅検知装置において、
前記補助センサは、前記回転角度検知式のセンサの回転角度が３６０°を超える前の任意の位置を境界として検知出力が変化するようにしていることを特徴とするシート状媒体の幅検知装置。