JP3926504B2

JP3926504B2 - 反射型光センサを備えた原稿搬送装置

Info

Publication number: JP3926504B2
Application number: JP10238699A
Authority: JP
Inventors: 和久道村
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1999-04-09
Filing date: 1999-04-09
Publication date: 2007-06-06
Anticipated expiration: 2019-04-09
Also published as: JP2000292990A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外光にさらされる原稿載置手段上に反射型光センサを有し、該反射型光センサの外乱光による誤検知を防止する制御手段を備えた原稿搬送装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動原稿搬送装置（以下、「ＡＤＦ」と称する）の機能として、原稿が積載されたときそのサイズを認知して複写機本体、及び原稿読取り装置へそのサイズ情報等が送られる。このためにそのサイズを検知する手段として原稿載置手段上に反射型光センサ（フォトインタラプタ）が取り付けられている。
【０００３】
ここでは、図８及び図９を用いて、反射型光センサを備えた従来の原稿搬送装置、及びその反射型光センサの誤検知を防止するための制御について説明する。
図８は、従来の原稿搬送装置の全体構成の概略を示す斜視図である。このＡＤＦには原稿トレイ１があり、原稿は最初この原稿トレイ１上に積載される。原稿の積載方法にはいくつかあるが、ここでは原稿を中央に積載する（中央基準）タイプを説明する。
【０００４】
原稿を原稿トレイ１に積載し、その給紙口２に挿入して原稿突当て部３に突き当てる。その後サイドフェンス４を動かし原稿位置がずれないようにする。このサイドフェンス４は、図中の奥および手前の２箇所にあるが、どちらも連動しており手前のサイドフェンスと、奥のサイドフェンスとがそれぞれ中央位置を基準に正反対方向に動くことで、積載された原稿は必ず原稿トレイ１の中央位置に置かれるようになっている。
【０００５】
給紙口２の奥には原稿幅センサ５ａ、５ｂ、及び原稿セットセンサ６がある。原稿セットセンサ６は、文字通り原稿のＯＮ・ＯＦＦをみるセンサである。原稿幅センサ５ａ、５ｂは、原稿の幅方向を検知させるもので、センサ５ａのみがＯＮのときは、幅方向が短い原稿と認知し、双方のセンサ５ａ、５ｂが共にＯＮのときは、幅方向に長い原稿というように認知される。なお、この仕様においては原稿セットセンサ６と、原稿幅センサ５ａとは、同じセンサを用いても構わない。これら３つのセンサ５ａ，５ｂ，６は給紙口２の中に設置してあるため、外乱光等の光が直接照射されることはない。
【０００６】
次に、原稿長さセンサ７ａ，７ｂであるが、これらは外光にさらされる原稿トレイ１に設置されているもので、原稿の長さを検知させるものである。原稿長さセンサ７ｂのみがＯＦＦのときは短い原稿、センサ７ａ，７ｂが共にＯＮのときは長い原稿と認知される。これらのセンサ７ａ，７ｂの検知信号は、既に述べたセンサ５ａ，５ｂ，６の検知信号と共に、サイズ情報として複写機本体等に送られる。
【０００７】
この原稿長さセンサ７ａ，７ｂは、その他のセンサと異なりその受光部が外部に向けて設置されているため、外乱光等がそのまま直接に受光部に入ってしまう。ここで、幅も長さも短い原稿を積載したとすると、本来であれば原稿幅センサ５ａがＯＮで、原稿幅センサ５ｂと原稿長さセンサ７ｂはＯＦＦとなる。ところが、この原稿長さセンサ７ｂの受光部の光軸上に日光やその他照明があると、原稿長さセンサ７ｂがＯＮされ「原稿有り」の間違った検知を行ってしまう。このときＡＤＦ及びこれを搭載した図示しない複写機本体は、原稿長さセンサ７ｂが「原稿有り」の誤った検知信号を送っているとは認識しておらず（以下、このような状態を「誤検知」あるいは「誤動作」と称する）、複写動作を始めてしまう。ここで発生する不具合は多々あるが、代表例としては、原稿搬送ジャムによる停止や、原稿サイズと違う転写紙サイズによる複写がされるといった不具合が生じる。
【０００８】
このような外乱光を原因とする誤検知に対応した従来の技術としては、例えば、センサの発光部と受光部を別々の電源で駆動させ、発光部を所定の周波数の駆動パルスで点滅させるとともに、この駆動パルスのタイミングで受光部の出力波形をサンプリングすることにより、双方の波形が同期しているかどうかみることで可能である。
【０００９】
図９にそのようなパルスタイミングのチャートを示す。図９中上段のチャートで示すように、発光部へ入力されるパルス波形と、その受光部の出力波形とがサンプリングタイミングにて同期した場合のみ原稿有りとし、また、原稿が載置されていないと、図９中下段のチャートに示すように、外乱光により受光部の出力は「Ｈ」を維持し同期しないので、この場合は原稿無しと判断させる。これにより受光部出力が外乱光により「Ｈ」になっていても、外乱光が発光部の反射光として検知されるといった誤作動は防止できる。
【００１０】
このような誤検知対策を施した従来の装置にも、次のような不具合がある。すなわち、外乱光が上記反射型光センサのサンプリングパターンと全く同じ周波数で点滅した場合には、原稿有りを検知してしまう。例えば、古くなり点灯・消灯を繰り返してちらつくインバータ蛍光燈等のような外乱光が挙げられる。そこで、従来の装置では、外乱光がサンプリング周波数と同じとなる場合は、そのサンプリングパターンとして用いる駆動波形を、使用環境等に応じて変更するといったことが行われていた。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の装置においてサンプリングパターンの変更を行うに際し、機械が誤検知しているかどうかを人間が確認しながら微調整するといった方法が取られており、このため、使用環境が変わる等の状況に応じて逐一、確認と変更作業を行わなければならなかった。このように、予測しがたい外乱光等に対して、これが誤検知を発生させるか否かをサービスマン等が逐一判別し、必要に応じて発光・受光のサンプリング周波数を変えるのでは確実性を欠き、また面倒でもある。また、複写機等のサービス性の向上が図れない。
【００１２】
また、外乱光の誤検知を回避する必要のあるセンサは一個と限らず、多くの場合、一の原稿載置手段上に複数取り付けている。また、その複数のセンサは同じ方向に受光部を向けているとは限らず、それぞれ異なる別の場所で使用している。これら発光部を駆動する手段として、従来の装置において、そのセンサ１個ずつにそれぞれトランジスタ等が使用されている。したがって、それら複数のセンサを一個のトランジスタ等で駆動できれば大きなコストダウンを図ることが可能となる。そして、このように一の発光パターンが複数の受光部に検知される場合に、各受光部において異なる外乱光による誤検知を回避できるよう発光パターンを設定する必要もでてくる。
【００１３】
そこで、本発明の目的は、人為的な作業を伴うことなく外乱光等による反射型光センサの誤検知を予め自動認識できるとともに、その誤検知が生じないサンプリングパターンを設定でき、また、誤検知の生じ得る波形がそれぞれ異なる複数の受光部に対して一の発光パターンを用いても全てのセンサの誤検知を回避できる反射型光センサを備えた原稿搬送装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の反射型光センサを備えた原稿搬送装置は、外光にさらされる原稿載置手段上の原稿と対向する位置に発光部および受光部を配置してなる反射型光センサを備えた原稿搬送装置において、上記発光部の点灯・消灯を制御するための駆動パルスとしてのサンプリング波形によって上記受光部の出力をサンプリングしその結果に基づいて原稿有無を検知する手段と、上記発光部の非駆動時に上記受光部の出力波形を上記駆動パルスとしての上記サンプリング波形と比較する手段と、を有し、上記発光部の非駆動時に上記受光部の出力波形と上記駆動パルスとしての上記サンプリング波形とが同等であるときは、原稿有りの誤検知がされることを自動認識する制御手段を備えたことを特徴としている。
【００１５】
さらに、上記制御手段は、上記発光部の消灯時における上記受光部の出力波形に対して同等とならない駆動パルスによって上記発光部が駆動されるように、該発光部の駆動パルスを切り替え又は可変制御する構成であるとよい。
【００１６】
また、２以上の反射型光センサを備え、且つ一のパルス駆動手段を複数の発光部に接続する構成であって、該複数の発光部を駆動する一の駆動パルスが、各々の受光部から得たすべての出力波形に対して同等とならないように設定される構成にすることができる。
また、上記駆動パルスは、上記受光部の出力と異なる周波数に設定されるとすることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明する。本実施例の反射型光センサを備えたＡＤＦの構成の概略は、上記従来の技術で説明したものとほぼ同様であり、ここではＡＤＦの制御手段の構成を中心に説明する。
図１は、第１実施例のＡＤＦの反射型光センサを制御するブロック図である。ＡＤＦの原稿トレイ上のサイズ検知手段としての各反射型光センサは、被写体（原稿）に向けられた一対の、発光部を構成する発光ＬＥＤ８と、受光部を構成するフォトダイオード９とを有する。
【００１８】
発光ＬＥＤ８のパルス駆動手段は、ＣＰＵの出力ポートから所定周波数のパルスを発信する手段と、この駆動パルスが抵抗を介してベースに入力されることでスイッチング動作を行う駆動トランジスタ１１とにより構成される。駆動トランジスタ１１のスイッチングにより、発光ＬＥＤ８（発光ダイオード）が点灯・消灯し、このＬＥＤ光は原稿の平面部に反射されると、その反射光がフォトダイオード９に入る。このフォトダイオード９は、トランジスタ１０とともに受光部を構成し、光が当たったフォトダイオード９の起電力はトランジスタ１０の導通をＯＮ／ＯＦＦする。このトランジスタ１０のＯＮ／ＯＦＦはＣＰＵの入力ポートにてサンプリングされる。このように、フォトダイオード９で切り替わるトランジスタ１０と、発光ＬＥＤ８の駆動トランジスタ１１は、それぞれ別々の電源Ｖｃｃに接続されその他端を接地された、いわゆる電源分割タイプのセンサを構成している。
【００１９】
上記反射型光センサの制御手段の構成において、上記発光ＬＥＤ８の発光を外乱光と区別する目的で、フォトダイオード９からなる受光部の出力波形を一定あるいは所定の周波数でサンプリングし、そのパルスタイミングの一致が判断される。例えば、上記発光ＬＥＤ８を駆動する駆動パルスをサンプリング波形とし、ハイレベルとローレベルの断続的変化として現れる受光部の出力波形に対してＡＮＤをとることで、上記発光ＬＥＤ８の発光を外乱光と区別するとともに、正確に原稿の有無を判定できる。このようなサンプリング波形をサンプリングパターンと称して、以下、本実施例の「誤検知」の自動認識機能を備えた制御手段について説明する。
【００２０】
図２及び図３のフローチャートを用いて第１実施例の制御手段について説明する。本発明のＡＤＦの制御手段は、装置本体の待機時など非作動状態における受光部の出力波形と、サンプリングパターンとして用られる発光ＬＥＤ８の駆動パルスとが同等か否かを比較する手段を有している。
【００２１】
図２に示すように、メインルーティンからの呼び出しにより、原稿のセットの有無が判断され（Ｓ１−１）、ここで原稿「有」であれば、発光ＬＥＤ８を駆動してサンプリングを行う（Ｓ１−２，Ｓ１−３）。ステップＳ１−１で原稿「無」となれば、ここからサンプリングパターンの比較による誤動作フラグの切り替え制御のためのルーティンへ入る。
【００２２】
まず、発光ＬＥＤ８は駆動せずに消灯させておき（Ｓ１−４）、その非発光状態でフォトダイオード９の出力をサンプリングする（Ｓ１−５）。このフォトダイオード９のサンプリングは、外乱光の影響のみを検知するものであり、原稿を載置せずに且つ発光ＬＥＤ８の非駆動状態で行う。この出力波形を、制御部（ＣＰＵ）にて駆動パルスとしてのサンプリングパターンと比較し、原稿の有り判断がされるか否かをみる（Ｓ１−６）。このステップＳ１−６にて原稿の有りが一瞬でも判断されることがあれば、発光ＬＥＤ８以外を光源とする外乱光等による出力波形と、サンプリングパターンとが同等であると判断できるので、誤動作フラグをＯＮする（Ｓ１−７）。これにより、被写体の存在を誤検知し、誤動作が生じる可能性を自動認識することが可能となる。
【００２３】
また、サンプリングパターンとしては、デフォルトとなるパターンを予め複数設定しており、上記制御手段は、誤動作フラグがＯＮされると、上記発光ＬＥＤ８へのサンプリングパターンとなる駆動パルスの周波数を切り替える手段を備えている。
図３に示すように、メインルーティンの呼び出しから、誤動作フラグのＯＮ・ＯＦＦを判断し（Ｓ２−１）、ここで誤動作フラグがＯＮ（Ｙｅｓ）であれば、複数用意してあるサンプリングパターン（周波数の異なるパルス）に逐次置き換えることで、その後は誤動作フラグをＯＮがされないような駆動パルスへの変更処理を行う（Ｓ２−２）。こうして、非作動時にサンプリングパターンの自動補正をかけ、外乱光の点滅等が不意に発生したり、またその使用環境の変化によって誤動作が発生しうる状況になっても、その環境にあったサンプリングパターンを設定することができる。
【００２４】
つぎに、図４から図７を用いて、第２実施例のＡＤＦにおける制御を説明する。
図４に示すように、第２実施例の制御手段は、２以上の反射型光センサＡ〜Ｃに対して一の駆動トランジスタ１１からなるパルス駆動手段を接続した構成である。この駆動トランジスタ１１には、制御部からの発信により統一した駆動パルスによって各々の発光ＬＥＤ８を駆動するものである。制御部は、異なる周波数の複数のサンプリングパターンをメモリに格納させてあるが、これらから適当な周波数を設定し駆動トランジスタ１１の駆動を自由に変更できる。このとき、全てのセンサＡ〜Ｃの誤検知を防止するため、全てのフォトダイオード９から得た各々の出力と同等とならないようなパターンを設定することとなる。ここでは、３個のセンサＡ〜Ｃを使用した例を説明する。
【００２５】
図５に示すように、メインルーティンからの呼び出しにより、ＪＯＢＮＯをみながら、ＪＯＢＮＯが「１」であれば、センサＡを認識し（Ｓ３−２）、センサＡに対する誤検知の検証を行なうサブルーティンに飛ぶ（Ｓ３−３）。なお、ＪＯＢＮＯはセンサの個数（Ｎ＝３）に設定される。
【００２６】
図６にサブルーティンのフローチャートを示す。誤検知の検証の方法としては、発光ＬＥＤ８を完全に消灯した状態でフォトダイオード９の出力に対して複数の周波数にて順次サンプリングし、誤検知の有無を判定する。図６に示すように、例えば、ある周波数のサンプリングパターン１をセットして（Ｓ４−１）、この誤検知の有無を判断したとき（Ｓ４−２）、誤動作フラグがＯＮされなければそのサンプリングパターン１のＯＫをセットし（Ｓ４−３）、別のサンプリングパターン２の判断に進む（Ｓ４−４）。誤動作の有無に拘わらず一通りのパターンを検証した後、ＪＯＢＮＯがセンサの個数（Ｎ＝３）になっていないことを条件に（Ｓ４−５）、ＪＯＢＮＯを１つ進める（Ｓ４−６）。ＪＯＢＮＯが「Ｎ」（Ｎ＝３）であれば、ＪＯＢＮＯを「０」にセットする（Ｓ４−７）。
【００２７】
以上の動作をＪＯＢＮＯ＝２でセンサＢに対して、また、ＪＯＢＮＯ＝３でセンサＣに対しても行なう（図５）。こうしてＪＯＢＮＯ＝Ｎが終了するまでに、各センサＡ〜Ｂに対して誤検知のないサンプリング周波数が確認される。用意しているすべての周波数について検証を行なって誤動作しない周波数をすべてメモリーに保存しておく。
【００２８】
図７に示すように、すべてのセンサの検出が終わった段階で、メモリーに保存した情報をセンサ同士で比較し、どのセンサにおいても誤検知しなかった周波数を検出する（Ｓ５−１）。そして、全てのセンサで誤検知が生じないとされたパターン周波数から１つを選択し（Ｓ５−２）、これを実際に用いるサンプリングパターンとして設定する（Ｓ５−３）。その後、原稿がセットされ原稿を検出する場合は、その選定した周波数を使用し、原稿がセットされていない時は、再度サンプリングパターンの検証を行うこととなる。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の反射型光センサを備えた原稿搬送装置は、外光にさらされる原稿載置手段上の原稿と対向する位置に発光部および受光部を配置してなる反射型光センサを備えた原稿搬送装置において、上記発光部の点灯・消灯を制御するための駆動パルスによって上記受光部の出力をサンプリングすることでその誤検知を防止する手段と、上記発光部の非駆動時に上記受光部の出力波形を上記サンプリング波形と比較する手段と、を有し、双方の波形が同等であるときは、原稿有りの誤検知がされることを予め自動認識する制御手段を備えた構成なので、外乱光が点滅しその波形が原稿検知用のサンプリング波形と一致してしまうような場合を予め判定し、現状のサンプリング波形では誤検知がされることを自動認識させることができる。
【００３０】
さらに上記制御手段は、上記発光部の消灯時における上記受光部の出力波形に対して同等とならない駆動パルスによって上記発光部が駆動されるように、該発光部の駆動パルスを切り替え又は可変制御する構成によれば、上記誤検知を自動認識した場合は、そのサンプリング波形を逐次変更させることが可能である。これにより外乱光を照射する光源のちらつきや、使用環境の変化などにより生じる誤検知を自動で回避することができる。
【００３１】
２以上の反射型光センサを備え、且つ一のパルス駆動手段を複数の発光部に接続する構成であって、該複数の発光部を駆動する一の駆動パルスが、各々の受光部から得たすべての出力波形に対して同等とならないように設定される構成によれば、複数の発光部に異なるパターンの波形が入射されても、すべての受光部における誤検知を回避したサンプリング波形を設定するとともに、一のパルス駆動手段による簡易な構成で制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例に係る制御手段のブロック図である。
【図２】第１実施例で誤検知の自動認識制御を説明するフローチャートである。
【図３】第１実施例で誤検知される場合の可変制御を説明するフローチャートである。
【図４】第２実施例に係る制御手段のブロック図である。
【図５】第２実施例で複数の反射型光センサの制御を説明するフローチャートである。
【図６】第２実施例で各センサが誤検知するサンプリング波形を検証する制御のフローチャートである。
【図７】第２実施例で全てのセンサで誤検知のないサンプリング波形の設定を説明するフローチャートである。
【図８】従来の原稿搬送装置の全体構成を示す斜視図である。
【図９】従来の原稿検知の一例でサンプリングを説明するタイミングチャートである。
【符号の説明】
１原稿載置手段
Ａ，Ｂ，Ｃ反射型光センサ
８発光部
９受光部

Claims

外光にさらされる原稿載置手段上の原稿と対向する位置に発光部および受光部を配置してなる反射型光センサを備えた原稿搬送装置において、上記発光部の点灯・消灯を制御するための駆動パルスとしてのサンプリング波形によって上記受光部の出力をサンプリングしその結果に基づいて原稿有無を検知する手段と、上記発光部の非駆動時に上記受光部の出力波形を上記駆動パルスとしての上記サンプリング波形と比較する手段と、を有し、
上記発光部の非駆動時に上記受光部の出力波形と上記駆動パルスとしての上記サンプリング波形とが同等であるときは、原稿有りの誤検知がされることを自動認識する制御手段を備えたことを特徴とする反射型光センサを備えた原稿搬送装置。
さらに上記制御手段は、上記発光部の消灯時における上記受光部の出力波形に対して同等とならない駆動パルスによって上記発光部が駆動されるように、該発光部の駆動パルスを切り替え又は可変制御することを特徴とする請求項１記載の反射型光センサを備えた原稿搬送装置。
２以上の反射型光センサを備え、且つ一のパルス駆動手段を複数の発光部に接続する構成であって、該複数の発光部を駆動する一の駆動パルスが、各々の受光部から得たすべての出力波形に対して同等とならないように設定されることを特徴とする請求項１又は２に記載の反射型光センサを備えた原稿搬送装置。
上記駆動パルスが、上記受光部の出力と異なる周波数に設定されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の反射型光センサを備えた原稿搬送装置。