JP4966235B2

JP4966235B2 - 画像形成装置及びその制御方法

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Publication number: JP4966235B2
Application number: JP2008073926A
Authority: JP
Inventors: 昌賢沈
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2007-03-27
Filing date: 2008-03-21
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2028-03-21
Also published as: EP1974937A3; CN101303547B; US20080240744A1; KR101059822B1; CN101303547A; KR20080087384A; JP2008239346A; EP1974937A2

Description

本発明は、光センサを用いて印刷プロセスを認識する方法を改善することで、構成品の個数を減少できる画像形成装置及びその制御方法に関するものである。

一般的に、画像形成装置は、用紙カセットを本体に装着し、用紙カセットから用紙を一枚ずつピックアップし、用紙移送経路に沿ってピックアップした用紙を移送するなどの印刷作業を行うために、複数の印刷プロセスを行っている。

画像形成装置の制御部は、所定の制御プログラムによって印刷作業を行うために、印刷作業を全般的に制御し、各印刷プロセスの活性状態を認識するように構成されている。この典型的な例として、制御部は、用紙カセットに用紙があるかどうかを認識し、用紙がない場合、用紙のない状態を使用者が確認できるようにメッセージを表示したり、用紙の移送可否を認識して紙詰まりの発生を認識し、使用者が紙詰まりに対する措置を取れるように構成されている。

用紙の有無、用紙の移送可否を検査するなどの印刷プロセスを認識するために、光センサを用いる方法が広く知られている。特許文献１には、廃トナー容器に光を照射する発光部と、廃トナー容器を通過した光の受光量に対応する電圧を出力する受光部とを用いて
廃トナー容器内の廃トナー量を確認する技術を開示している。

既存の方法によると、各印刷プロセスに対して光センサを個別的に備えており、認識しようとする印刷プロセスの数が増加するほど、要求される光センサの個数を増加させる必要がある。その結果、経済的な負担が増加するだけでなく、光センサの設置作業が増加することで、光センサ設置による作業効率が低下することになる。
韓国公開特許２００４-００６０３６４号

本発明の目的は、印刷作業のための複数の印刷プロセスを光センサの出力によって総括的に認識できるように改善することで、経済的負担を減少させ、光センサ設置による作業効率低下を防止できる画像形成装置及びその制御方法を提供することにある。

上記目的を達成するためになされた本発明による画像形成装置は、光路の両端にそれぞれ位置する発光部及び受光部を含む光センサと、前記発光部からの光を案内するために前記光路に設けられる光案内部と、用紙の有無及び用紙の移送可否によって前記光路を通過する光の量を調節することで、前記光センサの出力を可変する出力調節部と、前記光センサの出力の大きさによって、前記用紙の有無を表示し、前記用紙の移送可否を認識する制御部とを有し、前記出力調節部は、用紙の有無によって前記光の一部を遮断する第１アクチュエータと、用紙の移送可否によって前記光の一部を遮断する第２アクチュエータとを含み、前記第１及び第２アクチュエータは、各々、ヒンジ軸、遮断板、及び貫通孔を備え、前記光案内部は、前記発光部からの光を前記受光部へ通過させるための貫通孔である案内孔と前記第１及び第２アクチュエータの前記遮断板を各々前記光路に位置させるためにその一側に設けられた二つの案内溝とを有する本体を備え、前記第１アクチュエータの遮断板に形成された第１貫通孔と前記第２アクチュエータの遮断板に形成された第２貫通孔は、光路の中心軸に対して互いにずれており、前記第１貫通孔と前記第２貫通孔は、異なる大きさを有し、前記第１貫通孔と前記第２貫通孔が全て前記光路に位置する場合、互いに重なる部分である共通空間を有することを特徴とする。

前記第１及び第２アクチュエータの動作によって前記光路の形状が実質的に変わることもできる。

前記第１貫通孔、前記第２貫通孔及び前記共通空間を通過する光の量は互いに異なることもできる。

上記目的を達成するためになされた本発明による画像形成装置の制御方法は、光路の両端にそれぞれ位置する発光部及び受光部を含む光センサと、前記発光部からの光を案内するために前記光路に設けられる光案内部と、用紙の有無及び用紙の移送可否によって前記光路を通過する光の量を調節することで、前記光センサの出力を可変する出力調節部と、前記光センサの出力の大きさによって、前記用紙の有無を表示し、前記用紙の移送可否を認識する制御部とを有し、前記出力調節部は、用紙の有無によって前記光の一部を遮断する第１アクチュエータと、用紙の移送可否によって前記光の一部を遮断する第２アクチュエータとを含み、前記第１及び第２アクチュエータは、各々、ヒンジ軸、遮断板、及び貫通孔を備え、前記光案内部は、前記発光部からの光を前記受光部へ通過させるための貫通孔である案内孔と前記第１及び第２アクチュエータの前記遮断板を各々前記光路に位置させるためにその一側に設けられた二つの案内溝とを有する本体を備え、前記第１アクチュエータの遮断板に形成された第１貫通孔と前記第２アクチュエータの遮断板に形成された第２貫通孔は、光路の中心軸に対して互いにずれており、前記第１貫通孔と前記第２貫通孔は、異なる大きさを有し、前記第１貫通孔と前記第２貫通孔が全て前記光路に位置する場合、互いに重なる部分である共通空間を有する画像形成装置において、前記光路の両端に前記発光部及び前記受光部をそれぞれ設置する段階と、前記発光部から前記受光部に放射される光を案内する段階と、印刷媒体カセット内の用紙有無によって前記受光部に案内される光の一部を遮断する段階と、前記印刷媒体カセットからの用紙の移送可否によって前記受光部に案内される光の一部を遮断する段階と、前記受光部で受ける光の量によって前記受光部の出力電圧を可変する段階と、前記受光部の出力電圧によって、前記カセット内の用紙有無を表示し、前記用紙の移送可否を認識する段階とを有することを特徴とする。

本発明は、光センサの出力に基づいて複数の印刷プロセスを総括的に認識することで、要求される光センサの個数を減少させることができ、その結果、経済的負担を減少させ、光センサの設置による作業効率低下を防止することができる。

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、本明細書及び図面において、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）
以下、本発明の実施形態に係る画像形成装置及びその制御方法を説明する。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置は、印刷作業のための複数の印刷プロセスを総括的に認識するために光センサを用いる。ここで、複数の印刷プロセスは、一連の印刷作業を処理するための動作をいい、本実施形態は、用紙カセットに収容する用紙の有無、用紙の移送可否などを認識する動作に重点をおいて説明しているが、これに限定されることはない。すなわち、光センサを用いて印刷プロセスを認識する任意の動作にも適用可能であることが十分に予想されるが、これらに対する説明は省略する。

図１に示すように、本発明に係る画像形成装置は、印刷作業が行われる装置内部の作業空間に設ける一つの光センサを備えている。

光センサは、発光部１０及び受光部２０を含んでいる。

発光部１０及び受光部２０は、互いに対向して光路の両端に設置される。発光部１０は、発光ダイオードとして具現され、受光部２０は、フォトトランジスタとして具現されることができる。

発光部１０から放射される光は、受光部２０に伝達される。受光部２０は、発光部１０から光を受け、受光量に対応する電圧を出力する。

発光部１０と受光部２０との間には、発光部１０から受光部２０に光を案内するための光案内部５０が位置する。光案内部５０を備えない場合、発光部１０から受光部２０に光を伝達することはできるが、光の伝達効率が低下してしまう。このような点を考慮した上で、発光部１０と受光部２０を非常に近く設置すると、光センサの出力感度を確保することができる。

光案内部５０は、発光部１０からの光を案内するための３個の案内孔５３が形成された本体５１を含み、それら案内孔５３の間には、２個の案内溝５２ａ，５２ｂが形成されている。各案内孔５３は、発光部１０から受光部２０までの光路が案内孔５３の中心軸を通過するように形成される。

図１に示すように、本発明の画像形成装置は、複数の印刷プロセスを総括的に認識するために、光センサの出力を可変するための出力調節部をさらに備えている。

出力調節部は、印刷媒体カセット内の用紙有無を認識するための第１アクチュエータ３０と、用紙の移送可否を認識するための第２アクチュエータ４０とを含む。

図２Ａに示すように、第１アクチュエータ３０は、回動可能に設置されるヒンジ軸３１と、ヒンジ軸３１と連動して用紙などの印刷媒体を支えるための印刷媒体ホルダー３２と、そのホルダー３２から延長される一端を有し、ヒンジ軸３１の回転によって第１案内溝５２ａ（図１を参照）を出入する第１遮蔽板３３ａを含む連結部材３３とから構成される。

第１遮蔽板３３ａには、光を通過させるための所定の大きさの第１貫通孔３４が形成されている。

用紙がカセット内にある場合、第１遮蔽板３３ａは、第１案内溝５２ａ内に位置するようになり、案内孔５３を通過する光を選択的に遮断する。すなわち、光の一部が第１遮蔽板３３ａによって遮断されるとともに、その他の光が第１貫通孔３４を通して通過される。

印刷作業を持続することで、印刷媒体カセット１に収容される用紙２などの印刷媒体の数がゼロになる場合、印刷媒体ホルダー３２が下方に移動する。その結果、第１遮蔽板３３ａが矢印方向Ａに回転することで、第１遮蔽板３３ａが第１案内溝５２ａ（図１を参照）の外側に移動し、光は、遮断されずに案内孔５３を通過するようになる。

図２Ｂに示すように、第２アクチュエータ４０は、回動可能に設置されるヒンジ軸４１と、ヒンジ軸４１に固定され、用紙の移送によってヒンジ軸４１と連動する印刷媒体タッチバー４２と、この印刷媒体タッチバー４２の回転によって第２案内溝５２ｂ（図１）を出入する第２遮蔽板４３ａを含む連結部材４３とから構成される。

第２遮蔽板４３ａには、光を通過させるための所定の大きさの第２貫通孔４４が形成されている。

用紙が移送されない場合、第２遮蔽板４３ａは、第２案内溝５２ｂ内に位置するようになり、案内孔５３を通過する光を選択的に遮断する。すなわち、光の一部が第２遮蔽板４３ａによって遮断されるとともに、その他の光が第２貫通孔４４を通して通過される。

印刷作業を行うために用紙は、例えば、ピックアップローラ、レジストローラ、移送ローラなどによって移送される。このとき移送される用紙が印刷媒体タッチバー４２を動かすことにより、ヒンジ軸４１が矢印方向Ｂに回転される。その結果、第２遮蔽板４３ａが第２案内溝５２ｂ（図１を参照）の外側に移動し、光は、遮断されずに案内孔５３（図１を参照）を通過するようになる。

図１乃至図３Ａに示すように、用紙２があり、用紙２が移送されない場合、第１遮蔽板３３ａは第１案内溝５２ａ内に位置し、第２遮蔽板４３ａは第２案内溝５２ｂ内に位置するようになる。このとき、第１遮蔽板３３ａに形成された第１貫通孔３４と第２遮蔽板４３ａに形成された第２貫通孔４４は、互いに異なる大きさを有しながら光路の中心軸に対してずれているので、第１貫通孔３４と第２貫通孔４４が互いに重なる共通部分５４が生じるようになる。

上述したように、第１アクチュエータ３０の動作と第２アクチュエータ４０の動作によって第１遮蔽板３３ａと第２遮蔽板４３ａの位置が決定される。そのため、第１遮蔽板３３ａと第２遮蔽板４３ａの位置によって、案内孔５３を通過する光を遮断する光遮断状態が変わる。すなわち、第１及び第２遮蔽板３３ａ，４３ａのうち一つによって光を遮断する状態、第１及び第２遮蔽板３３ａ，４３ａのうち他の一つによって光を遮断する状態、第１及び第２遮蔽板３３ａ，４３ａの全てが光を遮断する状態、第１及び第２遮蔽板３３ａ，４３ａの全てが光を遮断しない状態の４個の光遮断状態がある。光路の形状（特に断面形状）が各光遮断状態によって異なり、光路の断面形状によって受光部２０に伝達される光の量が変わる。その結果、受光部２０の出力電圧が変わるようになる。

図１乃至図２Ｂ及び図３Ｂを参考にすると、第１アクチュエータ３０の動作と第２アクチュエータ４０の動作による光路の断面形状は、多様な形状に区分される。すなわち、以下の４つの形状に区分される。１つ目の形状は、用紙があり、用紙が移送されないので、第１及び第２遮蔽板３３ａ，４３ａが全て光を遮断することで、共通部分５４を通して光を通過する形状６１である。２つ目の形状は、用紙があり、用紙が移送されるので、第１遮蔽板３３ａのみが光を遮断することで、第１貫通孔３４を通して光を通過する形状６２である。３つ目の形状は、用紙がなく、用紙が移送されないので、第２遮蔽板４３ａのみが光を遮断することで、第２貫通孔４４を通して光を通過する形状６３である。４つ目の形状は、用紙がなく、用紙が移送されるので、第１及び第２遮蔽板３３ａ，４３ａの全てが光を遮断しないことで、案内孔５３を通して光を通過する形状６４である。

このような相互関係は、次の表のように示すことができる。なお、図３ｂおよび下表の斜線部分は、発光部１０から受光部２０へ光が伝達される部分を表している。

ここで、受光部２０の受光量Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４は、Ｌ１＞Ｌ２＞Ｌ３＞Ｌ４で、受光量に伴う光センサの出力電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４は、Ｖ４＞Ｖ３＞Ｖ２＞Ｖ１である。

図４は、本発明に係る画像形成装置を示した制御ブロックダイアグラムである。

図４に示すように、本発明に係る画像形成装置４００は、受光部２０と、受光部２０からの出力電圧を制御部８０が認識可能なデジタルデータに変換するアナログ・デジタル変換部（ＡＤＣ）７０と、アナログ・デジタル変換部７０によって変換された出力電圧を受け、これを保存部１１０に保存された基準値と比較することで、カセット内の用紙有無及び用紙の移送可否を認識する制御部８０と、前記制御部８０の制御によって用紙の有無を使用者が確認できるように表示する表示部９０と、前記制御部８０の制御によって用紙移送のための多数の移送ローラ（図示せず）に動力を供給するモーターを駆動する駆動部１００と、を含んでいる。

受光部２０の出力電圧に基づいて用紙がないことを認識するとき、制御部８０は、使用者が印刷媒体カセットに用紙を普及できるように、メッセージを表示部９０を通して表示する動作を制御する。

受光部２０の出力電圧に基づいて用紙が移送されたことを認識するとき、制御部８０は、予め設定したタイミングによって用紙が移送されるように、駆動部１００を制御してモーターを駆動させる。

以下、図５に基づいて、本発明に係る画像形成装置の制御方法を説明する。

まず、画像形成装置に電源が供給されると、発光部１０が光を放射する（動作２００）。用紙の有無及び用紙の移送可否によって第１及び第２アクチュエータ３０，４０が光遮断動作を行い、受光部２０に伝達される受光量によって受光部２０の出力電圧を可変する（動作２０２）。

アナログ・デジタル変換部７０は、受光部２０の出力電圧Ｖｐをデジタルデータに変換し、このデジタルデータを制御部８０に提供する（動作２０４）。

制御部８０は、出力電圧Ｖｐが第１基準値Ｖ１より小さいかどうかを判断し（動作２０６）、その判断結果、出力電圧Ｖｐが第１基準値Ｖ１より小さいと判断される場合、再び判断する。一方、判断結果、出力電圧Ｖｐが第１基準値Ｖ１より小さくないと判断される場合、制御部８０は、出力電圧Ｖｐが第１基準値Ｖ１より小さくなく、第２基準値Ｖ２より小さい範囲にあるかどうかを判断する（動作２０８）。

動作２０８の判断結果、出力電圧Ｖｐが第１基準値Ｖ１より小さくなく、第２基準値Ｖ２より小さい範囲にある場合、制御部８０は、用紙があることを表示部９０を通して表示し、用紙が移送されていないことを認識する（動作２１０）。

動作２０８の判断結果、出力電圧Ｖｐが第１基準値Ｖ１より小さくなく、第２基準値Ｖ２より小さい範囲でない場合、制御部８０は、出力電圧Ｖｐが第２基準値Ｖ２より小さくなく、第３基準値Ｖ３より小さい範囲にあるかどうかを判断する（動作２１２）。

動作２１２の判断結果、出力電圧Ｖｐが第２基準値Ｖ２より小さくなく、第３基準値Ｖ３より小さい範囲にある場合、制御部８０は、用紙があることを表示部９０を通して表示し、用紙が移送されたことを認識する（動作２１４）。

動作２１２の判断結果、出力電圧Ｖｐが第２基準値Ｖ２より小さくなく、第３基準値Ｖ３より小さい範囲でない場合、制御部８０は、出力電圧Ｖｐが第３基準値Ｖ３より小さくなく、第４基準値Ｖ４より小さい範囲であるかどうかを判断する（動作２１６）。

動作２１６の判断結果、出力電圧Ｖｐが第３基準値Ｖ３より小さくなく、第４基準値Ｖ４より小さい範囲にある場合、制御部８０は、用紙がないことを表示部９０を通して表示し、用紙が移送されていないことを認識する（動作２１８）。
動作２１６の判断結果、出力電圧Ｖｐが第３基準値Ｖ３より小さくなく、第４基準値Ｖ４より小さい範囲でない場合、制御部８０は、出力電圧Ｖｐが第４基準値Ｖ４以上の範囲にあるかどうかを判断する（動作２２０）。その判断結果、出力電圧Ｖｐが第４基準値Ｖ４以上でない場合、制御部８０が動作２０６に進行し、出力電圧Ｖｐが第４基準値Ｖ４以上である場合、制御部８０は、用紙がないことを表示部９０を通して表示し、用紙が移送されたことを認識する（動作２２２）。

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詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、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、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明に係る画像形成装置の使用例を説明するための図である。本発明に係る用紙の有無によって光を遮断するための第１アクチュエータの動作を説明するための図である。本発明に係る用紙の移送可否によって光を遮断するための第２アクチュエータの動作を説明するための図である。本発明に係る、用紙があり、用紙が移送されていないときの光路の断面形状を説明するための図である。本発明に係る第１及び第２アクチュエータの動作による光路の他の断面形状を説明するための図である。本発明に係る画像形成装置を示した制御ブロックダイアグラムである。本発明に係る画像形成装置の制御方法を示したフローチャートである。

符号の説明

１０発光部
２０受光部
３０第１アクチュエータ
４０第２アクチュエータ
５０光案内部

Claims

光路の両端にそれぞれ位置する発光部及び受光部を含む光センサと、
前記発光部からの光を案内するために前記光路に設けられる光案内部と、
用紙の有無及び用紙の移送可否によって前記光路を通過する光の量を調節することで、前記光センサの出力を可変する出力調節部と、
前記光センサの出力の大きさによって、前記用紙の有無を表示し、前記用紙の移送可否を認識する制御部とを有し、
前記出力調節部は、用紙の有無によって前記光の一部を遮断する第１アクチュエータと、用紙の移送可否によって前記光の一部を遮断する第２アクチュエータとを含み、
前記第１及び第２アクチュエータは、各々、ヒンジ軸、遮断板、及び貫通孔を備え、
前記光案内部は、前記発光部からの光を前記受光部へ通過させるための貫通孔である案内孔と前記第１及び第２アクチュエータの前記遮断板を各々前記光路に位置させるためにその一側に設けられた二つの案内溝とを有する本体を備え、
前記第１アクチュエータの遮断板に形成された第１貫通孔と前記第２アクチュエータの遮断板に形成された第２貫通孔は、光路の中心軸に対して互いにずれており、
前記第１貫通孔と前記第２貫通孔は、異なる大きさを有し、前記第１貫通孔と前記第２貫通孔が全て前記光路に位置する場合、互いに重なる部分である共通空間を有することを特徴とする画像形成装置。
前記第１及び第２アクチュエータの動作によって前記光路の形状が実質的に変わることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記第１貫通孔、前記第２貫通孔及び前記共通空間を通過する光の量は、互いに異なることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
光路の両端にそれぞれ位置する発光部及び受光部を含む光センサと、前記発光部からの光を案内するために前記光路に設けられる光案内部と、用紙の有無及び用紙の移送可否によって前記光路を通過する光の量を調節することで、前記光センサの出力を可変する出力調節部と、前記光センサの出力の大きさによって、前記用紙の有無を表示し、前記用紙の移送可否を認識する制御部とを有し、前記出力調節部は、用紙の有無によって前記光の一部を遮断する第１アクチュエータと、用紙の移送可否によって前記光の一部を遮断する第２アクチュエータとを含み、前記第１及び第２アクチュエータは、各々、ヒンジ軸、遮断板、及び貫通孔を備え、前記光案内部は、前記発光部からの光を前記受光部へ通過させるための貫通孔である案内孔と前記第１及び第２アクチュエータの前記遮断板を各々前記光路に位置させるためにその一側に設けられた二つの案内溝とを有する本体を備え、前記第１アクチュエータの遮断板に形成された第１貫通孔と前記第２アクチュエータの遮断板に形成された第２貫通孔は、光路の中心軸に対して互いにずれており、前記第１貫通孔と前記第２貫通孔は、異なる大きさを有し、前記第１貫通孔と前記第２貫通孔が全て前記光路に位置する場合、互いに重なる部分である共通空間を有する画像形成装置において、
前記光路の両端に前記発光部及び前記受光部をそれぞれ設置する段階と、
前記発光部から前記受光部に放射される光を案内する段階と、
印刷媒体カセット内の用紙有無によって前記受光部に案内される光の一部を遮断する段階と、
前記印刷媒体カセットからの用紙の移送可否によって前記受光部に案内される光の一部を遮断する段階と、
前記受光部で受ける光の量によって前記受光部の出力電圧を可変する段階と、
前記受光部の出力電圧によって、前記カセット内の用紙有無を表示し、前記用紙の移送可否を認識する段階とを有することを特徴とする画像形成装置の制御方法。