JP5907840B2 - 画像形成装置及び媒体検出方法 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置及び媒体検出方法に関するものである。

従来、プリンタ、複写機、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置、例えば、プリンタにおいては、手差し装置又はカットシートフィーダ（ＣＳＦ）によって給紙が行われる単票、リヤプッシュトラクタ、フロントプッシュトラクタ等のトラクタによって給紙が行われる連続紙等の、媒体としての用紙が印字部に送られ、該印字部において用紙に対して印字が行われるようになっている。

図２は従来のプリンタの概念図である。

図において、Ｃｓはプリンタの筐体、１０１は回転自在に配設されたプラテン、１０２は該プラテン１０１と対向させて配設された印字ヘッド、１０３はプラテン１０１と当接させて、回転自在に配設された搬送ローラ、１０４はプラテン１０１と当接させて、回転自在に配設された排出ローラである。

前記筐体Ｃｓには、操作者が用紙Ｐを筐体Ｃｓ内に挿入するための挿入口１０６、及び印字が終了した用紙Ｐを筐体Ｃｓ外に排出するための排出口１０７が形成され、前記挿入口１０６から搬送ローラ１０３まで延在させて給紙用のガイド１１１が、搬送ローラ１０３から印字ヘッド１０２まで延在させて案内用のガイド１１２が配設される。

操作者によって挿入口１０６から手差しで挿入されるか、又は図示されないカットシートフィーダから挿入口１０６を介して送られた用紙Ｐは、ガイド１１１によって案内され、プラテン１０１と搬送ローラ１０３との間を搬送され、プラテン１０１の回転に伴って、ガイド１１２によって更に案内され、プラテン１０１と印字ヘッド１０２との間の印字部に送られ、該印字部において印字ヘッド１０２によって用紙Ｐに対して印字が行われる。そして、印字が終了した後の用紙Ｐは排出ローラ１０４によって排出口１０７から筐体Ｃｓ外に排出される。

また、前記用紙Ｐの搬送方向における搬送ローラ１０３より上流側に媒体検出部Ｓｔ１が設定され、該媒体検出部Ｓｔ１において、前記ガイド１１１に穴１１５が形成され、該穴１１５を介してプラテン１０１と対向させて反射型の光学センサ１１６が配設される。該光学センサ１１６は図示されない発光ダイオード及び受光トランジスタを備え、前記媒体検出部Ｓｔ１に用紙Ｐがある場合、発光ダイオードが発光させられると、発光ダイオードの光が用紙Ｐによって反射されて受光トランジスタを照射し、受光トランジスタをオンにする。これにより、前記媒体検出部Ｓｔ１に用紙Ｐがあることが検出される。

次に、前記媒体検出部Ｓｔ１における用紙Ｐの有無を検出するための媒体検出回路について説明する。

図３は従来のプリンタの媒体検出回路を示す概念図である。

図において、Ｐは用紙、１１６は光学センサであり、該光学センサ１１６は発光ダイオードＰＨＤ及び受光トランジスタＰＨＴＲを備える。

前記発光ダイオードＰＨＤのアノードと電源＋Ｅとの間に、発光ダイオードＰＨＤに定常電流を供給するための電流制限抵抗Ｒ１が接続されるとともに、発光ダイオードＰＨＤのカソードが接地される。

また、発光ダイオードＰＨＤのアノードと発光電流増加回路５１とが接続される。該発光電流増加回路５１は、前記電流制限抵抗Ｒ１と並列に接続され、発光ダイオードＰＨＤに供給されるパルス電流を制限するための電流制限抵抗Ｒ１Ｐ、トランジスタＴＲ１及び入力抵抗Ｒ３を備え、前記トランジスタＴＲ１のコレクタに電流制限抵抗Ｒ１Ｐが、エミッタに電源＋Ｅが、ベースに入力抵抗Ｒ３が接続される。

そして、受光トランジスタＰＨＴＲのコレクタと電源＋Ｅとの間に負荷抵抗Ｒ２が接続されるとともに、受光トランジスタＰＨＴＲのエミッタが接地される。

また、受光トランジスタＰＨＴＲのコレクタとゲイン低下回路５２とが接続される。該ゲイン低下回路５２は、前記負荷抵抗Ｒ２と並列に接続され、光学センサ１１６のゲインを低下させるためのゲイン低下用抵抗Ｒ２Ｐ、トランジスタＴＲ２及び入力抵抗Ｒ４を備え、前記トランジスタＴＲ２のコレクタに前記ゲイン低下用抵抗Ｒ２Ｐが、エミッタに電源＋Ｅが、ベースに入力抵抗Ｒ４が接続される。

そして、前記受光トランジスタＰＨＴＲのコレクタ電圧は、光学センサ１１６の出力電圧Ｖ０として入力バッファＢＵＦに送られ、該入力バッファＢＵＦによって論理レベルに変換されて、用紙Ｐの有無を検出する検出信号となり、図示されない制御部に送られる。

前記媒体検出部Ｓｔ１（図２）に用紙Ｐがある場合、媒体検出回路において、発光ダイオードＰＨＤに定常電流が供給され、発光ダイオードＰＨＤが発光させられると、発光ダイオードＰＨＤの光が用紙Ｐによって反射されて受光トランジスタＰＨＴＲを照射するので、受光トランジスタＰＨＴＲはオンになる。その結果、前記出力電圧Ｖ０が負荷抵抗Ｒ２による電圧降下によって低くなり、検出信号がローレベルになる。これにより、媒体検出部Ｓｔ１に用紙Ｐがあることが検出される。

また、前記媒体検出部Ｓｔ１に用紙Ｐがない場合、発光ダイオードＰＨＤの光が用紙Ｐによって反射されず、受光トランジスタＰＨＴＲを照射しないので、受光トランジスタＰＨＴＲはオフになる。その結果、前記出力電圧Ｖ０が高くなり、検出信号がハイレベルになる。これにより、媒体検出部Ｓｔ１に用紙Ｐがないことが検出される。

ところで、前記媒体検出部Ｓｔ１に用紙Ｐがない場合に、プリンタ外の光、すなわち、外光が筐体Ｃｓ内に進入し、受光トランジスタＰＨＴＲを照射することがあり、その場合、受光トランジスタＰＨＴＲがオンになると、前記出力電圧Ｖ０が低くなり、検出信号がローレベルになるので、媒体検出部Ｓｔ１に用紙Ｐがあることが誤って検出されてしまう。

そこで、外光が筐体Ｃｓ内に進入しても、前記媒体検出部Ｓｔ１に用紙Ｐがあることが誤って検出されるのを抑制するために、前記制御部からローレベルの発光電流増加指示信号が発光電流増加回路５１に供給されるようになっている。

前記発光電流増加指示信号が前記発光電流増加回路５１に供給されると、トランジスタＴＲ１がオンになり、発光ダイオードＰＨＤに定常電流よりも大きいパルス電流が供給され、発光ダイオードＰＨＤの発光量が多くなる。このとき、前記発光電流増加指示信号はゲイン低下回路５２にも供給されるので、トランジスタＴＲ２がオンになり、光学センサ１１６のゲインが低下する。したがって、発光ダイオードＰＨＤに定常電流よりも大きいパルス電流が供給されている間の受光トランジスタＰＨＴＲのコレクタ電圧が高くなり、出力電圧Ｖ０が高くなる。

このように、用紙Ｐがない場合に、外光が筐体Ｃｓ内に進入して、受光トランジスタＰＨＴＲを照射し、受光トランジスタＰＨＴＲがオンになっても、発光電流増加指示信号が前記発光電流増加回路５１及びゲイン低下回路５２に供給されている間は、光学センサ１１６の出力電圧Ｖ０が高くされるので、前記媒体検出部Ｓｔ１に用紙Ｐがあることが誤って検出されるのを抑制することができる（例えば、特許文献１参照。）。

特開平５−１１６８０８号公報

しかしながら、前記従来の媒体検出回路においては、筐体Ｃｓ内に進入する外光が強い場合、前記発光電流増加指示信号によって、発光ダイオードＰＨＤに定常電流より大きいパルス電流を供給し、光学センサ１１６のゲインを低くしても、光学センサ１１６の出力電圧Ｖ０を高くすることができなくなってしまう。

その結果、媒体検出部Ｓｔ１において用紙Ｐを精度良く検出することができない。

本発明は、前記従来のプリンタの問題点を解決して、媒体検出部において媒体の有無を精度良く検出することができる画像形成装置及び媒体検出方法を提供することを目的とする。

そのために、本発明の画像形成装置においては、発光部、及び該発光部からの光の照射により、所定の時定数で受光電圧を発生させる受光部を備えた媒体検出子と、複数の検出タイミングにおける受光電圧、及びあらかじめ設定されたスライス電圧に基づいて媒体検出子の検出出力を取得する検出出力取得処理手段と、前記各検出出力の組合せに基づいて媒体検出部に媒体があるかどうかを判断する媒体有無判断処理手段とを有する。
そして、前記検出タイミングは、前記発光部が発光させられた直後の第１の検出タイミング、及び該第１の検出タイミングから所定の時間が経過した後の第２の検出タイミングから成る。
また、前記所定の時間は、前記受光部の特性によって決まる時定数に応じて設定される。

本発明によれば、画像形成装置においては、発光部、及び該発光部からの光の照射により、所定の時定数で受光電圧を発生させる受光部を備えた媒体検出子と、複数の検出タイミングにおける受光電圧、及びあらかじめ設定されたスライス電圧に基づいて媒体検出子の検出出力を取得する検出出力取得処理手段と、前記各検出出力の組合せに基づいて媒体検出部に媒体があるかどうかを判断する媒体有無判断処理手段とを有する。
そして、前記検出タイミングは、前記発光部が発光させられた直後の第１の検出タイミング、及び該第１の検出タイミングから所定の時間が経過した後の第２の検出タイミングから成る。
また、前記所定の時間は、前記受光部の特性によって決まる時定数に応じて設定される。

この場合、第１、第２の検出タイミングにおける受光電圧、及びあらかじめ設定されたスライス電圧に基づいて媒体検出子の複数の検出出力が取得され、該各検出出力の組合せに基づいて媒体検出部に媒体があるかどうかが判断されるので、外光の影響を受けることなく、媒体検出部において媒体の有無を精度良く検出することができる。

本発明の第１の実施の形態におけるプリンタの媒体検出回路を示す概念図である。 従来のプリンタの概念図である。 従来のプリンタの媒体検出回路を示す概念図である。 本発明の第１の実施の形態におけるプリンタの動作を説明するための第１の図である。 本発明の第１の実施の形態におけるプリンタの動作を説明するための第２の図である。 本発明の第１の実施の形態におけるＣＰＵの制御ブロック図である。 本発明の第１の実施の形態におけるプリンタの動作を示す第１のフローチャートである。 本発明の第１の実施の形態におけるプリンタの動作を示す第２のフローチャートである。 本発明の第１の実施の形態におけるプリンタの動作を示すタイムチャートである。 本発明の第１の実施の形態における用紙の有無の判断結果を示す図である。 本発明の第２の実施の形態におけるプリンタの媒体検出回路を示す概念図である。 本発明の第２の実施の形態におけるプリンタの動作を示す第１のフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態におけるプリンタの動作を示す第２のフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態におけるプリンタの動作を示すタイムチャートである。 本発明の第２の実施の形態における用紙の有無の判断結果を示す図である。 本発明の第３の実施の形態におけるプリンタの動作を説明するための図である。 本発明の第３の実施の形態における用紙の有無の判断結果を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。この場合、画像形成装置としてのプリンタ、特に、ドット式のプリンタについて説明する。

図４は本発明の第１の実施の形態におけるプリンタの動作を説明するための第１の図、図５は本発明の第１の実施の形態におけるプリンタの動作を説明するための第２の図である。

図において、２０は回転自在に配設されたプラテン、２１は該プラテン２０と対向させて配設された印字ヘッド、２４、２８は媒体としての用紙Ｐをプラテン２０と印字ヘッド２１との間の印字部Ｄｔに案内する上側及び下側のシートガイドであり、該シートガイド２４、２８によって、用紙Ｐを搬送するための搬送路が形成される。また、３０は前記印字部Ｄｔにおいて走行自在に配設されたインクリボン、Ｒは、シートガイド２４の一端に形成された隙間を介してプリンタの筐体内に進入する外光である。前記印字ヘッド２１は、図示されない複数の印字ワイヤを備え、該印字ワイヤを印刷データに応じて選択的に印字ヘッド２１の先端から突出させて、インクリボン３０を介して用紙Ｐを打ち付けることによって用紙Ｐ上にドットが形成され、印字が行われる。

本実施の形態においては、前記用紙Ｐとして、両縁に紙送り用の複数の穴が所定のピッチで形成され、所定の大きさに折り畳まれた連続紙が使用される。そして、前記用紙Ｐを搬送するために、シートガイド２８に隣接させてトラクタ２７が配設され、該トラクタ２７において、前記用紙Ｐの各穴と係止させられる図示されない突起を移動させることによって、用紙Ｐを搬送することができる。なお、本実施の形態においては、トラクタ２７として、前記印字部Ｄｔの前方から給紙を行うようにしたフロントプッシュトラクタが使用されるようになっているが、印字部Ｄｔの後方から給紙を行うようにしたリヤプッシュトラクタを使用することができる。

また、本実施の形態においては、トラクタ２７によって給紙された連続紙が、シートガイド２４、２８によって形成された搬送路に沿って搬送されるとともに、図示されない手差し装置又はカットシートフィーダによって給紙された単票が、他の搬送路に沿って搬送される。

前記シートガイド２８における前記印字部Ｄｔと隣接する箇所、本実施の形態においては、用紙Ｐの搬送方向における印字部Ｄｔより上流側の近傍に、用紙Ｐの有無を検出するための媒体検出部Ｓｔ１１が設定され、該媒体検出部Ｓｔ１１に媒体検出子としての反射型の光学センサ２９が配設される。該光学センサ２９は、第１の検出素子としての、かつ、発光部としての発光ダイオードＰＨＤ、及び第２の検出素子としての、かつ、受光部としての受光トランジスタＰＨＴＲを備え、前記発光ダイオードＰＨＤ及び受光トランジスタＰＨＴＲは、シートガイド２８にそれぞれ形成された穴ｈ１を介して搬送路に臨ませて配設される。そして、図５に示されるように、媒体検出部Ｓｔ１１に用紙Ｐがある場合、発光ダイオードＰＨＤの光が用紙Ｐによって反射されて受光トランジスタＰＨＴＲを照射し、受光トランジスタＰＨＴＲをオンにする。これにより、媒体検出部Ｓｔ１１に用紙Ｐがあることが検出される。

なお、このとき、外光Ｒは、用紙Ｐによって遮られ、受光トランジスタＰＨＴＲを照射しない。

また、図４に示されるように、媒体検出部Ｓｔ１１に用紙Ｐがない場合、発光ダイオードＰＨＤの光は用紙Ｐによって反射されず、受光トランジスタＰＨＴＲを照射しないので、該受光トランジスタＰＨＴＲはオフになり、用紙Ｐは検出されない。なお、前記シートガイド２４における前記光学センサ２９と対向する部分に穴ｈ２が形成され、光の反射を防止するための反射防止部材としての反射防止シート２３が前記穴ｈ２を介して搬送路に臨ませて配設される。なお、後述されるように、実際は反射防止シート２３によってわずかに光が反射される。

次に、前記媒体検出部Ｓｔ１１における用紙Ｐの有無を検出するための媒体検出回路について説明する。

図１は本発明の第１の実施の形態におけるプリンタの媒体検出回路を示す概念図である。

図において、１０は制御用のプログラム、データ等を記録するための第１の記憶装置としてのＲＯＭ、１１は各種の設定値を記録するための第２の記憶装置としてのＥＥＰＲＯＭ、１２は各種のデータを一時的に記録するための第３の記憶装置としてのＲＡＭであり、前記ＲＯＭ１０、ＥＥＰＲＯＭ１１及びＲＡＭ１２は、主制御部としての、かつ、マイクロコントローラとしてのＣＰＵ１３に接続される。

また、該ＣＰＵ１３には、前記ＲＯＭ１０、ＥＥＰＲＯＭ１１及びＲＡＭ１２のほかに、複数の、本実施の形態においては、三つの光学センサ回路Ａ〜Ｃが接続される。この場合、光学センサ回路Ａ〜Ｃは構造が同じであるので、シートガイト２４、２８によって形成される搬送路に沿って搬送される用紙Ｐの有無を検出するための光学センサ回路Ａについて説明し、他の搬送路に沿って搬送される用紙Ｐの有無を検出するための光学センサ回路Ｂ、Ｃについては、説明を省略する。

前記光学センサ回路Ａは、スイッチング素子としてのトランジスタＴＲ１１、抵抗Ｒ１１、Ｒ１２、光学センサ２９等を備え、該光学センサ２９は、発光ダイオードＰＨＤ及び受光トランジスタＰＨＴＲを備える。

そして、前記トランジスタＴＲ１１のベースが、ＣＰＵ１３の所定のポート、本実施の形態においては、ポートＰ６に接続され、トランジスタＴＲ１１のエミッタが、電源Ｖｃｃ、受光トランジスタＰＨＴＲのコレクタ、及び抵抗Ｒ１３〜Ｒ１６の一方の端子に接続され、トランジスタＴＲ１１のコレクタが抵抗Ｒ１１の一方の端子に接続される。

また、抵抗Ｒ１１の他方の端子は発光ダイオードＰＨＤのアノードに接続され、発光ダイオードＰＨＤのカソードは、接地されるとともに、抵抗Ｒ１２の一方の端子に接続され、抵抗Ｒ１２の他方の端子は、受光トランジスタＰＨＴＲのエミッタ、及び比較器としてのコンパレータＣＭＰ１の非反転入力端子（＋）に接続される。なお、光学センサ回路Ｂ、Ｃにおいて、抵抗Ｒ１２の他方の端子は、受光トランジスタＰＨＴＲのエミッタ、及び比較器としてのコンパレータＣＭＰ２、ＣＭＰ３の非反転入力端子（＋）に接続される。

前記コンパレータＣＭＰ１の反転入力端子（−）には、抵抗Ｒ１３の他方の端子、及び抵抗Ｒ１７〜Ｒ２０の一方の端子が接続され、抵抗Ｒ１７の他方の端子はＣＰＵ１３のポートＰ２に、抵抗Ｒ１８の他方の端子はＣＰＵ１３のポートＰ１に、抵抗Ｒ１９の他方の端子はＣＰＵ１３のポートＰ０に接続され、抵抗Ｒ２０の他方の端子は接地される。

そして、前記コンパレータＣＭＰ１〜ＣＭＰ３の出力端子は、抵抗Ｒ１４〜Ｒ１６の他方の端子、及びＣＰＵ１３のポートＰ３〜Ｐ５にそれぞれ接続される。

なお、抵抗Ｒ１２はグラウンドレベルの電圧を設定するためのプルダウン抵抗であり、抵抗Ｒ１４〜Ｒ１６は電源Ｖｃｃの電圧を設定するためのプルアップ抵抗であり、抵抗Ｒ１３、Ｒ１７〜Ｒ２０は、コンパレータＣＭＰ１〜ＣＭＰ３の反転入力端子（−）にスライス電圧を入力するための分圧抵抗である。

次に、前記構成のプリンタの動作について説明する。

図６は本発明の第１の実施の形態におけるＣＰＵの制御ブロック図、図７は本発明の第１の実施の形態におけるプリンタの動作を示す第１のフローチャート、図８は本発明の第１の実施の形態におけるプリンタの動作を示す第２のフローチャート、図９は本発明の第１の実施の形態におけるプリンタの動作を示すタイムチャート、図１０は本発明の第１の実施の形態における用紙の有無の判断結果を示す図である。なお、図９及び１０において、「強」は外光Ｒが強いことを、「弱、無」は外光Ｒが弱いか又はないことを、「有」は用紙Ｐがあることを、「無」は用紙Ｐがないことを表す。

まず、電源が投入され、プリンタが起動されると、ＣＰＵ１３の検出出力取得処理手段Ｐｍ１は、検出出力取得処理を行い、ＲＯＭ１０（図１）に記録されたプログラムに基づいて、光学センサ２９の検出出力を取得する。

そのために、検出出力取得処理手段Ｐｍ１は、トランジスタＴＲ１１をオンにし、抵抗Ｒ１１を介して発光ダイオードＰＨＤのアノードに電流を供給し、発光ダイオードＰＨＤをオンにする。これにより、発光電圧としての発光素子電圧Ｖｄがハイレベル（Ｈ）になり、発光ダイオードＰＨＤが発光させられる。

ところで、該発光ダイオードＰＨＤの発光に伴って受光トランジスタＰＨＴＲがオンになると、受光トランジスタＰＨＴＲのエミッタに、受光状態を表す電圧、すなわち、受光電圧としての受光素子電圧Ｖｔが発生し、コンパレータＣＭＰ１の非反転入力端子（＋）に入力される。

前記媒体検出部Ｓｔ１１に用紙Ｐがある場合、発光ダイオードＰＨＤが発光させられると、該発光ダイオードＰＨＤの光は用紙Ｐによって反射されて受光トランジスタＰＨＴＲを照射するので、前記受光素子電圧Ｖｔは、ラインＬ１で示されるように、受光トランジスタＰＨＴＲの特性によって決まる所定の時定数で発生させられ、高くなる。また、媒体検出部Ｓｔ１１に用紙Ｐがない場合、前記発光ダイオードＰＨＤの光が反射防止シート２３によってわずかに反射されて受光トランジスタＰＨＴＲを照射するので、前記受光素子電圧Ｖｔは、ラインＬ２で示されるように、前記所定の時定数でわずかに高くなる。

なお、コンパレータＣＭＰ１の反転入力端子（−）には、抵抗Ｒ１３、Ｒ１７〜Ｒ２０の値で決まるスライス電圧ＶＳが入力される。そのために、スライス電圧ＶＳの設定データが前記ＥＥＰＲＯＭ１１にあらかじめ記録され、前記検出出力取得処理手段Ｐｍ１は、ＥＥＰＲＯＭ１１からスライス電圧ＶＳの設定データを読み出し、該設定データに基づいてポートＰ０〜Ｐ２の信号をハイレベルとローレベルとで切り換え、抵抗Ｒ１７〜１９のうちの所定の抵抗と抵抗Ｒ２０とを組み合わせる。これにより、スライス電圧ＶＳがあらかじめ設定される。

そして、コンパレータＣＭＰ１は、非反転入力端子（＋）に入力される受光素子電圧Ｖｔと反転入力端子（−）に入力されるスライス電圧ＶＳとを比較し、出力端子から比較結果を表す比較結果信号、すなわち、出力信号ＳＧを出力する。なお、該出力信号ＳＧは、受光素子電圧Ｖｔがスライス電圧ＶＳ以上である場合、ハイレベル（Ｈ）に、受光素子電圧Ｖｔがスライス電圧ＶＳより低い場合、ローレベル（Ｌ）になり、ＣＰＵ１３のポートＰ３に入力される。

そこで、前記検出出力取得処理手段Ｐｍ１は、ＲＯＭ１０に記録されたプログラムに基づいて、所定のタイミング、本実施の形態においては、発光ダイオードＰＨＤをオンにし、発生させた直後の第１の検出タイミングτ１でコンパレータＣＭＰ１の出力信号ＳＧ１を光学センサ２９の検出出力として読み込み、前記出力信号ＳＧ１を、前記媒体検出部Ｓｔ１１における用紙Ｐの有無を判断するための媒体有無判断データとしてＲＡＭ１２に記録する。

続いて、前記検出出力取得処理手段Ｐｍ１は、第１の検出タイミングτ１から、所定の時間δ１が経過したかどうかを判断し、所定の時間δ１が経過すると、第２の検出タイミングτ２で、再びコンパレータＣＭＰ１の出力信号ＳＧ２を検出出力として読み込み、前記出力信号ＳＧ２を媒体有無判断データとしてＲＡＭ１２に記録する。なお、本実施の形態において、前記所定の時間δ１は、媒体検出部Ｓｔ１１に用紙Ｐがある場合に、受光素子電圧Ｖｔが高くなるときの、時定数に応じて設定される。

このようにして、第１、第２の検出タイミングτ１、τ２でコンパレータＣＭＰ１の出力信号ＳＧ１、ＳＧ２が読み込まれ、ＲＡＭ１２に記録されると、前記検出出力取得処理手段Ｐｍ１は、ＲＯＭ１０に記録されたプログラムに基づいてトランジスタＴＲ１１をオフにし、発光ダイオードＰＨＤのアノードへの電流の供給を停止させ、発光ダイオードＰＨＤをオフにする。これにより、発光素子電圧Ｖｄがローレベルになり、発光ダイオードＰＨＤの発光が停止させられる。

発光ダイオードＰＨＤの発光の停止に伴って受光トランジスタＰＨＴＲがオフになると、受光トランジスタＰＨＴＲのエミッタに発生する受光素子電圧Ｖｔが低くなる。

このとき、媒体検出部Ｓｔ１１に用紙Ｐがある場合、前記受光素子電圧Ｖｔは、ラインＬ３で示されるように、受光トランジスタＰＨＴＲの特性によって決まる所定の時定数で低くなる。また、媒体検出部Ｓｔ１１に用紙Ｐがない場合、受光素子電圧Ｖｔは、ラインＬ４で示されるように、前記所定の時定数でわずかに低くなる。

次に、前記ＣＰＵ１３の検出出力判断処理手段としての媒体有無判断処理手段Ｐｍ２は、検出出力判断処理としての媒体有無判断処理を行い、ＲＡＭ１２から出力信号ＳＧ１、ＳＧ２を読み出し、該出力信号ＳＧ１、ＳＧ２のハイレベル及びローレベルの組合せに基づいて媒体検出部Ｓｔ１１に用紙Ｐがあるかどうかを判断する。

ところで、前述されたように、光学センサ２９と対向させて反射防止シート２３（図４）が配設されているので、媒体検出部Ｓｔ１１に用紙Ｐがない場合、発光ダイオードＰＨＤがオン・オフされても、ラインＬ２、Ｌ４で示されるように、受光素子電圧Ｖｔは極めて低い。したがって、媒体検出部Ｓｔ１１に用紙Ｐがない場合に、外光Ｒがプリンタの筐体内に進入し、受光トランジスタＰＨＴＲを照射した場合、受光素子電圧Ｖｔは、ほぼ外光Ｒの強度に応じて決まる値を採る。すなわち、媒体検出部Ｓｔ１１に用紙Ｐがない場合において、外光Ｒが強い場合、発光ダイオードＰＨＤのオン・オフに関係なく、受光素子電圧Ｖｔはスライス電圧ＶＳより高い一定の値ＶＨを採り、外光Ｒが弱いか又はない場合、発光ダイオードＰＨＤのオン・オフに関係なく、受光素子電圧Ｖｔはスライス電圧ＶＳより低い一定の値ＶＬを採る。

また、媒体検出部Ｓｔ１１に用紙Ｐがある場合、用紙Ｐによって外光Ｒは遮られるので、受光素子電圧Ｖｔは、外光Ｒの影響を受けず、前記発光ダイオードＰＨＤをオン・オフすることによってラインＬ１、Ｌ３に沿って変化する。

したがって、外光Ｒが強く、媒体検出部Ｓｔ１１に用紙Ｐがある場合、受光素子電圧Ｖｔは、外光Ｒの影響を受けず、ラインＬ１、Ｌ３に沿って変化するので、図９（ａ）に示されるように、第１の検出タイミングτ１でスライス電圧ＶＳより低い値を、第２の検出タイミングτ２でスライス電圧ＶＳより高い値を採る。その結果、図１０に示されるように、出力信号ＳＧ１はローレベルに、出力信号ＳＧ２はハイレベルになる。

また、外光Ｒが弱いか又はなく、媒体検出部Ｓｔ１１に用紙Ｐがある場合、受光素子電圧Ｖｔは、外光Ｒの影響を受けず、ラインＬ１、Ｌ３に沿って変化するので、図９（ｂ）に示されるように、第１の検出タイミングτ１でスライス電圧ＶＳより低い値を、第２の検出タイミングτ２でスライス電圧ＶＳより高い値を採る。その結果、図１０に示されるように、出力信号ＳＧ１はローレベルに、出力信号ＳＧ２はハイレベルになる。

そして、外光Ｒが強く、媒体検出部Ｓｔ１１に用紙Ｐがない場合、受光素子電圧Ｖｔは、発光ダイオードＰＨＤのオン・オフに関係なく、図９（ｃ）に示されるように、スライス電圧ＶＳより高い一定の値ＶＨを採る。その結果、図１０に示されるように、出力信号ＳＧ１、ＳＧ２はいずれもハイレベルになる。

また、外光Ｒが弱いか又はなく、媒体検出部Ｓｔ１１に用紙Ｐがない場合、受光素子電圧Ｖｔは、発光ダイオードＰＨＤのオン・オフに関係なく、図９（ｄ）に示されるように、スライス電圧ＶＳより低い一定の値ＶＬを採る。その結果、図１０に示されるように、出力信号ＳＧ１、ＳＧ２はいずれもローレベルになる。

したがって、前記媒体有無判断処理手段Ｐｍ２は、出力信号ＳＧ１がローレベルであり、かつ、出力信号ＳＧ２がハイレベルであるかどうかによって、媒体検出部Ｓｔ１１に用紙Ｐがあるかどうかを判断する。出力信号ＳＧ１がローレベルであり、かつ、出力信号ＳＧ２がハイレベルである場合、媒体有無判断処理手段Ｐｍ２は媒体検出部Ｓｔ１１に用紙Ｐがあると判断し、出力信号ＳＧ１、ＳＧ２がいずれもハイレベルである場合、又は出力信号ＳＧ１、ＳＧ２がいずれもローレベルである場合、媒体有無判断処理手段Ｐｍ２は媒体検出部Ｓｔ１１に用紙Ｐがないと判断する。

媒体検出部Ｓｔ１１に用紙Ｐがある場合、ＣＰＵ１３の搬送処理手段Ｐｍ３は、搬送処理を行い、用紙Ｐの前端が、媒体検出部Ｓｔ１１と印字部Ｄｔとの間に配設された図示されない媒体検出部としての用紙センサによって検出されたかどうかを判断し、用紙Ｐの前端が検出されると、搬送用の駆動部としての図示されない搬送モータを駆動し、プラテン２０（図４）を回転させ、用紙Ｐにおける印字領域の前端が印字部Ｄｔに到達するまで用紙Ｐを搬送する。続いて、ＣＰＵ１３の印字処理手段Ｐｍ４は、印字処理を行い、用紙Ｐに対して印字を行い、前記搬送処理手段Ｐｍ３は、前記搬送モータを駆動することによって用紙Ｐを１ステップ分搬送し、改行する。したがって、用紙Ｐを繰り返し改行して印字を行うことができる。

また、前記媒体有無判断処理において媒体検出部Ｓｔ１１に用紙Ｐがないと判断されると、ＣＰＵ１３の外光レベル判断処理手段Ｐｍ５は、外光レベル判断処理を行い、出力信号ＳＧ１、ＳＧ２がいずれもハイレベル（Ｈ）であるかどうかによって、外光の強度を判断する。出力信号ＳＧ１、ＳＧ２がいずれもハイレベルである場合、外光レベル判断処理手段Ｐｍ５は、外光Ｒが強いと判断し、ＣＰＵ１３の通知処理手段Ｐｍ６は、通知処理を行い、プリンタの筐体に配設された図示されない表示部にアラーム表示を行い、媒体検出部Ｓｔ１１に用紙Ｐがなく、印字を行うことが困難であることを操作者に通知する。そして、前記印字処理手段Ｐｍ４は印字を行うことなく、処理を終了する。

また、外光レベル判断処理において、出力信号ＳＧ１、ＳＧ２がいずれもローレベル（Ｌ）であり、外光Ｒが強くない（弱いか又はない）と判断されると、前記搬送処理手段Ｐｍ３は、媒体検出部Ｓｔ１１に用紙Ｐがないと判断し、前記用紙センサによって用紙Ｐの後端が検出されたかどうかを判断し、用紙Ｐの後端が検出されると、用紙Ｐを印字部Ｄｔから排出する。

次に、図７及び８のフローチャートについて説明する。
ステップＳ１ プリンタが起動される。
ステップＳ２ 検出出力取得処理手段Ｐｍ１は発光ダイオードＰＨＤをオンにする。
ステップＳ３ 検出出力取得処理手段Ｐｍ１は第１の検出タイミングτ１でコンパレータＣＭＰ１の出力信号ＳＧ１を読み込む。
ステップＳ４ 検出出力取得処理手段Ｐｍ１は出力信号ＳＧ１をＲＡＭ１２に記録する。
ステップＳ５ 検出出力取得処理手段Ｐｍ１は所定の時間δ１が経過するのを待機し、所定の時間δ１が経過した場合はステップＳ６に進む。
ステップＳ６ 検出出力取得処理手段Ｐｍ１は第２の検出タイミングτ２でコンパレータＣＭＰ１の出力信号ＳＧ２を読み込む。
ステップＳ７ 検出出力取得処理手段Ｐｍ１は出力信号ＳＧ２をＲＡＭ１２に記録する。
ステップＳ８ 検出出力取得処理手段Ｐｍ１は発光ダイオードＰＨＤをオフにする。
ステップＳ９ 媒体有無判断処理手段Ｐｍ２は出力信号ＳＧ１がローレベル（Ｌ）であり、かつ、出力信号ＳＧ２がハイレベル（Ｈ）であるかどうかを判断する。出力信号ＳＧ１がローレベルであり、かつ、出力信号ＳＧ２がハイレベルである場合はステップＳ１５に、出力信号ＳＧ１、ＳＧ２がいずれもハイレベルである場合、又は出力信号ＳＧ１、ＳＧ２がいずれもローレベルである場合はステップＳ１０に進む。
ステップＳ１０ 外光レベル判断処理手段Ｐｍ５は出力信号ＳＧ１、ＳＧ２がいずれもハイレベルであるかどうかを判断する。出力信号ＳＧ１、ＳＧ２がいずれもハイレベルである場合はステップＳ１３に、出力信号ＳＧ１、ＳＧ２がいずれもローレベルである場合はステップＳ１１に進む。
ステップＳ１１ 搬送処理手段Ｐｍ３は用紙Ｐの後端を検出したかどうかを判断する。用紙Ｐの後端を検出した場合はステップＳ１４に、用紙Ｐの後端を検出しない場合はステップＳ１２に進む。
ステップＳ１２ 搬送処理手段Ｐｍ３は用紙Ｐを１ステップ分搬送し、ステップＳ２に戻る。
ステップＳ１３ 通知処理手段Ｐｍ６はアラーム表示を行い、処理を終了する。
ステップＳ１４ 搬送処理手段Ｐｍ３は用紙Ｐを印字部Ｄｔから排出し、処理を終了する。
ステップＳ１５ 搬送処理手段Ｐｍ３は用紙Ｐの前端を検出したかどうかを判断する。用紙Ｐの前端を検出した場合はステップＳ１６に、用紙Ｐの前端を検出しない場合はステップＳ１７に進む。
ステップＳ１６ 搬送処理手段Ｐｍ３は用紙Ｐを搬送する。
ステップＳ１７ 印字処理手段Ｐｍ４は印字を行い、ステップＳ１２に進む。

このように、本実施の形態においては、第１、第２の検出タイミングτ１、τ２における受光素子電圧Ｖｔ、及びあらかじめ設定されたスライス電圧ＶＳに基づいて出力信号ＳＧ１、ＳＧ２が取得され、該出力信号ＳＧ１、ＳＧ２のハイレベル及びローレベルの組合せに基づいて媒体検出部Ｓｔ１１に用紙Ｐがあるかどうかが判断されるので、外光Ｒの影響を受けることなく、媒体検出部Ｓｔ１１において用紙Ｐの有無を精度良く検出することができる。

しかも、光学センサ２９の受光トランジスタＰＨＴＲをオンにした状態のままで媒体検出部Ｓｔ１１に用紙Ｐがあるかどうかが判断されるので、媒体検出部Ｓｔ１１において用紙Ｐを容易に、かつ、短時間で検出することができる。

また、本実施の形態においては、前記媒体検出部Ｓｔ１１における用紙Ｐの有無を検出するために、コンパレータＣＭＰ１〜ＣＭＰ３が使用されるので、ＡＤコンバータ等を配設する必要がなく、媒体検出回路のコストを低くすることができる。

さらに、コンパレータＣＭＰ１〜ＣＭＰ３の各反転入力端子（−）には、抵抗Ｒ１３、Ｒ１７〜Ｒ２０の値で決まる共通のスライス電圧ＶＳが入力されるので、媒体検出回路のコストを一層低くすることができる。

そして、ポートＰ６の信号をローレベルにしたり、ハイレベルにしたりすることによって、発光ダイオードＰＨＤをオン・オフすることができるので、用紙Ｐの有無を検出する必要がない場合は、発光ダイオードＰＨＤをオフにしておくことができる。したがって、発光ダイオードＰＨＤの耐久性を高くすることができるだけでなく、媒体検出回路の消費電力を小さくすることができる。

次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。

図１１は本発明の第２の実施の形態におけるプリンタの媒体検出回路を示す概念図である。

図において、１０は制御用のプログラム、データ等を記録するための第１の記憶装置としてのＲＯＭ、１１は各種の設定値を記録するための第２の記憶装置としてのＥＥＰＲＯＭ、１２は各種のデータを一時的に記録するための第３の記憶装置としてのＲＡＭであり、前記ＲＯＭ１０、ＥＥＰＲＯＭ１１及びＲＡＭ１２は、主制御部としての、かつ、マイクロコントローラとしてのＣＰＵ１３に接続される。

また、該ＣＰＵ１３には、前記ＲＯＭ１０、ＥＥＰＲＯＭ１１及びＲＡＭ１２のほかに、複数の、本実施の形態においては、三つの光学センサ回路Ａ〜Ｃが接続される。この場合、光学センサ回路Ａ〜Ｃは構造が同じであるので、シートガイド２４、２８（図４）によって形成される搬送路に沿って搬送される媒体としての用紙Ｐの有無を検出するための光学センサ回路Ａについて説明する。

該光学センサ回路Ａは、スイッチング素子としてのトランジスタＴＲ１１、抵抗Ｒ１１、Ｒ１２、媒体検出子としての反射型の光学センサ２９等を備え、該光学センサ２９は、第１の検出素子としての、かつ、発光部としての発光ダイオードＰＨＤ、及び第２の検出素子としての、かつ、受光部としての受光トランジスタＰＨＴＲを備える。

そして、前記トランジスタＴＲ１１のベースが、ＣＰＵ１３の所定のポート、本実施の形態においては、ポート６に接続され、トランジスタＴＲ１１のエミッタが、電源Ｖｃｃ及び受光トランジスタＰＨＴＲのコレクタに接続され、トランジスタＴＲ１１のコレクタが抵抗Ｒ１１の一方の端子に接続される。

また、抵抗Ｒ１１の他方の端子は発光ダイオードＰＨＤのアノードに接続され、発光ダイオードＰＨＤのカソードは、接地されるとともに、抵抗Ｒ１２の一方の端子に接続され、抵抗Ｒ１２の他方の端子は、受光トランジスタＰＨＴＲのエミッタ及びＣＰＵ１３のＡＤコンバータＡＤ３に接続される。なお、光学センサ回路Ｂ、Ｃにおいて、抵抗Ｒ１２の他方の端子は、受光トランジスタＰＨＴＲのエミッタ及びＣＰＵ１３のＡＤコンバータＡＤ４、ＡＤ５に接続される。

次に、画像形成装置としての前記構成のプリンタの動作について説明する。

図１２は本発明の第２の実施の形態におけるプリンタの動作を示す第１のフローチャート、図１３は本発明の第２の実施の形態におけるプリンタの動作を示す第２のフローチャート、図１４は本発明の第２の実施の形態におけるプリンタの動作を示すタイムチャート、図１５は本発明の第２の実施の形態における用紙の有無の判断結果を示す図である。なお、図１４及び１５において、「強」は外光Ｒが強いことを、「弱、無」は外光Ｒが弱いか又はないことを、「有」は用紙Ｐがあることを、「無」は用紙Ｐがないことを表す。

まず、電源が投入され、プリンタが起動されると、ＣＰＵ１３の前記検出出力取得処理手段Ｐｍ１は、ＲＯＭ１０に記録されたプログラムに基づいて、光学センサ２９の検出出力を取得する。

そのために、検出出力取得処理手段Ｐｍ１は、トランジスタＴＲ１１をオンにし、抵抗Ｒ１１を介して発光ダイオードＰＨＤのアノードに電流を供給し、発光ダイオードＰＨＤをオンにする。これにより、発光電圧としての発光素子電圧Ｖｄがハイレベル（Ｈ）になり、発光ダイオードＰＨＤが発光させられる。

ところで、該発光ダイオードＰＨＤの発光に伴って受光トランジスタＰＨＴＲがオンになると、受光トランジスタＰＨＴＲのエミッタに、受光電圧としての受光素子電圧Ｖｔが発生し、ＣＰＵ１３のＡＤコンバータＡＤ３に入力される。

前記媒体検出部Ｓｔ１１（図５）に用紙Ｐがある場合、発光ダイオードＰＨＤが発光させられると、該発光ダイオードＰＨＤの光が用紙Ｐによって反射されて受光トランジスタＰＨＴＲを照射するので、前記受光素子電圧Ｖｔは、ラインＬ１で示されるように、受光トランジスタＰＨＴＲの特性によって決まる所定の時定数で発生させられ、高くなる。また、媒体検出部Ｓｔ１１に用紙Ｐがない場合、前記発光ダイオードＰＨＤの光が反射防止部材としての反射防止シート２３によってわずかに反射されて受光トランジスタＰＨＴＲを照射するので、前記受光素子電圧Ｖｔは、ラインＬ２で示されるように、前記所定の時定数でわずかに高くなる。

そこで、前記検出出力取得処理手段Ｐｍ１は、ＲＯＭ１０に記録されたプログラムに基づいて、ＥＥＰＲＯＭ１１にあらかじめ設定され、記録されているスライス電圧ＶＳ′のデータを読み込むとともに、所定のタイミング、本実施の形態においては、発光ダイオードＰＨＤをオンにした直後の第１の検出タイミングτ１で受光素子電圧Ｖｔを読み込み、ＡＤコンバータＡＤ３によってアナログ／ディジタル変換を行い、受光素子電圧Ｖｔのデータとスライス電圧ＶＳ′のデータとを比較し、比較結果を表す比較結果信号ＳＧ１′を光学センサ２９の検出出力とし、前記比較結果信号ＳＧ１′を、媒体検出部Ｓｔ１１における用紙Ｐの有無を判断するための媒体有無判断データとしてＲＡＭ１２に記録する。

続いて、前記検出出力取得処理手段Ｐｍ１は、第１の検出タイミングτ１から、所定の時間δ１１が経過したかどうかを判断し、所定の時間δ１１が経過すると、発光ダイオードＰＨＤのデューティ制御を行い、オン・オフを繰り返す。なお、本実施の形態において、前記所定の時間δ１１は、媒体検出部Ｓｔ１１に用紙Ｐがある場合に、受光素子電圧Ｖｔがスライス電圧ＶＳ′より高くなると想定される時間にされる。これにより、受光素子電圧Ｖｔはスライス電圧ＶＳ′より高くなった後、平衡し、一定の値を採る。

そして、前記検出出力取得処理手段Ｐｍ１は、第１の検出タイミングτ１から、所定の時間δ１２（δ１２＞δ１１）が経過したかどうかを判断し、所定の時間δ１２が経過すると、第２の検出タイミングτ２で受光素子電圧Ｖｔを読み込み、該受光素子電圧Ｖｔとスライス電圧ＶＳ′とを比較し、比較結果を表す比較結果信号ＳＧ２′を検出出力とし、前記比較結果信号ＳＧ２′を媒体有無判断データとしてＲＡＭ１２に記録する。本実施の形態において、前記所定の時間δ１２は、媒体検出部Ｓｔ１１に用紙Ｐがある場合に、受光素子電圧Ｖｔが高くなるときの、時定数に応じて設定される。

なお、前記比較結果信号ＳＧ１′、ＳＧ２′は、受光素子電圧Ｖｔがスライス電圧ＶＳ′以上である場合、ハイレベルに、受光素子電圧Ｖｔがスライス電圧ＶＳ′より低い場合、ローレベルになる。

このようにして、第１、第２の検出タイミングτ１、τ２で受光素子電圧Ｖｔが読み込まれ、比較結果信号ＳＧ１′、ＳＧ２′がＲＡＭ１２に記録されると、前記検出出力取得処理手段Ｐｍ１は、ＲＯＭ１０に記録されたプログラムに基づいてトランジスタＴＲ１１をオフにし、発光ダイオードＰＨＤのアノードへの電流の供給を停止させ、発光ダイオードＰＨＤをオフにする。これにより、発光素子電圧Ｖｄがローレベルになり、発光ダイオードＰＨＤの発光が停止させられる。

発光ダイオードＰＨＤの発光の停止に伴って受光トランジスタＰＨＴＲがオフになると、受光トランジスタＰＨＴＲのエミッタに発生する受光素子電圧Ｖｔが低くなる。

このとき、媒体検出部Ｓｔ１１に用紙Ｐがある場合、前記受光素子電圧Ｖｔは、ラインＬ３で示されるように、受光トランジスタＰＨＴＲの特性によって決まる所定の時定数で低くなる。また、媒体検出部Ｓｔ１１に用紙Ｐがない場合、受光素子電圧Ｖｔは、ラインＬ４で示されるように、前記所定の時定数でわずかに低くなる。

次に、ＣＰＵ１３の検出出力判断処理手段としての前記媒体有無判断処理手段Ｐｍ２は、ＲＡＭ１２から比較結果信号ＳＧ１′、ＳＧ２′を読み出し、比較結果信号ＳＧ１′、ＳＧ２′のハイレベル及びローレベルの組合せに基づいて媒体検出部Ｓｔ１１に用紙Ｐがあるかどうかを判断する。

ところで、前述されたように、光学センサ２９と対向させて反射防止シート２３が配設されているので、媒体検出部Ｓｔ１１に用紙Ｐがない場合、発光ダイオードＰＨＤがオン・オフされても、ラインＬ２、Ｌ４で示されるように、受光素子電圧Ｖｔは極めて低い。したがって、媒体検出部Ｓｔ１１に用紙Ｐがない場合に、外光Ｒがプリンタの筐体内に進入し、受光トランジスタＰＨＴＲを照射した場合、受光素子電圧Ｖｔは、ほぼ外光Ｒの強度に応じて決まる値を採る。すなわち、媒体検出部Ｓｔ１１に用紙Ｐがない場合において、外光Ｒが強い場合、発光ダイオードＰＨＤのオン・オフに関係なく、受光素子電圧Ｖｔはスライス電圧ＶＳ′より高い一定の値ＶＨを採り、外光Ｒが弱いか又はない場合、発光ダイオードＰＨＤのオン・オフに関係なく、受光素子電圧Ｖｔはスライス電圧ＶＳ′より低い一定の値ＶＬを採る。

また、媒体検出部Ｓｔ１１に用紙Ｐがある場合、用紙Ｐによって遮られるので、受光素子電圧Ｖｔは、外光Ｒの影響を受けず、前記発光ダイオードＰＨＤをオン・オフすることによってラインＬ１、Ｌ３に沿って変化する。

したがって、外光Ｒが強く、媒体検出部Ｓｔ１１に用紙Ｐがある場合、受光素子電圧Ｖｔは、外光Ｒの影響を受けず、ラインＬ１、Ｌ３に沿って変化するので、図１４（ａ）に示されるように、第１の検出タイミングτ１でスライス電圧ＶＳ′より低い値を、第２の検出タイミングτ２でスライス電圧ＶＳ′より高い値を採る。その結果、図１５に示されるように、比較結果信号ＳＧ１′はローレベルに、比較結果信号ＳＧ２′はハイレベルになる。

また、外光Ｒが弱いか又はなく、媒体検出部Ｓｔ１１に用紙Ｐがある場合、受光素子電圧Ｖｔは、外光Ｒの影響を受けず、ラインＬ１、Ｌ３に沿って変化するので、図１４（ｂ）に示されるように、第１の検出タイミングτ１でスライス電圧ＶＳ′より低い値を、第２の検出タイミングτ２でスライス電圧ＶＳ′より高い値を採る。その結果、図１５に示されるように、比較結果信号ＳＧ１′はローレベルに、比較結果信号ＳＧ２′はハイレベルになる。

そして、外光Ｒが強く、媒体検出部Ｓｔ１１に用紙Ｐがない場合、受光素子電圧Ｖｔは、発光ダイオードＰＨＤのオン・オフに関係なく、図１４（ｃ）に示されるように、スライス電圧ＶＳ′より高い一定の値ＶＨを採る。その結果、図１５に示されるように、比較結果信号ＳＧ１′、ＳＧ２′はいずれもハイレベルになる。

また、外光Ｒが弱いか又はなく、媒体検出部Ｓｔ１１に用紙Ｐがない場合、受光素子電圧Ｖｔは、発光ダイオードＰＨＤのオン・オフに関係なく、図１４（ｄ）に示されるように、スライス電圧ＶＳ′より低い一定の値ＶＬを採る。その結果、図１５に示されるように、比較結果信号ＳＧ１′、ＳＧ２′はいずれもローレベルになる。

したがって、前記媒体有無判断処理手段Ｐｍ２は、比較結果信号ＳＧ１′がローレベルであり、かつ、比較結果信号ＳＧ２′がハイレベルであるかどうかによって、媒体検出部Ｓｔ１１に用紙Ｐがあるかどうかを判断する。比較結果信号ＳＧ１′がローレベルであり、かつ、比較結果信号ＳＧ２′がハイレベルである場合、媒体有無判断処理手段Ｐｍ２は媒体検出部Ｓｔ１１に用紙Ｐがあると判断し、比較結果信号ＳＧ１′、ＳＧ２′がいずれもハイレベルである場合、又は比較結果信号ＳＧ１′、ＳＧ２′がいずれもローレベルである場合、媒体有無判断処理手段Ｐｍ２は媒体検出部Ｓｔ１１に用紙Ｐがないと判断する。

媒体検出部Ｓｔ１１に用紙Ｐがある場合、ＣＰＵ１３の搬送処理手段Ｐｍ３は、用紙Ｐの前端が媒体検出部としての用紙センサによって検出されたかどうかを判断し、用紙Ｐの前端が検出されると、搬送用の駆動部としての搬送モータを駆動し、プラテン２０を回転させ、用紙Ｐにおける印字領域の前端が印字部Ｄｔに到達するまで用紙Ｐを搬送する。続いて、ＣＰＵ１３の印字処理手段Ｐｍ４は、用紙Ｐに対して印字を行い、前記搬送処理手段Ｐｍ３は、前記搬送モータを駆動することによって用紙Ｐを１ステップ分搬送し、改行する。したがって、用紙Ｐを繰り返し改行して印字を行うことができる。

また、前記媒体有無判断処理において媒体検出部Ｓｔ１１に用紙Ｐがないと判断されると、ＣＰＵ１３の前記外光レベル判断処理手段Ｐｍ５は、比較結果信号ＳＧ１′、ＳＧ２′がいずれもハイレベルであるかどうかによって、外光の強度を判断する。比較結果信号ＳＧ１′、ＳＧ２′がいずれもハイレベルである場合、外光レベル判断処理手段Ｐｍ５は、外光Ｒが強いと判断し、ＣＰＵ１３の前記通知処理手段Ｐｍ６は、プリンタの筐体に配設された表示部にアラーム表示を行い、媒体検出部Ｓｔ１１に用紙Ｐがなく、印字を行うことが困難であることを操作者に通知する。そして、前記印字処理手段Ｐｍ４は印字を行うことなく、処理を終了する。

また、外光レベル判断処理において、比較結果信号ＳＧ１′、ＳＧ２′がいずれもローレベルであり、外光Ｒが強くない（弱いか又はない）と判断されると、前記搬送処理手段Ｐｍ３は、用紙Ｐの後端が検出されたかどうかを判断し、用紙Ｐの後端が検出されると、用紙Ｐを印字部Ｄｔから排出する。

次に、図１２及び１３のフローチャートについて説明する。
ステップＳ３１ プリンタが起動される。
ステップＳ３２ 検出出力取得処理手段Ｐｍ１は発光ダイオードＰＨＤをオンにする。
ステップＳ３３ 検出出力取得処理手段Ｐｍ１は第１の検出タイミングτ１で受光素子電圧Ｖｔを読み込む。
ステップＳ３４ 検出出力取得処理手段Ｐｍ１は比較結果信号ＳＧ１′をＲＡＭ１２に記録する。
ステップＳ３５ 検出出力取得処理手段Ｐｍ１は所定の時間δ１１が経過するのを待機し、所定の時間δ１１が経過した場合はステップＳ３６に進む。
ステップＳ３６ 検出出力取得処理手段Ｐｍ１はデューティ制御を行う。
ステップＳ３７ 検出出力取得処理手段Ｐｍ１は第２の検出タイミングτ２で受光素子電圧Ｖｔを読み込む。
ステップＳ３８ 検出出力取得処理手段Ｐｍ１は比較結果信号ＳＧ２′をＲＡＭ１２に記録する。
ステップＳ３９ 検出出力取得処理手段Ｐｍ１は発光ダイオードＰＨＤをオフにする。
ステップＳ４０ 媒体有無判断処理手段Ｐｍ２は比較結果信号ＳＧ１′がローレベル（Ｌ）であり、かつ、比較結果信号ＳＧ２′がハイレベル（Ｈ）であるかどうかを判断する。比較結果信号ＳＧ１′がローレベルであり、かつ、比較結果信号ＳＧ２′がハイレベルである場合はステップＳ４６に、比較結果信号ＳＧ１′、ＳＧ２′がいずれもハイレベルである場合、又は比較結果信号ＳＧ１′、ＳＧ２′がいずれもローレベルである場合はステップＳ４１に進む。
ステップＳ４１ 外光レベル判断処理手段Ｐｍ５は比較結果信号ＳＧ１′、ＳＧ２′がいずれもハイレベル（Ｈ）であるかどうかを判断する。比較結果信号ＳＧ１′、ＳＧ２′がいずれもハイレベルである場合はステップＳ４４に、比較結果信号ＳＧ１′、ＳＧ２′がいずれもローレベルである場合はステップＳ４２に進む。
ステップＳ４２ 搬送処理手段Ｐｍ３は用紙Ｐの後端を検出したかどうかを判断する。用紙Ｐの後端を検出した場合はステップＳ４５に進み、用紙Ｐの後端を検出しない場合はステップＳ４３に進む。
ステップＳ４３ 搬送処理手段Ｐｍ３は用紙Ｐを１ステップ分搬送し、ステップＳ３２に戻る。
ステップＳ４４ 通知処理手段Ｐｍ６はアラーム表示を行い、処理を終了する。
ステップＳ４５ 搬送処理手段Ｐｍ３は用紙Ｐを印字部Ｄｔから排出し、処理を終了する。
ステップＳ４６ 搬送処理手段Ｐｍ３は用紙Ｐの前端を検出したかどうかを判断する。用紙Ｐの前端を検出した場合はステップＳ４７に、用紙Ｐの前端を検出しない場合はステップＳ４８に進む。
ステップＳ４７ 搬送処理手段Ｐｍ３は用紙Ｐを搬送する。
ステップＳ４８ 印字処理手段Ｐｍ４は印字を行い、ステップＳ４３に進む。

このように、本実施の形態においては、第１の検出タイミングτ１から所定の時間δ１１が経過したときに、発光ダイオードＰＨＤのデューティ制御が行われるので、受光素子電圧Ｖｔが平衡し、一定の値を採るまでの時間を短くすることができる。したがって、第１の検出タイミングτ１から第２の検出タイミングτ２までの時間δ１２を短くすることができるので、媒体検出部Ｓｔ１１に用紙Ｐがあるかどうかを迅速に判断することができる。

また、発光ダイオードＰＨＤのデューティ制御は、受光素子電圧Ｖｔがスライス電圧ＶＳ′より高くなると行われるので、受光素子電圧Ｖｔが平衡した後の値を低くすることができる。したがって、受光トランジスタＰＨＴＲがオフになって、受光素子電圧Ｖｔが低くなるのに必要な時間を短くすることができるので、例えば、媒体検出部Ｓｔ１１における単票等の用紙Ｐの有無を繰り返し検出する必要がある場合に、媒体検出部Ｓｔ１１に用紙Ｐがあるかどうかを迅速に判断することができる。その結果、用紙Ｐの搬送速度を高く設定することができる。

さらに、発光ダイオードＰＨＤのデューティ制御が行われるので、発光ダイオードＰＨＤの耐久性を高くすることができるだけでなく、媒体検出回路の消費電力を小さくすることができる。

また、ＣＰＵ１３にＡＤコンバータＡＤ３〜ＡＤ５が配設されるので、媒体検出回路に、スライス電圧ＶＳ′を設定する回路、受光素子電圧Ｖｔとスライス電圧ＶＳ′とを比較する回路等を配設する必要がない。したがって、媒体検出回路の回路規模を小さくすることができる。

ところで、前記第１、第２の実施の形態においては、媒体検出子として、反射型の光学センサ２９を使用するようになっているが、透過型の光学センサを使用することができる。次に、透過型の光学センサを使用するようにした本発明の第３の実施の形態について説明する。なお、第１、第２の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。

図１６は本発明の第３の実施の形態におけるプリンタの動作を説明するための図、図１７は本発明の第３の実施の形態における用紙の有無の判断結果を示す図である。なお、図１７において、「強」は外光Ｒが強いことを、「弱、無」は外光Ｒが弱いか又はないことを、「有」は用紙Ｐがあることを、「無」は用紙Ｐがないことを表す。

図において、５９は媒体検出子としての透過型の光学センサ、ＰＨＤは第１の検出素子としての、かつ、発光部としての発光ダイオード、ＰＨＴＲは第２の検出素子としての、かつ、受光部としての受光トランジスタ、Ｐは媒体としての用紙、Ｒは外光である。

この場合、前記発光ダイオードＰＨＤは用紙Ｐの搬送路より上方に、受光トランジスタＰＨＴＲは用紙Ｐの搬送路より下方に配設される。

そして、第１の実施の形態と同様に、発光ダイオードＰＨＤをオンにすると、コンパレータＣＭＰ１（図１）の非反転入力端子（＋）に受光トランジスタＰＨＴＲの受光電圧としての受光素子電圧Ｖｔが、コンパレータＣＭＰ１の反転入力端子（−）にスライス電圧ＶＳが入力され、前記コンパレータＣＭＰ１において受光素子電圧Ｖｔとスライス電圧ＶＳとが比較され、出力端子から比較結果を表す出力信号ＳＧが出力される。

そして、主制御部としての、かつ、マイクロコントローラとしてのＣＰＵ１３の前記検出出力取得処理手段Ｐｍ１は、第１の検出タイミングτ１で出力信号ＳＧ１を、第２の検出タイミングτ２で出力信号ＳＧ２を読み込み、媒体有無判断処理手段Ｐｍ２は、出力信号ＳＧ１、ＳＧ２のハイレベル及びローレベルの組合せに基づいて媒体検出部Ｓｔ１１に用紙Ｐがあるかどうかを判断する。

したがって、媒体検出部Ｓｔ１１に用紙Ｐがある場合、外光Ｒの強さに関係なく、発光ダイオードＰＨＤの光及び外光Ｒは用紙Ｐによって遮られ、受光トランジスタＰＨＴＲに照射されないので、図１７に示されるように、出力信号ＳＧ１、ＳＧ２はいずれもローレベルになる。

そして、外光Ｒが強く、媒体検出部Ｓｔ１１に用紙Ｐがない場合、受光素子電圧Ｖｔは、発光ダイオードＰＨＤのオン・オフに関係なく、スライス電圧ＶＳより高い一定の値ＶＨを採るので、図１７に示されるように、出力信号ＳＧ１、ＳＧ２はハイレベルになる。

また、外光Ｒが弱いか又はなく、媒体検出部Ｓｔ１１に用紙Ｐがない場合、受光素子電圧Ｖｔは、外光Ｒの影響を受けず、ラインＬ１、Ｌ３（図９）に沿って変化し、第１の検出タイミングτ１でスライス電圧ＶＳより低い値を、第２の検出タイミングτ２でスライス電圧ＶＳより高い値を採る。その結果、図１７に示されるように、出力信号ＳＧ１はローレベルに、出力信号ＳＧ２はハイレベルになる。

したがって、前記媒体有無判断処理手段Ｐｍ２は、出力信号ＳＧ１、ＳＧ２がいずれもローレベルである場合、媒体検出部Ｓｔ１１に用紙Ｐがあると判断し、出力信号ＳＧ１、ＳＧ２がいずれもハイレベルである場合、又は出力信号ＳＧ１がローレベルであり、かつ、出力信号ＳＧ２がハイレベルである場合、媒体検出部Ｓｔ１１に用紙Ｐがないと判断する。

前記各実施の形態においては、発光ダイオードＰＨＤがオフになったときに、受光素子電圧Ｖｔが、受光トランジスタＰＨＴＲの特性によって決まる所定の時定数で低くなるようになっているが、受光トランジスタＰＨＴＲのエミッタに、急速に放電を行うことができる急速放電回路を接続すると、受光素子電圧Ｖｔを急速に低くすることができる。したがって、媒体検出部Ｓｔ１１における単票等の用紙Ｐの有無を繰り返し検出する必要がある場合に、媒体検出部Ｓｔ１１に用紙Ｐがあるかどうかを迅速に判断することができる。その結果、用紙Ｐの搬送速度を高く設定することができる。

また、前記各実施の形態においては、プリンタについて説明しているが、本発明を複写機、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置に適用することができる。

なお、本発明は前記各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。

２９、５９ 光学センサ
ＰＨＤ 発光ダイオード
ＰＨＴＲ 受光トランジスタ
Ｐｍ１ 検出出力取得処理手段
Ｐｍ２ 媒体有無判断処理手段
ＳＧ１、ＳＧ２ 出力信号
ＶＳ、ＶＳ′ スライス電圧
Ｖｔ 受光素子電圧

Claims (7)

1. （ａ）発光部、及び該発光部からの光の照射により、所定の時定数で受光電圧を発生させる受光部を備えた媒体検出子と、
   （ｂ）複数の検出タイミングにおける受光電圧、及びあらかじめ設定されたスライス電圧に基づいて媒体検出子の検出出力を取得する検出出力取得処理手段と、
   （ｃ）前記各検出出力の組合せに基づいて媒体検出部に媒体があるかどうかを判断する媒体有無判断処理手段とを有するとともに、
   （ｄ）前記検出タイミングは、前記発光部が発光させられた直後の第１の検出タイミング、及び該第１の検出タイミングから所定の時間が経過した後の第２の検出タイミングから成り、
   （ｅ）前記所定の時間は、前記受光部の特性によって決まる時定数に応じて設定されることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記検出出力は前記受光電圧と前記スライス電圧との比較結果を表す請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第１、第２の検出タイミングで取得された検出出力の組合せに基づいて外光のレベルを判断する外光レベル判断処理手段を有する請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記検出出力取得処理手段は、前記第１の検出タイミングから所定の時間が経過したときに、前記発光部のデューティ制御を行う請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. （ａ）前記受光電圧と前記スライス電圧とを比較する比較器を有するとともに、
   （ｂ）前記検出出力取得処理手段は、前記比較器の出力信号を検出出力として取得する請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記検出出力取得処理手段は、ＡＤコンバータを備えたＣＰＵに配設され、前記受光電圧を読み込み、アナログ／ディジタル変換を行い、受光電圧のデータとスライス電圧のデータとを比較し、比較結果を検出出力として取得する請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 発光部、及び該発光部からの光の照射により、所定の時定数で受光電圧を発生させる受光部を備えた媒体検出子を有する画像形成装置の媒体検出方法において、
   （ａ）複数の検出タイミングにおける受光電圧、及びあらかじめ設定されたスライス電圧に基づいて媒体検出子の検出出力を取得し、
   （ｂ）該各検出出力の組合せに基づいて媒体検出部に媒体があるかどうかを判断するとともに、
   （ｃ）前記検出タイミングは、前記発光部が発光させられた直後の第１の検出タイミング、及び該第１の検出タイミングから所定の時間が経過した後の第２の検出タイミングから成り、
   （ｄ）前記所定の時間は、前記受光部の特性によって決まる時定数に応じて設定されることを特徴とする媒体検出方法。

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