JPH0577939A - 用紙幅検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】プリンターの価格低減を可能にする。 【構成】この用紙幅検出装置は、収納する記録用紙の幅
寸法に応じてこれらの用紙との位置関係を変えることが
できる用紙ガイドを有する用紙カセットの近傍にそれぞ
れ設けられこの用紙ガイドの位置に応じて開閉のいずれ
かの状態をとる複数のスイッチ手段Ｓ１〜Ｓ５と、プリ
ンター機構部の動作制御を行うマイクロコンピュータ１
１１を含む制御部１１０とを備える。また、、このマイ
クロコンピュータ１１１の１つの入力ポート１１２に複
数のスイッチ手段Ｓ１〜Ｓ５の開閉状態に応じた電圧値
が供給されるように複数のスイッチ手段Ｓ１〜Ｓ５を電
気的に直列及び並列のいずれかの接続状態に設定する導
電素子Ｒ１〜Ｒ５と、これら導電素子Ｒ１〜Ｒ５を制御
部１１０に接続する２本の導線とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はレーザープリンター等の
ページプリンターにおける記録用紙の幅を検出する用紙
幅検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】パーソナルコンピュータ及びワードプロ
セッサ等の情報処理機器が、近年オフィス及び一般家庭
に普及している。これらの情報処理機器からの文字等の
印字出力のためには、プリンターが必要不可欠である。
特に、最近では、より美しく、かつ、より速く、文字だ
けではなく、地図や画像等を出力可能な高解像度のプリ
ンターが望まれている。

【０００３】このような要求を充足するプリンターとし
てはレーザープリンターがあるが、ドットインパクトプ
リンターに比較して非常に高価格であることが問題であ
る。特に、構内専用回線（ＬＡＮ）による接続等により
共用化を計ることができない小規模なオフィス及び一般
家庭では、レーザープリンターより比較的低価格な熱転
写プリンターやインクジェットプリンターの利用に限ら
れている。このような現状を考慮して、プリンター開発
メーカは大幅な価格低減の目標を掲げ、レーザープリン
ターを構成する各要素ごとにその方策を検討しており、
構造の簡素化及び構成部品の選定等で低価格化を推進し
ている。ところが、現状のレーザープリンターでは、ド
ットインパクトプリンターと比較すると構成部品が１０
倍ほど多く、価格を下げることは困難である。

【０００４】ここで、従来のレーザープリンターについ
て図７、図８、及び図９を参照して説明する。このプリ
ンターにおいて感光体ドラム５１１、現像ローラ５１
２、ピックローラ５１３、レジストローラ５１４、及び
定着ローラ５１５は１つのメインモータ（ＤＣサーボモ
ータ）５１６で回転できるように電磁クラッチ（図示省
略）でそれぞれ独立して回転・停止動作を可能にしてい
る。これらの動作を制御させるために設けられたメカ制
御ユニット５１７は、内蔵のワンチップマイクロコンピ
ュータ（マイコン）５１８によってプリンターインター
フェース５１９からのコマンドを判断してメカ駆動信号
ａとして出力する。このメカ制御ユニット５１７は、主
帯電極５２８による感光体ドラム５１１への帯電、現像
ユニット５２０内のトナー５２１への帯電、さらに感光
体ドラム５１１に生成されたトナー像（図示省略）を記
録用紙５２２に転写電極５２９によって転写するための
帯電等を行わせる高圧電源５２３を制御する。また、メ
カ制御ユニット５１７は、プリンターインターフェース
５１９から送られてくる画像データをレーザーユニット
５２４からの同期信号によって同期をとり、感光体ドラ
ム５１１上をレーザー光ｂが走査して文字を感光体ドラ
ム５１１上に形成するような制御信号ｃを出力する。ま
た、このレーザープリンターの用紙走行系には、記録用
紙５２２を搬送するための各ローラに合わせて用紙位置
を検出する紙端センサ５２５及び排紙センサ５２６が設
けられ、これらのセンサの動作状態によってメカ制御ユ
ニット５１７は用紙ずまり（ジャム）の発生を検知す
る。

【０００５】レーザープリンターで使用される記録用紙
サイズは葉書からＡ５，Ｂ５，Ａ４，及びＢ４等多くの
種類があり、プリンター動作初期段階で判定した用紙情
報に基づき記録用紙の長さが計算される。また、これら
記録用紙は当然用紙の幅方向のサイズも異なってくるか
ら、この用紙幅に応じて感光体ドラム５１１上を走査す
るレーザーの走査幅が制御されなければならない。一般
的にはプリンター動作初期段階で用紙カセット５２７に
収納されている記録用紙の種類が何であるかは、スライ
ド可能な用紙ガイドの位置によって動作するマイクロス
イッチの開閉状態に基づいて検出される。各位置でのマ
イクロスイッチの閉または開状態をメカ制御ユニット５
１７内のマイコン５１８が読み取り、この結果をプリン
ターインターフェース５１９に返すことによりレーザー
ユニット５２４に送る画像データが用紙幅に一致するよ
うにしている。

【０００６】用紙幅検出のための用紙カセット５２７と
用紙幅検出スイッチＳ１〜Ｓ５との配置関係を図８に示
す。用紙カセット５２７は一対の用紙ガイド６００、６
０１が中心振り分けで矢印Ａ−Ｂ方向へスライドする機
構を有しており、用紙幅検出スイッチＳ１〜Ｓ５の各各
は用紙ガイド６００に突設したスイッチ駆動板６０２と
の当接により動作可能なように図示省略のプリンター本
体（筺体）に配置される。このように配置された用紙幅
検出スイッチＳ１〜Ｓ５とマイコン５１８とを有するメ
カ制御ユニット５１７との接続関係を図９に示す。マイ
コン５１８の５個の入力ポート７００に用紙幅検出スイ
ッチＳ１〜Ｓ５をそれぞれ接続し、各スイッチがオン
（ＯＮ）状態であるかオフ（ＯＦＦ）状態であるかを判
定するために、各ポートをプルアップ抵抗７０１を介し
て電圧Ｖｃｃの電源に接続している。また、入力ポート
７００への入力電圧レベルがスイッチＯＦＦ状態でハイ
（Ｈ）レベル、スイッチＯＮ状態でロウ（Ｌ）レベルと
なるように、スイッチＳ１〜Ｓ５の接点の共通接続した
片側をグランドＧＮＤに接続している。さらに、各ポー
トにはマイコン５１８が入力ポート７００への入力電圧
レベルを読み取る場合のノイズによる誤検出を防するた
めに、ノイズ防止コンデンサ７０２を各ポートに接続し
ている。この場合、用紙カセット５２７の近傍に配置さ
れたスイッチＳ１〜Ｓ５はメカ制御ユニット５１７に電
線数６本のケーブル７０３を介して接続される。

【０００７】この構成において、用紙カセット５２７の
用紙ガイド６００、６０１に設けたスイッチ駆動板６０
２は用紙幅検出スイッチＳ１〜Ｓ５を表６に示すように
動作させる。このように用紙幅の違いによって順番にス
イッチＯＮ状態が変化するように構成しているので、例
えば、記録用紙が葉書の場合にはスイッチＳ１のみがＯ
Ｎ状態となり、スイッチＳ１に接続されたマイコン５１
８の入力ポート７００の入力電圧レベルがＬレベルにな
り、他のスイッチＳ２〜Ｓ５に接続されたマイコン５１
８の入力ポート７００の入力電圧レベルがＨレベルにな
る。これにより、マイコン５１８は用紙カセット５２７
にセットされている記録用紙が葉書であると判断する。
他の場合も同様にしてマイコン５１８は各各の記録用紙
の用紙幅を判別することができる。

【０００８】

【表６】

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の用紙幅
検出装置では、各種記録用紙サイズに対応するための検
出スイッチの数に比例してスイッチとメカ制御ユニット
とを接続する電線の数が増加し、価格の増大を免れな
い。また、メカ制御ユニットのマイコンの限られた数の
入力ポートが用紙幅検出の必要数に応じて割当てられる
ため、プリンター機構部の制御のための入出力ポートが
不足してしまい、外付けに入出力ポートを増設しなけれ
ばならなくなる。この点からも価格増大を招いてしま
う。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の用紙幅検出装置
は、収納する記録用紙の幅寸法に応じてこれらの用紙と
の位置関係を変えることができる用紙ガイドを有する用
紙カセットの近傍にそれぞれ設けられ前記用紙ガイドの
位置に応じて開閉のいずれかの状態をとる複数のスイッ
チ手段と、プリンター機構部の動作制御を行うマイクロ
コンピュータを含む制御部と、前記マイクロコンピュー
タの１つの入力ポートに前記複数のスイッチ手段の開閉
状態に応じた電圧値が供給されるように前記複数のスイ
ッチ手段を電気的に直列及び並列のいずれかの接続状態
に設定する導電素子と、前記導電素子を前記制御部に接
続する２本の導線とを備えている。

【００１１】

【実施例】次に、本発明の実施例について、図面を参照
して詳細に説明する。

【００１２】本発明の第１の実施例を示す図１を参照す
ると、このレーザープリンターにおける用紙幅検出装置
では、用紙幅検出スイッチＳ１〜Ｓ５の接点をすべて電
気的に直列に接続し、各スイッチの接点間にレベル設定
抵抗Ｒ１〜Ｒ５を接続している。また、スイッチＳ１〜
Ｓ５を直列に接続した両端をプリンターの機構部の動作
制御を行うワンチップマイクロコンピュータ（マイコ
ン）１１１を有するメカ制御ユニット１１０に２本の電
線を有するケーブル１１３で接続している。メカ制御ユ
ニット１１０内では、スイッチ取り付け部１１４からの
２本の電線の一方をグランドＧＮＤへ接続し、他方をレ
ベル設定抵抗ＲＣで電圧Ｖｃｃの電源にプルアップする
とともにノイズ防止コンデンサＣＮに接続し、さらにマ
イコン１１１の入力ポート１１２に接続している。

【００１３】ここで、用紙カセット５２７の用紙ガイド
６００、６０１に設けたスイッチ駆動板（図８の６０２
参照）は用紙幅検出スイッチＳ１〜Ｓ５を表１に示すよ
うに動作させるように構成する。このように用紙幅の小
さい方から順番にスイッチＯＮ状態が増加するように構
成しているので、スイッチＳ１〜Ｓ５のＯＮ状態によっ
てマイコン１１１の入力ポート１１２での検出電圧Ｖｉ
は、メカ制御ユニット１１０内のレベル設定抵抗ＲＣと
用紙幅検出スイッチＳ１〜Ｓ５の動作状態に応じて変化
する抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４及びＲ５の合成抵抗と
の分圧比によって変化し、マイコン１１１内でのレベル
判定処理によって用紙幅が検出可能となる。

【００１４】

【表１】

【００１５】表２は抵抗Ｒ１〜Ｒ５と抵抗ＲＣとを同じ
抵抗値Ｒの抵抗で構成したときの各用紙サイズでの合成
抵抗Ｒｔ（最大Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３＋Ｒ４＋Ｒ５）と検出
電圧Ｖｉ（電源電圧Ｖｃｃ＝５Ｖのとき）との値を示し
たものである。表２に示すように、検出電圧Ｖｉは０Ｖ
から約４．２Ｖまで各用紙サイズに応じて変化する。し
たがって、この電圧変化をマイコン１１１において、Ａ
／Ｄ変換機能により２進数の大小として判断すれば、現
在用紙カセットに収納されている記録用紙の用紙幅が検
出できる。

【００１６】なお、表２で示したのは、同じ抵抗値の抵
抗を使用した場合であり、検出電圧Ｖｉを等間隔とする
ためには、必要な検出電圧Ｖｉから逆に抵抗Ｒ１〜Ｒ５
の抵抗値を決定することもでき、ノイズマージン等を広
げることができる。

【００１７】

【表２】

【００１８】図２は図１のレベル設定抵抗Ｒ１〜Ｒ５の
代わりにダイオードＤ１〜Ｄ５を用いた第２の実施例の
用紙幅検出装置を示す。この場合には、ダイオードの順
方向電圧（０．７Ｖ）によって検出電圧Ｖｉが変化す
る。マイコン１１１の入力ポート１１２への検出電圧Ｖ
ｉは表３に示すように用紙サイズに応じて０．７Ｖステ
ップで変化する。したがって、この場合にもマイコン１
１１でのレベル判定処理によって用紙幅を検出すること
ができる。

【００１９】

【表３】

【００２０】上述した第１及び第２の実施例では、スイ
ッチ取り付け部１１４、１１５を５つのスイッチＳ１〜
Ｓ５で構成したが、スイッチの数はノイズマージンを持
たせた範囲でマイコン１１１の入力ポート１１２へ加わ
る電圧が変化するように設定すれば良いので、５個以上
１０個程度までの検出も可能である。この場合にもメカ
制御ユニット１１０との接続ケーブル１１３は２本の電
線で構成でき、マイコン１１１の入力ポート１１２は１
つだけ割当てれば良い。

【００２１】第１及び第２の実施例では、スイッチ取り
付け部１１４、１１５からの電線の一方をグランドＧＮ
Ｄに直接接続したが、図３に示す第３の実施例のよう
に、この電線をレベル設定抵抗ＲＣを介してグランドＧ
ＮＤに接続しても良く、この場合は単に電圧関係が逆に
なるだけであり、つまり抵抗ＲＣの両端電圧が検出電圧
Ｖｉとなるが同様に実施できる。また、図４に示す第４
の実施例のように、メカ制御ユニット１１０内の電源
（電圧Ｖｃｃ）側に定電流回路１１６を設けることによ
り、安定な検出電圧Ｖｉが得られることになり、ノイズ
マージンの関係上、検出スイッチの数を１０個以上に増
加することが可能になる。

【００２２】次に第５の実施例を示す図５を参照する
と、この用紙幅検出装置では、用紙幅検出スイッチＳ１
〜Ｓ５の一方の接点に異なる抵抗値のレベル設定抵抗Ｒ
１〜Ｒ５を電気的に直列に接続し、各スイッチ接点の他
方の端とレベル設定抵抗Ｒ１〜Ｒ５の他方の端とを並列
に接続している。これら並列に接続したスイッチＳ１〜
Ｓ５と抵抗Ｒ１〜Ｒ５との両端をプリンターの機構部の
動作を行うマイコン１１１を有するメカ制御ユニット１
１０に２本の電線を有するケーブル１１３で接続してい
る。メカ制御ユニット１１０内では、スイッチ取り付け
部１１７からの２本の電線の一方をグランドＧＮＤへ接
続し、他方をレベル設定抵抗ＲＣで電圧Ｖｃｃの電源に
プルアップするとともに、ノイズ防止コンデンサＣＮに
接続し、さらにマイコン１１１の入力ポート１１２に接
続している。

【００２３】ここで、用紙カセット５２７の用紙ガイド
６００、６０１に設けたスイッチ駆動板６０２は用紙幅
検出スイッチＳ１〜Ｓ５を表４に示すように動作させる
ように構成する。このように用紙幅の違いによって順番
にスイッチＯＮ状態が変化するように構成しているの
で、スイッチＳ１〜Ｓ５のＯＮ状態によってマイコン１
１１の入力ポート１１２での検出電圧Ｖｉは、メカ制御
ユニット１１０内のレベル設定抵抗ＲＣと用紙幅検出ス
イッチＳ１〜Ｓ５との動作状態に応じて選択されるＲ
１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，及びＲ５のいずれかの抵抗値と
の分圧比によって変化し、マイコン１１１内でのレベル
判定処理によって用紙幅が検出可能となる。

【００２４】

【表４】

【００２５】検出電圧Ｖｉがカセットなしの状態から等
間隔で変化するようにレベル設定抵抗を決めるには、各
抵抗Ｒ１〜Ｒ５の抵抗値を受端側でのレベル設定抵抗Ｒ
Ｃに対する分圧比として求めれば良く、レベル設定抵抗
ＲＣに対する抵抗値係数Ｋを求めると次式のようにな
る。

【００２６】検出電圧Ｖｉは、Ｖｉ＝Ｋ×ＲＣ×Ｖｃｃ
／（ＲＣ＋Ｋ×ＲＣ）であるから、Ｋ＝Ｖｉ／（Ｖｃｃ
−Ｖｉ）となり、電源電圧Ｖｃｃ＝５Ｖのとき検出電圧
Ｖｉが０．５Ｖステップで変化するようにした場合につ
いて求めると表５のようになる。したがって、この電圧
変化をマイコン１１１においてＡ／Ｄ変換機能により２
進数の大小として判断すれば現在用紙カセットに収納さ
れている記録用紙の用紙幅が検出できる。なお、表５で
示したのは、検出電圧Ｖｉが０．５Ｖステップとなるよ
うに抵抗値を選定しているが、検出電圧Ｖｉの変化はノ
イズマージン等を考慮して任意に設定できる。

【００２７】

【表５】

【００２８】上述した第５の実施例は、スイッチ取り付
け部１１７を５つのスイッチＳ１〜Ｓ５で構成したが、
スイッチの数はノイズマージンを持たせた範囲でマイコ
ン１１１の入力ポート１１２へ加わる電圧が変化するよ
うに設定すれば良いので、５個以上１０個程度までの検
出も可能である。この場合にもメカ制御ユニット１１０
との接続ケーブル１１３は２本の電線で構成でき、マイ
コン１１１の入力ポート１１２は１つだけ割当てれば良
い。

【００２９】第５の実施例ではスイッチ取り付け部１１
７の電線の一方をグランドＧＮＤに直接接続したが、図
６に示す第６の実施例のように、この電線をレベル設定
抵抗ＲＣを介してグランドＧＮＤに接続しても良く、こ
の場合は単に電圧関係が逆になるだけであり、つまり、
抵抗ＲＣの両端電圧が検出電圧Ｖｉとなるが、同様に実
施できる。

【００３０】図３〜図６に示した各実施例においても、
図２に示した第２の実施例と同様に、レベル設定抵抗Ｒ
１〜Ｒ５に代えて所定数のダイオードを設けることによ
り、同様に実施できる。

【００３１】このように、各実施例の用紙幅検出装置で
は、用紙カセット部分での用紙幅検出のスイッチ取り付
け部分とメカ制御ユニットとの間の接続が検出スイッチ
の数に関係なく２本の電線で達成できるため、ケーブル
の製造コストが下がる。また、メカ制御ユニットとの接
続にコネクターを用いる場合は２極で良いため、コスト
を一層低減できる。さらに、マイコンの入力ポートは１
つしか占有しないため、ワンチップマイコンの持ってい
る入出力ポートの数だけでレーザープリンターの機構部
の動作制御ができ、付加回路を増設する必要がなくな
り、この結果、トータルコストが下げられる。

【００３２】なお、上述した各実施例では用紙幅検出ス
イッチにメークＯＮ接点（通常ＯＦＦで押された時にＯ
Ｎ）タイプのマイクロスイッチを用いた場合を示した
が、メークＯＦＦ接点（通常ＯＮで押された時ＯＦＦ）
タイプのマイクロスイッチとしても単にレベル関係が異
なるだけであり、同様に実施できる。また、検出スイッ
チとしてフォトカップラ等の電子スイッチを適用するこ
ともできる。さらに、レーザープリンター以外の高価格
なプリンターにも同様に実施できる。

【００３３】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、収納する記録用紙の幅寸法に応じてこれらの用
紙との位置関係を変えることができる用紙ガイドを有す
る用紙カセットの近傍にそれぞれ設けられ用紙ガイドの
位置に応じて開閉のいずれかの状態をとる複数のスイッ
チ手段と、プリンター機構部の動作制御を行うマイクロ
コンピュータを含む制御部との接続が２本の導線のみで
行え、かつスイッチ手段の数、すなわち用紙サイズの種
類が増減しても接続する導線の数を変更する必要がない
ため、価格低減が行える。さらに、マイクロコンピュー
タの１つの入力ポートに複数のスイッチ手段の開閉状態
に応じた電圧値が供給されるように複数のスイッチ手段
を電気的に直列及び並列のいずれかの接続状態に設定す
る導電素子を備えることにより、用紙幅検出のためにマ
イクロコンピュータの１つの入力ポートしか占有しない
ため、プリンターの機構部の制御のためにも使用される
入出力ポートを増設する必要がない。この結果、装置全
体としての価格低減が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の用紙幅検出装置を示す
構成図である。

【図２】本発明の第２の実施例の用紙幅検出装置を示す
構成図である。

【図３】本発明の第３の実施例の用紙幅検出装置を示す
構成図である。

【図４】本発明の第４の実施例の用紙幅検出装置を示す
構成図である。

【図５】本発明の第５の実施例の用紙幅検出装置を示す
構成図である。

【図６】本発明の第６の実施例の用紙幅検出装置を示す
構成図である。

【図７】レーザープリンターの構成例を示す図である。

【図８】図７に示すプリンターにおける用紙カセットで
の用紙幅検出のための用紙ガイドと検出スイッチとの関
係を示す図である。

【図９】従来の用紙幅検出装置を示す図である。

【符号の説明】

ＣＮ ノイズ防止コンデンサ Ｄ１〜Ｄ５ ダイオード Ｒ１〜Ｒ５ レベル設定抵抗 ＲＣ レベル設定抵抗 Ｓ１〜Ｓ５ 用紙幅検出スイッチ １１０ メカ制御ユニット １１１ ワンチップマイクロコンピュータ １１２ 入力ポート １１３ ケーブル １１４ スイッチ取り付け部 １１５ スイッチ取り付け部 １１６ 定電流回路 １１７ スイッチ取り付け部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｇ 15/00 ３０２ 8004−2Ｈ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 収納する記録用紙の幅寸法に応じてこれ
   らの用紙との位置関係を変えることができる用紙ガイド
   を有する用紙カセットの近傍にそれぞれ設けられ前記用
   紙ガイドの位置に応じて開閉のいずれかの状態をとる複
   数のスイッチ手段と、プリンター機構部の動作制御を行
   うマイクロコンピュータを含む制御部と、前記マイクロ
   コンピュータの１つの入力ポートに前記複数のスイッチ
   手段の開閉状態に応じた電圧値が供給されるように前記
   複数のスイッチ手段を電気的に直列及び並列のいずれか
   の接続状態に設定する導電素子と、前記導電素子を前記
   制御部に接続する２本の導線とを備えることを特徴とす
   る用紙幅検出装置。
2. 【請求項２】 前記導電素子がインピーダンス素子であ
   ることを特徴とする請求項１記載の用紙幅検出装置。
3. 【請求項３】 前記導電素子が整流素子であることを特
   徴とする請求項１記載の用紙幅検出装置。