JPH08119493A - 原稿端検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 移動する原稿の端部を正確に検知する。 【構成】 原稿搬送路を境にして、一方に発光素子と受
光素子を設け、他方にダハプリズムを設ける。 【効果】 ダハプリズムの取付けをラフにしても原稿端
部を正確に検知できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複写機など、原稿（紙）
を複写機本体に移動させて原稿の画像を読み取る自動原
稿供給装置付き複写機に使用するための検知装置で紙が
高速に移動する紙パス内部での紙の通過タイミングを検
知するための原稿端検知装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図９は自動原稿供給装置を取り付けたと
ころの複写機の概略図である。

【０００３】自動原稿供給装置の一般的な機能、動作と
しては、原稿トレイ上１に積層して載置された原稿２の
有無を検知するセンサー３１によって検知し、そのセン
サーの出力が複写機２０に入力される。複写機２０の複
写開始スイッチ（不図示）を操作すると、給紙ローラー
３、４および給紙ベルト５が矢印方向に回動し重送防止
のストップローラー６との協動によって、原稿の上部の
１枚だけを分離し、図の左側に搬出する。このとき原稿
の端部を検知する原稿端検知センサー３２近傍を通過
し、通過した時にセンサーより信号を発し、その信号に
より原稿搬送ベルト７の回転を開始し原稿をベルト７の
左側に搬入する。搬入された原稿は原稿搬送ベルト７と
その動きに従動して回動する押さえローラ８、９によっ
て原稿端部が本体の画像読み取り端部位置になるような
寸法だけ原稿台ガラス１４上に送られる。原稿端検知セ
ンサー３２近傍を通過した時に発せられた時刻と、あら
かじめ設定されているベルト回動速度から計算で得られ
る原稿先端の移動した予測位置が、画像読み取りの端部
３３まで来れば原稿搬送ベルト７の回動停止にともなっ
て原稿の移動も停止する。原稿搬送ベルト７の背後のロ
ーラー１１−１、１１−２、１１−３によって原稿は適
度の圧力で押圧されて原稿台ガラス１４の上に位置する
と複写機２０は原稿読み取りを開始し露光が終了すると
再び原稿搬送ベルト７、排紙ローラーを回動させ画像読
み取りを終えた原稿は原稿排紙トレイ２１に排紙され
る。

【０００４】前記した動作の中で原稿端部検知センサー
３２は、原稿の先端部の通過するタイミングを正確に読
み取る必要がある。例えば原稿搬送スピード（ベルト回
動速度）を約５００ｍｍ／秒として、０．０１秒の読み
取り誤差があると、原稿の位置精度として約５ｍｍの誤
差となる。

【０００５】この正確性が確保できなかった場合は、あ
らかじめ設定されているベルト回動速度から計算で得ら
れる原稿先端の移動位置原稿の「原稿予測位置」が読み
取り位置とずれることになり、画像情報が全部複写でき
なくなるなどの著しい不良複写となってしまう。

【０００６】この原稿端部の検知のために従来より種々
のセンサーが考えられてきた。以下に代表的な原稿端部
検知センサーの従来例を説明する。

【０００７】機械的感知レバータイプを図１０Ａ、Ｂに
示す。紙パスを遮るようにレバー４１を配置し、紙パス
を通過する紙の先端部２５にレバーの一部が押されると
レバーが右回転し、レバーの近傍に配置していたフォト
カプラー４２の光束を遮光することで信号を発する構成
（信号発生部分は不図示）となっている。

【０００８】光学的透過タイプを図１１に示す。投光器
４５と受光器４６が紙パス４０を挟んで配置される構成
である。投光器４５から放射された光束が受光器４６に
照射している。紙パス４０を紙２が搬送されこの光路を
遮光すると受光器への光照射が遮断され別回路（不図
示）により信号が発せられる。

【０００９】光学的センサー反射板タイプを図１２に示
す。紙パス４０に対して片側に投光器４５と受光センサ
ー４６を含む投受光器を、反対面にミラー４８を配置
し、ミラー４８で投光器４５からの光束を受光器４６の
方向に反射している。紙２が通過するとこの光束が遮光
され、受光センサーに接続された別回路（不図示）から
信号が発せられる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこれらの
センサは以下に示すような問題点がある。

【００１１】１：機械的感知レバータイプ：図１０Ｂの
ように剛性の小さい薄い紙が高速でレバーに接触した瞬
間に、移動する紙先端２５がレバーのわずかな重さに負
けて折れ曲がり検知タイミングが遅れたりする欠点があ
るほか、紙先端の折れ曲がりの結果、狭い紙パスのなか
で紙が詰まったりするという欠点があった。

【００１２】２：光学的透過タイプ：原稿と接触しない
ので原稿の先端を折れ曲げたりしないが、装置中で投光
器と受光器の紙パスを挟んでの独立の電気配線が必要と
なり装置の組み立てに時間がかかったり装置が大型化し
高価になってしまう欠点がある。

【００１３】３：光学的センサー反射板タイプ：投光器
の光源や受光素子などの電気部品が紙パスの片側に配置
できるための組立性は向上するが、紙粉などで反射面が
汚れた場合、感度が低下し、Ｓ／Ｎ比が低下し検知精度
が悪くなる。さらにミラー面は、アルミ板やアルミを蒸
着したシートを張り付けた材料等で形成されるが、紙な
どに含まれる湿気によりミラー表面が腐食する場合があ
る。このため長期使用に対しては、定期的に清掃したり
腐食した場合はミラーを交換することが必要だった。そ
して装置の使用中にモーターなどから生じた振動により
ミラーの角度がぶれやすく、光束の反射角度が８８のよ
うに動くため、反射光束が受光器に入射しなくなる場合
が生じることがあるなど検知できなくなるという欠点が
あった。

【００１４】

【課題を解決するための手段及び作用】上述した問題点
を解決する本発明は、原稿が通過する紙パスに対して片
側に投受光器を配置し、その反対面に成形などで制作し
たバハプリズムを配置する。ダハプリズムはアクリルや
ポリカーボ樹脂などの材料を使用し成形で加工する。こ
れらの材料を使用した場合、プリズムの反射面は全反射
面となり反射膜を形成しなくても高い反射率が得られる
ため、腐食に強く安価である。またダハプリズムでは配
置角度が多少ずれても、反射光の受光部への照射角度は
変化しないため、使用中の振動などにも影響を受けにく
く長期間安定した性能が得られる。

【００１５】

【実施例】図１Ａ、Ｂは本発明の実施例である。

【００１６】光源である投光器４５と光電センサー４６
を配置した投受光ユニットとそれに対抗した位置にダハ
プリズム５０を配置し、投受光ユニットとダハプリズム
との間に紙２が通過するように配置し、ダハプリズムの
反射面の後部のダハプリズム面を空気層５５を介してカ
バー５１で囲む。

【００１７】ダハプリズム５０は、プラスチック例えば
アクリルなどの材料で射出成形される。

【００１８】ダハプリズム５０の２面の反射面５２、５
３は各々が直角に配置し、その交わっている頂点と反対
側に入射出面が配置される。反射面の外は空気部５５を
介してカバー５１が配置されるがこのカバーはプリズム
の外部からの衝撃などからプリズムのキズを免れたり、
有害な光束のプリズム内部への侵入を防いでいる。

【００１９】入射出面５４に略垂直にプリズム内部に入
射した光束は、反射面５２に略４５度で入射する。

【００２０】この場合反射面５２の外側の空気５５の屈
折率が１でプリズム５０を構成するアクリルの屈折率
は、１．４９程度なので、スネルの式に当てはめ、入射
した光線のふるまいを計算して見ると、（空気の屈折
率）とＳｉｎ（出射する場合の角度）の積より（プラス
チックの屈折率）とＳｉｎ（入射角度）の積が大きいの
で出射する場合の角度は算出できず、すなわち透過せず
反射することになり反射膜の処理は不要ということがわ
かる。

【００２１】反射した光束はさらに片側の反射面５３に
略４５度で入射し全反射し入射出面より出射する。入射
出面５４よりダハプリズムに入射した光線のふるまい
は、入射出面５４から入射した角度と同じ角度で射出す
るが、このふるまいは図１Ｂのごとくプリズムの図のＡ
方向の姿勢に影響されない。本発明ではこの特性を利用
したもので、光源からの光束がプリズムに入射し射出す
る時も同じ角度で出射し安定して受光センサーに照射す
る。

【００２２】（他の実施例）図２Ａ、Ｂは第２の実施例
で、ダハプリズムの２つの反射面６２、６３のあいだに
その反射面と略平行な２つの面で構成される互いの面の
角度が９０度の微小なダハプリズム６５を複数配置した
ことを特徴とする原稿端検知センサーである。この微小
なダハプリズム６５に入射した光束６８は、図２Ｂのよ
うにその来た方向に戻るため受光器４６には指向しな
い。

【００２３】図３Ａ、Ｂは第３の実施例で、実施例１の
装置のダハプリズムの代わりにコーナーキューブプリズ
ム７０を配置したことを特徴とする。コーナーキューブ
は、３つの平行な反射面を互いに直角に配置した三角錐
の形をしている。三角錐の底辺に相当する７４面から入
射した光線は、図３ＢのごとくコーナーキューブのＡ方
向とＢ方向の姿勢の変化があっても、入射した面に対し
て入射角度と同じ角度で射出する。この７４面から投光
器の光束を入射させる。反射光は同じくこの７４面から
出射した光束は受光器４６に照射する。

【００２４】図４Ａ、Ｂは第４の実施例で、実施例３の
コーナーキューブの頂点を取り去った部分にコーナーキ
ューブを構成する３つの反射面と略平行な３つの面で構
成される微小なコーナーキューブ７５を複数配置したこ
とを特徴とする原稿端検知センサーである。この微小コ
ーナーキューブプリズム７５に入射した光束もその来た
角度でプリズムから射出されるため受光器４６には照射
しない。

【００２５】図５Ａ、Ｂ、Ｃは第５の実施例で、プリズ
ムの入出射面に投受光器の配列方向を母線方向８６とす
るシリンドリカルレンズ部８０を配置する。図５ＡのＤ
視図を図５のＢ、Ｃ図に示す。図５Ｂは投光器４５の光
束を効率良く受けてプリズムに取り込み、図５Ｃで、受
光センサー４６に集光される。

【００２６】図６Ａ、Ｂ、Ｃは第６の実施例で、受光セ
ンサー４６の受光面に近接して拡散板９０を配置する。
受光センサーの上に受光面より広い拡散板９０を密着し
て配置し、プリズムから射出した光束が紙パスを通過し
拡散板９０に照射し、拡散板９０で拡散して透過する光
束の一部が、受光センサーに照射する構成とする。

【００２７】図６Ｂはプリズムの入射面にシリンドリカ
ルレンズを配置した例。図６Ｃは、第４の実施例の本実
施例に基づいた拡散板９０を追加配置した例である。

【００２８】図７Ａ、Ｂは第７の実施例で、投受光ユニ
ット４５、４６とプリズムの間にスリット９２を配置す
ることを特徴とする。スリットの形状はその長手方向を
検知したい原稿端部の辺２８の方向と平行になるように
する。材質は光を透過しない板金などで製作する。

【００２９】図８Ａ、Ｂは第８の実施例で、投受光ユニ
ット４５、４６と紙パスの間に略平行平面の光伝達媒体
８５、例えば板ガラスや、プラスチック平板を配置す
る。そしてプリズムの光束入出射面６４に表面硬度を上
げるハードコートを施しておく。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように本発明の第１の実施
例では、ダハプリズムの反射面は全反射面であり反射膜
を形成しなくても高い反射率が得られるため、腐食に強
く安価に加工ができる。またダハプリズムではプリズム
の配置角度でＡ方向に多少ずれても、反射光の角度は変
化せず受光面に照射する。そのため使用中の振動でプリ
ズムがＡ方向にぶれても影響を受けず安定した性能が得
られる。

【００３１】第２の実施例では、第１の実施例のプリズ
ムと比べ頂点部が削除されるためプリズムが小型化でき
装置の小型化にも寄与する。また微小プリズムに入射し
た光束は第１の実施例同様に投光器に指向し受光器に指
向しないため有害な迷光とならないといった特徴もあ
る。

【００３２】第３の実施例では、コーナーキューブプリ
ズムの配置ずれ、例えば図のＡ方向とＢ方向の両方向の
傾斜ずれがあっても反射光の角度がずれなくできるため
にプリズムの配置精度がより緩和でき組み立て調整の時
間が短縮でき装置として安価で信頼性を向上することが
可能である。

【００３３】第４の実施例では、実施例２と同様に性能
を損なわずにプリズムの小型化ができる。

【００３４】第５の実施例では、シリンドリカルレンズ
の入射部での投光器の光束を集光し、また出射部で受光
器に向けて再度集光しているため、プリズムの透過効率
が高くできる。これにより比較的安価な低光量の光源や
低感度のセンサーが使用可能となる。

【００３５】第６の実施例では、受光面に拡散板を入れ
ることでセンサーの位置のバラツキにも対応したもので
ある。光源の光量や受光センサーに余裕が必要であるが
プリズムから照射される光束位置に対してセンサーの受
光位置が多少ずれてもセンサーの受光面積より広い拡散
板で受光し拡散され、少なくとも光束の一部はセンサー
の受光面に照射するような構成にできるため、配置精度
がより緩和でき、精度の高い検知ができる。図６Ｂでは
シリンドリカルレンズが配置された例であるがこの実施
例の効果はシリンドリカルレンズが無い場合でも当然発
揮できる。

【００３６】第７の実施例では、紙パス部分の検知光束
を細くすることにより紙パス部分の光束を紙が遮光しつ
つあるときの光量の変化を急しゅんすることができるた
め、紙通過による応答性が向上する。またスリット部分
以外からの不要な光束が遮光されるので装置外部などか
らの迷光も受光部に入射するまでに除去できノイズの少
ない安定した検知が可能になる。

【００３７】第８の実施例では、投受光器の紙パスのま
わりの凹凸部を無くし、１、紙の通過をスムーズにしま
た光路部に付着した場合のゴミの拭き取り性を向上させ
る。２、透明媒体の表面を紙が滑りながら通過する構成
にしているため紙粉が光路部に固着せず移動する原稿に
除去されるため常に透過率の高い光路が確保できる。
３、プリズムの表面の硬度を高めているため入出射面に
傷が付きにくくなり、耐久性が確保できる。

【００３８】以上のように、本発明によれば、簡単な構
造で、安価に、精度良く、長期間にわたって安定した機
能を有する原稿端検知センサーを提供することが可能に
なった。

【図面の簡単な説明】

【図１】Ａ、Ｂは第１の実施例でダハプリズムを使用し
た例を示す図。

【図２】Ａ、Ｂは第２の実施例でダハプリズムの小型化
を行った例を示す図。

【図３】Ａ、Ｂは第３の実施例でコーナーキューブプリ
ズムを使用した例を示す図。

【図４】Ａ、Ｂは第４の実施例でコーナーキューブプリ
ズムの小型化を行った例を示す図。

【図５】Ａ、Ｂ、Ｃは第５の実施例でプリズム下面にシ
リンドリカルレンズを配置した例を示す図。

【図６】Ａ、Ｂ、Ｃは第６の実施例で、受光素子の上に
拡散板を配置した例を示す図。

【図７】Ａ、Ｂは第７の実施例で、投受光器とプリズム
との間にスリット板を配置した例を示す図。

【図８】Ａ、Ｂは第８の実施例で投受光器に防塵ガラス
を配置し、プリズムにハードコートした例を示す図。

【図９】本発明にかかわる原稿供給装置付きの複写機の
例の説明図。

【図１０】Ａ、Ｂは従来の原稿端部検知センサーの説明
図。

【図１１】従来の原稿端部検知センサーの説明図。

【図１２】従来の原稿端部検知センサーの説明図。

【符号の説明】

１ 原稿トレイ ２ 原稿 ３、４ 給紙ローラ ５ 給紙ベルト ６ ストップローラ ７ 原稿給送ベルト ８、９ 押さえローラ １１ 押圧ローラー １４ 原稿台ガラス ２０ 複写機 ２１ 原稿排紙トレイ ３０ ガラス表面 ４０ 紙パス ４５ 光源または投光器 ４６ 光電センサーまたは受光器 ５０ ダハプリズム ６８ 迷光 ７０ コーナーキューブ ８０ シリンドリカルレンズ部 ９０ 拡散板 ９２ スリット開口

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発光素子と受光素子をひとつの基板上に
   配置した投受光ユニットと、このユニットに対抗した位
   置にダハプリズムを配置し、投受光ユニットとダハプリ
   ズムとの間に紙が通過するように配置し、ダハプリズム
   のダハ反射面を空気層を介して囲みかつダハ反射面には
   反射膜を処理しないことを特徴とする原稿端検知装置。
2. 【請求項２】 上記ダハプリズムの２つのダハ面である
   反射面のあいだにその反射面と略平行な２つの面で構成
   される微小なダハプリズムを複数配置したことを特徴と
   する請求項１に記載の原稿端検知装置。
3. 【請求項３】 上記ダハプリズムの代わりにコーナーキ
   ューブプリズムを配置し、反射面には反射膜の処理をし
   ないことを特徴とする請求項１に記載の原稿端検知装
   置。
4. 【請求項４】 上記コーナーキューブの頂点を取り去っ
   た部分にコーナーキューブを構成する３つの反射面と略
   平行な３つの面で構成される微小なコーナーキューブを
   複数配置したことを特徴とする請求項３に記載の原稿端
   検知装置。
5. 【請求項５】 プリズムの入出射面に投受光器の配列方
   向を母線とするシリンドリカルレンズを配置することを
   特徴とする請求項１、２、３、４に記載の原稿端検知装
   置。
6. 【請求項６】 受光センサーの受光面と紙パスの間に拡
   散板を配置したことを特徴とする請求項１、２、３、
   ４、５に記載の原稿端検知装置。
7. 【請求項７】 投受光ユニットとプリズムの間にスリッ
   トを配置することを特徴とする請求項１、２、３、４、
   ５、６に記載の原稿端検知装置。
8. 【請求項８】 投受光ユニットと紙パスの間に略平行平
   面の光透明媒体を配置し、また通過する紙がプリズムの
   光束入出射面に接触する配置としプリズムの光束入出射
   面に表面硬度を高めるハードコートを施すことを特徴と
   する請求項１、２、３、４、５、６、７に記載の原稿端
   検知装置。