JP2001261192A

JP2001261192A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2001261192A
Application number: JP2000078997A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Morimoto; 賢一森元; Hoaki Kobayashi; 穂明小林; Junji Ogura; 淳二小倉; Hiroshi Takatani; 宏高谷; Suehiro Ueda; 末弘植田; Norihide Kunikawa; 憲英國川
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2000-03-21
Filing date: 2000-03-21
Publication date: 2001-09-26

Abstract

(57)【要約】【課題】複写機などの画像形成装置において、用紙搬
送路中に配置される複数の各用紙検知用センサＳ１〜Ｓ
６のセンシングのための構成を簡略化するとともに、電
波障害の可能性を小さくする。【解決手段】各用紙検知用センサＳ１〜Ｓ６のフォト
ダイオードＰＤを発振回路ＯＳによって相互に異なる周
波数の変調信号で駆動し、受信回路ＲＥＣでは、信号中
の周波数成分を解析して、各用紙検知用センサＳ１〜Ｓ
６の検知結果を判定する。したがって、センサハーネス
線を共用して、引回されるセンサハーネス線を、＋，−
の電源線Ｌ１，Ｌ２およびセンサ出力線Ｌ３の３本と
し、引回しを簡略化して、センシングのための構成を簡
略化することができるとともに、電波障害の可能性を小
さくすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリンタ
またはファクシミリ装置として好適に実施される画像形
成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像形成装置において、用紙搬送時の用
紙の搬送状況を確認するセンサは、たとえば特開平５−
１０５２８０号公報で示すように、従来から、各々単独
に配置され、画像形成のプロセスを制御する制御回路
は、各々のセンサの配置されている位置と、センサの出
力とによって用紙の搬送状況が正常か否かを判定し、各
部の制御や、ジャムの警告、およびジャム発生時には操
作部の表示パネル上に用紙の搬送状況を図式化して表示
したりするように構成されている。

【０００３】図８は、１つのセンサに関する従来技術の
構成である。センサｓは、光経路を形成する一対の発光
ダイオードｌｄとフォトダイオードｐｄとを備えて構成
される。発光ダイオードｌｄは、トランジスタｔｒを介
して、発振回路ｏｓからの高周波で駆動される。前記光
経路を用紙が遮断するとフォトダイオードｐｄからの出
力は低下し、前記光経路が形成されているとフォトダイ
オードｐｄからの出力は上昇する。残余のセンサも、こ
のセンサｓと同様に構成されている。

【０００４】センサｓからの出力の受信回路ｒも各セン
サｓ毎に設けられ、前記高周波の成分を直流化する平滑
コンデンサｃと、その出力電圧を所定の閾値電圧と比較
するコンパレータｃｍｐとを備えて構成されている。コ
ンパレータｃｍｐの判定結果は、前記制御回路に与えら
れる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述のような構成で
は、用紙搬送に関する複数個のセンサｓが単独に動作す
るので、センサｓと前記制御回路とを接続するセンサハ
ーネス線は、センサｓの数×３本が必要となるばかりで
なく、前記制御回路においても各々のセンサｓの発振制
御部と受信制御部とが必要となり、装置の煩雑さを招く
恐れがある。また、多くのセンサハーネス線が張り巡ら
されるので、それらがアンテナとなって電波障害を引起
こすという問題もある。

【０００６】このことは、単に用紙搬送工程を例にした
ものであって、その他としては、光学スキャナの走査工
程の確認、消耗品の挿入状況の確認、装置外装の装着状
況の確認等すべての動作の確認において用いられるセン
サについても、同様の問題がある。

【０００７】本発明の目的は、センサハーネス線の引回
しを簡略化することができる画像形成装置を提供するこ
とである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の画像形成装置
は、用紙搬送路中に配置され、検知結果に対応して、相
互に異なる周波数の変調信号をそれぞれ出力する複数の
各用紙検知用センサと、前記各用紙検知用センサで共用
されるセンサハーネス線と、前記センサハーネス線から
の信号を入力し、その信号中の周波数成分を解析して、
各用紙検知用センサの検知結果を判定する検知結果判定
手段とを含むことを特徴とする。

【０００９】上記の構成によれば、各用紙検知用センサ
からの出力は、相互に異なる周波数の変調信号となって
おり、共用のセンサハーネス線を介して検知結果判定手
段に与えられる。検知結果判定手段は、信号中の周波数
成分を解析して、各用紙検知用センサの検知結果を判定
する。

【００１０】したがって、センサハーネス線を共用して
引回しを簡略化し、センシングのための構成を簡略化す
ることができる。また、引回されるセンサハーネス線
は、＋，−の電源線と、センサ出力線との３本にまで削
減することができ、電波障害を引起こす可能性を小さく
することもできる。

【００１１】また、本発明の画像形成装置は、光学ユニ
ットのスキャンの状況、装置外装の装着状況または消耗
品の装着状況の少なくとも何れか１つを検知するために
配置され、検知結果に対応して、相互に異なる周波数の
変調信号をそれぞれ出力する複数の各検知用センサと、
前記各検知用センサで共用されるセンサハーネス線と、
前記センサハーネス線からの信号を入力し、その信号中
の周波数成分を解析して、各検知用センサの検知結果を
判定する検知結果判定手段とを含むことを特徴とする。

【００１２】上記の構成によれば、光学ユニットのスキ
ャンの状況、装置外装の装着状況または消耗品の装着状
況等を検知するセンサからの出力は、相互に異なる周波
数の変調信号となっており、共用のセンサハーネス線を
介して検知結果判定手段に与えられる。検知結果判定手
段は、信号中の周波数成分を解析して、各用紙検知用セ
ンサの検知結果を判定する。

【００１３】したがって、センサハーネス線を共用して
引回しを簡略化し、センシングのための構成を簡略化す
ることができる。また、引回されるセンサハーネス線
は、＋，−の電源線と、センサ出力線との３本にまで削
減することができ、電波障害を引起こす可能性を小さく
することもできる。

【００１４】さらにまた、本発明の画像形成装置では、
前記検知結果判定手段は、高速フーリエ変換によって各
周波数成分のレベルを解析するフーリエ変換回路であ
り、画像処理用の信号処理回路で実現されることを特徴
とする。

【００１５】上記の構成によれば、通常、画像形成装置
では、輪郭強調、濃度調整、拡大縮小等の画像処理が終
了してから画像形成が行われるので、画像形成中や待機
中はは前記画像処理を行う信号処理回路は休止してい
る。これを利用して、デジタルシグナルプロセッサ等で
実現される信号処理回路に高速フーリエ変換を行わせ、
各周波数成分のレベルを解析する。

【００１６】したがって、共通のセンサハーネス線に多
重化されて伝送されているセンサの検知結果の判定のた
めに、フィルタやコンパレータ等の新たな構成を設ける
必要はない。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態について、
図１〜図６に基づいて説明すれば、以下のとおりであ
る。

【００１８】図１は、本発明の考え方を説明するための
図であり、本発明の実施の一形態の画像形成装置におけ
るセンサ部分の構成を示すブロック図である。センサＳ
１は、光経路を形成する一対の発光ダイオードＬＤとフ
ォトダイオードＰＤとを備えて構成される。発光ダイオ
ードＬＤは、トランジスタＴＲを介して、発振回路ＯＳ
からの高周波で駆動される。前記発振回路ＯＳには、バ
イアス抵抗Ｒを介して、ハイレベルの電圧、たとえば＋
５Ｖが与えられている。前記光経路を用紙が遮断すると
フォトダイオードＰＤからの出力は低下し、前記光経路
が形成されているとフォトダイオードＰＤからの出力は
上昇する。図１では、発光ダイオードＬＤ、バイアス抵
抗Ｒ、トランジスタＴＲおよび発振回路ＯＳは、図面の
簡略化のために、センサＳ１についてしか示していない
けれども、残余のセンサＳ２〜Ｓ６に関しても同様に構
成される。

【００１９】注目すべきは、本発明では、各センサＳ１
〜Ｓ６の発振回路ＯＳには、相互に異なる周波数ｆ１〜
ｆ６、たとえばｆ１＝１００ｋＨｚ、ｆ２＝１５０ｋＨ
ｚ、ｆ３＝２００ｋＨｚ、ｆ４＝２５０ｋＨｚ、ｆ５＝
３００ｋＨｚ、ｆ６＝３５０ｋＨｚが割付けられ、セン
サハーネス線Ｌが共用されていることである。これに対
応して、検知結果判定手段である受信回路ＲＥＣは、後
述の図３で示すフィルタ回路などで実現され、受信され
た信号の周波数から、各センサＳ１〜Ｓ６の検知状態を
判定する。

【００２０】図２は、本発明の実施の一形態の画像形成
装置におけるセンサ部分の具体的構成を示すブロック図
である。図１に対応する部分には、同一の参照符号を付
している。前記センサハーネス線Ｌは、＋の電源線Ｌ１
と、−の電源線Ｌ２と、センサ出力線Ｌ３との３本で構
成されている。

【００２１】電源Ｂの正極に接続される＋の電源線Ｌ１
には、各センサＳ１〜Ｓ６の前記バイアス抵抗Ｒ、発光
ダイオードＬＤおよびフォトダイオードＰＤのアノード
が並列に接続される。電源Ｂの負極に接続される−の電
源線Ｌ２には、各センサＳ１〜Ｓ６の前記発振回路ＯＳ
の一方の端子およびトランジスタＴＲのエミッタが並列
に接続される。トランジスタＴＲのベースは前記発振回
路ＯＳの他方の端子に接続され、トランジスタＴＲのコ
レクタは前記発光ダイオードＬＤのカソードに接続され
る。こうして、各発光ダイオードＬＤは発振回路ＯＳか
らの高周波で駆動される。

【００２２】一方、前記受信回路ＲＥＣに接続されるセ
ンサ出力線Ｌ３には、前記フォトダイオードＰＤのカソ
ードが並列に接続される。したがって、このセンサ出力
線Ｌ３には、後述の図４（ａ）で示すような、前記各周
波数ｆ１〜ｆ６の成分が重畳された信号が出力されるこ
とになる。

【００２３】図３は、前記受信回路ＲＥＣの一構成例を
示すブロック図である。受信回路ＲＥＣは、前記各セン
サＳ１〜Ｓ６に個別的に対応した共振周波数を有するバ
ンドパスフィルタＦ１〜Ｆ６と、バンドパスフィルタＦ
１〜Ｆ６の出力をそれぞれ直流化する平滑コンデンサＣ
１〜Ｃ６と、その出力電圧を所定の閾値電圧と比較する
コンパレータＣＭＰ１〜ＣＭＰ６とを備えて構成されて
いる。コンパレータＣＭＰ１〜ＣＭＰ６の判定結果は、
前記制御回路に与えられる。

【００２４】したがって、たとえば前記図４（ａ）で示
す前記センサ出力線Ｌ３から該受信回路ＲＥＣへの入力
信号に対して（説明の簡略化のために図４では周波数ｆ
１，ｆ２，ｆ３の成分とする）、各バンドパスフィルタ
Ｆ１〜Ｆ３は図４（ｂ）において参照符ｆ１〜ｆ３でそ
れぞれ示す対応する周波数成分を、図４（ｃ）で示すよ
うに抽出する。その抽出された信号は、平滑コンデンサ
Ｃ１〜Ｃ３において図３（ｄ）で示すように直流化さ
れ、ＣＭＰ１〜ＣＭＰ３は、その直流レベルが予め定め
る基準レベル以上であるか否かに基づいて判定を行う。

【００２５】図５は、上述のように構成されるセンサＳ
１〜Ｓ６を用紙搬送路中に配置して、用紙検知用センサ
として用いた場合の画像形成部の概略的構成を示すブロ
ック図である。用紙カセット１には、記録紙Ｐが積層さ
れて収納されている。この記録紙Ｐは、用紙カセット１
の先端部に配置されている呼込みローラ２や、ローラと
摩擦シート部材とから構成され、または逆転ローラ等で
実現される図示しない用紙捌き部によって１枚ずつ取出
されて、前記用紙搬送路へ給送される。

【００２６】前記用紙カセット１が配される記録紙Ｐの
流れ出し側を上流側とし、排紙側を下流側とすると、前
記用紙搬送路には、下流側に向かって、レジストローラ
３、感光体４および転写チャージャー５、上定着ローラ
６および下定着ローラ７、排紙ローラ８ならびに排紙ト
レイ９が配置されている。

【００２７】記録紙Ｐの通過を検知するために、前記呼
び込みローラ２の下流側には給紙検知センサＳ１、レジ
ストローラ３の前後にはレジスト前検知センサＳ２およ
びレジスト後検知センサＳ３、感光体４および転写チャ
ージャー５の下流側には画像形成検知センサＳ４、上定
着ローラ６および下定着ローラ７の下流側には定着検知
センサＳ５、排紙ローラ８の下流側には排紙検知センサ
Ｓ６がそれぞれ配置されている。

【００２８】前記レジスト前検知センサＳ２の信号を基
にレジストローラ３が駆動されて、感光体４上のトナー
像と記録紙Ｐとの位置合わせが行われる。画像形成検知
センサＳ４の信号を基に上定着ローラ６および下定着ロ
ーラ７が起動され、定着検知センサＳ５の信号を基に前
記上定着ローラ６および下定着ローラ７が停止される。
また前記定着検知センサＳ５の信号を基に排紙ローラ８
が起動され、排紙検知センサＳ６の信号を基に該排紙ロ
ーラ８が停止される。

【００２９】記録紙Ｐの通過によって、各センサＳ１〜
Ｓ６の検知結果は、たとえば図６で示すようになり、前
記制御手段はこの検知結果に対応して、ジャムの発生箇
所や記録紙Ｐが現在何処を通過しているかなどをパネル
へ表示することができる。

【００３０】このようにして、センサハーネス線Ｌを共
用することができる。これによって、センサハーネス線
Ｌの引回しを簡略化し、センシングのための構成を簡略
化することができる。特に、前記受信回路ＲＥＣを備
え、センサ信号を受信するゲートアレイでは、従来では
センサ数分の入力ポートが必要であったのに対して、本
構成では１つにすることができ、前記ゲートアレイの端
子数を削減し、コストおよび基板スペースを削減するこ
とができる。また、引回されるセンサハーネス線Ｌは、
＋，−の電源線Ｌ１線Ｌ２と、センサ出力線Ｌ３との３
本にまで削減、特に高周波信号を伝送するセンサ出力線
Ｌ３を１本にすることができ、電波障害を引起こす可能
性を小さくすることもできる。

【００３１】また、上記用紙搬送路では、記録紙Ｐの搬
送は前記上流側から下流側へと順次行われてゆくので、
該用紙搬送路中に配置したセンサＳ１〜Ｓ６も順次ＯＮ
／ＯＦＦする。したがって、総てのセンサＳ１〜Ｓ６に
対して前記バンドパスフィルタＦ１〜Ｆ６およびコンパ
レータＣ１〜Ｃ６を設けなくても、特定のビート周波数
に対してそれらの構成を設けることによって、記録紙Ｐ
が、どの部分を通過しているか、またはどの部分でジャ
ムが発生しているのかを判定することができる。

【００３２】たとえば、図５の例では、図６から明らか
なように、画像形成検知センサＳ４が検知した時には給
紙検知センサＳ１は非検知であり、定着検知センサＳ５
が検知した時にはレジスト後検知センサＳ３は非検知と
なる。したがって、正常時に有り得ない組合わせのビー
ト周波数が検出された場合には、記録紙Ｐはそのビート
周波数に対応した箇所にジャムしていると判定すること
ができる。

【００３３】本発明の実施の他の形態について、図７に
基づいて説明すれば、以下のとおりである。

【００３４】図７は、本発明の実施の他の形態の画像形
成装置の構成を示すブロック図である。注目すべきは、
この図７の構成では、センサハーネス線Ｌからの多重信
号を分離するために、前述の図３の構成がセンサ数分の
バンドパスフィルタを用いているのに対して、画像処理
用のデジタルシグナルプロセッサ１１を用いて、高速フ
ーリエ変換によって各周波数成分のレベルを解析するこ
とである。すなわち、前記高速フーリエ変換によって、
前記図４（ｂ）で示すような各周波数のスペクトラムを
求め、各センサＳのＯＮ／ＯＦＦ状態を判定するもので
ある。

【００３５】画像形成装置において、電荷結合素子（Ｃ
ＣＤ）１２によって受光されたアナログの画像信号は、
画像処理回路１３に入力され、アナログ／デジタル変換
回路１４においてデジタル信号に変換された後、前記デ
ジタルシグナルプロセッサ１１に入力される。このデジ
タルシグナルプロセッサ１１は、輪郭強調、濃度調整、
拡大縮小等の画像処理を行い、その処理結果はメモリ１
５に蓄積される。画像処理が終了すると、前記メモリ１
５から画像データが読出され、プリンタエンジン１６に
よって画像形成されてゆく。

【００３６】したがって、プリンタエンジン１６による
画像形成、すなわち前記用紙搬送路における記録紙Ｐの
搬送は、前記画像処理が終了してから行われる。この
時、前記デジタルシグナルプロセッサ１１は休止してい
るので、これを利用して、マイクロプロッセッサ等で実
現され、各部の動作を制御する前記制御手段である処理
回路１７は、前記高速フーリエ変換を行わせ、各センサ
ＳのＯＮ／ＯＦＦ状態を判定する。各センサＳからのセ
ンサ出力線Ｌ３の信号レベルは、ゲートアレイ１８内の
アナログ／デジタル変換回路でデジタル変換され、前記
デジタルシグナルプロセッサ１１に入力される。

【００３７】このようにして、共通のセンサハーネス線
Ｌに多重化されて伝送されているセンサＳ１〜Ｓ６の検
知結果の判定を、前記バンドパスフィルタＦ１〜Ｆ６や
コンパレータＣ１〜Ｃ６等の新たな構成を設けることな
く実現することができる。

【００３８】なお、上記の説明は用紙搬送工程を例にし
ているけれども、光学スキャナの走査工程の確認、消耗
品の挿入状況の確認、装置外装の装着状況の確認等、そ
の他の動作の確認においても用いられてもよい。このよ
うな待機中や初期動作中も、前記デジタルシグナルプロ
セッサ１１は休止している。

【００３９】

【発明の効果】本発明の画像形成装置は、以上のよう
に、用紙搬送路中に配置される各用紙検知用センサから
の出力を相互に異なる周波数の変調信号として、共用の
センサハーネス線を介して伝送し、検知結果判定手段に
おいて信号中の周波数成分を解析して、前記各用紙検知
用センサの検知結果を判定する。

【００４０】それゆえ、センサハーネス線を共用して引
回しを簡略化し、センシングのための構成を簡略化する
ことができる。また、引回されるセンサハーネス線は、
＋，−の電源線と、センサ出力線との３本にまで削減す
ることができ、電波障害を引起こす可能性を小さくする
こともできる。

【００４１】また、本発明の画像形成装置は、以上のよ
うに、光学ユニットのスキャンの状況、装置外装の装着
状況または消耗品の装着状況の少なくとも何れか１つを
検知するために配置される各用紙検知用センサからの出
力を相互に異なる周波数の変調信号として、共用のセン
サハーネス線を介して伝送し、検知結果判定手段におい
て信号中の周波数成分を解析して、前記各用紙検知用セ
ンサの検知結果を判定する。

【００４２】それゆえ、センサハーネス線を共用して引
回しを簡略化し、センシングのための構成を簡略化する
ことができる。また、引回されるセンサハーネス線は、
＋，−の電源線と、センサ出力線との３本にまで削減す
ることができ、電波障害を引起こす可能性を小さくする
こともできる。

【００４３】さらにまた、本発明の画像形成装置は、以
上のように、前記検知結果判定手段を、高速フーリエ変
換によって各周波数成分のレベルを解析するフーリエ変
換回路とし、画像形成中や待機中は休止している画像処
理用の信号処理回路で実現する。

【００４４】それゆえ、共通のセンサハーネス線に多重
化されて伝送されているセンサの検知結果の判定のため
に、フィルタやコンパレータ等の新たな構成を設ける必
要はない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の考え方を説明するための図であり、本
発明の実施の一形態の画像形成装置におけるセンサ部分
の構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の実施の一形態の画像形成装置における
センサ部分の具体的構成を示すブロック図である。

【図３】図１および図２で示す画像形成装置における受
信回路の一構成例であるフィルタ回路のブロック図であ
る。

【図４】前記受信回路の動作を説明するための波形図で
ある。

【図５】各センサを用紙搬送路中に配置して、用紙検知
用センサとして用いた場合の画像形成部の概略的構成を
示すブロック図である。

【図６】前記図５で示すようにセンサを配置した場合
の、それらの検知結果を説明するための図である。

【図７】本発明の実施の他の形態の画像形成装置の構成
を示すブロック図である。

【図８】１つのセンサに関する従来技術の構成を示すブ
ロック図である。

【符号の説明】

１用紙カセット２呼込みローラ３レジストローラ４感光体５転写チャージャー６上定着ローラ７下定着ローラ８排紙ローラ９排紙トレイ１１デジタルシグナルプロセッサ（画像処理用の信
号処理回路）１２電荷結合素子（ＣＣＤ）１３画像処理回路１４アナログ／デジタル変換回路１５メモリ１６プリンタエンジン１７処理回路（検知結果判定手段）１８ゲートアレイＢ電源Ｃ１〜Ｃ６平滑コンデンサＣＭＰ１〜ＣＭＰ６コンパレータＦ１〜Ｆ６バンドパスフィルタＬセンサハーネス線Ｌ１＋の電源線Ｌ２ −の電源線Ｌ３センサ出力線ＬＤ発光ダイオードＯＳ発振回路Ｐ記録紙ＰＤフォトダイオードＲＥＣ受信回路Ｓ１給紙検知センサ（用紙検知用センサ）Ｓ２レジスト前検知センサ（用紙検知用センサ）Ｓ３レジスト後検知センサ（用紙検知用センサ）Ｓ４画像形成検知センサ（用紙検知用センサ）Ｓ５定着検知センサ（用紙検知用センサ）Ｓ６排紙検知センサ（用紙検知用センサ）ＴＲトランジスタ

フロントページの続き (72)発明者小倉淳二大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者高谷宏大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者植田末弘大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者國川憲英大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内Ｆターム(参考） 2H027 DA23 DA26 DA27 DC03 DC04 DC05 DC11 DC18 DE02 DE07 DE10 ED16 ED17 ZA09 3F048 AA02 AA04 AA05 AB01 BB09 BB10 9A001 BB06 DZ15 EZ05 GG10 JJ35 KK37 KK42 KZ32

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】用紙搬送路中に配置され、検知結果に対応
して、相互に異なる周波数の変調信号をそれぞれ出力す
る複数の各用紙検知用センサと、前記各用紙検知用センサで共用されるセンサハーネス線
と、前記センサハーネス線からの信号を入力し、その信号中
の周波数成分を解析して、各用紙検知用センサの検知結
果を判定する検知結果判定手段とを含むことを特徴とす
る画像形成装置。
【請求項２】光学ユニットのスキャンの状況、装置外装
の装着状況または消耗品の装着状況の少なくとも何れか
１つを検知するために配置され、検知結果に対応して、
相互に異なる周波数の変調信号をそれぞれ出力する複数
の各検知用センサと、前記各検知用センサで共用されるセンサハーネス線と、前記センサハーネス線からの信号を入力し、その信号中
の周波数成分を解析して、各検知用センサの検知結果を
判定する検知結果判定手段とを含むことを特徴とする画
像形成装置。
【請求項３】前記検知結果判定手段は、高速フーリエ変
換によって各周波数成分のレベルを解析するフーリエ変
換回路であり、画像処理用の信号処理回路で実現される
ことを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装
置。