JP2006306609A - 用紙検知装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 開口部ではなく袋状（凹形状部分）にしてゴミの進入を防ぐとともに、反射光を遮るのではなく、物体＝紙（原稿、転写紙）の直接反射を使用して、凹形状部分が小さくても反射型光センサからの反射光をなくして誤検知をしないようにする原稿又は転写紙搬送装置における検知装置を提供する。
【解決手段】 上下２枚のガイド板１、２で維持する搬送経路に原稿あるいは転写紙を通し、前記上方ガイド板側に原稿あるいは転写紙の先端位置又は後端位置を検知するための反射型光センサ４を有し、前記下方ガイド板に前記反射型光センサ４の光の逃げ形状部分である凹形状部分５を有する用紙検知装置において、前記凹形状部分５全域に前記反射型光センサ４からの光の反射を防止する光反射防止手段６を設ける。
【選択図】 図１

Description

本発明は、搬送される原稿、転写紙の先端位置や後端位置を反射型光センサにて検知する構成を備えた読み取り装置、給紙装置、或いはこれらを備えた画像形成装置に関する。

原稿画像読取り装置や画像形成装置に装備される原稿給紙（搬送）装置、転写紙給紙（搬送）装置にあっては、所定の搬送用のスペースを隔てて対向配置されたガイド板間に用紙を搬送する構成を備えると共に、搬送経路の所要箇所に用紙の通過を検知するための反射型光センサを装備して各種制御のための情報を得るようにしている。
各種機器の小型化の要請に応じて、２枚のガイド板間に形成される原稿又は転写紙（以下、用紙、という）の搬送経路は広く確保することができない。一方、用紙の通過を検知する反射型光センサは用紙が発光素子からのセンサ光を遮光することによって受光素子が用紙からの反射光を受光したときにオンし、遮光が解除されて受光素子が反射光を受光しなくなった時にオフするが、反射型光センサのオフ状態を確実に確保するには、発光素子から出射されるセンサ光が直近位置にある相手方のガイド板面に到達して反射して受光素子によって受光されることがないように、相手側のガイド板に開口部を設けなければならないことが知られている（例えば特許文献１乃至４参照）。
図１４は従来の用紙の通過を検知する検知装置を示す概略図である。用紙の送り位置を検知する場合、フィラー付きフォトインタラプタで検知するか又は反射型光センサ４で検出するのが一般的である。
フィラー付きフォトインタラプタの場合はフィラーの可動範囲を注意して設計する必要があり、またフィラー動作による信号チャタリングも注意しなければいけない。
送り速度が速いシステムの場合は反射型光センサの方が有利になる。反射型光センサを使用する場合では、用紙の先端を検知したときにセンサをオンし、用紙の後端が抜けたときにオフになるように装置を設計する。製品レイアウトが許されれば、光センサと対峙する搬送ガイド板に穴を空けて紙が抜けたときのセンサ光の反射を防止する。
図１４において、原稿又は転写紙（用紙）Ｐは上下のガイド板１、２で維持される搬送経路を通過し、原稿又は転写紙搬送ローラ３を通って次の工程へ進行する。上方のガイド板１には反射型光センサ４が配置される。この反射型光センサ４と対峙する下方ガイド板２に開口部２ａを明けて用紙Ｐが抜けたときのセンサ光の反射を防止するようにしている。
この場合、下方ガイド板２の開口部２ａはできるだけ大きく確保し、誤検知を回避するようにする。ここで、ブックスキャナの上に配置したシートスルー原稿搬送装置（ＤＦ）のような場合、搬送経路の下で読み取り光学系ミラーが移動するので、下方ガイド板２の開口部からのゴミ流入を嫌うため、下方ガイド板２に穴を明けてしまうと、スキャナに紙粉等のゴミが入り、読み取り画像に影響してしまう。
図１５は、他の検知装置を示す概略図であり、図１４の下方ガイド板２の下にベース７等を配置している。この従来例においては、光センサ４からベース７迄の距離をかなり遠ざけないと、光センサ４をオフできない。例えば、光センサ４の出射部から２０ｍｍを超えたところにベース７があればよいが、この場合には用紙の搬送のためのガイド板１、２を含む装置構成が大きくなってしまう。

特許文献１では、反射型光センサの提供を目的にしているが、反射板でセンサからの光を反射して、物体が反射光を遮ったときの受光量の変化を検出している。
特許文献２では、ラベルと台紙の境界をちゃんと識別できる技術を開示している。
特許文献３では、照射された光を反射する回帰反射板を使用して、センサ光には赤色光と赤外光を使用して、反射させた光行路を物体が遮断することで物体を検出する方式を開示している。
特許文献４では、両面の位置検出センサを単一のセンサで構成することを開示している。
特開平０７−２８０９５１号公報 特開平０９−２５７５６８号公報 実公平０６−００２３４８号公報 特開２００２−２７４７４７公報

しかしながら、上述したような従来技術においては、シートスルー原稿搬送装置（ＤＦ）での原稿位置センサのように、反射型光センサと対峙するガイド板の下側にブック型読み取り装置がある場合は、ガイド板に反射型光センサの作動を正常化するための前記開口部を設けると、開口部からの微小なゴミ・紙粉等によりブック型読み取り系に影響が出てしまう。
そこで、本発明は、搬送される用紙を検知するために搬送経路の一方のガイド板（壁部）に反射型光センサを配置する場合に、反射型光センサの発光素子からのセンサ光を通過させるために対向するガイド板（壁部）に開口部を設けるのではなく、当該部分に袋状部（凹形状部分）を設けてゴミの進入を防ぐとともに、反射光を遮るのではなく、物体＝紙（原稿、転写紙）の直接反射を使用して、凹形状部分が小さくても反射型光センサからの反射光をなくして誤検知をしないようにする用紙検知装置を提供することにある。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、上方ガイド板と下方ガイド板との間に形成される搬送経路内を搬送される用紙の先端位置又は後端位置を検知するための反射型光センサを前記上方ガイド板側に備え、前記下方ガイド板の板面には前記反射型光センサからのセンサ光を受ける凹形状部分を備えた用紙検知装置において、前記凹形状部分内全域に前記反射型光センサからのセンサ光の反射を防止する光反射防止手段を設けたことを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１において、前記光反射防止手段は、光反射率の低い黒色シートからなることを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１において、前記光反射防止手段は、前記下方ガイド板の凹形状部分内全域に形成した植毛処理部分である特徴とする。
請求項４の発明は、請求項１において、前記光反射防止手段は、前記凹形状部分全域に形成した前記反射型光センサ光の波長を吸収する色素もしくは吸収剤を混入した塗料であることを特徴とする。
請求項５の発明は、請求項１において、前記凹形状部分を有する前記下方ガイド板を、用紙の先端位置又は後端位置を検出するための前記反射型光センサ光の波長を吸収する色素もしくは吸収剤を混入した材料を用いた成型品としたことを特徴とする。
請求項６の発明は、請求項５において、前記下方ガイド板の色を黒色としたことを特徴とする。
請求項７の発明は、請求項２乃至６の何れか一項において、前記凹形状部分は、前記下方ガイド板に形成した穴の裏側に添設される別部材の光遮断部材からなり、該光遮断部材を前記下方ガイド板を固定する下方ガイド板固定部材と前記下方ガイド板との間で挟持したことを特徴とする。
請求項８の発明は、請求項７において、前記光遮断部材を前記下方ガイド板に固定する固定手段を設けることを特徴とする。

本発明によれば、搬送される用紙を検知する反射型光センサからの出射光の光路上に配置された凹形状部分内全域に反射型光センサ光の反射を防止する光反射防止手段を設けることで、外乱光に対しても影響の出ない、また、検知物が無いときの反射光をなくすことができ、誤動作の発生をなくすことができる用紙検知装置を得ることができる。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明による検知装置を示す概略図である。図１において、搬送される原稿又は転写紙（以下、用紙、という）Ｐは、上下のガイド板１、２間に形成される搬送経路を左から右へ通過し、搬送ローラ３を通って次の工程へ進行する。
上方のガイド板１には反射型光センサ４（発光素子４ａ、受光素子４ｂ）が配置される。この反射型光センサ４と対峙する下方ガイド板２の個所に逃げ形状部分である凹形状部分５を設けている。この凹形状部分５の底面に、用紙Ｐが発光素子４ａからのセンサ光の照射位置を抜けたときのセンサ光の反射を防止するように、反射防止シート６を貼り付ける。
図２は図１の凹形状部分を設けた下方ガイド板の構成を示す概略斜視図である。用紙の通紙方向は、矢印で示す方向である。下方ガイド板２は複数のガイドリブ２ａからなり、凹形状部分５は隣接するガイドリブ２ａ間に一体に設けられる。
凹形状部分５は袋状になっており、その底面に穴は形成されていない。このように、下方ガイド板２に光センサ４からの距離を長くするように凹形状部分５を設け、反射光を抑えるために底面に反射防止シート（図示せず）を貼り付けている。
図３は図１の凹形状部分の開口径が小さい場合を示す概略図である。図３において、その構成は図１と同一であるので同一部分に同一符号を付して、必要以外の説明は省略する。
図１のように構成したとしても、凹形状部分５の開口径を充分大きくとらないと、光センサ４のセンサ光（一般的には赤外光）の一部が凹形状部分５の内壁にて反射してこの光センサ４の受光素子４ｂに入ってしまう。すなわち、反射型光センサ４の発光素子４ａからのセンサ光が下方ガイド板の１部分（凹形状部分５の内壁）に当たって微量の光が受光部に入ってしまう（図３の矢印）。

図４は反射型光センサからの原稿距離と受光部（受光素子）の光量の関係をグラフで示す図である。原稿あるいは転写紙に相当する材質の紙と、反射型センサ間距離と紙からの反射光が受光部に入ってくる光量を図４に示している。これは擬似的に光センサの出力をアナログ電流値で測ったものである。
図４で示すように、搬送経路内を搬送される用紙は光センサ４の発光素子から近いところにあり、用紙がセンサを通過した後は、光センサ４は、その受光部光量がしきい値以下となることよりオフとなることができる。
したがって、図３の下方ガイド板２の凹形状部分５の内壁に当たった光センサ４の受光光量が図４中の楕円形で囲んで示す領域（遮断しきい値より大きい光量）にあると不具合になる。すなわち、反射型光センサ４からのセンサ光が下方ガイド板２の１部分に当たって微量の光が受光部に入る（戻る）と、受光部に入った光量により受光部電流がオフスレッシュ（遮断しきい値）より大きい場合、用紙通過後に光センサ４がオフできない。
図５は反射型光センサのヒステリシスをグラフで示す図である。図５に示すように、反射型光センサのヒステリシスのバラツキは、上下ガイド板１、２の（図１、図３）位置、光センサ４（図１、図３）の取り付け位置、又は光センサ４自体の特性バラツキ（図５）により発生してしまう。
このような反射型光センサ４のヒステリシス特性と感度のバラツキにより、用紙通過後に光センサ４がオフできない状態が発生する。このような不具合を回避するために、下方ガイド板２（図１、図３）に凹形状部分５を形成させ、この凹形状部分５の内側全面（底面、及び内壁）に反射型光センサ４からの光を反射させない反射防止手段６を入れる。
図６は下方ガイド板の凹形状部分のみを示す概略斜視図である。図７は光反射防止材を示す概略図である。図８は図７の光反射防止材を２枚に分割して示す概略図である。
上述したセンサ光反射防止手段の１つの構成例として、図６乃至図８において、下方ガイド板２（図１、図３）の凹形状部分５の底面に反射防止シート６を貼るのみならず、内壁に光反射率の低い黒色シート６ａを粘着材６ｂあるいは接着剤等で固定する。
光反射率の低いシートは、例えば、植毛処理を施した黒色シートであり、センサ遮断しきい値を下回るような材質を選択する。反射防止手段として反射率の低いシートを使用するので、手軽に反射光を抑えることができる。

図９は図２と同様な図１の凹形状部分を設けた下方ガイド板の構成を示す概略図である。下方ガイド板２は複数のガイドリブ２ａからなり、凹形状部分５は隣接するガイドリブ２ａ間に一体に設けられる。
また、上述したセンサ光反射防止手段６の他の構成例として、下方ガイド板２の凹形状部分５の内壁に直接植毛処理を施す。これも材料・色の選択にあたり、センサ光を当てた場合にセンサ遮断しきい値を下回るように実施すればよい。反射防止手段を直接部品（凹形状部分５）に処理するので、貼り付けるような作業を行うこともなく、また貼り付け品質の確認も行う必要がない。
また、別な手段としては、下方ガイド板２の凹形状部分５の内面全域に反射型光センサ４（図１、図３）光の波長を吸収する色素もしくは吸収剤を混入した塗料を塗布することもできる。
一般的に反射型光センサは赤外光の波長領域の発光素子を使用している。したがって、赤外光波長に対して吸収性のある色素あるいは吸収剤を混入した塗料を塗布すると効果がある。
上述した反射防止手段では下方ガイド板２に２次的な加工（貼り付け、植毛処理、塗料塗布）が発生してしまう。これを避けるために、凹形状部分を有する下方ガイド板の製造時、反射型光センサのセンサ光波長を吸収する色素あるいは吸収剤を混入して成型する。
前述した貼り付け、植毛処理、色素あるいは吸収剤混入では、下方ガイド板（図１、図３）の材質はＭｏ（モリブデン）でもＰｒ（プラセオジウム）でもよいが、色素あるいは吸収剤混入材料の成型ではＭｏの部品に限る。このように、下方ガイド板成型時に反射を抑える材料を混ぜることで、部品に対して２次加工を行わなくてよい。
また、上記の色素あるいは吸収剤混入材料の成型では赤外光の反射を低減できるが、使用状況により外乱光が入る可能性がある（装置のレイアウト上、読み取りの光源・装置外の照明等が入ることもある）。そこで、赤外光・可視光の反射を防止するために、前述した下方ガイド板の材料色を黒とする。下方ガイド板の色を黒とすることで、外乱光に対しても影響の出ない用紙検知装置とすることができる。

図１０は下方ガイド板の凹形状部分を下方ガイド板と別部材で構成する実施の形態を示す概略図（分解斜視図）である。前述した下方ガイド板の材料色を黒とすると、外観あるいは内観（ユーザがメンテナンスするために開けることができる場所）に該当する下方ガイド板の場合にデザイン的な障害が発生するかもしれない。
そこで、下方ガイド板２のガイド部分２ｂと反射型光センサ（図示せず）の逃げ（凹形状部分）８を別部材にし、凹形状部分８を光遮断部材とする。別部材の凹形状部分８は、下方ガイド板２に設けた穴２ｃ内に位置する様に構成する。凹形状部分８は、筒状部８ａと、ツバ部８ｂとから構成してもよい。また、この光遮断部材８の保持を下方ガイド板２とこの下方ガイド板２を固定する下方ガイド板固定部材（ベース）７の間で挟持するような形状にする。
こうすることで、下方ガイド板２の材質は従来どおりでよく、光遮断部材８の製造には反射型光センサの発光波長を吸収する色素あるいは吸収剤を混入して色を黒で成型すれば光センサの受光部への余計な反射光を防止できる。
また、２つ部材にして光反射防止手段を下方ガイド板２とは別構成とすれば、光遮断部材８に対して黒シート、植毛処理、塗料塗布および波長吸収剤混入材料による成型を行うこともできる。また、光反射防止手段を下方ガイド板とは異なる部材とすることで、下方ガイド板のデザイン色に捉われることなく、反射光を抑えることができる。

図１１は光遮断部材を下方ガイド板に固定する固定手段を説明する平面図である。図１２は図１１の固定手段を示す側面図である。図１３は凹形状部分を示す側面図及び凹形状部分の底面図である。
図１０の光遮断部材８の保持には、下方ガイド板を固定する部材（ベース・ステー板金等）が必要となる。固定する部材がない場合には、成型した光遮断部材８を下方ガイド板２に締結する。
図１１乃至図１３に示すように、下方ガイド板２側の２箇所に爪２ｃを設け、光遮断部材８側に爪２ｃを通すための切り欠き部分８ｃを設ける。こうすれば、光遮断部材８の切り欠き部分８ｃに爪２ｃを合わせて押し込めば容易に２部材を締結することができる。
このように、下方ガイド板自体に剛性を持たせていて、下方ガイド板を固定するベース部材を廃止できる場合、センサ光反射防止手段を下方ガイド板に固定する。２部材とした光反射防止手段間の締結を行うことで、他の部材による保持を必要とすることなく下方ガイド板のレイアウトを作ることができる。

本発明による検知装置を示す概略図である。 図１の凹形状部分を設けた下方ガイド板の構成を示す概略図である。 図１の凹形状部分が小さい場合を示す概略図である。 反射型光センサからの原稿距離と受光部の光量の関係をグラフで示す図である。 反射型光センサのヒステリシスをグラフで示す図である。 下方ガイド板の凹形状部分のみを示す概略斜視図である。 光反射防止材を示す概略図である。 図７の光反射防止材を２枚に分割して示す概略図である。 図２と同様な図１の凹形状部分を設けた下方ガイド板の構成を示す概略図である。 下方ガイド板の凹形状部分を下方ガイド板と別部材で構成する実施の形態を示す概略図である。 光遮断部材を下方ガイド板に固定する固定手段を説明する平面図である。 図１１の固定手段を示す側面図である。 凹形状部分を示す側面図、及び底面図である。 従来の原稿又は転写紙の通過を検知する検知装置を示す概略図である。 構造上制約がある場合の、図１４と同様な従来の原稿又は転写紙の通過を検知する検知装置を示す概略図である。

符号の説明

１ 搬送経路（上方ガイド板）、２ 搬送経路（下方ガイド板）、２ｂ ガイド部分、２ｃ 爪（固定手段）、４ 反射型光センサ、５ 凹形状部分（光遮断部材）、５ａ 光反射防止材、６ 光反射防止シート、７ 下方ガイド板固定部材、８ 光遮断部材、８ｃ 切り欠き部分

Claims (8)

1. 上方ガイド板と下方ガイド板との間に形成される搬送経路内を搬送される用紙の先端位置又は後端位置を検知するための反射型光センサを前記上方ガイド板側に備え、前記下方ガイド板の板面には前記反射型光センサからのセンサ光を受ける凹形状部分を備えた用紙検知装置において、前記凹形状部分内全域に前記反射型光センサからのセンサ光の反射を防止する光反射防止手段を設けたことを特徴とする用紙検知装置。
2. 前記光反射防止手段は、光反射率の低い黒色シートからなることを特徴とする請求項１記載の用紙検知装置。
3. 前記光反射防止手段は、前記下方ガイド板の凹形状部分内全域に形成した植毛処理部分である特徴とする請求項１記載の用紙検知装置。
4. 前記光反射防止手段は、前記凹形状部分全域に形成した前記反射型光センサ光の波長を吸収する色素もしくは吸収剤を混入した塗料であることを特徴とする請求項１記載の請求項１記載の用紙検知装置。
5. 前記凹形状部分を有する前記下方ガイド板を、用紙の先端位置又は後端位置を検出するための前記反射型光センサ光の波長を吸収する色素もしくは吸収剤を混入した材料を用いた成型品としたことを特徴とする請求項１記載の用紙検知装置。
6. 前記下方ガイド板の色を黒色としたことを特徴とする請求項５記載の用紙検知装置。
7. 前記凹形状部分は、前記下方ガイド板に形成した穴の裏側に添設される別部材の光遮断部材からなり、該光遮断部材を前記下方ガイド板を固定する下方ガイド板固定部材と前記下方ガイド板との間で挟持したことを特徴とする請求項２乃至６のいずれか１項記載の用紙検知装置。
8. 前記光遮断部材を前記下方ガイド板に固定する固定手段を設けることを特徴とする請求項７記載の用紙検知装置。

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