JPH0470503A - 用紙等の大きさの判別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 技術分野 この発明は、＊写機で用いられる原稿サイズ判別装置で
代表される。用紙等の大きさの判別装置に関する。

従来技術とその問題点 複写機に設けられる従来の原稿サイズ判別装置には、第
１６図に示すような光電センサを用いてブレスキャンす
るタイプと、第１７図に示すように複写機の上蓋に近接
スイッチ等を内蔵するタイプとがある。

第１６図において、複写機５０の内部に可動アーム５３
が設けられ、このアーム５３に多数の反射形光電センサ
５４が取付けられている。複写動作の前に可動アーム５
３が移動して光電センサ５４によってガラス板５１上の
原稿が走査され（プレスキャン）、このときの光電セン
サ５４の出力信号に基づいて原稿のサイズか判別される
。このタイプのものは多種類の原稿サイズの判別が可能
であるという利点をもつが、可動部があるために装置全
体が大きくなりその機構も複雑となる。プレスキャンが
必要であるためにその時間がロスタイムとなり、迅速な
複写ができないという問題点がある。

第１７図において、複写機５０の上蓋５２に複数の近接
スイッチ（たとえばフォトマイクロ◆センサ等）５５が
内蔵されている。ガラス板５１の上に原稿が置かれ上Ｍ
５２が閉じられると、各近接スイッチ５５がその近接ス
イッチの取付場所における原稿の有無を検出し、複数の
近接スイッチ５５の検出信号に基づいて原稿サイズが判
定される。このタイプのものは第１６図に示すプレスキ
ャン・タイプに比べて省スペース化を図ることができる
という利点をもっている。しかしながら、センサが上蓋
に配置されているために上蓋なしでは原稿サイズを判別
できない、自動給紙（Ａ　Ｄ　Ｆ　−Ａｕｔｏ　Ｄｒｉ
ｖｅＦｅｅｄ）機能をもった複写機には適用できない、
センサにわずかの凹凸でもあればそれによる押圧跡か原
稿に残る。原稿サイズ・よりもコピー用紙サイズの方か
大きい場合には原稿によって隠れないセンサの影がコピ
ー用紙に写ってしまう等の問題点かある。

さらに、複写機で用いられる原稿（用紙）サイズには、
我国において最も一般的な日本工業規格Ａ列およびＢ列
の他に、米国等で用いられるサイズをインチで表現した
系列がある。これらの系列では用紙の大きさがそれぞれ
異なるので、系列ごとにサイズ判別装置を開発ないしは
製造しなければならないという煩雑さがある。

発明の概要 発明の目的 この発明は小型でかつ高速応答性をもち、上蓋なしても
検出が可能で、さらに異なる用紙サイズ系列間で共用す
ることが可能な用紙等の大きさ判別装置を提供するもの
である。

発明の構成２作用および効果 この発明による用紙等の大きさの判別装置は。

２つの異なる系列の用紙の大きさの判別に共用可能な装
置である。これらの２系列は相互にほぼ同程度の幅およ
び長さをもつ複数種類の異なる大きさの用紙を含んでい
る。この発明による用紙等の大きさ判別装置は、複数の
光ビームを、２系列の相互に対応する用紙については同
一の判別信号が得られかつ種類の異なる用紙については
異なる判別信号が得られるような異なる場所に投射する
マルチビーム光源、上記複数の光ビームに関する判別す
べき用紙からの複数の反射光ビームをそれぞれ受光する
ための複数の受光素子、ならびに上記複数の反射光ビー
ムを対応する上記受光素子に導く結像光学系を備え２上
記受光素子から出力される受光信号の組合せに基づいて
、系列に応じて。

用紙の種類を表わす判別信号を得るようにしたことを特
徴とする。

上記２系列にはたとえば２日本工業規格ＡおよびＢ列と
１インチ仕様のインチ系列とがある。

この発明によると、マルチビーム光源、複数の受光素子
および結像光学系を集積化することができ、しかも可動
部を持たないから小型化を図ることかできる。また、プ
レスキャン動作が不誓であるから高速応答性をもつ。さ
らに、この発明の判別装置を複写機に適用した場合には
上蓋に設ける必要がないので、上蓋なしでも用紙の大き
さの判別が可能であり、自動給紙機能をもった複写機に
も適用可能であるとともに、抑圧跡が残ったり。

影が写ったりする問題もない。

さらにこの発明によると、異なる２系列の用紙サイズの
両方に適用することができるので、系列ごとに判別装置
を用意する必要がない。

上記マルチビーム光源を１発光素子と、この発光素子の
出射光を複数に分割しかつそれぞれ異なる方向に偏向さ
せる複数のオフアキシス・フレネル・レンズを含むオフ
アキシス・フレネル・レンズ・アレイとから構成するこ
とができる。このような構成とすることにより、マルチ
ビーム光源を小型化することが可能となる。

実施例の説明 以下この発明を複写機で用いられる原稿サイズ判別装置
に適用した実施例について詳述する。

この実施例は１日本工業規格Ａ列およびＢ列（以下、Ｊ
ＩＳ系列という）の原稿サイズの判別と米国等で用いら
れるインチを単位として表示される（以下１インチ系列
という）原稿サイズの判別とに共用される原稿サイズ判
別装置に関するものである。

第１図において、複写機１０の内部の適所に原稿サイズ
判別用フォトセンサ２０が配置されている。

複写機１０はその上面がガラス板１１で覆われ、このガ
ラス板ｌｌ上の所定位置（後述するように片合せとセン
タ合せとがある）に１種々のサイズの複写すべき原稿１
２が置かれる。フォトセンサ２０はガラス板１１上の原
稿１２が置かれる場所内の異なる位置Ｐ　　、Ｐ　　、
Ｐ　　、Ｐｄに向って複数（この実施ｂｃ 例では４個）の光ビームを投射し、そのガラス板１１ま
たは原稿１２からの反射光を受光することによって、原
稿サイズを判別する。または判別のだめの検知信号を出
力する。

原稿サイズ判別用フォトセンサ２０の構成例が第２図に
示されている。フォトセンサ２０はケース２９を有し、
このケース２９内にマルチビーム光源２１゜結像レンズ
２２および受光素子アレイ２３か配置、固定されている
。マルチビーム光源２１は　発光素子、たとえば赤外光
を含む光を発生する発光ダイオード２４と、その上方に
配置され２発光ダイオード２４の出射光を４つの光ビー
ムに分け、これらの光ビームをコリメートした上でそれ
ぞれ異なる位置に向けて投射するオフアキシスφマイク
ロ・フレネル・レンズ・アレイ２５とから構成される。

受光素子アレイ２３は多くの受光素子を備えている。

この実施例では４個の受光素子のみが用いられる。もち
ろん受光素子アレイ２３には使用する個数の受光素子の
みを配列してもよいのはいうまでもない。結像レンズ２
２は、後述するように、上記投射光ビームの主に原稿１
２からの拡散反射光（乱反射光）を対応する受光素子上
に結像させるだめのものである。ケース２９の上面には
、マルチビーム光源２１および結像レンズ２２の上方の
位置にそれぞれ可視光カットフィルタ２６．２７が設け
られている。この実施例では原稿サイズ判別のために赤
外光か用いられる。

オフアキシス・マイクロ・フレネル・レンズ・アレイ２
５の構成例が第３図に示されている。このレンズ・アレ
イ２５は複数個（この実施例では４個）のオフアキシス
・マイクロ・フレネル・レンズ（以下オフアキシスＭＦ
Ｌと略す）２５ａ。

２５ｂ　、　２５ｃ　、　２５ｄを所定配置に配列した
ものである。オフアキシスＭＦＬは第６図に示すように
。

そこに形成された不等間隔グレーティングの形状に応じ
て入射光ビームを所望の方向に偏向するとともに、拡散
光をコリメートする（コリメート光を集光することもて
きる）機能をもつものである。このようなオフアキシス
ＭＦＬ２５ａ〜２５ｄは、マイクロ・フレネル・レンズ
の一部を切取ったグレーティング・パターンをもつ。第
３図に示すオフアキシスＭＦＬアレイ２５を用いて２発
光素子２４の出射光ビームを４つに分割しかつコリメー
トして、ビーム・スポットＰ、Ｐｂ、Ｐｏ。

Ｐｄをガラス板１１上の第４図に示すような位置につく
ることができる。

第４図、第５図および第７図から第１０図は上記のフォ
トセンサ２０を用いて片合せタイプの原稿サイズを判別
するための原理を示すものである。

上述したように１発光素子２４から出射された広がる光
はオフアキシスＭＦＬアレイ２５によって４つの光ビー
ムに分割され、かつコリメートされて、適当な面積のビ
ーム・スポットＰ　　−Ｐｄをもってガラス板１１また
は原稿１２に照射される。

原稿１２に照射された光は、第７図に示すように、原稿
１２によって拡散的に反射される。すなわち、原稿１２
上のスポットの輝度はどの方向からみてもほぼ一定であ
る。これに対して、ガラス板１１の表面および裏面にお
ける反射は鏡面反射に近く、第８図に示すように、入射
角αと等しい反射角αをもつ反射光（正反射光）の成分
が大きくなる。

受光素子アレイ２３は、第５図に示すように、ガラス面
１１からの正反射光を受光しない位置に配置される。こ
れにより、受光素子アレイ２３０４個の受光素子ＰＤ　
　−ＰＤｄは原稿１２からの拡散光を検出できることに
なる。

結像レンズ２２は、原稿１２からの微弱な拡散光を集光
し、各ビーム・スポットＰ、Ｐｂ、Ｐｏ。

Ｐ、からの拡散反射光を受光素子アレイ２３のそれぞれ
対応する受光素子ＰＤ　　、ＰＤｂ、ＰＤｏ。

ＰＤ、上に結像させる働きをする。

この実施例では、第９図に示されるように、サイズが判
別されるべき原稿はその隣り合う２辺が、ガラス板１１
の所定の隣り合う２辺に沿うように配置される。このよ
うな原稿の配置を片合せという。ＪＩＳ系列の原稿に関
しては、第９図に鎖線で示すように、Ｂ５．Ｂ５Ｒ，Ａ
４．Ａ４Ｒ。

Ｆｏｌｉｏ　、　　Ｂ　４およびＡ３の７種類の原稿サ
イズが判別される。Ｂ５ＲとＡ４Ｒは他のＡ４−Ａ３と
は縦と横の配置か逆になっている。ＦｏｌｉｏはＡ４の
原稿と同じ幅をもちかつ長さが若干長いものである。イ
ンチ系列の原稿に関しては、第９図にずれもインチ）の
６種類の原稿サイズが判別の対象となる。これらＪＩＳ
系列とインチ系列の各サイズの原稿は、第１０図に表の
形で示すように、相互にほぼ同程度の幅および長さをも
つものが対応している。ただし、ＪＩＳ系列のＢ５Ｒに
対応する大きさのものはインチ系列には無い。

この実施例では４つの光ビーム・スポットＰ　　−Ｐ、
からの拡°散反射光を用いて、ＪＩＳ系列の７種類また
はインチ系列の６種類の原稿サイズの判別が可能である
。これらの各サイズの原稿との関係で各ビーム・スポッ
トＰ　　−Ｐｄが第９図に示すような位置に形成される
ようにマルチビーム光源２１が調整される。

第１０図は置かれた原稿のサイズと、原稿からの拡散反
射光を受光する受光素子ＰＤ　　−ＰＤｄの出力との関
係を示すものである。受光素子ＰＤ。

〜ＰＤｄの受光信号はそれぞれ適当なしきい値でレベル
弁別され、ＬレベルまたはＨレベルの２値信号に変換さ
れる。Ｌレベルは原稿を検知していない状態を、Ｈレベ
ルは原稿を検知している状態をそれぞれ表わす。４個の
受光素子ＰＤ　　〜ＰＤｄの出力信号のレベルの組合せ
に応じてこれらの原稿サイズが判別されることが容易に
理解できよう。原稿の判別処理は論理回路またはＣＰＵ
によって行なうことがてきる。Ａ５サイズおよび５−×
８−サイズの原稿は受光素子ＰＤ　　〜２２　　　　　
　　　　　　　　　ａ ＰＤ、の出力信号のみでは原稿なしの場合と識別できな
いが、原稿なしの場合には複写機の蓋が閉じられないこ
と、または原稿なしの場合にはコピー実行ボタンが押さ
れないことから、蓋の開閉検知信号またはコピー実行ボ
タンの押下入力信号との組合せによってＡ５サイズの判
別が行なえる。

このようにこの発明では、一種類のフォトセンサ２０を
用いて、ＪＩＳ系列とインチ系列の両方の原稿サイズの
判別が可能であるから、このフォトセンサをＪＩＳ系列
の用紙を用いる複写機にも使用できるし２インチ系列の
用紙を用いる複写機にも使用できるし、さらにＪＩＳ系
列とインチ系列の両方の用紙を用いることのできる複写
機にも利用可能である。

上述したオフアキシスＭＦＬアレイ２５は種々の方法に
よって作製することができる。たとえば。

電子ビーム描画法により電子ビーム・レジスト上にオフ
アキシスＭＦＬアレイのパターンを描画し、電子ビーム
・レジストを現像する。このようにして得られた電子ビ
ーム・レジスト残膜によるオフアキシスＭＦＬアレイφ
パターンから電鋳法、転写法等によりスタンバを作成す
る。このスタンパを用いて樹脂成形法等によりオフアキ
シスＭＦＬアレイを安価に多数複製することが可能とな
る。

マルチビーム光源の投光用レンズとしてはオフアキシス
ＭＦＬアレイのみならず、平凸レンズ・アレイや非球面
レンズ・アレイを用いることもできる。これらのレンズ
・アレイは金型等を用いて成形可能である。

第１１図から第１５図はセンサ合せの原稿配置に適した
実施例を示すものである。すなわち、すべての原稿は　
その中心線（幅方向の中心を通る線）がガラス板１１の
中心線ＣＬに一致し、かつ原稿の一端がガラス板１１の
一端にそうように配置される。この実施例ではＪＩＳ系
列の原稿サイズとしてＡ５がさらに加えられている。Ａ
５サイズに対応するインチ系列の原稿サイズはない。

この実施例では、マルチビーム光源２１から６本の光ビ
ームが出射され、第１４図にＰ、Ｐｂ。

Ｐ　　、Ｐ　　、Ｐ　　およびＰ、で示す位置にビーｃ
　　　　　　ｄ　　　　　　ｅ ム・スポットが形成される。これらのビーム・スポット
Ｐ　　−Ｐ　ｒを形成するために用いられるオフアキシ
スＭＦＬアレイ２５の一例が第１３図に示されている。

第１１図および第１２図から分るように。

これらのビーム°スポットＰ　・　Ｐｂ・　Ｐｏ・Ｐ　
　、Ｐ　　およびＰｆからの拡散反射光は結像しｄ　　
　　　　ｅ ンズ２２によりそれぞれ受光素子ＰＤ、ＰＤ、。

ＰＤ　　、ＰＤ　　、ＰＤ　　およびＰＤｒ上に結像さ
ｃ　　　　　　　ｄ　　　　　　　ｅ れ、かつこれらの受光素子によってそれぞれ受光される
。

受光素子ＰＤ　　−ＦＤ、の受光信号をそれぞれ適当な
しきい値でレベル弁別することにより得られる２値信号
の組合せと各種原稿サイズとの関係が第１５図に示され
ている。これにより、ＪＩＳ系列については８種類の１
インチ系列については６種類の原稿サイズの判別か可能
となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は複写機内に原稿サイズ判別用フォトセンサが内
蔵されている様子を示す一部切欠き斜視図である。 第２図は原稿サイズ判別用フォトセンサの構成を示す一
部切欠き拡大斜視図である。 第３図から第１０図は片合せ原稿のサイズを判別するだ
めの実施例を示している。 第３図はオフアキシス・マイクロ・フレネル・レンズ・
アレイを示す平面図である。 第４図および第５図は投光、受光光学系の構成を示すも
ので、第４図は平面図、第５図は側面図である。 第６図はオフアキシス・マイクロ費フレネル・レンズの
作用を示す斜視図である。 第７図は原稿面からの拡散反射の様子を示す図、第８図
はガラス面からの正反射の様子を示す図である。 第９図はビーム・スポット位置と各種原稿サイズとの関
係を示す図である。 第１０図は受光素子の出力信号に基づく原稿サイズ判別
論理を示すものである。 第１１図から第１５図はセンタ合せ原稿のサイズを判別
するための実施例を示している。 第１１図および第１２図は投光、受光光学系の構成を示
すもので、第１１図は平面図、第１２図は側面図である
。 第１３図はオフアキシス・マイクロ・フレネル・レンズ
・アレイを示す平面図である。 第１４図はビーム・スポット位置と各種原稿サイズとの
関係を示す図である。 第１５図は受光素子の出力信号に基づく原稿サイズ判別
論理を示すものである。 第１６図および第１７図は従来例を示す斜視図である。 ｌＯ・複写機。 １１・・・ガラス板。 １２・・原稿。 ２０・・原稿サイズ判別用フォトセンサ２１・・マルチ
ビーム光源。 ２２・・・結像レンズ。 ２３・・受光素子アレイ。 ２４・・発光素子。 ２５・・・オフアキシス・マイクロ・ フレネル・レンズ・アレイ。 ２５ａ〜２５ｆ・・・オフアキシス・マイクロ・フレネ
ル・レンズ。 ｐｐ　　−ｐＤ、・・・受光素子 ａ ｐ　　−Ｐｒ・・・投射光ビーム弓ポ・ソト。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）２つの異なる系列の用紙の大きさの判別に共用可
   能な装置であり、これらの２系列は相互にほぼ同程度の
   幅および長さをもつ複数種類の異なる大きさの用紙を含
   んでおり、複数の光ビームを、２系列の相互に対応する
   用紙については同一の判別信号が得られかつ種類の異な
   る用紙については異なる判別信号が得られるような異な
   る場所に投射するマルチビーム光源、上記複数の光ビー
   ムに関する判別すべき用紙からの複数の反射光ビームを
   それぞれ受光するための複数の受光素子、ならびに 上記複数の反射光ビームを対応する上記受光素子に導く
   結像光学系を備え、 上記受光素子から出力される受光信号の組合せに基づい
   て、系列に応じて、用紙の種類を表わす判別信号を得る
   ようにした、 用紙等の大きさの判別装置。
2. （２）上記２系列が、日本工業規格ＡおよびＢ列と、イ
   ンチ仕様のインチ系列とである、請求項（１）に記載の
   用紙等の大きさの判別装置。
3. （３）上記マルチビーム光源が、発光素子と、この発光
   素子の出射光を複数に分割しかつそれぞれ異なる方向に
   偏向させる複数のオフアキシス・フレネル・レンズを含
   むオフアキシス・フレネル・レンズ・アレイとから構成
   される請求項（１）または（２）に記載の用紙等の大き
   さの判別装置。