紙検知センサおよび紙検知方法
【課題】簡易な構造であり、簡易な方法で紙の検知が可能な紙検知センサおよび紙検知方法を提供する。
【解決手段】紙検知センサは、紙検知エリアにフォトレジスタ１１ａ、１１ｂが配置されており、前記フォトレジスタ１１ａ、１１ｂの抵抗値の変化にもとづいて紙の有無を検知する手段を備えた紙検知センサにおいて、前記紙検知エリアの幅が、前記紙が前記紙検知エリアに進入する時に占有する幅以上であり、前記紙検知エリア内の、あらかじめ決められた一つの基準位置より、前記紙の進入方向に対しほぼ垂直方向の一方の端部に渡って、第１のフォトレジスタ１１ａが配置されており、前記基準位置より、前記紙の進入方向に対しほぼ垂直方向の他方の端部に渡って、前記第１のフォトレジスタ１１ａとは独立して、第２のフォトレジスタ１１ｂが配置されている。
【解決手段】紙検知センサは、紙検知エリアにフォトレジスタ１１ａ、１１ｂが配置されており、前記フォトレジスタ１１ａ、１１ｂの抵抗値の変化にもとづいて紙の有無を検知する手段を備えた紙検知センサにおいて、前記紙検知エリアの幅が、前記紙が前記紙検知エリアに進入する時に占有する幅以上であり、前記紙検知エリア内の、あらかじめ決められた一つの基準位置より、前記紙の進入方向に対しほぼ垂直方向の一方の端部に渡って、第１のフォトレジスタ１１ａが配置されており、前記基準位置より、前記紙の進入方向に対しほぼ垂直方向の他方の端部に渡って、前記第１のフォトレジスタ１１ａとは独立して、第２のフォトレジスタ１１ｂが配置されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙検知センサおよび紙検知方法に関し、詳しくは、簡易な構造であり、簡易な方法で紙の検知が可能な紙検知センサおよび紙検知方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタまたはスキャナ等の画像形成装置や画像読取装置は、紙を画像形成または読取領域に搬送し、該領域において、紙上に画像形成を行ったり、紙上の文字や図，画像から画像を読み取る。紙を前記領域に搬送する際、紙検知センサによって、画像形成装置や画像読取装置に紙の大きさや位置を認識させた後に、紙への画像形成や紙からの画像読取がなされるのが一般的である。図１０は従来の紙検知センサの一例を示したものである。
【０００３】
紙検知センサ１０１は、光源１０２、投光レンズ１０３、グレーティング１０４、受光レンズ１０９、光検知素子１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃとから構成されている。前記光源１０２は光１０５を発し、該光１０５は前記投光レンズ１０３を介して前記グレーティング１０４にて３本の光１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃに分割され、紙１０６に対する検知ポイント１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃへ照射される。次いで、前記検知ポイント１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃからの反射光１０８ａ，１０８ｂ，１０８ｃが、前記受光レンズ１０９を介して前記光検知素子１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃへ照射される。
【０００４】
この時、検知ポイントから発せられる反射光の有無，本数を検知することにより、紙の有無，大きさ，位置を検知することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−５８５１１号公報
【発明の概要】
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記の紙検知センサにおいて紙の大きさを検知しようとした場合、検知する紙の大きさをあらかじめ予測した上で、検知ポイントを配置する必要がある。よって実質、工業規格に沿った大きさの紙しか検知することができず、また、紙の大きさと並行して、給紙される際の傾きも検知しようとすると、検知ポイントを複雑に配置する必要が生じる。このため、紙検知センサは非常に複雑な構造となってしまう。
【０００８】
そこで、本発明は上記のことを鑑みて、簡易な構造であり、簡易な方法で紙の検知が可能な紙検知センサおよび紙検知方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記問題点を解決するために、本発明の紙検知センサは、紙検知エリアにフォトレジスタが配置されており、前記フォトレジスタの抵抗値の変化にもとづいて紙の有無を検知する手段を備えた紙検知センサにおいて、前記紙検知エリアの幅が、前記紙が前記紙検知エリアに進入する時に占有する幅以上であり、前記紙検知エリア内の、あらかじめ決められた一つの基準位置より、前記紙の進入方向に対しほぼ垂直方向の一方の端部に渡って、第１のフォトレジスタが配置されており、前記基準位置より、前記紙の進入方向に対しほぼ垂直方向の他方の端部に渡って、前記第１のフォトレジスタとは独立して、第２のフォトレジスタが配置されていることを特徴としている。
【００１０】
また、本発明の紙検知センサは、前記紙検知エリアが、前記紙の進入方向に沿って複数配置されていることが好ましい。
【００１１】
また、本発明の紙検知センサは、前記フォトレジスタの、前記紙の進入方向に対してほぼ垂直方向である幅方向の単位長さあたりの抵抗値が、前記フォトレジスタに照射される光が前記紙で遮蔽されている状態において均一であることが好ましい。
【００１２】
また、本発明の紙検知センサは、前記フォトレジスタに、固定抵抗器が並列に接続されていることが好ましい。
【００１３】
また、本発明によれば、紙検知センサに配置された前記第１および第２のフォトレジスタの抵抗値の変化にもとづいて、前記紙の有無、大きさ、進入位置または傾きを検知することを特徴とする紙検知方法が提供される。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように、本発明に係る紙検知センサは、所定の位置に第１と第２のフォトレジスタを配置することによって構成されているため、構造が簡易である。また、フォトレジスタの抵抗値の変化にもとづいて紙を検知するため、簡易な方法で紙の検知が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る紙検知センサが設置された紙トレー、該紙検知センサに光を照射させるための光源および該紙トレーと該光源が接続された画像形成装置の外観斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る紙検知センサの光検知素子部の構成を模式的に示すためのもので、同図（Ａ）は上面図、同図（Ｂ）は断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る紙検知センサの紙検知エリアに、長方形の紙が垂直に進入した場合について説明するための模式図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る紙検知センサの紙検知エリアに、長方形の紙が斜めに進入した場合について説明するための上面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る紙検知センサの紙検知エリア上を、長方形の紙が斜めに通過した場合のフォトレジスタの抵抗値の変化を示した模式グラフである。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る紙検知センサの紙検知エリアに、長方形の紙が垂直に進入した場合について説明するための上面図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る紙検知センサの構成を模式的に説明するためのもので、同図（Ａ）は紙検知センサの光検知素子部の模式図、同図（Ｂ）はその回路図である。
【図８】本発明による紙検知センサの光検知素子部の変形例の構成を模式的に示す上面図である。
【図９】本発明による紙検知センサの光検知素子部の他の変形例の構成を模式的に示す上面図である。
【図１０】従来の紙検知センサを模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に本発明に係る紙検知センサの実施形態について、図１〜図９を参照しながら説明する。なお、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、上下左右等の位置関係は、図面の位置関係に基づくものとする。
【００１７】
《第１の実施形態》
図１は、本発明の第１の実施形態に係る紙検知センサが設置された画像形成装置の外観斜視図である。なお、前記紙検知センサは、フォトレジスタを備えた光検知素子と、該フォトレジスタの抵抗値の変化を検出する検出器と、該検出器からの検出信号を用いて所定の演算式により演算処理を行う信号処理装置を有している。図１においては、前記紙検知センサの前記検出器と前記信号処理装置は図示せず省略している。
【００１８】
図２は、本発明の第１の実施形態に係る紙検知センサの光検知素子部の構成を模式的に示すためのもので、同図（Ａ）は上面図、同図（Ｂ）は断面図である。
【００１９】
図３は、本発明の第１の実施形態に係る紙検知センサの紙検知エリアに、長方形の紙が垂直に進入した場合について説明するための模式図である。同図（Ａ）は紙検知エリアに紙が進入していない状態を示した上面図である。同図（Ｂ）は紙検知エリアに紙が垂直に進入した状態を示した上面図である。同図（Ｃ）は紙検知エリア上を紙が通過した場合のフォトレジスタの抵抗値の変化を、横軸を時間ｔ，縦軸を抵抗値Ｒとして示したグラフである。
【００２０】
図４は、本発明の第１の実施形態に係る紙検知センサの紙検知エリアに、長方形の紙が斜めに進入した場合について説明するためのものである。
【００２１】
図５は、図４に記載した場合のフォトレジスタの抵抗値の変化を示したものであり、横軸を時間ｔ，縦軸を抵抗値Ｒとして示したグラフである。
【００２２】
以下に、図１を参照しながら、紙検知センサが設置された画像形成装置について説明する。
【００２３】
画像形成装置１の給紙口２に接続された紙トレー３上に、紙検知センサの光検知素子４が設置されている。該光検知素子４の上方には、該光検知素子４に光を照射させるための光源５が設置されている。長方形の紙１０は、前記光検知素子４上を通過した後に、前記給紙口２を通って前記画像形成装置１に挿入され画像が形成される。
【００２４】
次に、図２を参照しながら、前記光検知素子４の構成について説明する。
【００２５】
ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）からなる基板１８の表面には、Ａｌからなる矩形状の金属電極１２ａが、紙検知エリアＡ１の中央部である基準位置Ｓ１より前記紙１０の進入方向に対し垂直方向の一方（図２では右方）に渡って配置されている。
【００２６】
同様に、基板１８の表面には、Ａｌからなる矩形状の金属電極１２ｂが、前記基準位置Ｓ１より他方（図２では左方）に渡って、前記金属電極１２ａとは独立して配置されている。
【００２７】
前記金属電極１２ａの表面には、該金属電極１２ａの前記基準位置Ｓ１側の端部表面を一部覆わないように、ＳｉＯ2からなる絶縁層１７ａが配置されている。該絶縁層１７ａは、前記基準位置Ｓ１より前記紙１０の進入方向に対し垂直方向の一方（図２では右方）に渡って配置されている。
【００２８】
同様に、前記金属電極１２ｂの表面には、該金属電極１２ｂの前記基準位置Ｓ１側の端部表面を一部覆わないように、ＳｉＯ2からなる絶縁層１７ｂが、前記基準位置Ｓ１より他方（図２では左方）に渡って、配置されている。
【００２９】
前記絶縁層１７ａの表面には、ＺｎＯからなる矩形状の第１のフォトレジスタ１１ａが、前記基準位置Ｓ１より前記紙１０の進入方向に対し垂直方向の一方（図２では右方）に渡って配置されている。該第１のフォトレジスタ１１ａは前記金属電極１２ａと直接には接続しないように配置されている。
【００３０】
同様に、前記絶縁層１７ｂの表面には、ＺｎＯからなる矩形状の第２のフォトレジスタ１１ｂが、前記基準位置Ｓ１より他方（図２では左方）に渡って、前記金属電極１２ｂと直接には接続しないように配置されている。
【００３１】
前記第１のフォトレジスタ１１ａと前記第２のフォトレジスタ１１ｂはそれぞれ独立に配置されている。前記第１のフォトレジスタ１１ａの前記基準位置Ｓ１側の端部と前記第２のフォトレジスタ１１ｂの前記基準位置Ｓ１側の端部の間隔Ｌ３は、より狭い方が好ましい。また、前記フォトレジスタ１１ａ，１１ｂの前記紙１０の進入方向の幅は、より狭い方が好ましい。
【００３２】
前記絶縁層１７ａで覆われていない、前記基準位置Ｓ１側の前記金属電極１２ａの端部表面には、Ａｇからなる接続電極１３ａが配置されている。該接続電極１３ａは、前記金属電極１２ａと前記第１のフォトレジスタ１１ａの前記基準位置Ｓ１側の端部が導通接続されるように配置されている。
【００３３】
同様に、前記絶縁層１７ｂで覆われていない、前記基準位置Ｓ１側の前記金属電極１２ｂの端部表面には、Ａｇからなる接続電極１３ｂが配置されている。該接続電極１３ｂは、前記金属電極１２ｂと前記第２のフォトレジスタ１１ｂの前記基準位置Ｓ１側の端部が導通接続されるように配置されている。
【００３４】
なお、前記第１のフォトレジスタ１１ａの前記基準位置Ｓ１側とは逆側の端部には、Ａｇからなる引出電極１４ａを介して外部端子１５ａが接続されている。前記金属電極１２ａの前記基準位置Ｓ１側とは逆側の端部には、外部端子１６ａが接続されている。前記外部端子１５ａ，１６ａは検出器（図示せず）に接続されており、前記第１のフォトレジスタ１１ａの抵抗値が該検出器で検出される。
【００３５】
同様に、前記第２のフォトレジスタ１１ｂの前記基準位置Ｓ１側とは逆側の端部には、Ａｇからなる引出電極１４ｂを介して外部端子１５ｂが接続されている。前記金属電極１２ｂの前記基準位置Ｓ１側とは逆側の端部には、外部端子１６ｂが接続されている。前記外部端子１５ｂ，１６ｂは検出器（図示せず）に接続されており、前記第２のフォトレジスタ１１ｂの抵抗値が該検出器で検出される。
【００３６】
次に、図３を参照しながら、本実施形態における紙検知センサの紙検知エリアＡ１に、長方形の紙１０が垂直に進入した場合について詳細に説明する。
【００３７】
図３（Ａ）に示すように、前記紙検知エリアＡ１には、前記紙１０の進入方向Ｇに対し垂直方向の幅がＬ１の前記第１のフォトレジスタ１１ａと、幅がＬ２の前記第２のフォトレジスタ１１ｂが配置されている。Ｌ１とＬ２の長さは等しく設定されている（Ｌ１＝Ｌ２）。前記フォトレジスタ１１ａ，１１ｂの、前記紙１０の進入方向Ｇに対し垂直方向の単位長さあたりの抵抗値は、該フォトレジスタ１１ａ，１１ｂに照射される光が前記紙１０で遮蔽されている状態において均一である。
【００３８】
また、該フォトレジスタ１１ａ，１１ｂは、価電子帯の電子が、光の照射により励起され伝導帯に移動することによりキャリアが発生し、抵抗値が大きく低下する。つまり、受光量の増加に応じて抵抗値が減少する可変抵抗器に相当する。また、前記紙検知エリアＡ１の幅（Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３）は、前記紙１０が進入する時に占有する幅以上になるように設定されている。
【００３９】
前記紙１０が進入していない状態で、前記紙検知エリアＡ１に前記光源５からの可視光が照射されると、該紙検知エリアＡ１に設置された前記フォトレジスタ１１ａ，１１ｂの抵抗値が大きく低下する。該フォトレジスタ１１ａ，１１ｂの幅Ｌ１，Ｌ２は等しく設定されているので、該フォトレジスタ１１ａ，１１ｂの抵抗値は、図３（Ｃ）に示すように、共にＲ０となる。
【００４０】
図３（Ｂ）は、前記紙検知エリアＡ１に前記紙１０が垂直に進入した状態を示した上面図である。この状態で、前記紙検知エリアＡ１に前記光源５からの可視光が照射されると、該紙検知エリアＡ１に設置された前記フォトレジスタ１１ａ，１１ｂの光が照射された領域Ｂ４，Ｂ６では、抵抗値が大きく低下する。一方、前記紙１０に覆われ、光が照射されていない前記フォトレジスタ１１ａ，１１ｂの領域Ｄ５，Ｄ７では、価電子帯の電子の移動が少ないため、抵抗値は前記領域Ｂ４，Ｂ６より十分大きくなる。
【００４１】
このため、前記フォトレジスタ１１ａ，１１ｂの抵抗値は、前記紙１０に覆われた前記領域Ｄ５，Ｄ７の前記紙１０の進入方向Ｇに対し垂直方向の幅Ｌ５，Ｌ７に依存して決まる。図３（Ｃ）に示すように、前記フォトレジスタ１１ａ，１１ｂの抵抗値はそれぞれＲ１，Ｒ２となり、この値より、前記幅Ｌ５，Ｌ７が求められる。前記紙１０の幅Ｐ１は、式１で表される。
【００４２】
Ｐ１＝Ｌ３＋Ｌ５＋Ｌ７ ・・・（式１）
このように、本実施例における紙検知センサによって、前記紙１０の有無，幅Ｐ１および進入位置が検知できる。
【００４３】
また、図３（Ｃ）において、前記紙１０が前記検知エリアＡ１に到達した時間はｔ０、前記紙１０が前記検知エリアＡ１を通過し終わった時間はｔ１となる。前記紙１０の通過速度を既知の値ｖと設定した場合、前記紙１０の進入方向Ｇの長さＰ２は、式２で表される。
【００４４】
Ｐ２＝（ｔ１−ｔ０）・ｖ ・・・（式２）
このように、本実施例における紙検知センサによって、前記紙１０の長さＰ２が検知できる。
【００４５】
次に、図４および図５を参照しながら、本実施形態における紙検知センサの紙検知エリアＡ１に、長方形の紙１０が斜めに進入した場合について詳細に説明する。
【００４６】
図４は、前記紙検知エリアＡ１に前記紙１０が傾きθで進入した状態を示した上面図であり、同図（Ａ）は、前記紙１０の右上の頂点１０ａが前記第１のフォトレジスタ１１ａに到達した状態を示した上面図である。図中のＬ８は、前記頂点１０ａと前記第１のフォトレジスタ１１ａの前記基準位置Ｓ１側の端部との間の距離である。
【００４７】
同図（Ｂ）は、同図（Ａ）の後の状態を示しており、前記紙１０が前記第１のフォトレジスタ１１ａの前記基準位置Ｓ１側の端部に到達した状態を示した上面図である。図中のＬ９は、前記紙１０が前記第１のフォトレジスタ１１ａの前記基準位置Ｓ１側の端部に到達した時点での、前記第１のフォトレジスタ１１ａが前記紙１０に覆われている領域の前記紙１０の進入方向Ｇに対し垂直方向の幅である。
【００４８】
同図（Ｃ）は、同図（Ｂ）の後の状態を示しており、前記紙１０の左上の頂点１０ｂが前記第２のフォトレジスタ１１ｂに到達した状態を示した上面図である。
【００４９】
同図（Ｄ）は、同図（Ｃ）の後の状態を示しており、前記紙１０の右下の頂点１０ｃが前記第１のフォトレジスタ１１ａに到達した状態を示した上面図である。
【００５０】
図５は、図４に示すように前記紙検知エリアＡ１上を前記紙１０が傾きθで通過した場合の、前記フォトレジスタ１１ａ，１１ｂの抵抗値の変化を、横軸を時間ｔ，縦軸を抵抗値Ｒとして示したグラフである。図５において、前記紙１０の右上の頂点１０ａが前記第１のフォトレジスタ１１ａに到達した時間はｔ０、前記紙１０が前記第１のフォトレジスタ１１ａの前記基準位置Ｓ１側の端部に到達した時間はｔ１となる。また、前記紙１０が前記第２のフォトレジスタ１１ｂの前記基準位置Ｓ１側の端部に到達した時間はｔ２、前記紙１０の左上の頂点１０ｂが前記第２のフォトレジスタ１１ｂに到達した時間はｔ３となる。また、前記紙１０の右下の頂点１０ｃが前記第１のフォトレジスタ１１ａに到達した時間はｔ４となる。
【００５１】
なお、図中のＲ０は、前記紙検知エリアＡ１に前記紙１０が進入していない時の前記フォトレジスタ１１ａ，１１ｂの抵抗値、Ｒ１は前記時間ｔ１における前記第１のフォトレジスタ１１ａの抵抗値である。
【００５２】
前記紙１０の通過速度を既知の値ｖと設定した場合、前記紙１０の傾きθは、式３で表される。
【００５３】
θ＝９０°−１／２・ｓｉｎ-1（２ｖ・（ｔ１−ｔ０）／Ｌ９） ・・・（式３）
幅Ｌ９は、前記第１のフォトレジスタ１１ａが前記紙１０に覆われている領域の幅であるため、該第１のフォトレジスタ１１ａの抵抗値をもとに算出することができる。このように、本実施例における紙検知センサによって、前記紙１０の有無，傾きθが検知できる。
【００５４】
また、前記距離Ｌ８は、式４で表される。
【００５５】
Ｌ８＝ｖ・（ｔ１−ｔ０）・ｔａｎθ ・・・（式４）
このように、本実施例における紙検知センサによって、前記紙１０の進入位置が検知できる。
【００５６】
また、前記紙１０の幅Ｐ１は、式５で表される。
【００５７】
Ｐ１＝ｖ・（ｔ３−ｔ０）／ｃｏｓθ ・・・（式５）
このように、本実施例における紙検知センサによって、前記紙１０の幅Ｐ１が検知できる。
【００５８】
また、前記紙１０の長さＰ２は、式６で表される。
【００５９】
Ｐ２＝ｖ・（ｔ４−ｔ０）／ｓｉｎθ ・・・（式６）
このように、本実施例における紙検知センサによって、前記紙１０の長さＰ２が検知できる。
【００６０】
以上のように、本実施形態における紙検知センサでは、所定の位置に第１と第２のフォトレジスタを配置するという簡易な構造で、前記紙１０が前記紙検知エリアＡ１に対して斜めに進入したとしても、該紙１０の有無，進入位置，幅および長さが検知でき、さらに傾きも検知することができる。また、フォトレジスタの抵抗値の変化にもとづいて紙を検知するため、簡易な方法で紙の検知が可能である。
【００６１】
なお、前記紙検知エリアＡ１に前記紙１０が垂直に進入した場合、前記フォトレジスタ１１ａ，１１ｂの抵抗値の上昇開始時間（図３（Ｃ）における時間ｔ０）は同時となる。前記紙検知エリアＡ１に前記紙１０が斜めに進入した場合、前記フォトレジスタ１１ａ，１１ｂの抵抗値の上昇開始時間（図５における時間ｔ０，ｔ２）は異なる。これにより、前記紙検知エリアＡ１に前記紙１０が垂直に進入したか、斜めに進入したかを検知することができる。
【００６２】
《第２の実施形態》
図６は、本発明の第２の実施形態に係る紙検知センサの紙検知エリアに、長方形の紙が垂直に進入した場合について説明するための上面図である。同図（Ａ）は紙検知エリアに紙が進入していない状態を示した上面図、同図（Ｂ）は紙検知エリアに紙が垂直に進入した状態を示した上面図である。
【００６３】
紙検知エリアＡ２，Ａ３，Ａ４には、第１の実施形態と同様の構成でフォトレジスタが配置されており、それぞれ第１，第２，第３の光検知素子を構成している。
【００６４】
なお、前記紙検知エリアＡ２には、該紙検知エリアＡ２を長方形の紙１０の進入方向Ｇに対し垂直方向に４等分する３つの位置の内、右端の位置に基準位置Ｓ２が設定されている。前記紙検知エリアＡ２には、ＺｎＯからなる矩形状の第１のフォトレジスタ１１ｃが、前記基準位置Ｓ２より前記紙１０の進入方向Ｇに対し垂直方向の一方（図６では右方）に渡って配置されている。
【００６５】
同様に、前記紙検知エリアＡ２には、ＺｎＯからなる矩形状の第２のフォトレジスタ１１ｄが、前記基準位置Ｓ２より他方（図６では左方）に渡って配置されている。
【００６６】
また、前記紙検知エリアＡ３には、該紙検知エリアＡ３を長方形の紙１０の進入方向Ｇに対し垂直方向に４等分する３つの位置の内、中央の位置に基準位置Ｓ３が設定されている。前記紙検知エリアＡ３には、ＺｎＯからなる矩形状の第１のフォトレジスタ１１ｅが、前記基準位置Ｓ３より前記紙１０の進入方向Ｇに対し垂直方向の一方（図６では右方）に渡って配置されている。
【００６７】
同様に、前記紙検知エリアＡ３には、ＺｎＯからなる矩形状の第２のフォトレジスタ１１ｆが、前記基準位置Ｓ３より他方（図６では左方）に渡って配置されている。
【００６８】
また、前記紙検知エリアＡ４には、該紙検知エリアＡ４を長方形の紙１０の進入方向Ｇに対し垂直方向に４等分する３つの位置の内、左端の位置に基準位置Ｓ４が設定されている。前記紙検知エリアＡ４には、ＺｎＯからなる矩形状の第１のフォトレジスタ１１ｇが、前記基準位置Ｓ４より前記紙１０の進入方向Ｇに対し垂直方向の一方（図６では右方）に渡って配置されている。
【００６９】
同様に、前記紙検知エリアＡ４には、ＺｎＯからなる矩形状の第２のフォトレジスタ１１ｈが、前記基準位置Ｓ４より他方（図６では左方）に渡って配置されている。
【００７０】
前記紙検知エリアＡ２，Ａ３，Ａ４は、前記紙１０の進入方向Ｇに沿って、重ならないように配置されている。
【００７１】
図６（Ｂ）は、前記紙１０が前記紙検知エリアＡ２，Ａ３，Ａ４に進入した状態を示した上面図である。前記紙１０は図面上の右端よりに大きくずれ、前記紙検知エリアＡ３内の前記第２のフォトレジスタ１１ｆおよび前記紙検知エリアＡ４内の前記第２のフォトレジスタ１１ｈの上を通過しないような配置になっている。このような場合、前記紙検知エリアＡ３，Ａ４にて、前記紙１０の位置などを検知することができなくなる。しかし、前記紙検知エリアＡ２における前記基準位置Ｓ２が、前記基準位置Ｓ３，Ｓ４に対し図面上の右端よりになるように設定されている。このため、前記紙検知エリアＡ２にて、第１の実施形態に示した原理により、前記紙１０の位置などを検知することができる。
【００７２】
以上のように本実施形態によれば、第１の実施形態と同様の作用効果を奏することができる。更に、基準位置をずらした紙検知エリアを複数配置することにより、進入位置が大きくずれた紙の検知が可能であり、また、幅が極端に小さいような紙の検知も可能となる。例えば、紙の最小の大きさが決まっている場合、複数の紙検知エリアの各基準位置間の、該紙の進入方向に対して垂直方向の間隔が、該紙の大きさよりも狭くなるように設定される。これにより、該紙が紙検知エリアのどの位置から進入しても、確実に検知することができる。
【００７３】
《第３の実施形態》
図７は、本発明の第３の実施形態に係る紙検知センサの構成を説明するためのもので、同図（Ａ）は紙検知センサの光検知素子部の模式図、同図（Ｂ）はその回路図である。
【００７４】
紙検知エリアＡ５には、第１の実施形態と同様の構成で第１のフォトレジスタ１１ｉおよび第２のフォトレジスタ１１ｊが配置されており、光検知素子を構成している。また、前記第１のフォトレジスタ１１ｉには固定抵抗器１９ｉが、前記第２のフォトレジスタ１１ｊには固定抵抗器１９ｊが、電気的に並列に接続されている。そして、前記第１のフォトレジスタ１１ｉと固定抵抗器１９ｉの合成抵抗値が外部端子１５ｉ，１６ｉに接続された検出器（図示せず）で検出される。同様に、前記第２のフォトレジスタ１１ｊと固定抵抗器１９ｊの合成抵抗値が外部端子１５ｊ，１６ｊに接続された検出器（図示せず）で検出される。
【００７５】
ここで、前記第１のフォトレジスタ１１ｉの抵抗値をＲ11i、前記固定抵抗器１９ｉの抵抗値をＲ19iとすると、前記第１のフォトレジスタ１１ｉと前記固定抵抗器１９ｉの合成抵抗値Ｒiは、式７で表される。
【００７６】
Ｒi＝Ｒ19i／（１＋Ｒ19i／Ｒ11i） ・・・（式７）
また、前記第２のフォトレジスタ１１ｊの抵抗値をＲ11j、前記固定抵抗器１９ｊの抵抗値をＲ19jとすると、前記第１のフォトレジスタ１１ｊと前記固定抵抗器１９ｊの合成抵抗値Ｒjは、式８で表される。
【００７７】
Ｒj＝Ｒ19j／（１＋Ｒ19j／Ｒ11j） ・・・（式８）
この時、前記第１のフォトレジスタ１１ｉの抵抗値Ｒ11iが前記固定抵抗器１９ｉの抵抗値Ｒ19iに比べて大きくなると、前記合成抵抗値Ｒiは、該固定抵抗器１９ｉの抵抗値Ｒ19iに収束するようになる。また、前記第２のフォトレジスタ１１ｊの抵抗値Ｒ11jが前記固定抵抗器１９ｊの抵抗値Ｒ19jに比べて大きくなると、前記合成抵抗値Ｒjは、該固定抵抗器１９ｊの抵抗値Ｒ19jに収束するようになる。
【００７８】
前述のとおり、フォトレジスタ１１ｉ，１１ｊは、受光量に応じて抵抗値が変化する。紙検知センサが該フォトレジスタ１１ｉ，１１ｊのみで構成されている場合、光源の劣化などにより、紙を透過する光が減少し、該フォトレジスタ１１ｉ，１１ｊの紙で遮蔽されている領域の受光量が低下していくと、該フォトレジスタ１１ｉ，１１ｊの抵抗値が徐々に上昇してしまい、紙の検知精度に悪影響を与える可能性がある。
【００７９】
一方、上記のように前記フォトレジスタ１１ｉ，１１ｊに対し、前記固定抵抗器１９ｉ，１９ｊが並列に接続されていれば、紙で遮蔽されている領域の受光量が低下し、前記フォトレジスタ１１ｉ，１１ｊの抵抗値が上昇してしまったとしても、検出器にて検出される前記合成抵抗値は、前記固定抵抗器１９ｉ，１９ｊの抵抗値に収束させることができる。
【００８０】
以上のように本実施形態によれば、第１の実施形態とほぼ同様の作用効果を奏することができる。更に、光源が劣化したような場合においても、紙の検知精度を良好に保つことができる。また、紙の厚みが異なり、遮蔽領域の受光量が変動するような場合にも、同様な効果がある。
【００８１】
なお、前記固定抵抗器１９ｉ，１９ｊは、膜素子として形成され、前記フォトレジスタ１１ｉ，１１ｊと電気的に並列に接続されてもよいし、チップ抵抗などを用いて、前記フォトレジスタ１１ｉ，１１ｊと電気的に並列に接続されてもよい。
【００８２】
なお、本願発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、紙検知センサを構成する材料の種類や、紙検知センサの具体的な構成、紙検知の方法などに関し、発明の範囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能である。
【００８３】
例えば、上記実施形態においては、前記基板１８としてＰＥＴが用いられたが、これに限定されるものではなく、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート），ＰＣ（ポリカーボネート）などのフレキシブルなプラスチック基板またはガラス基板などが用いられてもよい。また、前記基板１８として、前記紙トレー３が用いられてもよい。
【００８４】
前記金属電極１２ａ，１２ｂとしてはＡｌが用いられたが、この他、Ｃｕ，Ｐｔ，Ａｕ，Ａｇなどが用いられてもよい。
【００８５】
前記絶縁層１７ａ，１７ｂとしてはＳｉＯ2が用いられたが、この他、ＳｉＮ，ポリイミド，ポリアミド，ポリエステルおよびポリアクリレートなどが用いられてもよい。
【００８６】
前記フォトレジスタとしてはＺｎＯが用いられたが、この他、Ｓｉ，Ｇｅ，ＧａＡｓ，ＣｄＴｅ，ＣｄＳ，ＮｉＯおよび有機半導体などの、価電子帯の電子が光の照射により励起され、伝導帯に移動する性質を有する物質であれば同様の効果を得ることができる。特に、ＺｎＯを用いると、反応波長を短波長側に設計しやすくなり、回折の影響を低減できる。また、遮蔽物に対する光の透過率を下げることができ、紙で遮蔽されている領域と遮蔽されていない領域の照度差が大きくなり、検知精度が高まる。
【００８７】
前記接続電極１３ａ，１３ｂおよび前記引出電極１４ａ，１４ｂとしてはＡｇが用いられたが、Ｃｕおよびはんだ等が用いられてもよい。
【００８８】
また、上記実施形態においては、前記フォトレジスタ１１ａは前記金属電極１２ａを介して前記外部端子１６ａに接続されているが、前記金属電極１２ａを介さず前記外部端子１６ａに接続されていてもよい。
【００８９】
同様に、前記フォトレジスタ１１ｂは前記金属電極１２ｂを介して前記外部端子１６ｂに接続されているが、前記金属電極１２ｂを介さず前記外部端子１６ｂに接続されていてもよい。
【００９０】
また、上記実施形態においては、光源として画像形成装置に接続された光源を例示したが、この他、室内光や自然光が用いられてもよい。また、画像形成装置にあらかじめ別の用途で光源が備えられている場合、本用途に併用されてもよい。
【００９１】
また、前記光検知素子４の構成として、第１の実施形態にて図２に示された構成を例示したが、この他の構成として、図８および図９に示すような構成でもよい。
【００９２】
図８は、本発明による紙検知センサの光検知素子部の変形例の構成を模式的に示す上面図である。基板１８の表面には、矩形状の第１のフォトレジスタ１１ｋが、紙検知エリアＡ６内の基準位置Ｓ５より、紙の進入方向に対し垂直方向の一方（図８では右方）に渡って配置されている。
【００９３】
同様に、前記基板１８の表面には、矩形状の第２のフォトレジスタ１１ｍが、前記基準位置Ｓ５より他方（図８では左方）に渡って配置されている。
【００９４】
前記第１のフォトレジスタ１１ｋと前記第２のフォトレジスタ１１ｍはそれぞれ独立に配置されている。前記第１のフォトレジスタ１１ｋの前記基準位置Ｓ５側の端部と前記第２のフォトレジスタ１１ｍの前記基準位置Ｓ５側の端部の間隔Ｌ１０は、より狭い方が好ましい。また、前記フォトレジスタ１１ｋ，１１ｍの前記紙の進入方向の幅は、より狭い方が好ましい。
【００９５】
また、前記基板１８の表面には、矩形状の金属電極１２ｋが、前記基準位置Ｓ５より、前記紙の進入方向に対し垂直方向の一方（図８では右方）に渡って、前記第１のフォトレジスタ１１ｋと平行に、かつ、直接は接続しないように配置されている。
【００９６】
同様に、基板１８の表面には、矩形状の金属電極１２ｍが、前記基準位置Ｓ５より他方（図８では左方）に渡って、前記第２のフォトレジスタ１１ｍと平行に、かつ、直接は接続しないように、前記金属電極１２ｋとは独立して配置されている。
【００９７】
前記第１のフォトレジスタ１１ｋの前記基準位置Ｓ５側の端部と前記金属電極１２ｋの前記基準位置Ｓ５側の端部とは接続電極１３ｋで導通接続されている。
【００９８】
同様に、前記第２のフォトレジスタ１１ｍの前記基準位置Ｓ５側の端部と前記金属電極１２ｍの前記基準位置Ｓ５側の端部とは接続電極１３ｍで導通接続されている。
【００９９】
なお、前記第１のフォトレジスタ１１ｋの前記基準位置Ｓ５側とは逆側の端部には、引出電極１４ｋを介して外部端子１５ｋが接続されている。前記金属電極１２ｋの前記基準位置Ｓ５側とは逆側の端部には、外部端子１６ｋが接続されている。前記外部端子１５ｋ，１６ｋは検出器（図示せず）に接続されており、前記第１のフォトレジスタ１１ｋの抵抗値が該検出器で検出される。
【０１００】
同様に、前記第２のフォトレジスタ１１ｍの前記基準位置Ｓ５側とは逆側の端部には、引出電極１４ｍを介して外部端子１５ｍが接続されている。前記金属電極１２ｍの前記基準位置Ｓ５側とは逆側の端部には、外部端子１６ｍが接続されている。前記外部端子１５ｍ，１６ｍは検出器（図示せず）に接続されており、前記第２のフォトレジスタ１１ｍの抵抗値が該検出器で検出される。
【０１０１】
以上のように、本変形例の構成によれば、前記第１のフォトレジスタ１１ｋと前記金属電極１２ｋおよび前記第２のフォトレジスタ１１ｍと前記金属電極１２ｍを絶縁するための絶縁層が不要となる。このため、構造が簡略化され、安価な紙検知センサが提供される。
【０１０２】
図９は、本発明による紙検知センサの光検知素子部の他の変形例の構成を模式的に示す上面図である。基板１８の表面には、矩形状のフォトレジスタ１１ｎ’が、紙検知エリアＡ７内の基準位置Ｓ６より、紙の進入方向に対し垂直方向の一方（図９では右方）に渡って配置されている。また、前記基板１８の表面には、前記フォトレジスタ１１ｎ’と同じ材料からなる矩形状のフォトレジスタ１１ｎ’’が配置されている。該フォトレジスタ１１ｎ’’は、前記基準位置Ｓ６より、前記紙の進入方向に対し垂直方向の一方（図９では右方）に渡って、前記フォトレジスタ１１ｎ’と平行に、かつ、直接は接続しないように配置されている。
【０１０３】
前記フォトレジスタ１１ｎ’の前記基準位置Ｓ６側の端部と前記フォトレジスタ１１ｎ’’の前記基準位置Ｓ６側の端部とは、前記フォトレジスタ１１ｎ’と同じ材料からなるフォトレジスタ１１ｎ’’’で接続されている。前記フォトレジスタ１１ｎ’，１１ｎ’’，１１ｎ’’’が一体的に形成されることで、第１のフォトレジスタ１１ｎが形成されている。
【０１０４】
同様に、前記基板１８の表面には、矩形状のフォトレジスタ１１ｏ’が、紙検知エリアＡ７内の基準位置Ｓ６より他方（図９では左方）に渡って配置されている。また、前記基板１８の表面には、前記フォトレジスタ１１ｏ’と同じ材料からなる矩形状のフォトレジスタ１１ｏ’’が、前記基準位置Ｓ６より他方（図９では左方）に渡って、前記フォトレジスタ１１ｏ’と平行に、かつ、直接は接続しないように配置されている。
【０１０５】
前記フォトレジスタ１１ｏ’の前記基準位置Ｓ６側の端部と前記フォトレジスタ１１ｏ’’の前記基準位置Ｓ６側の端部とは、前記フォトレジスタ１１ｏ’と同じ材料からなるフォトレジスタ１１ｏ’’’で接続されている。前記フォトレジスタ１１ｏ’，１１ｏ’’，１１ｏ’’’が一体的に形成されることで、第２のフォトレジスタ１１ｏが形成されている。
【０１０６】
前記第１のフォトレジスタ１１ｎと前記第２のフォトレジスタ１１ｏはそれぞれ独立に配置されている。前記第１のフォトレジスタ１１ｎの前記基準位置Ｓ６側の端部と前記第２のフォトレジスタ１１ｏの前記基準位置Ｓ６側の端部の間隔Ｌ１１は、より狭い方が好ましい。また、前記フォトレジスタ１１ｎ’，１１ｎ’’，１１ｎ’’’，１１ｏ’，１１ｏ’’，１１ｏ’’’の前記紙の進入方向の幅は、より狭い方が好ましい。また、前記フォトレジスタ１１ｎ’と前記フォトレジスタ１１ｎ’’の間隔Ｌ１２および前記フォトレジスタ１１ｏ’と前記フォトレジスタ１１ｏ’’の間隔Ｌ１３は、より狭い方が好ましい。
【０１０７】
なお、前記フォトレジスタ１１ｎ’の前記基準位置Ｓ６側とは逆側の端部には、引出電極１４ｎを介して外部端子１５ｎが接続されている。前記フォトレジスタ１１ｎ’’の前記基準位置Ｓ６側とは逆側の端部には、引出電極１７ｎを介して外部端子１６ｎが接続されている。前記外部端子１５ｎ，１６ｎは検出器（図示せず）に接続されており、前記第１のフォトレジスタ１１ｎの抵抗値が該検出器で検出される。
【０１０８】
同様に、前記フォトレジスタ１１ｏ’の前記基準位置Ｓ６側とは逆側の端部には、引出電極１４ｏを介して外部端子１５ｏが接続されている。前記フォトレジスタ１１ｏ’’の前記基準位置Ｓ６側とは逆側の端部には、引出電極１７ｏを介して外部端子１６ｏが接続されている。前記外部端子１５ｏ，１６ｏは検出器（図示せず）に接続されており、前記第２のフォトレジスタ１１ｏの抵抗値が該検出器で検出される。
【０１０９】
以上のように、本変形例の構成によれば、前記絶縁層が不要となるのに加えて、前記第１のフォトレジスタ１１ｎと前記外部端子１６ｎおよび前記第２のフォトレジスタ１１ｏと前記外部端子１６ｏを導通接続するための金属電極も不要となる。このため、構造が簡略化され、安価な紙検知センサが提供される。
【符号の説明】
【０１１０】
１ 画像形成装置
２ 給紙口
３ 紙トレー
４，１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ 光検知素子
５，１０２ 光源
１０，１０６ 紙
１１ａ，１１ｃ，１１ｅ，１１ｇ，１１ｉ，１１ｋ，１１ｎ
第１のフォトレジスタ
１１ｂ，１１ｄ，１１ｆ，１１ｈ，１１ｊ，１１ｍ，１１ｏ
第２のフォトレジスタ
１１ｎ’， １１ｎ’’， １１ｎ’’’， １１ｏ’，１１ｏ’’，１１ｏ’’’
フォトレジスタ
１２ａ，１２ｂ，１２ｋ，１２ｍ 金属電極
１３ａ，１３ｂ，１３ｋ，１３ｍ 接続電極
１４ａ，１４ｂ，１４ｋ，１４ｍ，１４ｎ，１４ｏ，１７ｎ，１７ｏ
引出電極
１５ａ，１５ｂ，１５ｉ，１５ｊ，１５ｋ，１５ｍ，１５ｎ，１５ｏ，１６ａ，１６ｂ，１６ｉ，１６ｊ，１６ｋ，１６ｍ，１６ｎ，１６ｏ
外部端子
１７ａ，１７ｂ 絶縁層
１８ 基板
１９ｉ，１９ｊ 固定抵抗器
１０１ 紙検知センサ
１０３ 投光レンズ
１０４ グレーティング
１０５，１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ 光
１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃ 検知ポイント
１０８ａ，１０８ｂ，１０８ｃ 反射光
１０９ 受光レンズ
Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５，Ａ６，Ａ７ 紙検知エリア
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６ 基準位置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙検知センサおよび紙検知方法に関し、詳しくは、簡易な構造であり、簡易な方法で紙の検知が可能な紙検知センサおよび紙検知方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタまたはスキャナ等の画像形成装置や画像読取装置は、紙を画像形成または読取領域に搬送し、該領域において、紙上に画像形成を行ったり、紙上の文字や図，画像から画像を読み取る。紙を前記領域に搬送する際、紙検知センサによって、画像形成装置や画像読取装置に紙の大きさや位置を認識させた後に、紙への画像形成や紙からの画像読取がなされるのが一般的である。図１０は従来の紙検知センサの一例を示したものである。
【０００３】
紙検知センサ１０１は、光源１０２、投光レンズ１０３、グレーティング１０４、受光レンズ１０９、光検知素子１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃとから構成されている。前記光源１０２は光１０５を発し、該光１０５は前記投光レンズ１０３を介して前記グレーティング１０４にて３本の光１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃに分割され、紙１０６に対する検知ポイント１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃへ照射される。次いで、前記検知ポイント１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃからの反射光１０８ａ，１０８ｂ，１０８ｃが、前記受光レンズ１０９を介して前記光検知素子１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃへ照射される。
【０００４】
この時、検知ポイントから発せられる反射光の有無，本数を検知することにより、紙の有無，大きさ，位置を検知することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−５８５１１号公報
【発明の概要】
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記の紙検知センサにおいて紙の大きさを検知しようとした場合、検知する紙の大きさをあらかじめ予測した上で、検知ポイントを配置する必要がある。よって実質、工業規格に沿った大きさの紙しか検知することができず、また、紙の大きさと並行して、給紙される際の傾きも検知しようとすると、検知ポイントを複雑に配置する必要が生じる。このため、紙検知センサは非常に複雑な構造となってしまう。
【０００８】
そこで、本発明は上記のことを鑑みて、簡易な構造であり、簡易な方法で紙の検知が可能な紙検知センサおよび紙検知方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記問題点を解決するために、本発明の紙検知センサは、紙検知エリアにフォトレジスタが配置されており、前記フォトレジスタの抵抗値の変化にもとづいて紙の有無を検知する手段を備えた紙検知センサにおいて、前記紙検知エリアの幅が、前記紙が前記紙検知エリアに進入する時に占有する幅以上であり、前記紙検知エリア内の、あらかじめ決められた一つの基準位置より、前記紙の進入方向に対しほぼ垂直方向の一方の端部に渡って、第１のフォトレジスタが配置されており、前記基準位置より、前記紙の進入方向に対しほぼ垂直方向の他方の端部に渡って、前記第１のフォトレジスタとは独立して、第２のフォトレジスタが配置されていることを特徴としている。
【００１０】
また、本発明の紙検知センサは、前記紙検知エリアが、前記紙の進入方向に沿って複数配置されていることが好ましい。
【００１１】
また、本発明の紙検知センサは、前記フォトレジスタの、前記紙の進入方向に対してほぼ垂直方向である幅方向の単位長さあたりの抵抗値が、前記フォトレジスタに照射される光が前記紙で遮蔽されている状態において均一であることが好ましい。
【００１２】
また、本発明の紙検知センサは、前記フォトレジスタに、固定抵抗器が並列に接続されていることが好ましい。
【００１３】
また、本発明によれば、紙検知センサに配置された前記第１および第２のフォトレジスタの抵抗値の変化にもとづいて、前記紙の有無、大きさ、進入位置または傾きを検知することを特徴とする紙検知方法が提供される。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように、本発明に係る紙検知センサは、所定の位置に第１と第２のフォトレジスタを配置することによって構成されているため、構造が簡易である。また、フォトレジスタの抵抗値の変化にもとづいて紙を検知するため、簡易な方法で紙の検知が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る紙検知センサが設置された紙トレー、該紙検知センサに光を照射させるための光源および該紙トレーと該光源が接続された画像形成装置の外観斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る紙検知センサの光検知素子部の構成を模式的に示すためのもので、同図（Ａ）は上面図、同図（Ｂ）は断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る紙検知センサの紙検知エリアに、長方形の紙が垂直に進入した場合について説明するための模式図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る紙検知センサの紙検知エリアに、長方形の紙が斜めに進入した場合について説明するための上面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る紙検知センサの紙検知エリア上を、長方形の紙が斜めに通過した場合のフォトレジスタの抵抗値の変化を示した模式グラフである。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る紙検知センサの紙検知エリアに、長方形の紙が垂直に進入した場合について説明するための上面図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る紙検知センサの構成を模式的に説明するためのもので、同図（Ａ）は紙検知センサの光検知素子部の模式図、同図（Ｂ）はその回路図である。
【図８】本発明による紙検知センサの光検知素子部の変形例の構成を模式的に示す上面図である。
【図９】本発明による紙検知センサの光検知素子部の他の変形例の構成を模式的に示す上面図である。
【図１０】従来の紙検知センサを模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に本発明に係る紙検知センサの実施形態について、図１〜図９を参照しながら説明する。なお、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、上下左右等の位置関係は、図面の位置関係に基づくものとする。
【００１７】
《第１の実施形態》
図１は、本発明の第１の実施形態に係る紙検知センサが設置された画像形成装置の外観斜視図である。なお、前記紙検知センサは、フォトレジスタを備えた光検知素子と、該フォトレジスタの抵抗値の変化を検出する検出器と、該検出器からの検出信号を用いて所定の演算式により演算処理を行う信号処理装置を有している。図１においては、前記紙検知センサの前記検出器と前記信号処理装置は図示せず省略している。
【００１８】
図２は、本発明の第１の実施形態に係る紙検知センサの光検知素子部の構成を模式的に示すためのもので、同図（Ａ）は上面図、同図（Ｂ）は断面図である。
【００１９】
図３は、本発明の第１の実施形態に係る紙検知センサの紙検知エリアに、長方形の紙が垂直に進入した場合について説明するための模式図である。同図（Ａ）は紙検知エリアに紙が進入していない状態を示した上面図である。同図（Ｂ）は紙検知エリアに紙が垂直に進入した状態を示した上面図である。同図（Ｃ）は紙検知エリア上を紙が通過した場合のフォトレジスタの抵抗値の変化を、横軸を時間ｔ，縦軸を抵抗値Ｒとして示したグラフである。
【００２０】
図４は、本発明の第１の実施形態に係る紙検知センサの紙検知エリアに、長方形の紙が斜めに進入した場合について説明するためのものである。
【００２１】
図５は、図４に記載した場合のフォトレジスタの抵抗値の変化を示したものであり、横軸を時間ｔ，縦軸を抵抗値Ｒとして示したグラフである。
【００２２】
以下に、図１を参照しながら、紙検知センサが設置された画像形成装置について説明する。
【００２３】
画像形成装置１の給紙口２に接続された紙トレー３上に、紙検知センサの光検知素子４が設置されている。該光検知素子４の上方には、該光検知素子４に光を照射させるための光源５が設置されている。長方形の紙１０は、前記光検知素子４上を通過した後に、前記給紙口２を通って前記画像形成装置１に挿入され画像が形成される。
【００２４】
次に、図２を参照しながら、前記光検知素子４の構成について説明する。
【００２５】
ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）からなる基板１８の表面には、Ａｌからなる矩形状の金属電極１２ａが、紙検知エリアＡ１の中央部である基準位置Ｓ１より前記紙１０の進入方向に対し垂直方向の一方（図２では右方）に渡って配置されている。
【００２６】
同様に、基板１８の表面には、Ａｌからなる矩形状の金属電極１２ｂが、前記基準位置Ｓ１より他方（図２では左方）に渡って、前記金属電極１２ａとは独立して配置されている。
【００２７】
前記金属電極１２ａの表面には、該金属電極１２ａの前記基準位置Ｓ１側の端部表面を一部覆わないように、ＳｉＯ2からなる絶縁層１７ａが配置されている。該絶縁層１７ａは、前記基準位置Ｓ１より前記紙１０の進入方向に対し垂直方向の一方（図２では右方）に渡って配置されている。
【００２８】
同様に、前記金属電極１２ｂの表面には、該金属電極１２ｂの前記基準位置Ｓ１側の端部表面を一部覆わないように、ＳｉＯ2からなる絶縁層１７ｂが、前記基準位置Ｓ１より他方（図２では左方）に渡って、配置されている。
【００２９】
前記絶縁層１７ａの表面には、ＺｎＯからなる矩形状の第１のフォトレジスタ１１ａが、前記基準位置Ｓ１より前記紙１０の進入方向に対し垂直方向の一方（図２では右方）に渡って配置されている。該第１のフォトレジスタ１１ａは前記金属電極１２ａと直接には接続しないように配置されている。
【００３０】
同様に、前記絶縁層１７ｂの表面には、ＺｎＯからなる矩形状の第２のフォトレジスタ１１ｂが、前記基準位置Ｓ１より他方（図２では左方）に渡って、前記金属電極１２ｂと直接には接続しないように配置されている。
【００３１】
前記第１のフォトレジスタ１１ａと前記第２のフォトレジスタ１１ｂはそれぞれ独立に配置されている。前記第１のフォトレジスタ１１ａの前記基準位置Ｓ１側の端部と前記第２のフォトレジスタ１１ｂの前記基準位置Ｓ１側の端部の間隔Ｌ３は、より狭い方が好ましい。また、前記フォトレジスタ１１ａ，１１ｂの前記紙１０の進入方向の幅は、より狭い方が好ましい。
【００３２】
前記絶縁層１７ａで覆われていない、前記基準位置Ｓ１側の前記金属電極１２ａの端部表面には、Ａｇからなる接続電極１３ａが配置されている。該接続電極１３ａは、前記金属電極１２ａと前記第１のフォトレジスタ１１ａの前記基準位置Ｓ１側の端部が導通接続されるように配置されている。
【００３３】
同様に、前記絶縁層１７ｂで覆われていない、前記基準位置Ｓ１側の前記金属電極１２ｂの端部表面には、Ａｇからなる接続電極１３ｂが配置されている。該接続電極１３ｂは、前記金属電極１２ｂと前記第２のフォトレジスタ１１ｂの前記基準位置Ｓ１側の端部が導通接続されるように配置されている。
【００３４】
なお、前記第１のフォトレジスタ１１ａの前記基準位置Ｓ１側とは逆側の端部には、Ａｇからなる引出電極１４ａを介して外部端子１５ａが接続されている。前記金属電極１２ａの前記基準位置Ｓ１側とは逆側の端部には、外部端子１６ａが接続されている。前記外部端子１５ａ，１６ａは検出器（図示せず）に接続されており、前記第１のフォトレジスタ１１ａの抵抗値が該検出器で検出される。
【００３５】
同様に、前記第２のフォトレジスタ１１ｂの前記基準位置Ｓ１側とは逆側の端部には、Ａｇからなる引出電極１４ｂを介して外部端子１５ｂが接続されている。前記金属電極１２ｂの前記基準位置Ｓ１側とは逆側の端部には、外部端子１６ｂが接続されている。前記外部端子１５ｂ，１６ｂは検出器（図示せず）に接続されており、前記第２のフォトレジスタ１１ｂの抵抗値が該検出器で検出される。
【００３６】
次に、図３を参照しながら、本実施形態における紙検知センサの紙検知エリアＡ１に、長方形の紙１０が垂直に進入した場合について詳細に説明する。
【００３７】
図３（Ａ）に示すように、前記紙検知エリアＡ１には、前記紙１０の進入方向Ｇに対し垂直方向の幅がＬ１の前記第１のフォトレジスタ１１ａと、幅がＬ２の前記第２のフォトレジスタ１１ｂが配置されている。Ｌ１とＬ２の長さは等しく設定されている（Ｌ１＝Ｌ２）。前記フォトレジスタ１１ａ，１１ｂの、前記紙１０の進入方向Ｇに対し垂直方向の単位長さあたりの抵抗値は、該フォトレジスタ１１ａ，１１ｂに照射される光が前記紙１０で遮蔽されている状態において均一である。
【００３８】
また、該フォトレジスタ１１ａ，１１ｂは、価電子帯の電子が、光の照射により励起され伝導帯に移動することによりキャリアが発生し、抵抗値が大きく低下する。つまり、受光量の増加に応じて抵抗値が減少する可変抵抗器に相当する。また、前記紙検知エリアＡ１の幅（Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３）は、前記紙１０が進入する時に占有する幅以上になるように設定されている。
【００３９】
前記紙１０が進入していない状態で、前記紙検知エリアＡ１に前記光源５からの可視光が照射されると、該紙検知エリアＡ１に設置された前記フォトレジスタ１１ａ，１１ｂの抵抗値が大きく低下する。該フォトレジスタ１１ａ，１１ｂの幅Ｌ１，Ｌ２は等しく設定されているので、該フォトレジスタ１１ａ，１１ｂの抵抗値は、図３（Ｃ）に示すように、共にＲ０となる。
【００４０】
図３（Ｂ）は、前記紙検知エリアＡ１に前記紙１０が垂直に進入した状態を示した上面図である。この状態で、前記紙検知エリアＡ１に前記光源５からの可視光が照射されると、該紙検知エリアＡ１に設置された前記フォトレジスタ１１ａ，１１ｂの光が照射された領域Ｂ４，Ｂ６では、抵抗値が大きく低下する。一方、前記紙１０に覆われ、光が照射されていない前記フォトレジスタ１１ａ，１１ｂの領域Ｄ５，Ｄ７では、価電子帯の電子の移動が少ないため、抵抗値は前記領域Ｂ４，Ｂ６より十分大きくなる。
【００４１】
このため、前記フォトレジスタ１１ａ，１１ｂの抵抗値は、前記紙１０に覆われた前記領域Ｄ５，Ｄ７の前記紙１０の進入方向Ｇに対し垂直方向の幅Ｌ５，Ｌ７に依存して決まる。図３（Ｃ）に示すように、前記フォトレジスタ１１ａ，１１ｂの抵抗値はそれぞれＲ１，Ｒ２となり、この値より、前記幅Ｌ５，Ｌ７が求められる。前記紙１０の幅Ｐ１は、式１で表される。
【００４２】
Ｐ１＝Ｌ３＋Ｌ５＋Ｌ７ ・・・（式１）
このように、本実施例における紙検知センサによって、前記紙１０の有無，幅Ｐ１および進入位置が検知できる。
【００４３】
また、図３（Ｃ）において、前記紙１０が前記検知エリアＡ１に到達した時間はｔ０、前記紙１０が前記検知エリアＡ１を通過し終わった時間はｔ１となる。前記紙１０の通過速度を既知の値ｖと設定した場合、前記紙１０の進入方向Ｇの長さＰ２は、式２で表される。
【００４４】
Ｐ２＝（ｔ１−ｔ０）・ｖ ・・・（式２）
このように、本実施例における紙検知センサによって、前記紙１０の長さＰ２が検知できる。
【００４５】
次に、図４および図５を参照しながら、本実施形態における紙検知センサの紙検知エリアＡ１に、長方形の紙１０が斜めに進入した場合について詳細に説明する。
【００４６】
図４は、前記紙検知エリアＡ１に前記紙１０が傾きθで進入した状態を示した上面図であり、同図（Ａ）は、前記紙１０の右上の頂点１０ａが前記第１のフォトレジスタ１１ａに到達した状態を示した上面図である。図中のＬ８は、前記頂点１０ａと前記第１のフォトレジスタ１１ａの前記基準位置Ｓ１側の端部との間の距離である。
【００４７】
同図（Ｂ）は、同図（Ａ）の後の状態を示しており、前記紙１０が前記第１のフォトレジスタ１１ａの前記基準位置Ｓ１側の端部に到達した状態を示した上面図である。図中のＬ９は、前記紙１０が前記第１のフォトレジスタ１１ａの前記基準位置Ｓ１側の端部に到達した時点での、前記第１のフォトレジスタ１１ａが前記紙１０に覆われている領域の前記紙１０の進入方向Ｇに対し垂直方向の幅である。
【００４８】
同図（Ｃ）は、同図（Ｂ）の後の状態を示しており、前記紙１０の左上の頂点１０ｂが前記第２のフォトレジスタ１１ｂに到達した状態を示した上面図である。
【００４９】
同図（Ｄ）は、同図（Ｃ）の後の状態を示しており、前記紙１０の右下の頂点１０ｃが前記第１のフォトレジスタ１１ａに到達した状態を示した上面図である。
【００５０】
図５は、図４に示すように前記紙検知エリアＡ１上を前記紙１０が傾きθで通過した場合の、前記フォトレジスタ１１ａ，１１ｂの抵抗値の変化を、横軸を時間ｔ，縦軸を抵抗値Ｒとして示したグラフである。図５において、前記紙１０の右上の頂点１０ａが前記第１のフォトレジスタ１１ａに到達した時間はｔ０、前記紙１０が前記第１のフォトレジスタ１１ａの前記基準位置Ｓ１側の端部に到達した時間はｔ１となる。また、前記紙１０が前記第２のフォトレジスタ１１ｂの前記基準位置Ｓ１側の端部に到達した時間はｔ２、前記紙１０の左上の頂点１０ｂが前記第２のフォトレジスタ１１ｂに到達した時間はｔ３となる。また、前記紙１０の右下の頂点１０ｃが前記第１のフォトレジスタ１１ａに到達した時間はｔ４となる。
【００５１】
なお、図中のＲ０は、前記紙検知エリアＡ１に前記紙１０が進入していない時の前記フォトレジスタ１１ａ，１１ｂの抵抗値、Ｒ１は前記時間ｔ１における前記第１のフォトレジスタ１１ａの抵抗値である。
【００５２】
前記紙１０の通過速度を既知の値ｖと設定した場合、前記紙１０の傾きθは、式３で表される。
【００５３】
θ＝９０°−１／２・ｓｉｎ-1（２ｖ・（ｔ１−ｔ０）／Ｌ９） ・・・（式３）
幅Ｌ９は、前記第１のフォトレジスタ１１ａが前記紙１０に覆われている領域の幅であるため、該第１のフォトレジスタ１１ａの抵抗値をもとに算出することができる。このように、本実施例における紙検知センサによって、前記紙１０の有無，傾きθが検知できる。
【００５４】
また、前記距離Ｌ８は、式４で表される。
【００５５】
Ｌ８＝ｖ・（ｔ１−ｔ０）・ｔａｎθ ・・・（式４）
このように、本実施例における紙検知センサによって、前記紙１０の進入位置が検知できる。
【００５６】
また、前記紙１０の幅Ｐ１は、式５で表される。
【００５７】
Ｐ１＝ｖ・（ｔ３−ｔ０）／ｃｏｓθ ・・・（式５）
このように、本実施例における紙検知センサによって、前記紙１０の幅Ｐ１が検知できる。
【００５８】
また、前記紙１０の長さＰ２は、式６で表される。
【００５９】
Ｐ２＝ｖ・（ｔ４−ｔ０）／ｓｉｎθ ・・・（式６）
このように、本実施例における紙検知センサによって、前記紙１０の長さＰ２が検知できる。
【００６０】
以上のように、本実施形態における紙検知センサでは、所定の位置に第１と第２のフォトレジスタを配置するという簡易な構造で、前記紙１０が前記紙検知エリアＡ１に対して斜めに進入したとしても、該紙１０の有無，進入位置，幅および長さが検知でき、さらに傾きも検知することができる。また、フォトレジスタの抵抗値の変化にもとづいて紙を検知するため、簡易な方法で紙の検知が可能である。
【００６１】
なお、前記紙検知エリアＡ１に前記紙１０が垂直に進入した場合、前記フォトレジスタ１１ａ，１１ｂの抵抗値の上昇開始時間（図３（Ｃ）における時間ｔ０）は同時となる。前記紙検知エリアＡ１に前記紙１０が斜めに進入した場合、前記フォトレジスタ１１ａ，１１ｂの抵抗値の上昇開始時間（図５における時間ｔ０，ｔ２）は異なる。これにより、前記紙検知エリアＡ１に前記紙１０が垂直に進入したか、斜めに進入したかを検知することができる。
【００６２】
《第２の実施形態》
図６は、本発明の第２の実施形態に係る紙検知センサの紙検知エリアに、長方形の紙が垂直に進入した場合について説明するための上面図である。同図（Ａ）は紙検知エリアに紙が進入していない状態を示した上面図、同図（Ｂ）は紙検知エリアに紙が垂直に進入した状態を示した上面図である。
【００６３】
紙検知エリアＡ２，Ａ３，Ａ４には、第１の実施形態と同様の構成でフォトレジスタが配置されており、それぞれ第１，第２，第３の光検知素子を構成している。
【００６４】
なお、前記紙検知エリアＡ２には、該紙検知エリアＡ２を長方形の紙１０の進入方向Ｇに対し垂直方向に４等分する３つの位置の内、右端の位置に基準位置Ｓ２が設定されている。前記紙検知エリアＡ２には、ＺｎＯからなる矩形状の第１のフォトレジスタ１１ｃが、前記基準位置Ｓ２より前記紙１０の進入方向Ｇに対し垂直方向の一方（図６では右方）に渡って配置されている。
【００６５】
同様に、前記紙検知エリアＡ２には、ＺｎＯからなる矩形状の第２のフォトレジスタ１１ｄが、前記基準位置Ｓ２より他方（図６では左方）に渡って配置されている。
【００６６】
また、前記紙検知エリアＡ３には、該紙検知エリアＡ３を長方形の紙１０の進入方向Ｇに対し垂直方向に４等分する３つの位置の内、中央の位置に基準位置Ｓ３が設定されている。前記紙検知エリアＡ３には、ＺｎＯからなる矩形状の第１のフォトレジスタ１１ｅが、前記基準位置Ｓ３より前記紙１０の進入方向Ｇに対し垂直方向の一方（図６では右方）に渡って配置されている。
【００６７】
同様に、前記紙検知エリアＡ３には、ＺｎＯからなる矩形状の第２のフォトレジスタ１１ｆが、前記基準位置Ｓ３より他方（図６では左方）に渡って配置されている。
【００６８】
また、前記紙検知エリアＡ４には、該紙検知エリアＡ４を長方形の紙１０の進入方向Ｇに対し垂直方向に４等分する３つの位置の内、左端の位置に基準位置Ｓ４が設定されている。前記紙検知エリアＡ４には、ＺｎＯからなる矩形状の第１のフォトレジスタ１１ｇが、前記基準位置Ｓ４より前記紙１０の進入方向Ｇに対し垂直方向の一方（図６では右方）に渡って配置されている。
【００６９】
同様に、前記紙検知エリアＡ４には、ＺｎＯからなる矩形状の第２のフォトレジスタ１１ｈが、前記基準位置Ｓ４より他方（図６では左方）に渡って配置されている。
【００７０】
前記紙検知エリアＡ２，Ａ３，Ａ４は、前記紙１０の進入方向Ｇに沿って、重ならないように配置されている。
【００７１】
図６（Ｂ）は、前記紙１０が前記紙検知エリアＡ２，Ａ３，Ａ４に進入した状態を示した上面図である。前記紙１０は図面上の右端よりに大きくずれ、前記紙検知エリアＡ３内の前記第２のフォトレジスタ１１ｆおよび前記紙検知エリアＡ４内の前記第２のフォトレジスタ１１ｈの上を通過しないような配置になっている。このような場合、前記紙検知エリアＡ３，Ａ４にて、前記紙１０の位置などを検知することができなくなる。しかし、前記紙検知エリアＡ２における前記基準位置Ｓ２が、前記基準位置Ｓ３，Ｓ４に対し図面上の右端よりになるように設定されている。このため、前記紙検知エリアＡ２にて、第１の実施形態に示した原理により、前記紙１０の位置などを検知することができる。
【００７２】
以上のように本実施形態によれば、第１の実施形態と同様の作用効果を奏することができる。更に、基準位置をずらした紙検知エリアを複数配置することにより、進入位置が大きくずれた紙の検知が可能であり、また、幅が極端に小さいような紙の検知も可能となる。例えば、紙の最小の大きさが決まっている場合、複数の紙検知エリアの各基準位置間の、該紙の進入方向に対して垂直方向の間隔が、該紙の大きさよりも狭くなるように設定される。これにより、該紙が紙検知エリアのどの位置から進入しても、確実に検知することができる。
【００７３】
《第３の実施形態》
図７は、本発明の第３の実施形態に係る紙検知センサの構成を説明するためのもので、同図（Ａ）は紙検知センサの光検知素子部の模式図、同図（Ｂ）はその回路図である。
【００７４】
紙検知エリアＡ５には、第１の実施形態と同様の構成で第１のフォトレジスタ１１ｉおよび第２のフォトレジスタ１１ｊが配置されており、光検知素子を構成している。また、前記第１のフォトレジスタ１１ｉには固定抵抗器１９ｉが、前記第２のフォトレジスタ１１ｊには固定抵抗器１９ｊが、電気的に並列に接続されている。そして、前記第１のフォトレジスタ１１ｉと固定抵抗器１９ｉの合成抵抗値が外部端子１５ｉ，１６ｉに接続された検出器（図示せず）で検出される。同様に、前記第２のフォトレジスタ１１ｊと固定抵抗器１９ｊの合成抵抗値が外部端子１５ｊ，１６ｊに接続された検出器（図示せず）で検出される。
【００７５】
ここで、前記第１のフォトレジスタ１１ｉの抵抗値をＲ11i、前記固定抵抗器１９ｉの抵抗値をＲ19iとすると、前記第１のフォトレジスタ１１ｉと前記固定抵抗器１９ｉの合成抵抗値Ｒiは、式７で表される。
【００７６】
Ｒi＝Ｒ19i／（１＋Ｒ19i／Ｒ11i） ・・・（式７）
また、前記第２のフォトレジスタ１１ｊの抵抗値をＲ11j、前記固定抵抗器１９ｊの抵抗値をＲ19jとすると、前記第１のフォトレジスタ１１ｊと前記固定抵抗器１９ｊの合成抵抗値Ｒjは、式８で表される。
【００７７】
Ｒj＝Ｒ19j／（１＋Ｒ19j／Ｒ11j） ・・・（式８）
この時、前記第１のフォトレジスタ１１ｉの抵抗値Ｒ11iが前記固定抵抗器１９ｉの抵抗値Ｒ19iに比べて大きくなると、前記合成抵抗値Ｒiは、該固定抵抗器１９ｉの抵抗値Ｒ19iに収束するようになる。また、前記第２のフォトレジスタ１１ｊの抵抗値Ｒ11jが前記固定抵抗器１９ｊの抵抗値Ｒ19jに比べて大きくなると、前記合成抵抗値Ｒjは、該固定抵抗器１９ｊの抵抗値Ｒ19jに収束するようになる。
【００７８】
前述のとおり、フォトレジスタ１１ｉ，１１ｊは、受光量に応じて抵抗値が変化する。紙検知センサが該フォトレジスタ１１ｉ，１１ｊのみで構成されている場合、光源の劣化などにより、紙を透過する光が減少し、該フォトレジスタ１１ｉ，１１ｊの紙で遮蔽されている領域の受光量が低下していくと、該フォトレジスタ１１ｉ，１１ｊの抵抗値が徐々に上昇してしまい、紙の検知精度に悪影響を与える可能性がある。
【００７９】
一方、上記のように前記フォトレジスタ１１ｉ，１１ｊに対し、前記固定抵抗器１９ｉ，１９ｊが並列に接続されていれば、紙で遮蔽されている領域の受光量が低下し、前記フォトレジスタ１１ｉ，１１ｊの抵抗値が上昇してしまったとしても、検出器にて検出される前記合成抵抗値は、前記固定抵抗器１９ｉ，１９ｊの抵抗値に収束させることができる。
【００８０】
以上のように本実施形態によれば、第１の実施形態とほぼ同様の作用効果を奏することができる。更に、光源が劣化したような場合においても、紙の検知精度を良好に保つことができる。また、紙の厚みが異なり、遮蔽領域の受光量が変動するような場合にも、同様な効果がある。
【００８１】
なお、前記固定抵抗器１９ｉ，１９ｊは、膜素子として形成され、前記フォトレジスタ１１ｉ，１１ｊと電気的に並列に接続されてもよいし、チップ抵抗などを用いて、前記フォトレジスタ１１ｉ，１１ｊと電気的に並列に接続されてもよい。
【００８２】
なお、本願発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、紙検知センサを構成する材料の種類や、紙検知センサの具体的な構成、紙検知の方法などに関し、発明の範囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能である。
【００８３】
例えば、上記実施形態においては、前記基板１８としてＰＥＴが用いられたが、これに限定されるものではなく、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート），ＰＣ（ポリカーボネート）などのフレキシブルなプラスチック基板またはガラス基板などが用いられてもよい。また、前記基板１８として、前記紙トレー３が用いられてもよい。
【００８４】
前記金属電極１２ａ，１２ｂとしてはＡｌが用いられたが、この他、Ｃｕ，Ｐｔ，Ａｕ，Ａｇなどが用いられてもよい。
【００８５】
前記絶縁層１７ａ，１７ｂとしてはＳｉＯ2が用いられたが、この他、ＳｉＮ，ポリイミド，ポリアミド，ポリエステルおよびポリアクリレートなどが用いられてもよい。
【００８６】
前記フォトレジスタとしてはＺｎＯが用いられたが、この他、Ｓｉ，Ｇｅ，ＧａＡｓ，ＣｄＴｅ，ＣｄＳ，ＮｉＯおよび有機半導体などの、価電子帯の電子が光の照射により励起され、伝導帯に移動する性質を有する物質であれば同様の効果を得ることができる。特に、ＺｎＯを用いると、反応波長を短波長側に設計しやすくなり、回折の影響を低減できる。また、遮蔽物に対する光の透過率を下げることができ、紙で遮蔽されている領域と遮蔽されていない領域の照度差が大きくなり、検知精度が高まる。
【００８７】
前記接続電極１３ａ，１３ｂおよび前記引出電極１４ａ，１４ｂとしてはＡｇが用いられたが、Ｃｕおよびはんだ等が用いられてもよい。
【００８８】
また、上記実施形態においては、前記フォトレジスタ１１ａは前記金属電極１２ａを介して前記外部端子１６ａに接続されているが、前記金属電極１２ａを介さず前記外部端子１６ａに接続されていてもよい。
【００８９】
同様に、前記フォトレジスタ１１ｂは前記金属電極１２ｂを介して前記外部端子１６ｂに接続されているが、前記金属電極１２ｂを介さず前記外部端子１６ｂに接続されていてもよい。
【００９０】
また、上記実施形態においては、光源として画像形成装置に接続された光源を例示したが、この他、室内光や自然光が用いられてもよい。また、画像形成装置にあらかじめ別の用途で光源が備えられている場合、本用途に併用されてもよい。
【００９１】
また、前記光検知素子４の構成として、第１の実施形態にて図２に示された構成を例示したが、この他の構成として、図８および図９に示すような構成でもよい。
【００９２】
図８は、本発明による紙検知センサの光検知素子部の変形例の構成を模式的に示す上面図である。基板１８の表面には、矩形状の第１のフォトレジスタ１１ｋが、紙検知エリアＡ６内の基準位置Ｓ５より、紙の進入方向に対し垂直方向の一方（図８では右方）に渡って配置されている。
【００９３】
同様に、前記基板１８の表面には、矩形状の第２のフォトレジスタ１１ｍが、前記基準位置Ｓ５より他方（図８では左方）に渡って配置されている。
【００９４】
前記第１のフォトレジスタ１１ｋと前記第２のフォトレジスタ１１ｍはそれぞれ独立に配置されている。前記第１のフォトレジスタ１１ｋの前記基準位置Ｓ５側の端部と前記第２のフォトレジスタ１１ｍの前記基準位置Ｓ５側の端部の間隔Ｌ１０は、より狭い方が好ましい。また、前記フォトレジスタ１１ｋ，１１ｍの前記紙の進入方向の幅は、より狭い方が好ましい。
【００９５】
また、前記基板１８の表面には、矩形状の金属電極１２ｋが、前記基準位置Ｓ５より、前記紙の進入方向に対し垂直方向の一方（図８では右方）に渡って、前記第１のフォトレジスタ１１ｋと平行に、かつ、直接は接続しないように配置されている。
【００９６】
同様に、基板１８の表面には、矩形状の金属電極１２ｍが、前記基準位置Ｓ５より他方（図８では左方）に渡って、前記第２のフォトレジスタ１１ｍと平行に、かつ、直接は接続しないように、前記金属電極１２ｋとは独立して配置されている。
【００９７】
前記第１のフォトレジスタ１１ｋの前記基準位置Ｓ５側の端部と前記金属電極１２ｋの前記基準位置Ｓ５側の端部とは接続電極１３ｋで導通接続されている。
【００９８】
同様に、前記第２のフォトレジスタ１１ｍの前記基準位置Ｓ５側の端部と前記金属電極１２ｍの前記基準位置Ｓ５側の端部とは接続電極１３ｍで導通接続されている。
【００９９】
なお、前記第１のフォトレジスタ１１ｋの前記基準位置Ｓ５側とは逆側の端部には、引出電極１４ｋを介して外部端子１５ｋが接続されている。前記金属電極１２ｋの前記基準位置Ｓ５側とは逆側の端部には、外部端子１６ｋが接続されている。前記外部端子１５ｋ，１６ｋは検出器（図示せず）に接続されており、前記第１のフォトレジスタ１１ｋの抵抗値が該検出器で検出される。
【０１００】
同様に、前記第２のフォトレジスタ１１ｍの前記基準位置Ｓ５側とは逆側の端部には、引出電極１４ｍを介して外部端子１５ｍが接続されている。前記金属電極１２ｍの前記基準位置Ｓ５側とは逆側の端部には、外部端子１６ｍが接続されている。前記外部端子１５ｍ，１６ｍは検出器（図示せず）に接続されており、前記第２のフォトレジスタ１１ｍの抵抗値が該検出器で検出される。
【０１０１】
以上のように、本変形例の構成によれば、前記第１のフォトレジスタ１１ｋと前記金属電極１２ｋおよび前記第２のフォトレジスタ１１ｍと前記金属電極１２ｍを絶縁するための絶縁層が不要となる。このため、構造が簡略化され、安価な紙検知センサが提供される。
【０１０２】
図９は、本発明による紙検知センサの光検知素子部の他の変形例の構成を模式的に示す上面図である。基板１８の表面には、矩形状のフォトレジスタ１１ｎ’が、紙検知エリアＡ７内の基準位置Ｓ６より、紙の進入方向に対し垂直方向の一方（図９では右方）に渡って配置されている。また、前記基板１８の表面には、前記フォトレジスタ１１ｎ’と同じ材料からなる矩形状のフォトレジスタ１１ｎ’’が配置されている。該フォトレジスタ１１ｎ’’は、前記基準位置Ｓ６より、前記紙の進入方向に対し垂直方向の一方（図９では右方）に渡って、前記フォトレジスタ１１ｎ’と平行に、かつ、直接は接続しないように配置されている。
【０１０３】
前記フォトレジスタ１１ｎ’の前記基準位置Ｓ６側の端部と前記フォトレジスタ１１ｎ’’の前記基準位置Ｓ６側の端部とは、前記フォトレジスタ１１ｎ’と同じ材料からなるフォトレジスタ１１ｎ’’’で接続されている。前記フォトレジスタ１１ｎ’，１１ｎ’’，１１ｎ’’’が一体的に形成されることで、第１のフォトレジスタ１１ｎが形成されている。
【０１０４】
同様に、前記基板１８の表面には、矩形状のフォトレジスタ１１ｏ’が、紙検知エリアＡ７内の基準位置Ｓ６より他方（図９では左方）に渡って配置されている。また、前記基板１８の表面には、前記フォトレジスタ１１ｏ’と同じ材料からなる矩形状のフォトレジスタ１１ｏ’’が、前記基準位置Ｓ６より他方（図９では左方）に渡って、前記フォトレジスタ１１ｏ’と平行に、かつ、直接は接続しないように配置されている。
【０１０５】
前記フォトレジスタ１１ｏ’の前記基準位置Ｓ６側の端部と前記フォトレジスタ１１ｏ’’の前記基準位置Ｓ６側の端部とは、前記フォトレジスタ１１ｏ’と同じ材料からなるフォトレジスタ１１ｏ’’’で接続されている。前記フォトレジスタ１１ｏ’，１１ｏ’’，１１ｏ’’’が一体的に形成されることで、第２のフォトレジスタ１１ｏが形成されている。
【０１０６】
前記第１のフォトレジスタ１１ｎと前記第２のフォトレジスタ１１ｏはそれぞれ独立に配置されている。前記第１のフォトレジスタ１１ｎの前記基準位置Ｓ６側の端部と前記第２のフォトレジスタ１１ｏの前記基準位置Ｓ６側の端部の間隔Ｌ１１は、より狭い方が好ましい。また、前記フォトレジスタ１１ｎ’，１１ｎ’’，１１ｎ’’’，１１ｏ’，１１ｏ’’，１１ｏ’’’の前記紙の進入方向の幅は、より狭い方が好ましい。また、前記フォトレジスタ１１ｎ’と前記フォトレジスタ１１ｎ’’の間隔Ｌ１２および前記フォトレジスタ１１ｏ’と前記フォトレジスタ１１ｏ’’の間隔Ｌ１３は、より狭い方が好ましい。
【０１０７】
なお、前記フォトレジスタ１１ｎ’の前記基準位置Ｓ６側とは逆側の端部には、引出電極１４ｎを介して外部端子１５ｎが接続されている。前記フォトレジスタ１１ｎ’’の前記基準位置Ｓ６側とは逆側の端部には、引出電極１７ｎを介して外部端子１６ｎが接続されている。前記外部端子１５ｎ，１６ｎは検出器（図示せず）に接続されており、前記第１のフォトレジスタ１１ｎの抵抗値が該検出器で検出される。
【０１０８】
同様に、前記フォトレジスタ１１ｏ’の前記基準位置Ｓ６側とは逆側の端部には、引出電極１４ｏを介して外部端子１５ｏが接続されている。前記フォトレジスタ１１ｏ’’の前記基準位置Ｓ６側とは逆側の端部には、引出電極１７ｏを介して外部端子１６ｏが接続されている。前記外部端子１５ｏ，１６ｏは検出器（図示せず）に接続されており、前記第２のフォトレジスタ１１ｏの抵抗値が該検出器で検出される。
【０１０９】
以上のように、本変形例の構成によれば、前記絶縁層が不要となるのに加えて、前記第１のフォトレジスタ１１ｎと前記外部端子１６ｎおよび前記第２のフォトレジスタ１１ｏと前記外部端子１６ｏを導通接続するための金属電極も不要となる。このため、構造が簡略化され、安価な紙検知センサが提供される。
【符号の説明】
【０１１０】
１ 画像形成装置
２ 給紙口
３ 紙トレー
４，１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ 光検知素子
５，１０２ 光源
１０，１０６ 紙
１１ａ，１１ｃ，１１ｅ，１１ｇ，１１ｉ，１１ｋ，１１ｎ
第１のフォトレジスタ
１１ｂ，１１ｄ，１１ｆ，１１ｈ，１１ｊ，１１ｍ，１１ｏ
第２のフォトレジスタ
１１ｎ’， １１ｎ’’， １１ｎ’’’， １１ｏ’，１１ｏ’’，１１ｏ’’’
フォトレジスタ
１２ａ，１２ｂ，１２ｋ，１２ｍ 金属電極
１３ａ，１３ｂ，１３ｋ，１３ｍ 接続電極
１４ａ，１４ｂ，１４ｋ，１４ｍ，１４ｎ，１４ｏ，１７ｎ，１７ｏ
引出電極
１５ａ，１５ｂ，１５ｉ，１５ｊ，１５ｋ，１５ｍ，１５ｎ，１５ｏ，１６ａ，１６ｂ，１６ｉ，１６ｊ，１６ｋ，１６ｍ，１６ｎ，１６ｏ
外部端子
１７ａ，１７ｂ 絶縁層
１８ 基板
１９ｉ，１９ｊ 固定抵抗器
１０１ 紙検知センサ
１０３ 投光レンズ
１０４ グレーティング
１０５，１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ 光
１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃ 検知ポイント
１０８ａ，１０８ｂ，１０８ｃ 反射光
１０９ 受光レンズ
Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５，Ａ６，Ａ７ 紙検知エリア
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６ 基準位置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙検知エリアにフォトレジスタが配置されており、前記フォトレジスタの抵抗値の変化にもとづいて紙の有無を検知する手段を備えた紙検知センサにおいて、
前記紙検知エリアの幅が、前記紙が前記紙検知エリアに進入する時に占有する幅以上であり、
前記紙検知エリア内の、あらかじめ決められた一つの基準位置より、前記紙の進入方向に対しほぼ垂直方向の一方の端部に渡って、第１のフォトレジスタが配置されており、
前記基準位置より、前記紙の進入方向に対しほぼ垂直方向の他方の端部に渡って、前記第１のフォトレジスタとは独立して、第２のフォトレジスタが配置されていること、
を特徴とする紙検知センサ。
【請求項２】
前記紙検知エリアが、前記紙の進入方向に沿って複数配置されていること、
を特徴とする請求項１に記載の紙検知センサ。
【請求項３】
前記フォトレジスタの、前記紙の進入方向に対してほぼ垂直方向である幅方向の単位長さあたりの抵抗値が、
前記フォトレジスタに照射される光が前記紙で遮蔽されている状態において均一であること、
を特徴とする請求項１または２に記載の紙検知センサ。
【請求項４】
前記フォトレジスタに、固定抵抗器が並列に接続されていること、
を特徴とする請求項１乃至３の内いずれか１項に記載の紙検知センサ。
【請求項５】
請求項１乃至４の内いずれか１項に記載の紙検知センサに配置された前記第１および第２のフォトレジスタの抵抗値の変化にもとづいて、前記紙の有無、大きさ、進入位置または傾きを検知すること、
を特徴とする紙検知方法。
【請求項１】
紙検知エリアにフォトレジスタが配置されており、前記フォトレジスタの抵抗値の変化にもとづいて紙の有無を検知する手段を備えた紙検知センサにおいて、
前記紙検知エリアの幅が、前記紙が前記紙検知エリアに進入する時に占有する幅以上であり、
前記紙検知エリア内の、あらかじめ決められた一つの基準位置より、前記紙の進入方向に対しほぼ垂直方向の一方の端部に渡って、第１のフォトレジスタが配置されており、
前記基準位置より、前記紙の進入方向に対しほぼ垂直方向の他方の端部に渡って、前記第１のフォトレジスタとは独立して、第２のフォトレジスタが配置されていること、
を特徴とする紙検知センサ。
【請求項２】
前記紙検知エリアが、前記紙の進入方向に沿って複数配置されていること、
を特徴とする請求項１に記載の紙検知センサ。
【請求項３】
前記フォトレジスタの、前記紙の進入方向に対してほぼ垂直方向である幅方向の単位長さあたりの抵抗値が、
前記フォトレジスタに照射される光が前記紙で遮蔽されている状態において均一であること、
を特徴とする請求項１または２に記載の紙検知センサ。
【請求項４】
前記フォトレジスタに、固定抵抗器が並列に接続されていること、
を特徴とする請求項１乃至３の内いずれか１項に記載の紙検知センサ。
【請求項５】
請求項１乃至４の内いずれか１項に記載の紙検知センサに配置された前記第１および第２のフォトレジスタの抵抗値の変化にもとづいて、前記紙の有無、大きさ、進入位置または傾きを検知すること、
を特徴とする紙検知方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−４７６７３（Ｐ２０１１−４７６７３Ａ）
【公開日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１９４１５７（Ｐ２００９−１９４１５７）
【出願日】平成２１年８月２５日（２００９．８．２５）
【出願人】（０００００６２３１）株式会社村田製作所 (3,635)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月２５日（２００９．８．２５）
【出願人】（０００００６２３１）株式会社村田製作所 (3,635)
【Ｆターム（参考）】
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