JP2012131610A - 用紙先端検知方法 - Google Patents

Abstract

【課題】先行する用紙の後端部と後続する用紙の先端部とが一部重なって搬送されていても、後続する用紙の先端を確実に検知する。
【解決手段】搬送路５の、センサＳに対向する部分に形成された空間５１に用紙Ｐ１の後端部が到達すると、湾曲した搬送路５と用紙Ｐ１のコシとによって用紙Ｐ１の後端部は、空間５１をセンサＳから離れる方向に移動する。これによって、センサＳはオン状態からオフ状態になる。次いで、後続の用紙Ｐ２の先端がセンサＳに到達すると、センサＳはオフ状態からオン状態となる。これによって、用紙Ｐ２の先端位置が検知される。
【選択図】図４

Description

本発明は用紙先端検知方法に関し、より詳細には、先行する用紙の後端部と後続する用紙の先端部とが一部重なった状態で用紙が搬送されている場合であっても、後続する用紙の先端を検知できる方法に関するものである。

例えば、ファクシミリやプリンター、複写機などの画像形成装置では、ＦＲＲ（Feed and Reverse Roller）給紙方式やエア吸引ベルト給紙方式といった給紙手段を、用紙を収容した複数の給紙カセットのそれぞれ設けて、給紙カセットの最上紙から一枚ずつ画像形成部に用紙を送り出している。

近年、画像形成速度が速くなり、給紙カセットから送り出す用紙間の距離（以下、「紙間」と記すことがある）が短くなってきている。このため、給紙手段による用紙の分離が不充分であったり、用紙搬送ローラ対のローラ径等のバラツキに起因して用紙搬送速度が異なっていると、先行する用紙の先端部と後続する用紙の後端部とが一部重なって搬送される不具合が発生しやすくなった。

そこで、先行文献１では、用紙搬送路途中にセンサを設けて、用紙が給紙された後、用紙の後端がセンサを通過する時間を算出予測し、予測した時間に用紙の後端をセンサが検知しない場合には、先行する用紙と後続する用紙が一部重なって搬送されていると判断し、用紙搬送方向上流側の搬送ローラの用紙搬送速度を遅くして紙間を形成確保する技術が提案されている。

特開2005-306503号公報

しかしながら、前記提案技術では、先行する用紙と後続する用紙とが一部重なって搬送されていることは検知できるものの、その重なり量がどの程度であるか明確に把握することはできない。したがって、紙間を確実に形成するためには、用紙搬送方向上流側の搬送ローラの用紙搬送速度を遅くする時間を必要以上に長くしなければならない。このため、紙間が必要以上に長くなり、その結果、所定の画像形成速度が得られないおそれがあった。

本発明はこのような従来の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、先行する用紙と後続する用紙とが一部重なって搬送されていても、後続する用紙の先端を確実に検知し、所定の紙間を確実に確保できるようにすることにある。

また、本発明の目的は、画像形成に位置ズレが生じることがなく、所定の画像形成速度が確実に得られる画像形成装置を提供することにある。

前記目的を達成する第１の発明に係る用紙先端検知方法は、搬送中の用紙の先端を検知する方法であって、連続する２つの搬送ローラ対の間の搬送路を湾曲させ、湾曲した前記搬送路の内周側の搬送面に用紙検知手段を設けると共に、前記用紙検知手段と対向する外周側の搬送面に用紙後端部が前記用紙検知手段から離れる方向に移動可能な空間を設け、先行する用紙の後端部と後続する用紙の先端部とが一部重なった状態で用紙が搬送されている場合であっても、先行する用紙の後端部を前記空間に移動させて、後続する用紙の先端を前記用紙検知手段で検知することを特徴とする。

また、第２の発明に係る用紙先端検知方法は、搬送中の用紙の先端を検知する方法であって、連続する２つの搬送ローラ対の間に設けられた搬送路の一方の搬送面に用紙検知手段を設け、前記用紙検知手段と対向する搬送面側に用紙後端部が前記用紙検知手段から離れる方向に移動可能な空間を設けると共に、前記用紙検知手段よりも用紙搬送方向下流側に、用紙を前記検知手段から離れる方向に移動させるための送風手段を設け、先行する用紙の後端部と後続する用紙の先端部とが一部重なった状態で用紙が搬送されている場合であっても、前記送風手段によって先行する用紙の後端部を前記空間に移動させて、後続する用紙の先端を前記用紙検知手段で検知することを特徴とする。

ここで、前記用紙検知手段としては、接触方式の検知手段であるのが好ましい。

そしてまた、第３の発明に係る画像形成装置は、連続する２つの搬送ローラ対の間の搬送路を湾曲させ、湾曲した前記搬送路の内周側の搬送面に用紙検知手段を設けると共に、前記用紙検知手段と対向する外周側の搬送面に用紙後端部が前記用紙検知手段から離れる方向に移動可能な空間を設け、先行する用紙の後端部を前記空間に移動させて、後続する用紙の先端を前記用紙検知手段で検知し、先行する用紙の後端部と後続する用紙の先端部とが一部重なって搬送されていると判断した場合には、用紙搬送方向上流側の搬送ローラ対の搬送速度を遅くして先行する用紙の後端部と後続する用紙の先端部との間の距離を確保することを特徴とする。

さらに、第４の発明に係る画像形成装置は、連続する２つの搬送ローラ対の間に設けられた搬送路の一方の搬送面に用紙検知手段を設け、前記用紙検知手段と対向する搬送面側に用紙後端部が前記用紙検知手段から離れる方向に移動可能な空間を設けると共に、前記用紙検知手段よりも用紙搬送方向下流側に、用紙を前記検知手段から離れる方向に移動させるための送風手段を設け、前記送風手段によって先行する用紙の後端部を前記空間に移動させて、後続する用紙の先端を前記用紙検知手段で検知し、先行する用紙の後端部と後続する用紙の先端とが一部重なって搬送されていると判断した場合には、用紙搬送方向上流側の搬送ローラ対の搬送速度を遅くして先行する用紙の後端部と後続する用紙の先端との間の距離を確保することを特徴とする。

本発明に係る用紙先端検知方法によれば、湾曲させた搬送路又は送風手段によって、先行する用紙の後端部と後続の用紙の先端部とを分離し、後続する用紙の先端を用紙検知手段で検知できるので、先行する用紙と後続する用紙とが一部重なって搬送されている場合であっても、後続する用紙の先端を確実に検知できる。

また、本発明に係る画像形成装置によれば、後続する用紙の先端を前記用紙検知手段で検知し、先行する用紙の後端部と後続する用紙の先端部とが一部重なって搬送されていると判断した場合には、用紙搬送方向上流側の搬送ローラ対の搬送速度を遅くして所定の紙間を確保するので、画像形成に位置ズレが生じることがなく、また所定の画像形成速度を確実に得ることができる。

本発明に係る画像形成装置の一例を示す概説図である。 図１の画像形成装置の給紙カセットから搬送ローラ対１３に至るまでの搬送路の拡大構成図である。 本発明で使用するセンサＳの一例を示す説明図である。 図２に示す搬送路における、後続する用紙Ｐ２の先端を検知する状態図である。 本発明に係る用紙先端検知方法の他の実施形態を示す概説図である。 本発明に係る用紙先端検知方法のさらに他の実施形態を示す概説図である。

以下、本発明を図に基づいてさらに詳しく説明するが本発明はこれらの実施形態に何ら限定されるものではない。

図１に、本発明の画像形成装置の一例としてタンデム型のカラー画像形成装置の概説図を示す。この図に示す画像形成装置Ｄは、原稿画像を読み取るスキャナー部２００と、読み取った画像をシート材にプリントして再現するプリンタ部３００と、プリント条件を入力したり装置の稼動状況を表示する操作表示部４００とから構成される。スキャナー部２００は、不図示の原稿ガラス板に載置された原稿の画像をスキャナを移動させながら読み取る公知のもので、読み取った画像データはイメージセンサにより色別に電気信号に変換されてプリンタ部３００に送られる。また、画像形成装置Ｄは、装置の動作を制御したり画像データを記憶する制御部６０を備え、各種センサの情報や使用者の指示に応じて設計された仕様で駆動制御される。

プリンタ部３００は電子写真方式で画像形成するもので、その略中央部に中間転写ユニット２０が設置されている。この中間転写ユニット２０は、中間転写ベルト２１と、中間転写ベルト２１を張架する駆動ローラ２３と従動ローラ２２、中間転写ベルト２１に張力を与えるためのテンションローラ２４とを主要構成要素としている。中間転写ベルト２１は、図において反時計回りに回転する。駆動ローラ２３は駆動モータ２５によって回転駆動する。従動ローラ２２には、中間転写ベルト２１を挟んでクリーニングブレード２６が当接されている。クリーニングブレード２６は、用紙Ｐに転写しなかった残留トナーを中間転写ベルト２１表面から除去する。

中間転写ベルト２１の下面水平部の下方には、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの各色に対応する４つの画像形成部３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋが並んで配置されている。各画像形成部では、感光体表面を均一に帯電させた後、電気信号に変換された画像データに応じて露光して静電潜像を形成し、形成された静電潜像をトナーで現像し可視像化する。そして、各色ごとに形成されたトナー像を中間転写ベルト２１に１次転写して重ね合わせてフルカラーのトナー画像を形成する。なお、画像形成部３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋには、それぞれの色別のトナー容器３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋからトナーが補給される。

用紙Ｐは給紙カセット４１に積層されており、ピックアップローラ１１によって最上の用紙Ｐから順に一枚ずつ引き出され、給紙ローラ対１２によって搬送路５に送り出される。給紙ローラ対１２の用紙搬送方向下流側には、用紙Ｐを検知するためのセンサ（用紙検知手段）Ｓが設けられている。用紙Ｐは、中間転写ベルト２１の回転とタイミングを合わせて、駆動ローラ２３と転写ローラ４２とのニップ部（２次転写領域）に、搬送ローラ対１３によって送られる。そして、中間転写ベルト２１の表面に形成されたトナー画像が用紙Ｐに転写される。その後、用紙Ｐが定着装置４３を通過する間に、トナー画像は加熱・加圧されて用紙Ｐに溶融定着し、用紙Ｐは排出ローラ４４によって排紙トレイ４５に排出される。

図２に、給紙カセット４１から給紙ローラ対１２を経て搬送ローラ対１３に至る搬送路５の拡大断面図を示す。給紙ローラ対１２と搬送ローラ対１３との間の搬送路５は、湾曲している。そして、湾曲した搬送路５の内周側の搬送面には、接触方式のセンサＳが設けられ、センサＳと対向する外周側の搬送面には空間５１が形成されている。

図３にセンサＳの一例を示す。この図に示すセンサＳは、発光部７１１と受光部（不図示）とが離隔対向して設けられた本体部７１と、発光部７１１と受光部（不図示）との間の光路を遮るように一方端が位置し、もう一方端が搬送路５に突出し、軸７３を中心として回動自在に設けられた検知棒７２とを備える。このセンサＳでは、搬送されてきた用紙Ｐによって検知棒７２が反時計回りに回動する。すると、発光部７１１と受光部（不図示）との間の光路を遮っていた検知棒７２の一方端が移動し、発光部７１１からの光が受光部（不図示）で受光されるようになる。かかる光検知信号によって用紙Ｐの先端が検知される。なお、本発明で使用できるセンサＳはこのような方式に限定されるものではなく、センサＳから所定距離以上離れた所を用紙Ｐが通過した場合には、検知不能となるものであれば従来公知のセンサを使用できる。

図２の拡大構成図において、給紙ローラ対１２及び搬送ローラ対１３の駆動源はそれぞれ別であり、給紙ローラ対１２の回転速度は可変とされている。また、ピックアップローラ１１は、給紙ローラ対１２と同じ駆動源によって回転し、不図示の駆動手段によって昇降自在に設けられている。

給紙カセット４１から用紙Ｐが給紙される際は、上昇した位置に待機していたピックアップローラ１１が下降すると同時に反時計回りに回転し、給紙カセット４１に収納された最上の用紙Ｐが給紙ローラ対１２の方向に引き出される。そして、用紙Ｐの先端が給紙ローラ対１２に挟み込まれ、搬送路５に送り出される。センサＳによって用紙Ｐの先端が検知されることによって、搬送ローラ対１３の回転開始等の制御が開始される。

複数枚の用紙が連続して給紙される場合、従来は、用紙と用紙との紙間がある場合にはセンサによってそれぞれの用紙の先端を検知できていたが、紙間のない状態、すなわち連続する用紙が一部重なった状態で搬送された場合には、後続の用紙先端を検知することはできなかった。これに対し、本発明の検知方法では、先行する用紙と後続する用紙とが一部重なって搬送されていても、後続する用紙の先端を確実に検知することができる。

図４に概説図を示す。先行する用紙Ｐ１の後端部と後続する用紙Ｐ２の先端部とが重なった状態で搬送されている場合（図４（ａ））、搬送路５の、センサＳと対向する部分に形成された空間５１に用紙Ｐ１の後端部が到達すると、湾曲した搬送路５と用紙Ｐ１のコシとによって用紙Ｐ１の後端部は、空間５１をセンサＳから離れる方向に移動する（図４（ｂ））。これによって、センサＳはオン状態からオフ状態になる。次いで、後続の用紙Ｐ２の先端がセンサＳに到達すると、センサＳはオフ状態からオン状態となる（図４（ｃ））。これによって、用紙Ｐ２の先端位置が検知される。そして、例えば、センサＳによって用紙Ｐ１の先端が検知されてから用紙Ｐ２の先端が検知されるまでの経過時間と、用紙Ｐ１の搬送方向長さとから、用紙Ｐ１と用紙Ｐ２との重なり幅を算出し、用紙Ｐ１の後端と用紙Ｐ２の先端との間に所定の間隔が形成されるように、給紙ローラ対１２の搬送速度を遅くする、あるいは搬送を停止する。

図５に、本発明に係る用紙先端検知方法の他の実施形態を示す。搬送ローラ対１４と搬送ローラ対１５との間の搬送路５には、搬送路の途中を用紙搬送方向に対して垂直方向にずらして湾曲部が形成されている。また、湾曲した搬送路５の内周側の搬送面にはセンサＳが設けられ、センサＳと対向する外周側の搬送面には空間５１が形成されている。先行する用紙Ｐ１の後端部が湾曲部に到達すると、前記実施形態と同様に、湾曲した搬送路５と用紙Ｐ１のコシとによって用紙Ｐ１の後端部は、空間５１をセンサＳから離れる方向に移動する。これによって、センサＳはオン状態からオフ状態になる。次いで、後続の用紙Ｐ２の先端がセンサＳに到達すると、センサＳはオフ状態からオン状態となり、用紙Ｐ２の先端位置が検知される。そして、前記実施形態と同様にして、センサＳによって用紙Ｐ１の先端が検知されてから用紙Ｐ２の先端が検知されるまでの経過時間と、用紙Ｐ１の搬送方向長さとから、用紙Ｐ１と用紙Ｐ２との重なり幅を算出し、用紙Ｐ１の後端と用紙Ｐ２の先端との間に所定の間隔が形成されるように、搬送ローラ対１４の搬送速度を遅くする、あるいは搬送を停止する。

図６に、本発明に係る用紙先端検知方法の他の実施形態を示す。この図に示す、搬送ローラ対１４と搬送ローラ対１５との間の搬送路５には、搬送路途中の一方の搬送面に用紙搬送方向に対して垂直方向に部分的に拡張した空間５１が形成されている。そして、空間５１に対向するもう一方の搬送面の近傍には送風ファン（送風手段）８が設けられ、送風ファン８の用紙搬送方向上流側にはセンサＳが設けられている。加えて、送風ファン８と対向する搬送路５の搬送面には空気が通過するための複数の開口が形成されている。

このような構造の搬送路において、先行する用紙Ｐ１の後端部が空間５１に到達すると送風ファン８が駆動され、送風ファン８からの空気流によって用紙Ｐ１の後端部は、空間５１をセンサＳから離れる方向に移動する。これによって、センサＳはオン状態からオフ状態になる。次いで、後続の用紙Ｐ２の先端がセンサＳに到達すると、センサＳはオフ状態からオン状態となり、用紙Ｐ２の先端位置が検知される。用紙Ｐ２の先端が検知された後の、用紙Ｐ１と用紙Ｐ２の紙間を確保する制御は前記実施形態と同様である。

なお、送風ファン８の取付位置については、用紙Ｐ１の後端部を空間５１に移動させる空気流が形成できる範囲において特に限定はなく、例えば、図６において搬送路５よりも左側に取り付けてももちろん構わない。

本発明に係る用紙先端検知方法によれば、先行する用紙と後続する用紙とが一部重なって搬送されている場合であっても、後続する用紙の先端を確実に検知でき有用である。

５ 搬送路
８ 送風ファン（送風手段）
Ｓ センサ（用紙検知手段）
５１ 空間
１２ 給紙ローラ対（搬送ローラ対）
１３ 搬送ローラ対
１４，１５ 搬送ローラ対
Ｐ１，Ｐ２ 用紙

Claims (5)

1. 搬送中の用紙の先端を検知する方法であって、
   連続する２つの搬送ローラ対の間の搬送路を湾曲させ、湾曲した前記搬送路の内周側の搬送面に用紙検知手段を設けると共に、前記用紙検知手段と対向する外周側の搬送面に用紙後端部が前記用紙検知手段から離れる方向に移動可能な空間を設け、
   先行する用紙の後端部と後続する用紙の先端部とが一部重なった状態で用紙が搬送されている場合であっても、先行する用紙の後端部を前記空間に移動させて、後続する用紙の先端を前記用紙検知手段で検知することを特徴とする用紙先端検知方法。
2. 搬送中の用紙の先端を検知する方法であって、
   連続する２つの搬送ローラ対の間に設けられた搬送路の一方の搬送面に用紙検知手段を設け、前記用紙検知手段と対向する搬送面側に用紙後端部が前記用紙検知手段から離れる方向に移動可能な空間を設けると共に、前記用紙検知手段よりも用紙搬送方向下流側に、用紙を前記検知手段から離れる方向に移動させるための送風手段を設け、
   先行する用紙の後端部と後続する用紙の先端部とが一部重なった状態で用紙が搬送されている場合であっても、前記送風手段によって先行する用紙の後端部を前記空間に移動させて、後続する用紙の先端を前記用紙検知手段で検知することを特徴とする用紙先端検知方法。
3. 前記用紙検知手段が接触方式の検知手段である請求項１又は２記載の用紙先端検知方法。
4. 連続する２つの搬送ローラ対の間の搬送路を湾曲させ、湾曲した前記搬送路の内周側の搬送面に用紙検知手段を設けると共に、前記用紙検知手段と対向する外周側の搬送面に用紙後端部が前記用紙検知手段から離れる方向に移動可能な空間を設け、
   先行する用紙の後端部を前記空間に移動させて、後続する用紙の先端を前記用紙検知手段で検知し、先行する用紙の後端部と後続する用紙の先端部とが一部重なって搬送されていると判断した場合には、用紙搬送方向上流側の搬送ローラ対の搬送速度を遅くして先行する用紙の後端と後続する用紙の先端との間の距離を確保することを特徴とする画像形成装置。
5. 連続する２つの搬送ローラ対の間に設けられた搬送路の一方の搬送面に用紙検知手段を設け、前記用紙検知手段と対向する搬送面側に用紙後端部が前記用紙検知手段から離れる方向に移動可能な空間を設けると共に、前記用紙検知手段よりも用紙搬送方向下流側に、用紙を前記検知手段から離れる方向に移動させるための送風手段を設け、
   前記送風手段によって先行する用紙の後端部を前記空間に移動させて、後続する用紙の先端を前記用紙検知手段で検知し、先行する用紙の後端部と後続する用紙の先端部とが一部重なって搬送されていると判断した場合には、用紙搬送方向上流側の搬送ローラ対の搬送速度を遅くして先行する用紙の後端と後続する用紙の先端との間の距離を確保することを特徴とする画像形成装置。