JP2014213986A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】画像形成装置1Aは、ピックアップ手段22と、給紙手段24と、隙間検知手段40及び制御手段4を備える。ピックアップ手段22は、給紙カセット6から用紙をピックアップする。給紙手段24は、ピックアップ手段22によりピックアップされた用紙を給紙する。隙間検知手段40は、ピックアップ手段22から給紙手段24までの給紙区間F1に設けられ、発光素子42及び受光素子48を含む。制御手段4は、発光素子42による光を受光した受光素子48からの出力の変化率に基づいて、先行用紙P1の後端と後行用紙P2の先端との隙間の有無を判別する。
【選択図】図3
Description
用紙載置部から用紙をピックアップするピックアップ手段と、
前記ピックアップ手段によりピックアップされた用紙を給紙する給紙手段と、
前記ピックアップ手段から前記給紙手段までの給紙区間に設けられ、発光素子及び受光素子を含む隙間検知手段と、
前記発光素子による光を受光した前記受光素子からの出力の変化率に基づいて、第1の用紙の後端と第1の用紙の次に給紙される第2の用紙の先端との隙間の有無を判別する制御手段と、
を備えることを特徴とする。
以下に、実施例である画像形成装置1について図面を参照しながら説明する。
図2に示すように、搬送部7は、用紙が載置された給紙カセット6(用紙載置部)から用紙をピックアップするピックアップローラ22(ピックアップ手段)、ピックアップされた用紙を搬送方向Yの下流へと送り出す給紙手段24、給紙手段24から送り出された用紙を転写部8に向かって送り出す縦搬送ローラ26、及び縦搬送ローラ26から送り出された用紙を転写部8の直前で停止させ、転写部8によるトナー画像の転写と用紙の通過タイミングとを合わせるように用紙を送り出すタイミングローラ28を備えている。給紙手段24は、給紙ローラ30及び捌きローラ32から構成され、給紙ローラ30と捌きローラ32とが、ピックアップローラ22から搬送されてきた用紙を上下から挟むことにより、複数の用紙が重なった状態で搬送方向Yの下流に搬送されることを防止している。また、縦搬送ローラ26は、ピックアップローラ22、給紙ローラ30及び捌きローラ32に対して、独立に駆動する。
図3に示すように、隙間検知手段40は、ピックアップローラ22から給紙手段24までの給紙区間F1、及び給紙区間F1から所定距離だけ搬送方向Yの下流側まで延びる追加区間F2に設けられている。また、隙間検知手段40は、発光素子42、拡散板44、及び搬送方向Yと平行に複数並んだ受光素子48を有している。また、図4に示すように、隙間検知手段40では、発光素子42からの光が、ピックアップローラ22及び給紙手段24によって遮られないように配置されている。
制御手段4は、先行用紙P1(第1の用紙)の後端と後行用紙P2(第2の用紙)の先端との隙間の有無を、受光素子48の出力の変化率に基づいて判別している。以下で、制御手段4による隙間判別方法について詳細に説明する。
閾値αは、あらかじめ実験により基準となる基準閾値αsを決定しておく。例えば、給紙区間F1又は追加区間F2で、先行用紙P1の後端と後行用紙P2の先端との間に隙間が生じた前後において、図13に示すように、受光素子48の出力が0.01Aから0.05Aに変化したとする。そして、0.01Aを記録した時間T6と、0.05Aを記録した時間T7との時間差(検知周期)t1が0.002秒の場合、閾値αsは、以下の式で求めることができる。
αs=(時間T7における出力−時間T6における出力)/検知周期t1
αs=(0.05−0.01)/0.002
=20
α=回転数Rx/基準の回転数Rs×基準閾値αs
=800/3200×20
=5
補正後の閾値αc=光量A2/光量A1×閾値α
=光量の減少比率β×閾値α
図15に示すように、隙間検知手段40の受光素子48からの出力データd1は、画像形成装置1の各部を制御する制御手段4内のCPU60に送信される。これを受けてCPU60は、制御手段4内のデータ記憶部Mに格納された閾値αを参照して、用紙P1の後端と用紙P2の先端との間に隙間が生じたか否かを判別する。そして、判別結果に基づいて、縦搬送ローラ26を駆動する縦搬送モーター62への駆動信号d2、ピックアップローラ22、給紙ローラ30及び捌きローラ32を駆動する給紙モーター64への駆動信号d3を送信する。以下で、隙間検知手段40の動作について、図面を参照しながら、より詳細に説明する。
隙間検知手段40では、発光素子42からの光量の使用状況等を考慮し、適宜、発光素子42からの光と受光素子48からの出力との相関関係を識別する処理を行っている。(以下で、光量補正という)。この光量補正について、図面を参照しながら詳しく説明する。
画像形成装置1によれば、画像形成装置1内を搬送される用紙の隙間の有無を、正確に判別することができる。具体的には、画像形成装置1の制御手段4では、発光素子42からの光を受光した受光素子48からの出力の変化率に基づいて、先行用紙P1の後端と後行用紙P2の先端との隙間の有無を判別している。従って、前記制御手段では、光が先行用紙P1及び後行用紙P2を透過し、受光素子48からの出力が大きい場合であっても、先行用紙P1及び後行用紙P2との間に隙間が有ると誤って判別することがない。一方、先行用紙P1及び後行用紙P2との間に隙間が生じた場合には、受光素子48からの出力が変化する。そして、制御手段4は、この出力の変化率が閾値αを超えることによって、先行用紙P1及び後行用紙P2との間に隙間が生じたことを判別することができる。つまり、画像形成装置1によれば、先行用紙P1及び後行用紙P2との間の隙間の有無を、正確に判別することができる。この判別結果に基づいて、画像形成装置1では、後行用紙P2の搬送タイミングを適度に調節することが可能となり、先行用紙P1と後行用紙P2との用紙の間隔を正確に保つことができる。
第1変形例である画像形成装置1Aと前記画像形成装置1との相違点は、隙間検知手段40の拡散板44の設置角度である。画像形成装置1Aの隙間検知手段40Aにおける拡散板44は、図19に示すように、用紙の搬送経路Rに対して傾けて設けてある。従って、発光素子42からの光が搬送経路Rを通過す用紙に対して斜めに入射する。これにより、用紙P内を通過する光の経路長L3が、用紙に対して光が垂直に入射する場合よりも長くなる。従って、拡散板44を搬送経路Rに対して傾けて設けられていることにより、用紙Pが搬送経路Rを通過する際、用紙Pを透過する光の量が減少する。一方、用紙が搬送経路Rにない場合には、発光素子42からの光は、用紙に遮られることなく、受光素子48に到達する。つまり、画像形成装置1Aの隙間検知手段40Aでは、画像形成装置1の隙間検知手段40と比較して、光が用紙に遮られている場合における受光素子48での受光量は減少し、遮られていない場合における受光量は変わらない。結果として、隙間検知手段40Aにおける受光素子48からの出力の変化率は、隙間検知手段40における受光素子48からの出力の変化率よりも大きくなり、用紙同士の隙間の有無をより正確に判別することができる。なお、画像形成装置1Aにおける拡散板44以外の構成は、前記画像形成装置1と同様である。また、画像形成装置1Aの内部構造を示す概略図は、図1を援用する。
第2変形例である画像形成装置1Bと画像形成装置1との相違点は、隙間検知手段40の受光方式である。画像形成装置1の隙間検知手段40における受光方式が、いわゆる透過型であるのに対して、画像形成装置1Bの隙間検知手段40Bの受光方式は、図20及び図21に示すように、いわゆる反射型である。従って、隙間検知手段40Bにおける受光素子48は、発光素子42と同様に搬送経路Rの上側に設けられている。ここで、受光素子48からの出力は、図22に示すように、先行用紙P1と後行用紙P2との間に隙間がないときは、発光素子42からの光はすべて用紙で反射されるため、大きな値を示す。一方、先行用紙P1と後行用紙P2との間に隙間が生じたときは、該隙間から光が漏れ出るため、受光素子48の出力は減少する。この出力の変化により、制御手段4は、先行用紙P1と後行用紙P2との間に生じる隙間の有無を判別することができる。つまり、画像形成装置1Bでは、用紙の反射率による出力の大小によって、先行用紙P1と後行用紙P2との間に隙間が生じたと誤って判断せず、正確に先行用紙P1と後行用紙P2との間の隙間の有無を判別することができる。なお、画像形成装置1Bにおける隙間検知手段40以外の構成は、前記画像形成装置1と同様である。また、画像形成装置1Bの内部構造を示す概略図は、図1を援用する。
本発明に係る画像形成装置は前記実施形態に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。例えば、発光素子42及び拡散板44を搬送経路Rの下側に設け、受光素子48を搬送経路Rの上側に設けてもよい。さらに、拡散板44に対して受光素子48を平行に設けなくてよい。つまり、発光素子42の光を受けた拡散板44と受光素子48とが、搬送経路Rを挟んで対向していればよい。また、隙間検知手段40は、給紙区間F1の一部にでも設けられていれば、制御手段4は、該一部において先行用紙P1と後行用紙P2との間に生じる隙間の有無を判別することができる。
F2 追加区間
P1 先行用紙(第1の用紙)
P2 後行用紙(第2の用紙)
1,1A,1B 画像形成装置
4 制御手段
6 給紙カセット(用紙載置部)
22 ピックアップローラ(ピックアップ手段)
24 給紙手段
40,40A,40B 隙間検知手段
42 発光素子
48 受光素子
Claims (5)
- 用紙載置部から用紙をピックアップするピックアップ手段と、
前記ピックアップ手段によりピックアップされた用紙を給紙する給紙手段と、
前記ピックアップ手段から前記給紙手段までの給紙区間に設けられ、発光素子及び受光素子を含む隙間検知手段と、
前記発光素子による光を受光した前記受光素子からの出力の変化率に基づいて、第1の用紙の後端と第1の用紙の次に給紙される第2の用紙の先端との隙間の有無を判別する制御手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。 - 前記隙間検知手段は、前記給紙区間に加え、前記給紙手段から搬送方向の下流側における所定位置までの追加区間にも設けられていること、
を特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記変化率の決定には、前記用紙の搬送速度及び前記受光素子の検知周期をパラメーターとして用いること、
を特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置。 - 前記変化率の決定には、前記発光素子が発する光の光量の経時変化をパラメーターとして用いること、
を特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の画像形成装置。 - 前記発光素子からの光と該光を受けた前記受光素子からの出力との相関関係を識別する処理は、給紙カセットが開閉された後に行われること、
を特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の画像形成装置。
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