JP4502871B2 - 用紙搬送装置の用紙状態検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、印字要求を受け付けると、その内容に合致した用紙を搬送すると共に、印字処理を完了する用紙に印字処理する複写機やプリンタ、ファクシミリ装置等の所定の処理を行う処理装置に設けられて用紙を搬送する搬送装置の用紙状態検知装置に関する。

画像形成装置においては、感光体ドラム（静電潜像担持体の一種）にレーザ光などの光を照射して、その表面に静電潜像を形成する。

その感光体ドラムに現像剤を付与することによって、その静電潜像を現像しトナー像を形成する（現像工程）。用紙トレイから給紙された用紙（記録用紙Ｐ）を転写ローラによって感光体ドラムに押圧して、その用紙にトナー像を転写する（転写工程）。用紙を加圧・加熱して用紙にトナー像を定着し（定着工程）、排紙トレイ（排紙部）に排紙する（排紙工程）。なお、転写工程と定着工程とを併せて印字処理という。

通常、上記のような画像形成装置は、印字要求を受け付けると、その内容に合致した用紙を搬送すると共に、印字処理を完了することを主目的とする。

しかし、印字に用いられる用紙によっては、搬送中に斜め搬送や搬送タイミングの遅延等々の問題から搬送ジャム（ＪＡＭ）が発生することがある。例えばボール紙や段ボール紙などの坪量や厚みが大きい用紙を印字処理が要求された場合に、その厚みにより給紙ローラのすべりや噛み込み不良によって給紙タイミングにずれや斜め搬送が生じて、印字処理のタイミング遅れや印字画像のずれ・傾きから印字込みが生じる。また、噛み込み不良は感光体ドラムに疵を付ける虞も生じる。

つまり、用紙搬送中にジャムが発生すると、印字処理工程では現像剤の無駄使い、感光体の傷、クリーニングユニットの負荷増大等々が招来されたり、定着部では定着ローラが汚れたりする等の種々の問題が装置全体に発生する。

そして、用紙に印字する画像形成装置の他、ファクシミリ装置やスキャナ等の画像読み取り装置でも、用紙の搬送中に上記と同様の問題から搬送ジャムが発生することがあり、この搬送ジャムによる読み取り不能または読み取り不良は画像形成装置の稼動効率を阻害するという問題がある。

このような問題を解決するため、従来、特開２００１−２２００３１号公報（特許文献１）に開示されるような、画像形成装置や画像読み取り装置等の装置本体の用紙搬送路を外部から視認できる透視部を設けた構成としてジャムなどの用紙搬送トラブルが発生した時の対応手法および用紙のズレ認識手法に関する技術が、多数提案されている。

また、他の特許公報等の技術文献においても、搬送工程中にジャムが発生しないための機構または制御が多々提案されている。
特開２００１−２２００３１号公報

近年印字に用いる用紙は上述したように、表面状態や厚みの異なるものが多種にわたっており、また、以前は裏面印字を行っている用紙の使用は禁止していた。

しかしながら、昨今では両面印字機能を含め、裏面印字用紙の使用を許可しているという状況下において、給紙部に収納される用紙や搬送中の用紙がＪＡＭを招く状態にあることをいち早く検出し、その対処を促す技術は提案されていないという問題点がある。

本発明は、上記の問題点を解決するためなされたものであって、多種にわたる用紙の搬送や裏面印字のための用紙を行うときでも、給紙部に収納される用紙、若しくは、搬送中の用紙がジャムを発生する恐れがある時は確実に装置の動作を停止し、ユーザにその旨を事前に告知すること等によって装置のトラブル発生を減少させ得る用紙搬送装置の用紙状態検出装置を提供することを目的とする。

本発明は用紙搬送装置の用紙状態検出装置に係るものである。

本発明は、用紙に対して所定の処理を行う処理装置に設けられ、用紙収納部に集積収容された用紙を最上層から１枚ずつピックアップして処理部に向けて給紙し、その処理後の用紙を排紙部に排紙する用紙搬送装置において、
用紙収納部の用紙搬送出側上方部、かつ、用紙ピックアップローラの下流側に設けられ、用紙に光源光を照射し当該用紙の反射光を受光することによって、光学的に積載状態または搬送状態の用紙を撮像する撮像カメラまたはラインセンサからなる用紙状態検出部と、
前記用紙の搬送異常が生じる虞のある特定の用紙状態の画像を記憶するメモリと、
前記用紙状態検出部によって撮像した用紙画像とメモリに記憶された特定の用紙状態の画像に基づき画像解析を行なって、積載状態または搬送状態の用紙が用紙の搬送異常が生じる虞のある特定の用紙状態であるか否かを判断する用紙状態判断部とを備えたことを特徴とする用紙搬送装置の用紙状態検出装置である。

本発明においては、用紙状態検出部は、所定の処理の要求信号が入力された後に処理装置内部に搬送される用紙を検出するものであることが好適である。

本発明においては、用紙状態判断部は、用紙状態検出部によって検出された収納部における用紙の積載状態、または搬送路における用紙の搬送状態を解析して、用紙がジャム発生の恐れがある特定の用紙状態であるか否かを判断するものであることが好適である。

本発明においては、用紙状態判断部によってその有無を判断する特定の用紙状態は、搬送される用紙の搬送方向先端部のカール、折れ曲がり、皴、破れ等の破損または用紙の斜め搬送であることが好適である。

本発明においては、用紙状態判断部によって用紙が特定の用紙状態であると判断したときには、その特定の用紙状態であるとの情報を、処理装置の表示部によって告知し、または、処理装置に繋がれる通信網を介して送信する告知手段を設けていることが好適である。

本発明においては、用紙状態判断部によって用紙が特定の用紙状態であると判断したときには、処理装置および搬送装置の動作を停止する装置停止手段を設けていることが好適である。

本発明においては、処理装置は、用紙に対して電子写真式の印字処理を行う画像形成装置であって、用紙状態判断部によって、用紙が特定の用紙状態であると判断したときに、用紙搬送と印字処理に関係する処理タイミングを変化させて、搬送用紙のジャム発生を回避するようにしたものであることが好適である。用紙搬送と印字処理に関係する処理タイミングには、画像書込みタイミング、転写電界の印加タイミング、感光体上の用紙剥離爪の接離タイミング、および搬送路中の用紙検知センサＯＮ−ＯＦＦタイミングを挙げることができる。

本発明の請求項１〜７記載の用紙搬送装置の用紙状態検出装置によれば、次の作用効果を奏する。

本発明によれば、用紙状態判断部において、前記用紙状態検出部によって撮像した用紙画像とメモリに記憶された特定の用紙状態の画像に基づき画像解析を行なって、積載状態または搬送状態の用紙が用紙の搬送異常が生じる虞のある特定の用紙状態であるか否かを判断するので、そのような特定の用紙状態が生じたら搬送を停止したり、報知したりしてその用紙状態のまま搬送を続行した場合に生じるジャムにより紙詰まりや用紙の破れ等の用紙の搬送異常を未然に防止することができる。

したがって、多種にわたる用紙の搬送や裏面印字のための用紙の搬送を行うときでも、給紙部に収納される用紙、若しくは、搬送中の用紙がジャムを発生する虞がある時は確実に装置の動作を停止し、ユーザにその旨を事前に告知すること等によって装置のトラブル発生を減少させ得る。
また、用紙状態検出部が、用紙を光学的に認識する撮像カメラまたはラインセンサであるので、用紙に非接触で用紙状態を検出することができ、用紙状態検出部の取り付けや設置の自由度が高い。
また、処理部に給紙前、つまり、用紙に処理部で処理を行なう前に用紙の搬送異常の生じる原因部分に適切に設置ができ、用紙を無駄に処理することを防止することができる。したがって、印字不良の用紙を廃棄する必要が無くなり、経済的かつ滑資の有効利用に資することができる等の優れた作用効果を奏し得る。

各請求項に記載の発明によれば上記に加えて以下の作用効果を奏する。

請求項２に記載の発明によれば、用紙状態検出部が、所定の処理の要求信号が入力された後に処理装置内部に搬送される用紙を検出するので、その要求信号が入力されていないときは、用紙状態の検出と状態の判断を行う必要が無く、それらに用いる機器の作動時間や消費電力等の無駄を無くすことができる。

請求項３に記載の発明によれば、用紙状態判断部が、用紙状態検出部によって検出された収納部における用紙の積載状態、または搬送路における用紙の搬送状態を解析して、用紙がジャム発生の恐れがある特定の用紙状態であるか否かを判断するものであるにできる。

請求項４に記載の発明によれば、用紙状態判断部によってその有無を判断する特定の用紙の状態が、搬送される用紙の搬送方向先端部のカール、折れ曲がり、皴、破れ等の破損または用紙の斜め搬送を判定できる。

請求項５に記載の発明によれば、用紙状態判断部によって用紙が特定の用紙状態であると判断したときには、その特定の用紙状態であるとの情報を、処理装置の表示部によって告知し、または、処理装置に繋がれる通信網を介して送信する告知手段を設けているので、そのような搬送異常の生じる虞の有る特定の用紙状態であるとの情報の告知または送信によって、ユーザは搬送異常が生じる以前にいち早く知り得ることができ、用紙の点検、取替え、送り出し位置調整など搬送異常の生じないようにする早急な対策を講ずることができる。

請求項６に記載の発明によれば、用紙状態判断部によって用紙が特定の用紙状態であると判断したときには、処理装置および搬送装置の動作を停止する装置停止手段を設けているので、用紙の搬送異常が生じる以前に装置が停止し、装置に対して搬送異常の生じないようにする対策を取り易い。

請求項７に記載の発明によれば、処理装置が、用紙に対して電子写真式の印字処理を行う画像形成装置であって、用紙状態判断部によって、用紙が特定の用紙状態であると判断したときに、用紙搬送と印字処理に関係する処理タイミングを変化させて、搬送用紙のジャム発生を回避するようにしたものであるので、用紙の搬送異常が生じる以前にジャムの発生の可能性を除去でき、用紙搬送ばかりが印字処理不良による現像剤や用紙の無駄遣いを確実に無くすことができる。

以下、本発明の用紙搬送装置の用紙状態検出装置に係る実施の形態（実施形態）を図１から図７に示す図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明に係る用紙搬送装置の用紙状態検出装置の実施形態が採用された画像形成装置の全体の外観構成を示す斜視説明図である。図２は、該画像形成装置の内部構成を示す縦断面説明図、図３は、該画像形成装置の電気制御系を説明する制御ブロック図を示す。符号１は装置本体（機体）である。

また、図４は、給紙カセットに対するラインセンサの配置状態の側面視、平面視説明図、図５、図６は搬送異常の生じる虞のある特定の用紙状態の各例の説明図、図７は用紙状態検出装置の異常検出手順のフローチャートをそれぞれ示す。

実施形態の用紙搬送装置は、記録用紙（用紙）Ｐに対して画像形成処理（所定の処理）を行う画像形成装置に設けられるものであって、この画像形成装置の給紙カセット（用紙収納部）２３の用紙を画像処理部（処理部）１０に向けて給紙して所定の処理を行い、その所定の処理後の用紙を排紙カセット（排紙部）２２に排紙するものである。

そして、上記用紙状態検出装置は、用紙収納部における用紙の収納状態、または、用紙収納部から排紙部に至る搬送路上における用紙の搬送状態を検出するラインセンサ（用紙状態検出部）８０と、このラインセンサ８０の検出結果に基づき用紙の搬送異常が生じる虞のある特定の用紙状態であるか否かを判断するＣＰＵ５４の用紙状態判断部８２とを備えたものである。

詳しくは、図１〜図３に示すように、上記画像形成装置の装置本体１の上面部には、原稿が載置される透明ガラスからなる原稿載置台２が設けられ、この原稿載置台２の下方には、原稿Ｇの画像情報の読み取る原稿読み取り部であるスキャナ部３が配置されている。

〔スキャナ部３〕
このスキャナ部３は、原稿載置台２の下方に配置されて平行に往復移動する第１走査ユニット４及び第２の走査ユニット５と、光学レンズ体６と、光電変換素子（ＣＣＤ）７を備えた原稿画像読み取りユニットにて構成されている。図２において、スキャナ部３の光路は一点鎖線で示している。

第１の走査ユニット４は、露光ランプ４Ａと、この露光ランプ４Ａからの光を原稿画像表面に露光させるリフレクタ４Ｂと、このリフレクタ４Ｂを介して露光され反射される原稿からの反射光像を所定の方向に向かって導くための第１のミラー４Ｃとを有し、原稿載置台２の下面に対して一定の距離を保ちながら所定の走査速度で平行に往復移動制御されるようになっている。

第２の走査ユニット５は、第１の走査ユニット４の第１のミラー４Ｃにより導かれた原稿からの反射光像を更に所定の方向に向かって導くための第２のミラー５Ａ及び第３のミラー５Ｂを有し、第１の走査ユニット４と一定の速度関係を保って平行に往復移動制御されるようになっている。

光学レンズ体６は、第２の走査ユニット５の第３のミラー５Ｂにより導かれた原稿画像の反射光の光路上に配置され、その光像を光電変換素子７に結像させるようになっているものである。

この光電変換素子（例えばＣＣＤ（電荷結合素子））７は、光学レンズ体６により結像された原稿画像の光像を読み取って電気信号に光電変換することによって原稿画像情報（原稿画像データ）を作成するものであり、その原稿画像情報を画像処理部５７に向けて出力する。

〔画像処理部５７〕
画像処理部５７は、光電変換素子７が出力した原稿画像情報を、解像度や濃度等が印字に適した印字用画像情報（印字用画像データ）に画像処理するものである。画像処理後の印字用画像情報は、レーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）８の画像データ入力部へと転送されるようになっている。

〔画像形成部１０〕
そして、レーザスキャニングユニット８は、画像処理部５７から出力された印字用画像情報に応じたレーザ光を、画像形成部（画像形成プロセス）１０を構成する感光体ドラム１１の表面に照射する。これにより、感光体ドラム１１に印字用画像情報の静電潜像が書込み形成されるようになっている。

感光体ドラム１１は、矢印方向に回転駆動する。感光体ドラム１１の周囲には、この感光体ドラム１１の表面を所定の電位に帯電させる主帯電器１２と、感光体ドラム１１表面に静電潜像の形成用のレーザ光を照射するレーザスキャニングユニット８と、そのレーザスキャニングユニット８からのレーザ光の照射によった静電潜像をトナーにより現像して顕像化する現像装置１３と、この現像装置１３にて顕像化された原稿画像のトナー像を後述する給紙カセット２３から給紙搬送路２５を介して給紙される記録用紙（「用紙」に相当、「記録媒体」または「転写紙」とも称する）Ｐ上に転写する転写ローラ１４及びこの転写ローラ１４による転写後の感光体ドラム１１上に残留する残留トナーをクリーニングするクリーニング装置１５が感光体ドラム１１の回転方向に沿って順に配置されている。

画像形成部１０の主帯電器１２は、クリーニング装置１５によるクリーニング後の感光体ドラム１１表面の電荷を除電する図示しない除電装置の機能を有している。

〔定着装置３０〕
また、感光体ドラム１１と転写ローラ１４との間に挟持されてトナー像が転写された後の記録用紙Ｐは、感光体ドラム１１上から剥離されて主搬送路１６を経由して、定着装置３０の加熱ローラ(駆動ローラ）３１と加圧ローラ（駆動ローラに対向する部材）３２との間に突入する。加熱ローラ３１と加圧ローラ３２との当接部には所定の押圧力によってニップ部が形成されている。

定着装置３０において、この加熱ローラ３１と加圧ローラ３２との間つまりニップ部に挟持された記録用紙Ｐは、加熱ローラ３１による加熱と加圧ローラ３２による加圧によって当該記録用紙Ｐに前記感光体ドラム１１から転写された未定着トナー像の定着が行われるようになっているものである。

この定着装置３０による定着後の記録用紙Ｐは、排紙搬送路１７に搬送されて排紙駆動ローラ１８にて排紙口２０側の排紙ローラ１９に向け搬送されるようになっている。

〔排紙処理部６０〕
排紙搬送路１７に搬送される記録用紙Ｐは、定着装置３０の下流側に設けた、加熱ローラ３１と加圧ローラ３２との間を記録用紙Ｐが通過する状態を定着検知スイッチ２１Ａにて検知される。

通常の片面印字の場合には、そのまま排紙駆動ローラ１８及び排紙ローラ１９の回転駆動により、排紙口２０からスキャナ部３の下部空間に設置した排紙カセット２２上に排紙されるもので、この排紙ローラ１９の記録用紙Ｐの通過状態は、排紙ローラ１９の上流側に設けた排紙検知スイッチ２１Ｂにて検知されるようになっている。

記録用紙Ｐは、前記画像形成部１０の横に排紙され、かつ、その排紙された記録用紙Ｐは、給紙カセット２３の上方かつスキャナ部３の下方に排出される。

〔用紙搬送部（用紙搬送装置）５９〕
図１、図２または図４に示すように、装置本体１の内底部側には、記録用紙Ｐが所定の用紙サイズ毎に積載収容され着脱かつ交換可能な給紙カセット２３が配置される。図４に示すように、給紙カセット２３は上部が開放した箱形状を呈し、通常その上部が図示しない蓋部材によって用紙送り出し側を除いて覆われている。装置本体１の底部の水平方向に沿った装置フレーム１ａに対して、平行に給紙カセット２３が挿脱可能に設置される。
この給紙カセット２３の用紙送り出し側の上方部に臨んで、半月状（円状でもよい）の用紙ピックアップローラ２４が配置されている。

この用紙ピックアップローラ２４は、給紙カセット２３内に積載収容された記録用紙Ｐを最上層から１枚づつピックアップし、下流側に向かって（便宜上の記録用紙Ｐの流れ出し側（カセット側）を上流、排紙側を下流とする）給紙搬送路（搬送路）２５のレジストローラ（「アイドルローラ」とも称する）２６まで搬送させるようになっているものである。

なお、図４に示すように、給紙カセット２３は、前端と後端には、壁状に立設して収納状態の用紙の前端と後端が当接する前端揃え板２３ａと後端揃え板２３ｂがそれぞれ設けられる。そして、給紙カセット２３の底部であってその前端揃え板２３ａ付近に図示しない弾性部材によって上方に向けて押し上がり、搬出する用紙の上端位置を一定にする（ピックアップローラ２４で接する用紙位置を一定化する）用紙押し上げ部材２３ｃが設けられる。

上記用紙収納部（給紙カセット２３）の用紙搬送出側の上方部には、用紙の収納状態を検出する用紙状態検出部８０が設けられる。

詳しくは、用紙状態検出部８０は、実施形態では、図４に示すように、ＣＣＤ素子が１次元的に配列されて光源光が照射された対象物の反射光を受光する反射型ラインセンサであって、給紙カセット２３の前端揃え板２３ａの上方かつ隣接しピックアップローラ２４の下流側に設けられる。このラインセンサ８０のライン方向は平面内で用紙の送り出し方向（搬出方向）に垂直方向に向いている。

ラインセンサの各ＣＣＤ素子による検出信号を一定時間間隔で読み出して（走査して）、図示しないインタフェイスを介して後述する中央処理ユニット（ＣＰＵ）５４に入力される。そして、ＣＰＵ５４は、用紙が送られることに応じて一定時間間隔のラインセンサの検出信号（走査信号）に基づく用紙情報（データ）を連続してＲＡＭ５６やその他のメモリに記憶する。そして、ＣＰＵ５４は、記憶された用紙情報に基づき、後述する用紙判断機能を奏する。

ピックアップローラ２４で送り出された用紙が搬送される給紙搬送路２５の下流側には画像形成部１０に向けて用紙を印字タイミングに合わせて送り出すように（間欠送りなどする）タイミングを制御して送り出すためのローラ対からなるレジストローラ２６が設けられる。給紙搬送路２５においてレジストローラ２６の上流側には、レジスト前検知スイッチ２１Ｃが設けられており、このレジスト前検知スイッチ２１Ｃは給紙カセット２３から給紙搬送される記録用紙Ｐを検知する。その信号を基に給紙タイミングを図りながら、レジストローラ２６によって上述した画像形成部１０に給紙するようになっている。

一方、両面印字を行う場合には、画像形成部１０による記録用紙Ｐの片面印字後、排紙搬送路１７に搬送された定着装置３０からの通過後の記録用紙Ｐを、一旦、排紙ローラ１９側に搬送し、この状態で、用紙切換えゲート２７を切換え制御して、排紙ローラ１９の逆転駆動により記録用紙Ｐをスイッチバックさせて用紙反転させる副搬送路２８に導入させる。

そして、導入された記録用紙Ｐを、この副搬送路２８に設けた副駆動ローラ２９の回転駆動によって、再び、レジストローラ２６の上流側に搬送することにより、記録用紙Ｐの他面印字を行うようになっている。

装置本体１の原稿載置台２上には、例えば、原稿移動方式による両面原稿自動読み取り装置（Ｒ−ＳＰＦ）からなる原稿押えカバーを兼用する自動原稿処理装置４０が開閉自在に搭載されている。

この自動原稿処理装置４０は、図２に示すように、原稿Ｇが載置される原稿トレイ４１を有し、この原稿トレイ４１上に載置された原稿Ｇを原稿ピックアップローラ４２にてピックアップして、原稿Ｇを、原稿駆動ローラ４３を介して原稿搬送路４４に導入してレジストローラ（ＰＳローラ）４５の上流側に案内搬送されるようになっている。

このレジストローラ４５の上流側には、原稿Ｇの原稿サイズが検出可能にするため原稿入紙センサ４６が設けられ、この原稿入紙センサ４６にて原稿Ｇの先端及び後端を検知し、その信号を基に搬送タイミングを図りながら、原稿Ｇを原稿載置台２の片側に隣接させて配置したスリットガラスからなる原稿読み取り台９上に向け搬送制御するようになっている。

この場合、スキャナ部３の第１の走査ユニット４は、原稿読み取り台９の下方に待機しかつ位置するように移動制御されている。

この原稿読み取り台９上に搬送される原稿Ｇは、その移動と共に片面側の第１画像読み取り面Ｇ１がスキャナ部３の第１の走査ユニット４にて走査される。その他の光電変換素子７での読み取り、画像情報の画像処理、印字などの画像形成処理は、上述と同様である。

そして、原稿読み取り台９上での画像読み取り後の原稿Ｇは、搬送ローラ４７を介して原稿排紙路４８の原稿排紙ローラ４９側に搬送され、片面読み取りのみ場合は、原稿切換えゲート５０の切換え制御により原稿排紙トレイ５１上に排紙されるようになっている。

一方、両面原稿読み取りを行う場合は、原稿Ｇを原稿切換えゲート５０の切換え制御により、一旦、原稿トレイ４１と原稿排紙トレイ５１との間に配置された中間トレイ５２上に向け排紙した後、原稿排紙ローラ４９を逆転駆動させてスイッチバックさせることにより、原稿反転路５３に導入する。そして、再び、原稿搬送路４４に原稿Ｇを搬送することにより、原稿Ｇの裏側の画像読み取り面の原稿画像の読み取りが行われるとともに、上述した片面印字工程と同様に、記録用紙Ｐの第１印字面Ｐ１に、原稿Ｇの裏面側の原稿画像が印字されるようになっている。

この記録用紙Ｐの第１印字面Ｐ１への印字工程が終了すると、記録用紙Ｐは、上述した用紙反転機構にて反転され、再び、画像形成部１０に搬送されて、その第１印字面Ｐ２に、予めメモリに記憶された原稿Ｇの表面側の原稿画像が印字される。

図１に示すように、画像形成装置の上部側の前面部には、使用者が記録用紙Ｐの用紙種類（用紙寸法のほか、用紙の厚み等）、印刷枚数、倍率、濃度等の画像形成条件を設定する操作スイッチ類７６が配設されている。

次に、実施形態に係る画像形成装置の制御系を、図３に基づき説明する。

図３に示すように、実施形態に係る画像形成装置は、画像の読み取り処理、画像処理、画像形成処理、および記録用紙Ｐの搬送処理等をＲＯＭ（Read Only Memory）５５に予め記憶されたプログラムにしたがって中央処理ユニット（ＣＰＵ）５４がＲＡＭ（Random access Memory)５６等の一時的記憶手段を用いて処理を実行する。ＲＯＭやＲＡＭに代えてＨＤＤ（ハードディスクドライブ）などの記憶手段を用いることができる。

画像形成装置において、スキャナ部（原稿読み取り部）３によって読み取った原稿の画像情報（原稿画像データ）、または、図示しない通信ネットワークに繋がれた各端末装置から送信された原稿画像情報は、通信処理部５８を介して画像処理部５７に入力されるようになっている。

画像処理部５７は、ＲＡＭ５６等の記憶部に記憶された原稿画像情報を印字（記録用紙への画像形成）に適した印字用画像に上記のプログラムによって処理するものである。

印字用画像情報は画像形成部１０に入力される。

画像形成部１０、用紙搬送部（給紙搬送路２５、主搬送路１６、副搬送路２８（これらはペーパーガイドとも称する）において記録用紙Ｐの各種検出・制御を行う）５９、定着装置３０、排紙処理部（排紙搬送路１７において記録用紙Ｐの各種の検出・制御を行う）６０は、各々の駆動制御部と連動している。

用紙搬送部５９によって搬送する記録用紙Ｐ上に印字工程（画像形成部１０においての画像情報の印字処理）と、その後に、その印字処理された記録用紙Ｐに対する定着工程（定着装置３０）を経て用紙排出部（排紙カセット２２）に排出されるようになっている。なお、用紙搬送部５９には、上記のレジスト前検知スイッチ２１Ｃ、定着検知スイッチ２１Ａ、および排紙検知スイッチ２１Ｂの検出信号が入力されるようになっている。

画像形成装置は、運転条件設定部７７が設けられる。この運転条件設定部７７は、操作スイッチ類７６によって使用者が設定して画像形成要求または記録媒体の種類等の画像形成条件にしたがって、画像形成装置の画像形成、または搬送条件等の運転条件を設定するものである。

また、画像形成装置は、設定された前記運転条件にしたがって、前記読み取り部（スキャナ部３)、用紙搬送部５９、画像形成部１０、定着装置３０および排紙処理部６０などの駆動用アクチュエータである、原稿読み取り駆動部６４、記録用紙搬送駆動部６６、印字処理駆動部６８、定着駆動部７０および排紙駆動部７２を、ＲＯＭ５５に記憶されたプログラムに基づく、ＣＰＵ５４の指令にしたがった同期した動作を駆動制御部６２の制御によって行うものである。

原稿読み取り駆動部６４は、スキャナ部３の第１走査ユニット４、第２走査ユニット５の駆動用アクチュエータである。

記録用紙搬送駆動部６６は、用紙搬送部５９、具体的には、上述の給紙搬送路２５上の用紙ピックアップローラ２４、レジストローラ２６の駆動用モータである。印字処理駆動部６８は、感光体ドラム１１の駆動用モータである。定着駆動部７０は、定着装置３０の加熱ローラ３１および加圧ローラ３２の駆動用モータである。排紙駆動部７２は、排紙駆動ローラ１８、排紙ローラ１９などの駆動用モータである。これらの各駆動部の駆動用モータは、それぞれ同じまたは異なるモータを駆動源として適宜に動力伝達機構を介して構成できる。

また、画像形成装置には、オプション構成７４として、後処理装置（ステープル、パンチ、複数段排紙トレイ、シフター等々）、自動原稿読み取り装置（自動原稿処理装置４０等）、大容量給紙カセット等が配置可能であり、それらオプション構成７４は上記画像形成装置の制御部とは別に各々のオプション構成７４内に制御部を持ちながら、装置とのタイミング調整を、前記通信処理部５８を介して同期するように構成されている。

図４は、上記画像形成装置において、用紙（記録用紙Ｐ）の給紙カセットと用紙状態検出部８０の位置関係の側面視、平面視の各説明図、図５、図６はカール、先折れ異常が生じた用紙のそれぞれの説明図、図７は用紙状態検出および判断制御を説明するフローチャートである。

本発明に係る画像形成装置のプログラムは、用紙に対して所定の処理を行う処理装置に設けられ、用紙収納部の用紙を処理部に向けて給紙し、その処理後の用紙を排紙部に排紙する用紙搬送装置において、用紙収納部における用紙の収納状態、または、用紙収納部から排紙部に至る搬送路上における用紙の搬送状態を検出する用紙状態検出機能と、この用紙状態検出機能の検出結果に基づき用紙の搬送異常が生じる虞のある特定の用紙状態であるか否かを判断する用紙状態判断機能とを実現するものである。

上記の機能は、画像形成装置の、主に、用紙状態検出部８０、運転条件設定部７７、および用紙搬送部５９および定着装置３０がＣＰＵ５４、ＲＡＭ５６によって、ＲＯＭ５５に記憶されたプログラムにしたがって達成する。

用紙状態検出部８０は、実施形態では、印字処理の要求信号が操作スイッチ類７６から入力された後に画像形成装置内部に搬送される用紙を検出するものである。具体的には、図４に示すように、ラインセンサによって用紙を平面的に撮像するものである。

このようにして、用紙状態検出部８０が、印字処理の要求信号が入力された後に画像処理装置内部に搬送される用紙を検出するので、その印字処理要求信号が入力されていないときは、用紙状態の検出と状態の判断を行う必要が無く、それらに用いる機器の作動時間や消費電力等の無駄を無くすことができる。

また、用紙状態検出部８０は、実施形態では、その配置箇所が、上記の用紙収納部の一例である給紙カセット２３の上方部の装置フレーム１ａに設けられて収納用紙を検出するものであると共に、画像形成部１０の入側、出側の搬送路である主搬送路１６、排紙搬送路１７の適宜位置にラインセンサを設けて搬送されている用紙の異常を検出するものである。

用紙状態検出部８０は、図４に示すように、用紙を光学的に検出するＣＣＤ素子を１次元的に配列したラインセンサとしているが、本発明ではその他、光学的に用紙収納状態を検出して認識するＣＣＤ素子を２次元的（平面的）に配列したＣＣＤ撮像素子を設けた撮像カメラであってもよい。

このように紙状態検出部８０が、用紙を光学的に認識する撮像カメラまたはラインセンサであるので、用紙に非接触で用紙状態を検出することができ、用紙状態検出部の取り付けや設置の自由度が高い。

用紙状態検出部８０は、用紙搬送路の収納カセット（収納部）２３に設けられている。したがって、用紙の収納カセット２３上部のスペースを有効利用することができる。よって、処理不良の用紙を廃棄する必要が無くなり、経済的かつ資源の有効利用に資することができる。

なお、本発明では、その他収納部の給紙カセット２３からレジストローラ（アイドルローラ）２６までの間の適宜位置に配置することも好適である。

用紙状態判断部８２は、用紙状態検出部によって検出された収納部における用紙の積載状態、または搬送路における用紙の搬送状態を解析して、用紙にジャム発生の恐れがある特定の用紙状態であるか否かを判断するものである。具体的には、用紙異常発生の有無判断は、ＣＰＵ５４がＲＡＭ等のメモリに記憶された用紙画像に基づいて、画像解析によって、当該異常の発生の有無を判断する。この画像解析は、皺の場合は撮像した用紙面に不規則な山谷の皺が存在するか否かを、また、折れに関しては図６に示すように、用紙面の端部に欠けが生じていないか否かを各種の画像解析手法を用いて抽出することによって行うことができる。

用紙状態判断部８２によってその有無を判断する特定の用紙状態は、実施形態では、搬送される用紙の搬送方向先端部のカール、折れ曲がり、皴、破れ等の破損または用紙の斜め搬送である。特定の用紙状態は、具体的には、図５に示すように、カールの生じている用紙Ｐ１の場合である。この場合には、感光体ドラム１１に用紙Ｐ１が巻き付き、用紙ジャムが発生する。また、先端にカールの生じた用紙Ｐ２は、排紙駆動ローラ１８や排紙ローラ１９に突入する場合にローラニップへの噛み込みがし難くなるため、そのローラへの噛み込みタイミングの遅延が生じ、結局、タイミング遅れによる用紙ジャムが発生する。

また、特定の用紙状態には、図６に示すように、先端の曲がり・折れがある。この場合に印字領域が狭まり、画像欠けの印字不良が生じる。

用紙状態検出部８０は、搬送経路に設けられているラインセンサ等を設けて、用紙状態判断部８２がその検出画像に基づいて用紙の斜め搬送を検出する。また、用紙状態検出部８０として接触型や近接型のセンサを設けて、用紙状態判断部８２がその検出信号に基づき幅方向で各センサの用紙前端部検出信号のＯＮ−ＯＦＦタイミングがずれているか否かによって、用紙の斜め搬送を検出することができる。

さらには、上記のラインセンサによって検出した画像の入力タイミングや接触型又は近接側センサによる検出タイミングが、設定された用紙搬送速度に基づいて搬送路上でそのセンサの設置位置に予め予測される検出タイミングからずれて（遅延して）検出されたものであるか否かによって、これによっても用紙の搬送異常の生じる虞の有る特定の用紙状態であると判断することができる。

用紙状態判断部８２によって用紙が特定の用紙状態であると判断したときには、実施形態では、その特定の用紙状態であるとの情報を、画像形成装置（処理装置）の表示部によって告知し、または、画像処理装置に繋がれる通信網を介して送信する告知手段を設けている。そのような搬送異常の生じる虞の有る特定の用紙状態であるとの情報の告知または送信によって、ユーザは搬送異常が生じる以前にいち早く知り得ることができ、用紙の点検、取替え、送り出し位置調整など搬送異常の生じないようにする早急な対策を講ずることができる。

具体的には、告知手段として処理装置に設ける表示部は、操作スイッチ類７６に隣接しまたは同じパネル上に特定の用紙状態が発生したことを報知（告知）するモニタとしたものである。なお、本発明では、特定の用紙状態が発生した旨をモニタ上に告知する他、その情報を画像処理装置に繋がれる通信網に、通信処理部５８のインタフェイスを介して処理装置外部に通信して（ネットワークを介することができる）、画像形成装置から離れたユーザまたは管理者に報知するモニタやランプを設けることが好適である。

用紙状態判断部８２によって用紙が特定の用紙状態であると判断したときには、画像処理装置および搬送装置の動作を停止する装置停止手段を設けている。実施形態では、駆動制御部６２の指令によって記録用紙搬送駆動部６６、印字処理駆動部６８、定着駆動部７０さらには排紙駆動部７２の駆動をＣＰＵ５４の指令によって停止する。処理装置および搬送装置の動作を停止する装置停止手段を設けているので、用紙の搬送異常が生じる以前に装置が停止し、装置に対して搬送異常の生じないようにする対策を取り易い。

なお、本発明においては、その他、用紙状態判断部８２によって、用紙が特定の用紙状態であると判断したときに、用紙搬送と印字処理に関係する処理タイミングを変化させて、搬送用紙のジャム発生を回避するようにしたものにできる。このようにすれば、用紙搬送と印字処理に関係する処理タイミングを変化させて、搬送用紙のジャム発生を回避するようにしたものであるので、用紙の搬送異常が生じる以前にジャムの発生の可能性を除去でき、用紙搬送ばかりが印字処理不良による現像剤や用紙の無駄遣いを確実に無くすことができる。

この処理タイミングの変化は、実施形態では、感光体ドラム１１の画像書き込みタイミング、転写電界の印加タイミング、感光体ドラム１１上の用紙剥離爪の接離タイミングなどを変化させることによって行う。

次に、上記した実施形態の用紙状態検出装置の作動を図７のフローチャートにしたがって説明する。なお、各手順を示す「ステップ１〜」は「Ｓ〜」と略記する。

待機状態において（Ｓ１）、印字要求があったならば（Ｓ２）、運転条件設定部７７から印字条件（印字用紙サイズ、印字枚数、画像濃度等）の入力が完了したか否かを判定する（Ｓ３）。

印字条件の入力が完了していれば（Ｓ３：Ｙｅｓ）、印字に用いる用紙が収納されている給紙カセット２３や手差しトレイ等の用紙収納部においての用紙状態を監視する（Ｓ４）。この場合、前記用紙状態検出部８０のラインセンサによって取得した用紙送り出し形態の画像入力信号に基づき、用紙状態判断部８２が画像処理の結果によって収納された用紙状態を監視する。

一方、印字入力が完了していないときには印字条件の入力を促す表示を運転条件設定部７７の操作スイッチ類７６を設けた操作パネル中の表示部に行い、上記Ｓ３に戻る（Ｓ５）。

上記の用紙収納部においての用紙状態が用紙搬送中にジャムなどの搬送異常が発生する虞のある特定の用紙状態か否かを判定する（Ｓ６）。

上記の用紙収納部においての用紙状態が、搬送異常が発生する虞のある特定の用紙状態（用紙のカールや折れ）であるときは（Ｓ６：Ｙｅｓ）、上記の表示部にトラブルが発生する虞が有る旨を表示する（Ｓ７）。

そして、用紙交換を促すメッセージを表示部に表示する（Ｓ８）。

次いで、上記用紙収納部の用紙が交換されたか否かを判定する（Ｓ９）。判定の結果、用紙が交換されたときは、Ｓ４に戻って、用紙収納部の用紙状態を再び監視する。

一方、判定の結果、用紙が交換されていないときは、Ｓ８に戻って用紙交換を促すメッセージを表示部に再び表示する。

上記のＳ６の判定の結果、用紙状態が搬送異常が発生する虞のある特定の用紙状態でないときは（Ｓ６：Ｎｏ）、用紙収納部から用紙を、搬送路を経由して給紙する（Ｓ１０）。

次いで、搬送路に送っていく搬送工程においてラインセンサの撮像信号に基づき用紙の斜め搬送があるか否かを判定する。または、接触型や近接型のセンサのＯＮ−ＯＦＦタイミングによって斜め搬送があるか否か、もしくは、搬送に遅延があるか否かを判定する（Ｓ１１）。

判定の結果、斜め送りまたは搬送遅れを検出したときには（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、画像形成装置の印字処理を停止し、上記した表示部にその旨を表示する（Ｓ１２）。

一方、斜め送りまたは搬送遅れを検出しないときには（Ｓ１１：Ｎｏ）、設定された条件で印字処理を実行する（Ｓ１３）。

印字処理実行後に次の印字指令が入力されているか否かを判定し（Ｓ１４）、次の印字指令があるならばＳ４に戻って、用紙収納部においての用紙状態を監視して、それ以降の処理を実行する。

一方、次の印字指令がないならばＳ１に戻って、待機状態になる。

上述のように実施形態の用紙状態検出装置によれば、用紙状態判断部８２によって用紙状態検出部８０の検出結果に基づき用紙の搬送異常が生じる虞のある特定の用紙状態であるか否かを判断するので、そのような特定の用紙状態が生じたら搬送を停止したり、報知したりしてその用紙状態のまま搬送を続行した場合に生じるジャムにより紙詰まりや用紙の破れ等の用紙の搬送異常を未然に防止することができる。

したがって、多種にわたる用紙の搬送や裏面印字のための用紙の搬送を行うときでも、給紙部に収納される用紙、若しくは、搬送中の用紙がジャムを発生する虞がある時は確実に装置の動作を停止し、ユーザにその旨を事前に告知すること等によって装置のトラブル発生を減少させ得る。

なお、本発明の用紙搬送装置の用紙状態検出装置は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

本発明に係る用紙搬送装置の用紙状態検出装置の実施形態が採用された画像形成装置の全体の外観構成を示す斜視説明図である。 図１の画像形成装置の内部構成を示す縦断面説明図である。 図１の画像形成装置の電気制御系を説明する制御ブロック図である。 給紙カセットに対するラインセンサの配置状態の側面視、上面視の説明図である。 搬送異常の生じる虞のある特定の用紙状態の一例の説明図である。 搬送異常の生じる虞のある特定の用紙状態の他の例の説明図である。 用紙状態検出装置の異常検出手順を説明するフローチャートである。

符号の説明

１ 装置本体
１ａ 装置フレーム
３ スキャナ部
８ レーザスキャニングユニット
１０ 画像形成部
１１ 感光体ドラム
１３ 現像装置
１４ 転写ローラ
１５ クリーニング装置
１６ 主搬送路
１７ 排紙搬送路
１８ 排紙駆動ローラ
１９ 排紙ローラ
２０ 排紙口
２２ 排紙カセット
２３ 給紙カセット
２３ａ 前端揃え板
２３ｂ 後端揃え板
２３ｃ 用紙押し上げ部材
２４ 用紙ピックアップローラ
２５ 給紙搬送路
２６ レジストローラ
２７ ゲート
２８ 副搬送路
２９ 副駆動ローラ
３０ 定着装置
３１ 加熱ローラ
３２ 加圧ローラ
５７ 画像処理部
５８ 通信処理部
５９ 用紙搬送部
６０ 排紙処理部
６２ 駆動制御部
６４ 駆動部
６６ 記録用紙搬送駆動部
６８ 印字処理駆動部
７０ 定着駆動部
７２ 排紙駆動部
７４ オプション構成
７６ 操作スイッチ類
７７ 運転条件設定部
８０ ラインセンサ（用紙状態検出部）
８２ 用紙状態判断部
Ｐ 記録用紙（用紙）

Claims (7)

1. 用紙に対して所定の処理を行う処理装置に設けられ、用紙収納部に集積収容された用紙を最上層から１枚ずつピックアップして処理部に向けて給紙し、その処理後の用紙を排紙部に排紙する用紙搬送装置において、
   用紙収納部の用紙搬送出側上方部、かつ、用紙ピックアップローラの下流側に設けられ、用紙に光源光を照射し当該用紙の反射光を受光することによって、光学的に積載状態または搬送状態の用紙を撮像する撮像カメラまたはラインセンサからなる用紙状態検出部と、
   前記用紙の搬送異常が生じる虞のある特定の用紙状態の画像を記憶するメモリと、
   前記用紙状態検出部によって撮像した用紙画像とメモリに記憶された特定の用紙状態の画像に基づき画像解析を行なって、積載状態または搬送状態の用紙が用紙の搬送異常が生じる虞のある特定の用紙状態であるか否かを判断する用紙状態判断部とを備えたことを特徴とする用紙搬送装置の用紙状態検出装置。
2. 用紙状態検出部は、所定の処理の要求信号が入力された後に処理装置内部に搬送される用紙を検出するものであることを特徴とする請求項１に記載の用紙搬送装置の用紙状態検出装置。
3. 用紙状態判断部は、用紙状態検出部によって検出された収納部における用紙の積載状態、または搬送路における用紙の搬送状態を解析して、用紙にジャム発生の恐れがある特定の用紙状態であるか否かを判断するものであることを特徴とする請求項１または２に記載の用紙搬送装置の用紙状態検出装置。
4. 用紙状態判断部によってその有無を判断する特定の用紙状態は、搬送される用紙の搬送方向先端部のカール、折れ曲がり、皴、破れ等の破損または用紙の斜め搬送であることを特徴とする請求項３に記載の用紙搬送装置の用紙状態検出装置。
5. 用紙状態判断部によって用紙が特定の用紙状態であると判断したときには、その特定の用紙状態であるとの情報を、処理装置の表示部によって告知し、または、処理装置に繋がれる通信網を介して送信する告知手段を設けていることを特徴とする請求項１から４のうちの１項に記載の用紙搬送装置の用紙状態検出装置。
6. 用紙状態判断部によって用紙が特定の用紙状態であると判断したときには、処理装置および搬送装置の動作を停止する装置停止手段を設けていることを特徴とする請求項１から４のうちの１項に記載の用紙搬送装置の用紙状態検出装置。
7. 処理装置は、用紙に対して電子写真式の印字処理を行う画像形成装置であって、
   用紙状態判断部によって、用紙が特定の用紙状態であると判断したときに、用紙搬送と印字処理に関係する処理タイミングを変化させて、搬送用紙のジャム発生を回避するようにしたものであることを特徴とする請求項１から６のうちの１項に記載の用紙搬送装置の用紙状態検出装置。

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