JP4720427B2

JP4720427B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP4720427B2
Application number: JP2005307696A
Authority: JP
Inventors: 祥一前田; 潔渡邊
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2005-10-21
Filing date: 2005-10-21
Publication date: 2011-07-13
Anticipated expiration: 2025-10-21
Also published as: JP2007112599A

Description

本発明は、記録媒体搬送路に沿って記録媒体を搬送し、記録媒体上にトナー像を転写して画像を形成する画像形成装置に係り、特に、角度センサによって記録媒体搬送路を搬送される記録媒体の重送状態を検知する画像形成装置に関する。

複写機、プリンタ等の画像形成装置では、感光体などの像担持体を帯電し、レーザー光を照射して像担持体表面に静電潜像を形成し、この静電潜像を現像装置で可視化して粉体トナーからなるトナー像を形成する。そして、用紙などの記録媒体を１枚ずつ用紙搬送路に沿って搬送し、像担持体上のトナー像を記録媒体に転写した後、記録媒体上のトナー像を定着することによって画像を形成する。

このような画像形成装置では、用紙の重送を検知するために、用紙搬送路に角度センサが設けられている。この角度センサには、測定腕が回動可能に支持されており、測定腕の先端が用紙搬送路の壁面に接触している。そして、測定腕が用紙の通過によって回動し、その回動角度を検出することによって、用紙の重送を検知するように構成されている（例えば特許文献１を参照）。

しかし、この角度センサでは、用紙がカールしている場合に、用紙の浮きによって回動角度が大きくなり、用紙の重送を正確に検知できないという問題がある。

一方、用紙の浮きを防止するために、第１測定腕の先端と第２測定腕の先端とで用紙を挟むように、第１測定腕と第２測定腕との間に一定の付勢力を与える付勢部材を取り付けた構成が開示されている（例えば特許文献２を参照）。

しかし、第１測定腕と第２測定腕との間に一定の付勢力を与えても、用紙の紙質によって第１測定腕及び第２測定腕が浮き上がってしまい、誤検知になる恐れがある。これを回避するために、付勢部材の付勢力を大きくする方法が考えられるが、用紙に打痕跡などのダメージが生じてしまう。

また、用紙搬送路に配置されたシュートに付勢部材を取り付け、シュート全体に付勢力を与えて用紙を片側に押し付けることで、用紙の厚みの誤検知を防止するようにした構成が開示されている（例えば特許文献３を参照）。

しかし、この構成では、シュート全体で用紙を片側に押し付けるため、用紙の搬送負荷が大きくなってしまい、搬送不良が発生するという問題がある。
特開平３−１９２０５０号公報特開平６−１６２８２号公報特開２０００−１７７８８０号公報

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、紙質の異なる記録媒体であっても記録媒体の浮きを押さえることができ、記録媒体の重送の誤検知を防止できる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明に係る画像形成装置は、回転軸の回転角に応じた信号を出力する角度センサと、前記角度センサの回転軸に取り付けられ、記録媒体に押されて前記回転軸を中心に揺動する揺動部材と、前記揺動部材の先端部を記録媒体搬送路側に押し付ける付勢手段と、前記角度センサが検出した前記回転軸の回転角に基づき、記録媒体の重送か否かを判別する重送判別手段と、を有する画像形成装置であって、前記揺動部材の先端部より搬送方向下流側に、記録媒体搬送路を湾曲させることにより記録媒体が外側面に押し付けられて搬送される湾曲部を備え、前記角度センサを前記湾曲部の内側、又は前記湾曲部の内側と連続した前記記録媒体搬送路に設け、前記揺動部材の先端部を前記湾曲部の外側面、又は前記湾曲部の外側面と連続した前記記録媒体搬送路に接触させると共に、前記揺動部材の先端部が記録媒体に押されて当該記録媒体の重送を検知する位置は、当該記録媒体が前記湾曲部により前記外側面に押し付けられて搬送される押し付け位置の範囲内となるように構成されており、前記湾曲部の外側面、又は前記湾曲部の外側面と連続した前記記録媒体搬送路に記録媒体を押し付けるコロを前記揺動部材のサイドに設けたことを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、角度センサの回転軸に揺動部材が設けられており、揺動部材は付勢手段によって記録媒体搬送路側へ押し付けられている。揺動部材の先端部を記録媒体が通過すると、記録媒体に押されて揺動部材が揺動して回転軸が回転し、角度センサで回転軸の回転角に応じた信号が出力される。この回転軸の回転角に基づき記録媒体の厚みが検出され、重送判別手段によって記録媒体の重送か否かが判別される。その際、揺動部材の先端部より搬送方向下流側に、記録媒体搬送路を湾曲させた湾曲部を備えており、この湾曲部では記録媒体の腰によって記録媒体が湾曲部の外側面に押し付けられて搬送される。また、角度センサは湾曲部の内側、又は湾曲部の内側と連続した記録媒体搬送路に設けられており、揺動部材の先端部が湾曲部の外側面、又は湾曲部の外側面と連続した記録媒体搬送路に接触すると共に、揺動部材の先端部が記録媒体に押されて当該記録媒体の重送を検知する位置は、当該記録媒体が上記湾曲部により湾曲部の外側面に押し付けられて搬送される押し付け位置の範囲内となるように構成されている。このため、記録媒体が揺動部材の先端部の揺動方向に浮き上がることがなく、湾曲部の外側面に沿って搬送される記録媒体に押されて揺動部材の先端部が揺動する。このため、記録媒体の厚みが正確に検出され、記録媒体の重送の誤検知が防止される。

また、揺動部材のサイドに設けられたコロによって、湾曲部の外側面、又は湾曲部の外側面と連続した記録媒体搬送路に記録媒体を押し付けることにより、記録媒体の浮きを押えることが可能となる。このため、記録媒体の重送がより正確に検知される。また、記録媒体の通過に伴いコロが回転するので、記録媒体を押し付ける際の搬送抵抗が小さくなる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記付勢手段の付勢力を前記記録媒体の種類に応じて増減させる調整手段を有することを特徴としている。

請求項２に記載の発明によれば、調整手段によって、付勢手段の付勢力を記録媒体の種類（例えば、厚紙、薄紙など）に応じて増減させるので、記録媒体の種類に適した付勢力に調整することが可能となる。このため、記録媒体に打痕跡などのダメージを与えることが回避される。

本発明によれば、紙質の異なる記録媒体であっても安定して記録媒体の浮きを押さえることができ、記録媒体の重送を確実に検知することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１には、第１実施形態に係る画像形成装置１０が示されている。

画像形成装置１０は電子写真方式を用いたカラーレーザプリンタである。この画像形成装置１０では、ハウジング１１の下部に異なるサイズの記録媒体が収容される用紙トレイ１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃが配設されている。用紙トレイ１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃの送り出し方向には、それぞれ給紙ローラ１４及び捌きローラ１６が配設されており、給紙ローラ１４及び捌きローラ１６によって記録媒体Ｐが１枚ずつ記録媒体搬送路２０に供給され、搬送ローラ１８によって記録媒体搬送路２２に搬送されるように構成されている。

ハウジング１１の側方部には、大容量の記録媒体Ｐが収容される給紙ユニット２４が配置されている。給紙ユニット２４の送り出し方向には給紙ローラ２６及び捌きローラ２８が配設されており、給紙ローラ２６及び捌きローラ２８によって記録媒体Ｐが１枚ずつ記録媒体搬送路２１に供給される。

記録媒体搬送路２１と記録媒体搬送路２０とは途中で合流して記録媒体搬送路２２となり、記録媒体Ｐは記録媒体搬送路２２によって画像形成部３０へ搬送される。

画像形成部３０では、矢印方向に回転する感光体ドラム３２が配置されており、感光体ドラム３２の周囲には、回転方向に沿って、感光体ドラム３２を一様に帯電する帯電器３４と、感光体ドラム３２の表面にレーザー光を照射して静電潜像を形成する光走査装置３６と、感光体ドラム３２上の静電潜像をトナーによって現像する現像装置３８と、転写後の感光体ドラム３２をクリーニングするクリーナー４２とが配設されている。さらに、記録媒体搬送路２２を挟んで感光体ドラム３２と対向する位置には、感光体ドラム３２上のトナー像を記録媒体Ｐに転写する転写ローラ４０が配設されている。記録媒体搬送路２２の転写ローラ４０より下流側には、記録媒体Ｐ上のトナー像を加熱・加圧により定着する定着装置４４が配設されている。

また、記録媒体搬送路２２には、画像形成部３０より搬送方向上流側に搬送経路を湾曲させた湾曲部２３が設けられている。この湾曲部２３は、記録媒体Ｐの搬送方向に対して右方向に湾曲している。湾曲部２３より搬送方向上流側には、画像形成部３０の下部（図１中の記録媒体搬送路２２の右側）に、記録媒体Ｐの厚みを検出する角度センサ５０が配設されている。また、角度センサ５０で検出された厚みに応じて記録媒体Ｐの重送であるか否かを判定する制御部８０が設けられている。この角度センサ５０については後述する。

このような画像形成装置１０では、感光体ドラム３２の表面が帯電器３４によって所定の電位に帯電される。そして、光走査装置３６からレーザー光が照射されて感光体ドラム３２の表面が露光され、静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置３８によってトナーが付着して現像され、感光体ドラム３２の表面にトナー像が形成される。感光体ドラム３２表面のトナー像は、記録媒体搬送路２２を通って感光体ドラム３２との対向位置に搬送された記録媒体Ｐに、転写ローラ４０の作用により転写される。その後、記録媒体Ｐ上のトナー像は搬送方向下流側に設置された定着装置４４で加熱溶融され、トナー像が記録媒体Ｐに定着され、記録媒体Ｐが排紙トレイ４６に排出される。なお、記録媒体Ｐに転写されずに感光体ドラム３２の表面に残留したトナーは、クリーナー４２によって除去される。

図２及び図３に示すように、記録媒体搬送路２２には、記録媒体Ｐの一方のガイド面を構成するシュート５２が配置されており、このシュート５２と対向する位置に記録媒体Ｐの他方のガイド面を構成するシュート７０が配置されている。シュート５２とシュート７０とは、図示しない連結部で一定の間隔を保持して連結されており、シュート５２とシュート７０との間に記録媒体Ｐが搬送されるようになっている。図４に示すように、シュート５２は、湾曲部２３の内側のガイド面を構成し、シュート７０は、湾曲部２３の外側のガイド面を構成している。

図２に示すように、シュート５２の幅方向（搬送方向と直交する方向）の端部に角度センサ５０が設けられている。この角度センサ５０は、湾曲部２３の内側ガイド面と連続したシュート５２の内側に配設されている（図４参照）。シュート５２には、角度センサ本体５６を支持する支持体５４がシュート５２の面に対して直角方向に立設されている。角度センサ本体５６には、支持体５４に挿通される回転軸５８が設けられており、回転軸５８には、記録媒体Ｐの厚みを検出するための揺動部材としての測定腕６０が取り付けられている。測定腕６０の先端には、記録媒体Ｐと接触するベアリング６２が設けられている。

図２及び図３に示すように、シュート５２には開口５２Ａが設けられており、この開口５２Ａに測定腕６０のベアリング６２が挿通されている。開口５２Ａに挿通されたベアリング６２は、シュート７０の表面に接触している。

図２に示すように、回転軸５８には、コイルバネ６４が巻き付けられており、コイルバネ６４の一端６４Ａは測定腕６０の一側縁に係止され、コイルバネ６４の他端６４Ｂは支持体５４に直角方向に設けられたピン６５に係止されている。このコイルバネ６４によって、測定腕６０のベアリング６２がシュート７０に接触する方向に付勢される。そして、ベアリング６２とシュート７０との接触部を記録媒体Ｐが通過することにより、測定腕６０がシュート７０から後退する方向に回動するようになっている。ベアリング６２が記録媒体Ｐに当接することで、記録媒体Ｐの搬送負荷を与えるのを防止できる。

角度センサ本体５６は、回転軸５８の回転角に応じた信号を出力するものであり、ベアリング６２とシュート７０との間を記録媒体Ｐが通過し、測定腕６０が回動したときの回転角によって、記録媒体Ｐの厚みが検出される。制御部８０（図３参照）は、角度センサ本体５６の出力する信号の値が記録媒体１枚の厚さに相当する値の約１．５倍のときに、記録媒体Ｐが重送されたことを判別するように構成されている。

次に、本実施形態の画像形成装置１０の作用について説明する。

図１に示すように、記録媒体Ｐが用紙トレイ１２Ａ〜１２Ｂのいずれか１つから供給されると、記録媒体Ｐが記録媒体搬送路２０を搬送され、角度センサ５０が設けられた記録媒体搬送路２２に進入する。一方、記録媒体Ｐが給紙ユニット２４（図１参照）から供給される場合には、記録媒体Ｐが記録媒体搬送路２１を搬送され、角度センサ５０が配設された記録媒体搬送路２２に進入する。

記録媒体搬送路２２に搬送された記録媒体Ｐは、角度センサ５０との対向部を通過し、この角度センサ５０の搬送方向下流側で、記録媒体Ｐの搬送方向（矢印Ａ方向）に対して右方向に湾曲した湾曲部２３を走行する。その際、記録媒体Ｐの腰によって記録媒体Ｐは湾曲部２３の外側壁面７１に押し付けられた状態で外側壁面７１に沿って搬送される。

このため、湾曲部２３の手前（搬送方向上流側の直近）では、記録媒体Ｐはシュート７０の壁面に沿って走行している。シュート７０には、コイルバネ６４によって付勢されて測定腕６０のベアリング６２が接触している。そして、記録媒体Ｐがベアリング６２とシュート７０との接触部を通過することにより、測定腕６０がシュート７０から後退する方向に回動する。これに伴い、角度センサ本体５６から回転軸５８の回動角に応じた信号が出力される。制御部８０（図３参照）は、角度センサ本体５６から出力された信号の値が記録媒体１枚の厚さに相当する値の約１．５倍よりも大きいときに記録媒体Ｐの重送があったと判定する。

このとき、湾曲部２３の手前では、記録媒体Ｐはシュート７０の壁面に沿って搬送され、記録媒体Ｐがシュート７０から浮き上がることが抑制される。このため、測定腕６０がシュート７０から後退する側に大きく回動して実際より記録媒体Ｐの厚みが大きく検出されることが防止される。これにより、記録媒体Ｐの厚みを正確に検出することができ、記録媒体Ｐが重送されたか否かを確実に検知し、誤検知を防止することができる。また、角度センサ５０の取り付けは、厳しい精度を必要としないので、低コスト化が可能である。

次に、本発明の第２実施形態である画像形成装置について説明する。

なお、第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。

図６及び図７に示すように、この角度センサ９０では、ベアリング６２よりやや上流側の両サイドに、２つのコロ９２が支持部材９４に回転可能に支持されている。支持部材９４は、バネ９６によってシュート７０の方向に付勢されており、コロ９２の外周面がシュート７０の壁面に当接している。そして、記録媒体Ｐがシュート７０とコロ９２との間を搬送される際に、コロ９２はバネ９６によって記録媒体Ｐをシュート７０の壁面へ押圧する。

この角度センサ９０では、測定腕６０の両サイドに設けたコロ９２によって記録媒体Ｐがシュート７０の壁面に押し付けられた状態で搬送されるので、記録媒体Ｐの浮きを押さえることができる。このため、記録媒体Ｐの厚みをより正確に検出でき、記録媒体Ｐの重送の誤検知を防止できる。また、記録媒体Ｐの通過に伴いコロ９２が回転するので、記録媒体Ｐをシュート７０の壁面に押し付けても、記録媒体Ｐの搬送抵抗を小さくすることができる。

また、コロ９２をベアリング６２よりやや上流側に設けることで、記録媒体Ｐがベアリング６２に進入する前に記録媒体Ｐをシュート７０の壁面に押し付けることができる。

なお、この構成では、ベアリング６２の両サイドにコロ９２が設けられているが、ベアリング６２の片側にのみコロ９２を設ける構成であっても良い。

次に、本発明の第３実施形態である画像形成装置について説明する。

図８に示すように、この角度センサ１００は、測定腕６０の付勢力を増減させるための調整手段としてのソレノイド１０２が図示しないフレームに支持されている。このソレノイド１０２に設けられたロッド１０３の先端には、回転軸５８に巻き掛けられたコイルバネ１０８の一端１０８Ａが係止される係止部１０４が設けられている。また、コイルバネ１０８の他端１０８Ｂは、測定腕６０の側縁に係止されている。また、支持体５４には、ロッド１０３の進退方向に長円状の開口１０６が設けられており、係止部１０４が開口１０６内を移動可能となっている。

また、制御部１１０では、記録媒体Ｐの種類（例えば、厚紙、薄紙）に応じてソレノイド１０２のロッド１０３を進退させる。これにより、係止部１０４が矢印Ｃ方向に進退し、コイルバネ１０８による測定腕６０のシュート７０への付勢力が増減されるような構成となっている。記録媒体Ｐの種類は、用紙トレイ１２Ａ〜１２Ｂ（図１参照）のいずれかに厚紙又は薄紙を入れたときにユーザーが予め入力するように設定されており、その用紙トレイ１２Ａ〜１２Ｂが選択されたときに記録媒体Ｐの種類を判断する。本実施形態では、薄紙のときは係止部１０４をシュート７０に近い位置に移動し、コイルバネ１０８の付勢力を強くするように制御されている。また、厚紙のときは係止部１０４をシュート７０から後退する方向に移動し、コイルバネ１０８の付勢力を弱くするように制御されている。

このような画像形成装置では、ソレノイド１０２によって、コイルバネ１０８の付勢力を記録媒体Ｐの種類に応じて増減させるので、記録媒体Ｐの種類に適した付勢力に調整することができる。このため、記録媒体Ｐに打痕跡などのダメージを与えることを回避できる。

なお、第１〜第３実施形態では、湾曲部２３の搬送方向上流側に角度センサを設けているが、湾曲部２３が形成された位置の内側に角度センサを設けても良い。この場合でも測定腕６０のベアリング６２を湾曲部２３の外側壁面に当接するように配置することで、記録媒体Ｐの厚みを正確に検出することができる。このため、記録媒体Ｐの重送の誤検知を防止できる。

本発明の第１実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。図１に示す画像形成装置に用いられる角度センサを示す斜視図である。図１に示す画像形成装置に用いられる角度センサを示す側面図である。図１に示す画像形成装置に用いられる角度センサを示す他の側面図である。角度センサによって記録媒体の厚みが検出される状態を示す図である。本発明の第２実施形態に係る画像形成装置に用いられる角度センサを示す側面図である。本発明の第２実施形態に係る画像形成装置に用いられる角度センサを示す側面図である。本発明の第３実施形態に係る画像形成装置に用いられる角度センサを示す側面図である。

符号の説明

１０画像形成装置
２２記録媒体搬送路
２３湾曲部
５０角度センサ
５２シュート
５２Ａ開口
５４支持体
５６角度センサ本体
５８回転軸
６０測定腕（揺動部材）
６２ベアリング
６４コイルバネ（付勢手段）
７０シュート
７１外側壁面
８０制御部（重送判別手段）
９０角度センサ
９２コロ
９４支持部材
９６バネ
１００角度センサ
１０２ソレノイド（調整手段）
１０３ロッド
１０４係止部
１０６開口
１０８コイルバネ
１１０制御部（重送判別手段）
Ｐ記録媒体

Claims

回転軸の回転角に応じた信号を出力する角度センサと、
前記角度センサの回転軸に取り付けられ、記録媒体に押されて前記回転軸を中心に揺動する揺動部材と、
前記揺動部材の先端部を記録媒体搬送路側に押し付ける付勢手段と、
前記角度センサが検出した前記回転軸の回転角に基づき、記録媒体の重送か否かを判別する重送判別手段と、を有する画像形成装置であって、
前記揺動部材の先端部より搬送方向下流側に、記録媒体搬送路を湾曲させることにより記録媒体が外側面に押し付けられて搬送される湾曲部を備え、
前記角度センサを前記湾曲部の内側、又は前記湾曲部の内側と連続した前記記録媒体搬送路に設け、前記揺動部材の先端部を前記湾曲部の外側面、又は前記湾曲部の外側面と連続した前記記録媒体搬送路に接触させると共に、
前記揺動部材の先端部が記録媒体に押されて当該記録媒体の重送を検知する位置は、当該記録媒体が前記湾曲部により前記外側面に押し付けられて搬送される押し付け位置の範囲内となるように構成されており、
前記湾曲部の外側面、又は前記湾曲部の外側面と連続した前記記録媒体搬送路に記録媒体を押し付けるコロを前記揺動部材のサイドに設けたことを特徴とする画像形成装置。
前記付勢手段の付勢力を前記記録媒体の種類に応じて増減させる調整手段を有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。