JP6555995B2 - 回転検知手段 - Google Patents
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Description
光部112が光軸108を遮光し、受光部110の受光量が最小の時の信号となる最小受光出力、118は光軸透光部111が光軸108を透過し、受光部110の受光量が最大の時の信号となる最大受光出力である。119と120は、それぞれ第1境界部113と第2境界部114を通過した際に出力される、第1境界出力と第2境界出力である。121は閾値であり、図示しない制御部が出力波形の値から、ON−OFFを判断するのに使用する。
21を最大受光信号118の付近に設け、第2基準レベル122を最小受光信号117付近に設ける。そして、図示しない制御部は、受光信号レベルが第1基準レベル121を超えると信号ON、第2基準レベル122を下回ると信号OFFと判断する。一旦第1基準レベル121を超え信号ONと制御部が判断した後、出力波形に123のようなノイズが発生しても、第2基準レベル122を下回るまで一定のマージンがある。出力波形に124のようなノイズが出た際も同様に、第1基準レベル121を超えるまでに一定のマージンがある。このため閾値を1つのみ設ける構成に対して、回転板107が信号ONの位置にあるにも関わらず、信号OFFと誤検知する確率を低減することを可能としている。
しかしながら、給紙中板105にロータリエンコーダを使用する場合、積載されるシートSの枚数が少なくなってくると、最下紙Sbが回転板107の円周部116へ加える、シートSの自重が小さくなってくる。このため、回転板107の回転を抑える力が小さくなり、回転板107は微小な振動が起こった際に回転動作を行う場合がある。更に、光軸透光部と光軸遮光部の境界部で回転板が停止した場合、図15(c)の125の波形のように、フォトインタラプタ109の出力波形が安定しない。このとき、図示しない制御手段は、複数枚のシートSが残っているにも関わらず、最終紙だと判断して給紙動作を止めてしまう問題があった。
光を発光する発光手段と、前記発光手段からの光を受光する受光手段と、前記受光手段の受光量に応じて出力波形が変動する検出手段と、回転可能に軸に支持され、前記発光手段から前記受光手段へと入射する光によって照射される回転板と、を有する回転検知手段と、
前記回転板の状態を、前記検出手段の出力波形と閾値との関係から判断する判断手段と、を備え、
前記回転板は、
周方向に交互に配置された第1の被検出部と第2の被検出部と、
前記周方向に沿って前記第1の被検出部と前記第2の被検出部との間に設けられた第3の被検出部と、
前記周方向に沿って前記第2の被検出部と前記第1の被検出部との間に設けられた第4の被検出部と、を有し、
前記発光手段から発光され前記受光手段によって受光されるべき光が前記第1の被検出部のいずれかの領域を照射する場合に、前記受光手段における受光量が最大となり、前記発光手段から発光され前記受光手段によって受光されるべき光が前記第2の被検出部のいずれかの領域を照射する場合に、前記受光手段における受光量が最小となり、前記発光手段から発光され前記受光手段によって受光されるべき光が前記第3の被検出部を照射する場合に、前記受光手段における受光量が最小よりも大きく最大よりも小さくなり、前記発光手段から発光され前記受光手段に受光されるべき光が前記第4の被検出部を照射する場合に、前記受光手段における受光量が最小よりも大きく最大よりも小さくなることを特徴とする。
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて詳細に説明する。
図2は、本実施例1に係る回転検知手段を使用したシート給送手段の一例として、カラー電子写真方式の画像形成装置の構成を示す断面図である。
転写手段としての1次転写ローラ7(7a、7b、7c、7d)は中間転写ベルト8を介して感光体ドラム2に当接しており、感光体ドラム2上のトナー像は中間転写ベルト8に転写される。中間転写ベルト8は駆動ローラ9とテンションローラ10との間に張架されており、駆動ローラ9の駆動によって反時計回りに回転される。駆動ローラ9と中間転写ベルト8を介して対向する位置に設けられた2次転写ローラ11は、中間転写ベルト8に転写されたトナー像をシートSへ転写する。また、テンションローラ10と中間転写ベルト8を介して対向する位置に、中間転写ベルトクリーニング装置12があり、中間転写ベルト8表面に残った転写残トナーを除去し回収する。ここでは、感光体ドラム2、帯電装置3、現像装置5、クリーニング装置6、1次転写ローラ7及び中間転写ベルト8によって、画像形成手段が構成される。
後述)を含んで構成されるロータリエンコーダであり、回転板33の光軸34及び受光部36に対する位置関係に従い、受光部36が受光する量に応じた受光信号を、判断手段としての図示しない制御部へ送る。
うに、受光部36に受光されるべき光の光路を横切る。このとき、受光部36のスリット36aの開口において、光軸透光部39が占める面積に対して光軸遮光部40が占める面積の割合が漸増する。従って、回転板33の矢印方向への回転に伴って、受光部36での受光量は漸減する。ここで、受光部36のスリット36aの開口において、光軸透光部39が占める面積に対して光軸遮光部40が占める面積の割合及び受光部36での受光量の変化の態様は、回転板33の回転の態様に応じて異なる。図4(c)に示すように、回転板33が回転すると、受光部36によって受光されるべき光は、回転板33の周方向に沿って光軸遮光部40に覆われる領域と光軸透光部39に含まれる領域との間の領域(第4の被検出部)を照射する。回転板33の矢印方向への回転に伴い、第1の境界部41が、長方形のスリット36aの縁部に斜交するように、受光部36に受光されるべき光の光路を横切る。このとき、受光部36のスリット36aの開口において、光軸透光部39が占める面積に対して光軸遮光部40が占める面積の割合が漸減する。従って、回転板33の矢印方向への回転に伴って、受光部36での受光量は漸増する。ここでも、受光部36のスリット36aの開口において、光軸透光部39が占める面積に対して光軸遮光部40が占める面積の割合及び受光部36での受光量の変化の態様は、回転板33の回転の態様に応じて異なる。
受光部36が発光部の光を受光可能な範囲は、スリット36aによって画定される(受光可能領域)。回転板33は、発光部と受光部36との間に回転可能に設けられている。
回転板33は、発光部から受光部36に向けて照射される光を遮るための光軸遮光部40と、発光部から受光部36に向けて照射された光を透光して受光部36に受光させるための光軸透光部39(本実施例では孔形状)と、を有する。回転板33は、その回転によって光軸遮光部40が光を遮る範囲が変化することで、受光部36が受光する光の量を変化させることができる。
本実施例の特徴は、回転板33の回転による光軸遮光部40による遮光範囲の広がり方にある。具体的には、光軸遮光部44と光軸透光部39との間の境界線(すなわち、孔の縁)が、回転板33の回転方向に直交する方向(回転板33の径方向)に対して角度を有する(あるいは該角度を有する領域を有する)ように形成されている。これにより、遮光範囲がスリット36aに対して、回転板33の回転方向に対して斜めの方向に広がる(すなわち、遮光範囲と非遮光範囲の境界線が回転方向に対して斜めに移動する)ような構成となっている。
したがって、回転板が同じ速度で回転した場合、回転板による遮光状態が、遮光範囲が形成されない状態から遮光範囲が受光部の受光可能領域の全域に及ぶ状態まで変化するのに要する時間において、本実施例の方が、従来よりも長くなる。その逆の変化に要する時間においても同様である。これにより、回転板の振動等による出力に対する誤検知回避のためのマージンを大きくすることができる。
また、本実施例では、遮光範囲が形成されない、すなわち、スリット36aの全域が光軸透光部39に含まれるような回転位相に回転板33が位置するときの光軸透光部39とスリット36aが重なる領域部分が、本発明の「第1の被検出部」に対応する。
第1の被検出部と第2の被検出部は、周方向に交互に配置されている。
また、本実施例では、遮光範囲が徐々に広がる過程における回転位相に回転板33が位置するときに、回転板33において発光部の光が照射される領域部分が、本発明の「第3の被検出部」に対応する。
また、本実施例では、遮光範囲が徐々に狭まる過程における回転位相に回転板33が位置するときに、回転板33において発光部の光が照射される領域部分が、本発明の「第4の被検出部」に対応する。
波形の関係について、マルチ給紙部17に従来例の回転板107(図14)を使用した場合と比較して説明する。図5(a)は、図1の回転板33が光軸34及び受光部36に対して、回転方向Aへ光軸遮光部40から第1境界部41を経て、光軸透光部39へ回転するときの出力波形を示す図である。また、従来例の回転板107が光軸34に対して、回転方向Aへ光軸遮光部112から第1境界部113を経て、光軸透光部111へ回転する場合の出力波形も示している。この際の回転板33と回転板107の回転速度は、同じである。グラフの実線は、回転板33を使用したとき、グラフの点線は回転板107を使用した際の出力波形である。横軸は時間であり、縦軸はフォトインタラプタ35の出力波形である。t1は、回転板107が光軸遮光部112から第1境界部113を経て、光軸透光部111まで回転する時間である。t2は回転板33が光軸遮光部40から第1境界部41を経て、光軸透光部39まで回転する時間である。
)は、ロータリエンコーダ32に本実施例の回転板33を使用した場合に、図6(c)の状態で回転板33が停止しており、給紙動作が開始された場合でのフォトインタラプタ35(図1)の出力波形を図示している。図8(b)は図8(a)での出力波形における、図示しない制御部でのON−OFF判断を示している。
うになる。図5で説明したように、回転板33は、第1境界部41の形状が傾きを持っており、回転板107にて第1閾値47を超える回転量と同じ回転量を回転しても、フォトインタラプタ35より出力される波形は、第1閾値47を超えない。従って、図示しない制御部もOFFと判断する(図8(b))。t4、t5、t6においても同様となり、制御部はOFFと判断し続ける。このため誤検知をして給送動作を停止させることなく、次のシートの給送動作を継続することが可能となる。
また、本実施例では、光軸透光部111の第1境界部41、第2境界部42に直線B(図1)に対して傾きを持たせ、受光部36のスリット36aを略半径方向に長辺を持つ長方形としている。このような構成に限られず、第1境界部41及び42を直線Bに沿った形状とし、受光部のスリット形状側に傾きを持たせる構成としてもよい。
また、実施例1の形態では、マルチ給紙の最終紙検知のためにロータリエンコーダ32を使用したが、カセット給紙部13等の他の給紙部や、回転検知による用紙検知センサとして、ロータリエンコーダを使用するような場合に用いてもよい。
次に本発明の第2の実施例について図9を用いて説明する。本実施例における画像形成装置の構成およびマルチ給紙部の構成・動作は、実施例1のものと同様であり、図9の同一符号は同一または相当部分を示している。
また、本実施例においては、回転板60に透明な材料を使用したが、これに限定されるものではない。例えば、回転板60に樹脂のように赤外線を透過しない材料(第1の部材)を使用し、光軸透光部62に孔形状を形成し、境界部に孔形状を例えば図9(b)のように形成し徐々に遮光・透光していく構成としてもよい。
次に本発明の第3の実施例について図10、図11、図12を用いて説明する。本実施例における画像形成装置の構成およびマルチ給紙部の構成・動作は、実施例1のものと同様であり、図10、図11、図12の同一符号は同一または相当部分を示している。
Claims (19)
- 光を発光する発光手段と、前記発光手段からの光を受光する受光手段と、前記受光手段の受光量に応じて出力波形が変動する検出手段と、回転可能に軸に支持され、前記発光手段から前記受光手段へと入射する光によって照射される回転板と、を有する回転検知手段と、
前記回転板の状態を、前記検出手段の出力波形と閾値との関係から判断する判断手段と、を備え、
前記回転板は、
周方向に交互に配置された第1の被検出部と第2の被検出部と、
前記周方向に沿って前記第1の被検出部と前記第2の被検出部との間に設けられた第3の被検出部と、
前記周方向に沿って前記第2の被検出部と前記第1の被検出部との間に設けられた第4の被検出部と、を有し、
前記発光手段から発光され前記受光手段によって受光されるべき光が前記第1の被検出部のいずれかの領域を照射する場合に、前記受光手段における受光量が最大となり、前記発光手段から発光され前記受光手段によって受光されるべき光が前記第2の被検出部のいずれかの領域を照射する場合に、前記受光手段における受光量が最小となり、前記発光手段から発光され前記受光手段によって受光されるべき光が前記第3の被検出部を照射する場合に、前記受光手段における受光量が最小よりも大きく最大よりも小さくなり、前記発光手段から発光され前記受光手段に受光されるべき光が前記第4の被検出部を照射する場合に、前記受光手段における受光量が最小よりも大きく最大よりも小さくなることを特徴とする回転検知手段。 - 前記閾値として、前記検出手段の出力波形が増加するときに前記回転板の状態を判断する第1閾値と、前記検出手段の出力波形が減少するときに前記回転板の状態を判断する閾値であって、前記第1閾値とは異なる値の第2閾値とを有することを特徴とする請求項1に記載の回転検知手段。
- 前記発光手段から発光され前記受光手段によって受光されるべき光が前記第1の被検出部を照射する状態から、前記発光手段から発光され前記受光手段によって受光されるべき光が前記第2の被検出部を照射する状態に向けて前記回転板が回転し、前記発光手段から
発光され前記受光手段によって受光されるべき光が前記第3の被検出部を照射する状態では、前記受光手段における受光量は最大から最小に向けて漸減することを特徴とする請求項1または2に記載の回転検知手段。 - 前記発光手段から発光され前記受光手段によって受光されるべき光が前記第2の被検出部を照射する状態から、前記発光手段から発光され前記受光手段によって受光されるべき光が前記第1の被検出部を照射する状態に向けて前記回転板が回転し、前記発光手段から発光され前記受光手段によって受光されるべき光が前記第4の被検出部を照射する状態では、前記受光手段における受光量は最小から最大に向けて漸増することを特徴とする請求項1または2に記載の回転検知手段。
- 前記発光手段から発光され前記受光手段によって受光されるべき光が前記第1の被検出部を照射する状態から、前記第2の被検出部を照射する状態に向けて前記回転板が回転し、前記発光手段から発光され前記受光手段によって受光されるべき光が前記第3の被検出部を照射する状態では、前記受光手段における受光量は最大から最小に向けて段階的に減少することを特徴とする請求項1または2に記載の回転検知手段。
- 前記発光手段から発光され前記受光手段によって受光されるべき光が前記前記第2の被検出部を照射する状態から、前記第1の被検出部を照射する状態に向けて前記回転板が回転し、前記発光手段から発光され前記受光手段によって受光されるべき光が前記第4の被検出部を照射する状態では、前記受光手段における受光量は最小から最大に向けて段階的に増加することを特徴とする請求項1または2に記載の回転検知手段。
- 前記受光手段は、前記発光手段に向かって開口し、前記受光手段によって受光される光を、前記開口内の領域を照射する光に制限する受光領域制限手段を有し、
前記回転板は前記軸方向に貫通する開口部と、前記発光手段から発光され前記受光手段によって受光されるべき光を遮る遮光部とを有し、
前記第1の被検出部は前記開口部を含み、
前記第2の被検出部は前記遮光部を含み、
前記第3の被検出部は、前記開口部及び前記遮光部を含み、前記光が前記第1の被検出部を照射する状態から前記第2の被検出部を照射する状態に向けて前記回転板が回転するときに、前記受光領域制限手段の開口において前記開口部が占める面積に対する前記遮光部が占める面積の割合が漸増することを特徴とする請求項3に記載の回転検知手段。 - 前記受光手段は、前記発光手段に向かって開口し、前記受光手段によって受光される光を、前記開口内の領域を照射する光に制限する受光領域制限手段を有し、
前記回転板は前記軸方向に貫通する開口部と、前記発光手段から発光され前記受光手段によって受光されるべき光を遮る遮光部とを有し、
前記第1の被検出部は前記開口部を含み、
前記第2の被検出部は前記遮光部を含み、
前記第4の被検出部は、前記開口部及び前記遮光部を含み、前記光が前記第2の被検出部を照射する状態から前記第1の被検出部を照射する状態に向けて前記回転板が回転するときに、前記受光領域制限手段の開口において前記開口部が占める面積に対する前記遮光部が占める面積の割合が漸減することを特徴とする請求項4に記載の回転検知手段。 - 前記発光手段から発光され前記受光手段によって受光されるべき光が前記第1の被検出部を状態から前記第2の被検出部を照射する状態に向けて回転板が回転するときに、前記第3の被検出部における前記開口部と前記遮光部の境界部は、前記受光領域制限手段の開口の縁部に対して斜交することを特徴とする請求項7に記載の回転検知手段。
- 前記第3の被検出部における前記開口部と前記遮光部の境界部は、前記回転板の径方向に対して斜めに構成されることを特徴とする請求項9に記載の回転検知手段。
- 前記第3の被検出部における前記開口部と前記遮光部の境界部は、前記回転板の径方向に沿って構成されることを特徴とする請求項9に記載の回転検知手段。
- 前記発光手段から発光され前記受光手段によって受光されるべき光が前記第2の検出部を照射する状態から前記第1の被検出部を照射する状態に向けて回転板が回転するときに、前記第4の被検出部における前記遮光部と前記開口部の境界部は、前記受光領域制限手段の開口の縁部に対して斜交することを特徴とする請求項8に記載の回転検知手段。
- 前記第4の被検出部における前記遮光部と前記開口部の境界部は、前記回転板の径方向に対して斜めに構成されることを特徴とする請求項12に記載の回転検知手段。
- 前記第4の被検出部における前記遮光部と前記開口部の境界部は、前記回転板の径方向に沿って構成されることを特徴とする請求項12に記載の回転検知手段。
- 前記第1の被検出部は前記軸方向に貫通する開口部を含み、
前記第2の被検出部、前記第3の被検出部及び前記第4の被検出部を、前記軸方向の厚さが前記第2の被検出部において最も厚く、前記第3の被検出部及び前記第4の被検出部の前記方向の厚さは前記第2の被検出部における厚さよりも薄い部材で構成したことを特徴とする請求項1、2、5又は6のいずれか1項に記載の回転検知手段。 - 前記第1の被検出部は前記軸方向に貫通する開口部を含み、
前記第2の被検出部、前記第3の被検出部及び前記第4の被検出部を、それぞれ第2の部材、第3の部材及び第4の部材によって構成し、
前記第3の部材及び第4の部材の光の透過率は、第2の部材の光の透過率よりも大きいことを特徴とする請求項1、2、5又は6のいずれか1項に記載の回転検知手段。 - 前記第1の被検出部、前記第2の被検出部、前記第3の被検出部及び前記第4の被検出部を、それぞれ第1の部材、第2の部材、第3の部材及び第4の部材によって構成し、
前記第3の部材及び第4の部材の光の透過率は、前記第1の部材の光の透過率よりも小さく前記第2の部材の光の透過率よりも大きいことを特徴とする請求項1、2、5又は6のいずれか1項に記載の回転検知手段。 - シートを積載するシート積載部と、
前記シート積載部に積載された前記シートを送り出すシート給送手段と、
前記シートが送り出されるタイミングで前記シートのうち最上位のシートが前記シート給送手段に押圧するように前記シート積載部を移動させ、その他の場合には前記シート給送手段から離間するように前記シート積載部を移動させる積載部移動手段と、
前記シートのうち最下位のシートの面に前記回転板の周面を当接させることによって、前記最下位のシートの移動を検出する請求項1〜17のいずれか1項に記載の回転検知手段と、
を備えたことを特徴とするシート搬送装置。 - 請求項18に記載のシート搬送装置と、
前記シート搬送装置から送り出された前記シートに画像を形成する画像形成手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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