JP2020152467A - シート搬送装置、及び、画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】検知センサの検知部に異物を付着しにくくする。【解決手段】シートＰが所定の搬送方向に搬送される搬送経路Ｋと、搬送経路Ｋを搬送されるシートＰを光学的に検知する検知センサ６３と、が設けられている。そして、検知センサ６３には、検知光Ｘ１がシートＰに向けて投光されるとともにシートＰで反射した反射光Ｘ２が受光される検知部６３ａが、搬送方向の下流側に傾斜するように配置されている。【選択図】図２

Description

この発明は、シートを搬送するシート搬送装置と、それを備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機や印刷機等の画像形成装置と、に関するものである。

従来から、複写機やプリンタや印刷機等の画像形成装置に設置されるシート搬送装置において、搬送経路を搬送されるシートを光学的に検知する反射型フォトセンサなどの検知センサが設置されたものが広く知られている（例えば、特許文献１、２参照。）。

詳しくは、検知センサは、その検知部が、搬送経路を搬送されるシートに対して略平行になるように配置される。検知センサの検知部では、発光素子から発光された検知光がシートに向けて投光されて、シートで反射した反射光が受光素子で受光される。そして、このように搬送経路を搬送されるシートを検知する検知センサの検知結果に基づいて、シートの有無や先端位置や後端位置などを把握することで、ジャム検知（紙詰り検知）をしたり、種々の制御タイミング上のトリガーとしたりすることになる。

一方、特許文献１には、普通紙とＯＨＰシートとを区別することなく検知することを目的として、搬送されるシートの上方で、搬送方向上流側に傾斜するように反射型センサ（検知センサ）を配置する技術が開示されている。
また、特許文献２には、検知センサの受光面（検知部）の汚れを防止することを目的として、検知センサの受光面に空気を吹き付けて清掃する技術が開示されている。

従来のシート搬送装置は、搬送経路をシートが搬送されるときに、搬送方向に沿うように生じる気流とともに、紙粉や浮遊トナーなどの異物が流動して、検知センサの検知部（検知面）に付着してしまうことがあった。そして、そのように検知部に異物が付着してしまうと、検知センサによるシートの検知精度が低下して、シートの有無を誤検知してしまうことがあった。このような不具合は、特許文献１においても、生じる可能性が高かった。
これに対して、特許文献２では、検知センサの検知部に空気を吹き付けて清掃しているため、そのような不具合が軽減される効果が期待できる。しかし、空気を吹き付ける供給装置を設置しているため、装置が高コスト化、大型化してしまっていた。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、検知センサの検知部に異物が付着しにくい、シート搬送装置、及び、画像形成装置を提供することにある。

この発明におけるシート搬送装置は、シートが所定の搬送方向に搬送される搬送経路と、前記搬送経路を搬送されるシートを光学的に検知する検知センサと、を備え、前記検知センサは、検知光がシートに向けて投光されるとともに当該シートで反射した反射光が受光される検知部が、前記搬送方向の下流側に傾斜するように配置されたものである。

本発明によれば、検知センサの検知部に異物が付着しにくい、シート搬送装置、及び、画像形成装置を提供することができる。

この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。 シート搬送装置の要部を示す図である。 従来のシート搬送装置の要部を示す図である。 変形例１としての、シート搬送装置の要部を示す図である。 変形例２としての、シート搬送装置の要部を示す図である。 変形例３としての、シート搬送装置の要部を示す図である。 変形例４としての、シート搬送装置の要部を示す図である。 変形例５としての、シート搬送装置の要部を示す図である。

以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

まず、図１にて、画像形成装置１における全体の構成・動作について説明する。
図１において、１は画像形成装置としての複写機、２は原稿Ｄの画像情報を光学的に読み込む原稿読込部、３は原稿読込部２で読み込んだ画像情報に基いた露光光Ｌを感光体ドラム５上に照射する露光部、４は感光体ドラム５上にトナー像（画像）を形成する作像部、７は感光体ドラム５上に形成されたトナー像をシートＰに転写する転写部（画像形成部）、を示す。
また、１０はセットされた原稿Ｄを原稿読込部２に搬送する原稿搬送部（自動原稿搬送装置）、１２、１３は給紙カセット内に収容されたシートＰを給送する給送装置、１６はユーザーが手差しでセットしたシートＰを給送する手差し給送装置、を示す。
また、１７は転写部７に向けてシートＰを搬送するレジストローラ対（搬送ローラ対）、２０はシートＰ上に担持されたトナー像（未定着画像）を定着する定着装置、３１は装置本体１から排出されたシートＰが積載される排出トレイ、を示す。
また、６１〜６５は搬送経路Ｋにおける所定位置にシートＰがあるか否かを光学的に検知する検知センサ、１００は画像形成装置１における種々の情報を表示したり種々の指令を入力したりするための操作表示パネル、を示す。

図１を参照して、画像形成装置本体１における、通常の画像形成時の動作について説明する。
まず、原稿Ｄは、原稿搬送部１０の搬送ローラによって、原稿台から図中の矢印方向に搬送（給送）されて、原稿読込部２上を通過する。このとき、原稿読込部２では、上方を通過する原稿Ｄの画像情報が光学的に読み取られる。
そして、原稿読込部２で読み取られた光学的な画像情報は、電気信号に変換された後に、露光部３（書込部）に送信される。そして、露光部３からは、その電気信号の画像情報に基づいたレーザ光等の露光光Ｌが、作像部４の感光体ドラム５上に向けて発せられる。
なお、本実施の形態では、原稿Ｄを原稿搬送部１０で搬送しながら原稿読込部２で原稿Ｄの画像情報を読み取ったが、原稿読込部２の原稿セット部上に原稿Ｄを手動で載置して原稿Ｄの画像情報を読み取ってもよい。
また、画像形成装置１がプリンタとして用いられる場合には、パソコンなどの入力装置から画像形成装置１に受信された画像情報に基づいて、露光部３から感光体ドラム５上に露光光Ｌが発せられることになる。

一方、作像部４において、感光体ドラム５は図１の時計方向（シートＰの搬送方向に沿う方向である。）に回転しており、所定の作像プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程）を経て、感光体ドラム５上に画像情報に対応した画像（トナー像）が形成される。
その後、感光体ドラム５上に形成された画像は、画像形成部としての転写部７で、レジストローラ対１７により搬送されたシートＰ上に転写される。

一方、転写部７（画像形成部）に搬送されるシートＰは、次のように動作する。
まず、画像形成装置本体１の複数の給送装置１２、１３のうち、１つの給送装置が自動又は手動で選択される（例えば、下段の給送装置１３が選択されたものとする。）。そして、給送装置１３に収納された用紙などのシートＰの最上方の１枚が、給送機構５２によって給送されて、搬送経路Ｋに向けて搬送される。その後、シートＰは、複数の搬送ローラ対が配設された搬送経路Ｋを通過して、レジストローラ対１７の位置に達する。このとき、レジストローラ対１７は、回転停止した状態であって、そのニップにシートＰの先端が突き当たることで、シートＰの斜行（スキュー）が補正されることになる。
なお、装置本体１の側方に設置された給送装置１６（手差し給送装置）が選択された場合には、ユーザーによって給送装置１６の載置部（手差しトレイ）に載置されたシートＰ（複数枚のシートＰが積載された場合には、最上方のシートＰ）が、給送機構５２によって搬送経路に向けて給送されて、レジストローラ対１７の位置に達することになる。

そして、レジストローラ対１７の回転が開始されて、レジストローラ対１７によって、斜行（スキュー）が補正された後のシートＰが、感光体ドラム５上に形成された画像と位置合わせをするためにタイミングを合わせて、転写部７（画像形成部）に向けて搬送される。

そして、転写工程後のシートＰは、転写部７の位置を通過した後に、搬送経路を経て定着装置２０に達する。定着装置２０に達したシートＰは、定着ローラ２１と加圧ローラ２２との間に送入されて、定着ローラ２１から受ける熱と双方の部材２１、２２から受ける圧力とによってトナー像が定着される（定着工程である）。トナー像が定着された定着工程後のシートＰは、定着ローラ２１と加圧ローラ２２との間（定着ニップである。）から送出された後に、画像形成装置本体１から排出されて、出力画像として排出トレイ３１上に積載されることになる。
こうして、一連の画像形成プロセスが完了する。
なお、本実施の形態では、加熱手段をヒータとするローラ方式の定着装置２０を用いたが、定着装置２０の構成はこれに限定されることなく、例えば、ベルト方式の定着装置や、加熱手段を電磁誘導コイルや抵抗発熱体とする定着装置とすることもできる。

次に、図２等を用いて、本実施の形態におけるシート搬送装置６０について詳述する。
本実施の形態における画像形成装置１には、給送装置１２、１３、１６から排出トレイ３１に向けてシートＰが搬送される搬送経路Ｋが、設けられている。そして、搬送経路Ｋには、シートＰを検知する複数の検知センサ６１〜６５が設けられている。そして、これらの検知センサ６１〜６５によって、シートＰの有無や先端位置や後端位置などを検知することで、ジャム検知（紙詰り検知）をしたり、種々の制御タイミング上のトリガーとしたりしている。例えば、定着装置２０の下流側に設置された検知センサ６４で、所定時間を経過してもシートＰの通過が検知されないときには、その位置でシートＰがジャムしたものとして、操作表示パネル１００の画面上に、その旨を表示する。

図２に示す検知センサ６３は、上流側搬送ローラ対１８からレジストローラ対１７に至る搬送経路Ｋに設置されていて、シートＰの先端の検知タイミングをトリガーにして上流側搬送ローラ対１８を回転停止するタイミングを制御するためのものである。これにより、回転停止したレジストローラ対１７に、先端が当接した状態のシートＰに撓みが形成されて、シートＰが斜行補正されて、シートＰの搬送タイミングが調整されることになる。
以下、複数の検知センサ６１〜６５のうち、図２に示す検知センサ６１について、代表的に説明する。

図２を参照して、シート搬送装置６０には、シートＰが所定の搬送方向（図の矢印方向である。）に搬送される搬送経路Ｋや、搬送経路Ｋを搬送されるシートＰを光学的に検知する検知センサ６３、が設けられている。
搬送経路Ｋは、隙間（シートＰが搬送される隙間である。）をあけて対向する搬送ガイド板によって形成されたものである。図２に示す搬送経路Ｋは、略水平な搬送経路となっている。
検知センサ６３は、発光ダイオードなどの発光素子、フォトダイオードなどの受光素子、などからなるフォトセンサである。検知センサ６３には、検知光Ｘ１がシートＰに向けて投光されるとともに、そのシートＰで反射した反射光Ｘ２が受光される検知部６３ａ（検知面）が設けられている。すなわち、この検知部６３ａ（検知面）には、発光素子と受光素子とが設けられていて、発光素子からの検知光Ｘ１の照射と、受光素子による反射光Ｘ２の受光と、がおこなわれることになる。そして、受光素子による反射光Ｘ２の受光の有無によって変化するセンサ出力によって、検知センサ６３の位置にシートＰがあるか否かを検知している。
なお、検知センサ６３としては、正反射方式のものを用いることもできるし、拡散反射方式のものを用いることもできる。

ここで、本実施の形態における検知センサ６３は、図２に示すように、その検知部６３ａ（検知面）が、搬送方向の下流側（図２の左方である。）に傾斜するように配置されている。
すなわち、検知部６３ａと、シートＰの表面（検知光Ｘ１が投光される面である。）と、がなす角度θが、ゼロより大きくて、検知部６３ａに対して下流側で鋭角に形成されるように、検知センサ６３が斜めに設置されている。
この検知部６３ａの傾斜角度θは、検知センサ６３の検知許容振れ幅の範囲内となるように設定されている。すなわち、検知センサ６３が正反射方式のものであっても拡散反射方式のものであっても、シートＰへの検知光Ｘ１の照射と、受光素子によるシートＰからの反射光Ｘ２の受光と、が可能になるように、その傾斜角度θが設定されている。

このように、本実施の形態では、検知部６３ａが搬送方向下流側に傾斜するように検知センサ６３を配置しているため、搬送経路ＫをシートＰが搬送されるときに、その搬送方向に沿うように生じる気流（図２の白矢印で示す気流である。）とともに、紙粉や浮遊トナーなどの異物が流動して、検知センサ６３の検知部６３ａ（検知面）に付着してしまう不具合が生じにくくなる。
詳しくは、図３（Ａ）に示すように、検知部６３ａが搬送方向に対して略平行になるように検知センサ６３を配置した場合、搬送方向に沿うように生じる白矢印方向の気流とともに、紙粉や浮遊トナーなどの異物が流動して、検知センサ６３の検知部６３ａに異物（破線で囲んだものである。）が付着してしまう。また、図３（Ｂ）に示すように、検知部６３ａが搬送方向上流側に傾斜するように検知センサ６３を配置してしまうと、そのような気流を検知部６３ａがまともに受けることになるため、そのような不具合がさらに助長されてしまう。

これに対して、本実施の形態では、検知部６３ａが搬送方向下流側に傾斜するように検知センサ６３を配置しているため、そのような気流を検知部６３ａが受けにくくなって、検知部６３ａに異物が付着しにくくなる。そのため、検知部６３ａに異物が付着してしまい検知センサ６３によるシートＰの検知精度が低下して、シートＰの有無を誤検知してしまう不具合も生じにくくなる。
また、本実施の形態では、検知センサ６３の検知部６３ａに空気を吹き付けるような装置を設けることなく、検知部６３ａに異物が付着する不具合を軽減することができるため、装置の高コスト化、大型化も防止することができる。
特に、図２に示す検知センサ６３は、搬送経路Ｋを通過するシートＰの下方に位置するように配置されていて、検知部６３ａが上方を向いたレイアウトになり、検知部６３ａに異物が付着してしまうと、その異物が堆積しやすいため、本発明の適用が有用になる。

＜変形例１＞
図４は、変形例１としてのシート搬送装置６０の要部を示す図であて、本実施の形態における図２の一部を拡大したものに相当する図である。
なお、図４（Ａ）に示す検知センサ６３は、正反射方式のものであって、シートＰの表面で正反射した反射光Ｘ２が受光素子で受光されるものである。また、図４（Ｂ）に示す検知センサ６３は、拡散反射方式のものであって、シートＰの表面で拡散反射した反射光Ｘ３が受光素子で受光されるものである。
図４に示すように、変形例１におけるシート搬送装置６０には、検知センサ６３の検知部６３ａの上方を覆うカバー部材７０が設置されている。特に、変形例１では、検知センサ６３にカバー部材７０が貼着されている。
このカバー部材７０は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などの可撓性を有する薄いシート状部材であって、略水平方向に延在するカバー面７０ａが形成されている。特に、変形例１におけるカバー部材７０は、そのカバー面７０ａが、傾斜した検知部６３ａの上端から下流側に延びるように配置されている。また、カバー部材７０は、検知センサ６３が正反射方式のものであっても拡散反射方式のものであっても、検知部６３ａにおける検知光Ｘ１の投光と反射光Ｘ２の受光とを妨げないように配置されている。
このようなカバー部材７０を設けることで、紙粉や浮遊トナーなどの異物が黒矢印方向に自重落下してしまっても、その多くがカバー面７０ａ上に堆積されるため、検知部６３ａが異物で汚れる不具合を軽減することができる。
なお、カバー部材７０のカバー面７０ａは、アクリル系、ウレタン系、シリコーン系などの粘着材料で形成することが好ましい。これにより、カバー面７０ａ上に落下した異物を粘着させて保持することができる。

＜変形例２＞
図５は、変形例２としてのシート搬送装置６０の要部を示す図であって、変形例１における図４に対応する図である。
図５に示すように、変形例２におけるカバー部材７０は、カバー面７０ａの端部（下流側端部である。）に繋がり、その端部から離れる方向（斜め上方である。）に起立する返し面７０ｂが形成されている。
このようにカバー部材７０に返し面７０ｂを設けることで、カバー面７０ａ上に堆積した異物が、白矢印方向の気流にのって下流側に流動しても、返し面７０ｂで塞き止めることができるため、検知部６３ａが異物で汚れる不具合を軽減することができる。

＜変形例３＞
図６は、変形例３としてのシート搬送装置６０の要部を示す図であって、変形例１における図４に対応する図である。
図６に示すように、変形例３における検知センサ６３には、複数のガイド部材７０Ａ〜７０Ｃが設置されている。具体的に、複数のガイド部材７０Ａ〜７０Ｃが、検知センサ６３の光路を遮らないように、検知部６３ａの傾斜方向に段違いに設置されている。
このように複数のガイド部材７０Ａ〜７０Ｃを設けることで、広い範囲で、検知部６３ａへの異物の付着を軽減することができる。また、図６に示すように、複数のガイド部材７０Ａ〜７０Ｃは搬送方向の長さが短いため、それらの検知部６３ａに対する傾斜角度をそれぞれ別々に調整できるように構成することにより、検知部６３ａでの検知を妨げることなく、検知部６３ａを覆う範囲を微調整しながら広くとることができる。

＜変形例４＞
図７は、変形例４としてのシート搬送装置６０の要部を示す図であって、変形例１における図４に対応する図である。
変形例４におけるカバー部材７０は、検知センサ６３に対して着脱可能（付け替え可能）に設置されている。また、変形例４では、検知部６３ａに対するカバー部材７０の相対的な傾斜角度θ１、θ２を調整可能に構成されている。
詳しくは、画像形成装置１の搬送経路Ｋに複数の検知センサを設置する場合に、それらの検知センサとして共通部品化されたものを使用したい。しかし、検知センサの傾斜角度θは、対向する搬送経路の傾きの程度などによって変化してしまう。そして、カバー部材７０は、そのカバー面７０ａが略水平になるように配置したい。
これらのことから、図７（Ａ）、（Ｂ）に示すように、傾斜角度θ１、θ２の異なる検知センサ６３（共通部品）に対して、異なるカバー部材７０Ｍ、７０Ｎをそれぞれ着脱できるように構成している。具体的に、第１のカバー部材７０Ｍの根元部を支持する角度調整部７０ｃと、第２のカバー部材７０Ｎの根元部を支持する角度調整部７０ｄと、はともに検知センサ６３の側面に貼着されるものであるが、互いの形状（傾斜角）が異なるように形成されている。そして、第１のカバー部材７０Ｍは、傾斜角度がθ１となるように配置された検知センサ６３に貼着されたときに、カバー面７０ａが略水平になる。これに対して、第２のカバー部材７０Ｎは、傾斜角度がθ２（＜θ１）となるように配置された検知センサ６３に貼着されたときに、カバー面７０ａが略水平になる。なお、角度調整部７０ｃ、７０ｄは、いずれも、樹脂材料からなる三角柱状部材である。
このように構成することにより、画像形成装置１の搬送経路Ｋに複数設置する検知センサ６１〜６５を共通化することが可能になる。

＜変形例５＞
図８は、変形例５としてのシート搬送装置６０の要部を示す図である。
本実施の形態や変形例１〜４では、レジストローラ対１７と上流側搬送ローラ対１８との間の搬送経路Ｋに設置された検知センサ６３について説明したが、画像形成装置１における他の検知センサ６１、６２、６４、６５についても、当然に本発明を適用することができる。
図８は、給送装置１３の側方に配置された搬送経路Ｋを示す図である。図８に示すような、縦方向に延在する搬送経路Ｋに設置された検知センサ６１に対しても本発明を適用することができる。すなわち、図８（Ａ）、（Ｂ）に示すように、検知センサ６１の検知部６１ａが搬送方向下流側に傾斜するように、検知センサ６１が配置されている。また、図８（Ｂ）に示すように、略水平なカバー面７０ａを有するカバー部材７０が、検知部６１ａの上方を覆うように設置されている。また、そのカバー面７０ａの端部（搬送経路に近い側の端部である。）に繋がるように返し面７０ｂ（斜め上方に起立する返し面である。）が設けられている。
このように構成した場合であっても、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。

以上説明したように、本実施の形態におけるシート搬送装置６０は、シートＰが所定の搬送方向に搬送される搬送経路Ｋと、搬送経路Ｋを搬送されるシートＰを光学的に検知する検知センサ６３と、が設けられている。そして、検知センサ６３には、検知光Ｘ１がシートＰに向けて投光されるとともにシートＰで反射した反射光Ｘ２が受光される検知部６３ａが、搬送方向の下流側に傾斜するように配置されている。
これにより、検知センサ６３の検知部６３ａに異物を付着しにくくすることができる。

なお、本実施の形態では、モノクロの画像形成装置１に設置されるシート搬送装置６０に対して本発明を適用したが、カラーの画像形成装置に設置されるシート搬送装置に対しても当然に本発明を適用することができる。
また、本実施の形態では、電子写真方式の画像形成装置１に設置されるシート搬送装置６０に対して本発明を適用したが、本発明の適用はこれに限定されることなく、その他の方式の画像形成装置（例えば、インクジェット方式の画像形成装置や、孔版印刷機などである。）に設置されるシート搬送装置に対しても本発明を適用することができる。
また、本実施の形態では、画像形成装置１において画像が担持される前のシートＰを搬送するシート搬送装置６０に対して本発明を適用したが、画像（未定着画像、又は、定着画像）が担持された後のシートを搬送するシート搬送装置に対しても本発明を適用することができるし、シート搬送装置としての原稿搬送部１０（自動原稿搬送装置）に対しても本発明を適用することができる。
また、画像形成装置１に設置される検知センサの位置や個数は、本実施の形態のものに限定されない。
そして、それらのような場合であっても、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。

なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。

なお、本願明細書等において、「シート」とは、用紙（紙）の他に、コート紙、ラベル紙、ＯＨＰシート、金属シート、フィルム、等のシート状の記録媒体のすべてを含むものと定義する。

１ 画像形成装置（画像形成装置本体）、
６０ シート搬送装置、
６３ 検知センサ（シート検知センサ）、
６３ａ 検知部、
７０ カバー部材、
７０ａ カバー面、
７０ｂ 返し面、
７０ｃ、７０ｄ 角度調整部、
Ｐ シート、 Ｋ 搬送経路、
Ｘ１ 検知光、 Ｘ２、Ｘ３ 反射光。

特開２００６−１５１５６４号公報 特開２０１１−１０５４１９号公報

Claims (8)

1. シートが所定の搬送方向に搬送される搬送経路と、
   前記搬送経路を搬送されるシートを光学的に検知する検知センサと、
   を備え、
   前記検知センサは、検知光がシートに向けて投光されるとともに当該シートで反射した反射光が受光される検知部が、前記搬送方向の下流側に傾斜するように配置されたことを特徴とするシート搬送装置。
2. 前記検知センサは、前記搬送経路を通過するシートの下方に位置するように配置されたことを特徴とする請求項１に記載のシート搬送装置。
3. 略水平方向に延在するカバー面を具備して、前記検知部における前記検知光の投光と前記反射光の受光とを妨げずに前記検知部の上方を覆うカバー部材を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のシート搬送装置。
4. 前記カバー部材は、前記カバー面の端部に繋がり、当該端部から離れる方向に起立する返し面を具備したことを特徴とする請求項３に記載のシート搬送装置。
5. 前記カバー面は、粘着材料で形成されたことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載のシート搬送装置。
6. 前記カバー部材は、前記検知センサに対して着脱可能に設置されたことを特徴とする請求項３〜請求項５のいずれかに記載のシート搬送装置。
7. 前記検知部に対する前記カバー部材の相対的な傾斜角度を調整可能に構成されたことを特徴とする請求項３〜請求項６のいずれかに記載のシート搬送装置。
8. 請求項１〜請求項７のいずれかに記載のシート搬送装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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