(57)【要約】【課題】  穴が空けられたシート材を搬送する際に発生する重送の誤検出を防止する。【解決手段】  シート材搬送装置１０では、超音波センサ６０の搬送方向上流側に、光センサ６６が配設されており、超音波センサ６０のサーチ範囲を通過する穴Ｈが検出される。そして、穴Ｈが光センサ６６によって検出されると、穴Ｈが超音波センサ６０のサーチ範囲を通過する前後に超音波センサ６０から出力された超音波の波形を無効にする。【選択図】  図３
2006248701.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート材を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段によって搬送されるシート材に超音波を通過させる発信手段と、シート材の搬送経路を挟んで前記発信手段と対向し、前記発信手段から発信された超音波を受信し、受信した超音波の波形を出力する受信手段と、で構成された超音波センサと、
前記受信手段から出力された超音波の波形に基づいてシート材の重送を判定する重送検出手段と、を備えるシート材搬送装置であって、
前記搬送手段によって搬送されるシート材に空けられ前記超音波センサのサーチ範囲を通過する穴を検出する穴検出手段と、
前記穴検出手段によって検出された前記穴が前記超音波センサのサーチ範囲を通過する前後に前記受信手段から出力された超音波の波形を無効にする第１制御手段と、
を有することを特徴とするシート材搬送装置。
【請求項２】
前記超音波センサのサーチ範囲の搬送方向上流側に配設され、シート材を検出する第１シート材検出手段と、
前記超音波センサのサーチ範囲の搬送方向下流側に配設され、シート材を検出する第２シート材検出手段と、
前記第１シート材検出手段と前記第２シート材検出手段の双方によってシート材が検出されている間だけ、前記受信手段から出力された超音波の波形を有効にする第２制御手段と、
を有することを特徴とする請求項１に記載のシート材搬送装置。
【請求項３】
シート材を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段によって搬送されるシート材に超音波を通過させる発信手段と、シート材の搬送経路を挟んで前記発信手段と対向し、前記発信手段から発信された超音波を受信し、受信した超音波の波形を出力する受信手段と、で構成された超音波センサと、
前記受信手段から出力された超音波の波形に基づいてシート材の重送を判定する重送検出手段と、を備えるシート材搬送装置であって、
前記搬送手段によって搬送されるシート材に空けられ前記超音波センサのサーチ範囲を通過する穴を検出する穴検出手段と、
前記超音波センサをシート材の搬送方向と交差する方向へ移動させるセンサ移動手段と、
前記穴検出手段によって前記穴が検出されると前記センサ移動手段を作動させ、前記超音波センサを前記穴の通過位置から退避させる第３制御手段と、
を有することを特徴とするシート材搬送装置。
【請求項４】
シート材を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段によって搬送されるシート材に超音波を通過させる発信手段と、シート材の搬送経路を挟んで前記発信手段と対向し、前記発信手段から発信された超音波を受信し、受信した超音波の波形を出力する受信手段と、で構成された超音波センサと、
前記受信手段から出力された超音波の波形に基づいてシート材の重送を判定する重送検出手段と、を備えるシート材搬送装置であって、
前記搬送手段によって搬送されるシート材に空けられ前記超音波センサのサーチ範囲を通過する穴を検出する穴検出手段と、
前記搬送手段によって搬送されるシート材を搬送方向と交差する方向へ移動させるシート材移動手段と、
前記穴検出手段によって前記穴が検出されると前記シート材移動手段を作動させ、前記穴の通過位置を前記超音波センサのサーチ範囲から退避させる第４制御手段と、
を有することを特徴とするシート材搬送装置。
【請求項５】
前記穴検出手段のサーチ範囲を、前記超音波センサのサーチ範囲よりもシート材の搬送方向と直交する方向へ広くしたことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のシート材搬送装置。
【請求項６】
前記穴検出手段を、発光手段と、発光手段から発光された光線を受光する受光手段と、で構成された光センサとし、
前記光センサを前記超音波センサを支持する支持部材に取付けて、前記発光手段と前記受光手段との位置合わせを用いて前記発信手段と前記受信手段との位置合わせを行うことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載のシート材搬送装置。
【請求項７】
前記発信手段を前記受信手段に、前記受信手段を前記発信手段に切換える発信／受信選択手段を有することを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載のシート材搬送装置。
【請求項８】
前記発信手段の発信面及び前記受信手段の受信面を開閉する開閉手段と、
前記超音波センサのサーチ時以外は前記開閉手段に前記発信面及び前記受信面を閉止させる開閉制御手段と、
を有することを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載のシート材搬送装置。
【請求項９】
前記発信手段の発信面又は前記受信手段の受信面を水平方向に延びる軸回りに回転させるセンサ回転手段を有することを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載のシート材搬送装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９の何れか１項に記載のシート材搬送装置と、
前記シート材搬送装置によって搬送されるシート材に画像を形成する画像形成手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波センサを用いてシート材の重送を検出するシート材搬送装置及びこのシート材搬送装置を備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から電子写真方式やインクジェット式等の画像形成装置では、複数枚のシート材が重なったまま搬送される重送を、超音波センサを用いて検出している（例えば、特許文献１、２参照）。超音波センサを用いた重送検出方式では、発信器と受信器をシート材の搬送経路を挟んで対向させ、発信器から受信器へ超音波を発信させる。超音波受信手段は、シート材を通過する際に減衰された超音波を受信し、受信した超音波の波形を出力する。そして、受信手段から出力された超音波の波形を、１枚搬送時と重送時との閾値と比較してシート材が重送されているか否かを判定する。この重送検出方式では、シート材に非接触で重送を検出できるので、シート材のスキューを抑制でき、また、シート材の色に左右されることなく重送を検出できるという利点を有する。
【０００３】
しかしながら、シート材のエッジの部分では超音波が回折されることで、受信器に受信される超音波の強度が低くなり、重送が誤検出されることがあった。特にシート材に空けられた穴が超音波センサのサーチ範囲を通過する場合に、重送の誤検出が頻繁に発生していた。
【０００４】
また、超音波センサはシート材の搬送経路近傍に設置されるので、発信面、受信面に紙紛が付着し易く、重送の検出精度が低下してしまうという問題があった。
【特許文献１】特開２００２−８７６４１号公報
【特許文献２】特開２００５−１５１２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記事実を考慮してなされたものであり、穴が空けられたシート材を搬送する際に発生する重送の誤検出を防止する。また、超音波センサの発信面、受信面に紙紛が付着することを抑制し、重送の検出精度を向上させる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載のシート材搬送装置は、シート材を搬送する搬送手段と、前記搬送手段によって搬送されるシート材に超音波を通過させる発信手段と、シート材の搬送経路を挟んで前記発信手段と対向し、前記発信手段から発信された超音波を受信し、受信した超音波の波形を出力する受信手段と、で構成された超音波センサと、前記受信手段から出力された超音波の波形に基づいてシート材の重送を判定する重送検出手段と、を備えるシート材搬送装置であって、前記搬送手段によって搬送されるシート材に空けられ前記超音波センサのサーチ範囲を通過する穴を検出する穴検出手段と、前記穴検出手段によって検出された前記穴が前記超音波センサのサーチ範囲を通過する前後に前記受信手段から出力された超音波の波形を無効にする第１制御手段と、を有することを特徴とする。
【０００７】
請求項１に記載のシート材搬送装置では、超音波センサが、シート材の搬送経路を挟んで対向した発信手段と受信手段とで構成されている。発信手段は超音波を発信して搬送手段によって搬送されるシート材を通過させる。受信手段は、発信手段から発信されシート材を通過した超音波を受信し、受信した超音波の波形を出力する。そして、重送検出手段が、受信手段から出力された超音波の波形に基づいてシート材の重送を判定する。
【０００８】
ここで、シート材に空けられた穴が超音波センサのサーチ範囲を通過する場合には、穴検出手段によって検出される。そして、穴検出手段によって検出された穴が超音波センサのサーチ範囲を通過する前後に、受信手段から出力された超音波の波形が第１制御手段によって無効にされる。
【０００９】
即ち、シート材に空けられた穴の位置で超音波が回折することに起因する超音波センサのノイズが除去される。これによって、穴が空けられたシート材を搬送する際に発生する重送の誤検出を防止できる。
【００１０】
請求項２に記載のシート材搬送装置は、請求項１に記載のシート材搬送装置であって、前記超音波センサのサーチ範囲の搬送方向上流側に配設され、シート材を検出する第１シート材検出手段と、前記超音波センサのサーチ範囲の搬送方向下流側に配設され、シート材を検出する第２シート材検出手段と、前記第１シート材検出手段と前記第２シート材検出手段の双方によってシート材が検出されている間だけ、前記受信手段から出力された超音波の波形を有効にする第２制御手段と、を有することを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載のシート材搬送装置では、超音波センサのサーチ範囲の搬送方向上流側に配設された第１シート材検出手段と、超音波センサのサーチ範囲の搬送方向下流側に配設された第２シート材検出手段の双方によってシート材が検出されている間だけ、第２制御手段が、受信手段から出力された波形を有効にする。
【００１２】
ここで、第１シート材検出手段と第２シート材検出手段の双方にシート材が検出されている間は、シート材の先端のエッジと後端のエッジが超音波センサのサーチ範囲に存在することがないので、超音波がシート材の先端のエッジと後端のエッジで回折して発生する超音波センサの出力の乱れに起因するシート材の重送の誤検出を防止できる。
【００１３】
また、シート材が超音波センサのサーチ範囲を通過しているか否かの判定が容易になるので、超音波センサの出力値の選別が容易になるので、制御を単純化できる。
【００１４】
請求項３に記載のシート材搬送装置は、シート材を搬送する搬送手段と、前記搬送手段によって搬送されるシート材に超音波を通過させる発信手段と、シート材の搬送経路を挟んで前記発信手段と対向し、前記発信手段から発信された超音波を受信し、受信した超音波の波形を出力する受信手段と、で構成された超音波センサと、前記受信手段から出力された超音波の波形に基づいてシート材の重送を判定する重送検出手段と、を備えるシート材搬送装置であって、前記搬送手段によって搬送されるシート材に空けられ前記超音波センサのサーチ範囲を通過する穴を検出する穴検出手段と、前記超音波センサをシート材の搬送方向と交差する方向へ移動させるセンサ移動手段と、前記穴検出手段によって前記穴が検出されると前記センサ移動手段を作動させ、前記超音波センサを前記穴の通過位置から退避させる第２制御手段と、を有することを特徴とする。
【００１５】
請求項３に記載のシート材搬送装置では、シート材に空けられ超音波センサのサーチ範囲を通過する穴が、穴検出手段によって検出されると、第２制御手段によってセンサ移動手段が作動され、超音波センサが、シート材の搬送方向と交差する方向へ移動されて穴の通過位置から退避される。
【００１６】
これによって、シート材に空けられた穴が超音波センサのサーチ範囲を通過する際に発生するシート材の重送の誤検出を防止できる。
【００１７】
請求項４に記載のシート材搬送装置は、シート材を搬送する搬送手段と、前記搬送手段によって搬送されるシート材に超音波を通過させる発信手段と、シート材の搬送経路を挟んで前記発信手段と対向し、前記発信手段から発信された超音波を受信し、受信した超音波の波形を出力する受信手段と、で構成された超音波センサと、前記受信手段から出力された超音波の波形に基づいてシート材の重送を判定する重送検出手段と、を備えるシート材搬送装置であって、前記搬送手段によって搬送されるシート材に空けられ前記超音波センサのサーチ範囲を通過する穴を検出する穴検出手段と、前記搬送手段によって搬送されるシート材を搬送方向と交差する方向へ移動させるシート材移動手段と、前記穴検出手段によって前記穴が検出されると前記シート材移動手段を作動させ、前記穴の通過位置を前記超音波センサのサーチ範囲から退避させる第３制御手段と、を有することを特徴とする。
【００１８】
請求項４に記載のシート材搬送装置では、シート材に空けられ超音波センサのサーチ範囲を通過する穴が、穴検出手段によって検出されると、第３制御手段によってシート材移動手段が作動され、穴の通過位置が、シート材の搬送方向と交差する方向へ移動されて超音波センサのサーチ範囲から退避される。
【００１９】
これによって、シート材に空けられた穴が超音波センサのサーチ範囲を通過する際に発生するシート材の重送の誤検出を防止できる。
【００２０】
請求項５に記載のシート材搬送装置は、請求項１乃至４の何れか１項に記載のシート材搬送装置であって、前記穴検出手段のサーチ範囲を、前記超音波センサのサーチ範囲よりもシート材の搬送方向と直交する方向へ広くしたことを特徴とする。
【００２１】
請求項５に記載のシート材搬送装置では、穴検出手段のサーチ範囲が、超音波センサのサーチ範囲よりもシート材の搬送方向と直交する方向へ広くなっている。これによって、シート材のブレによって超音波センサのサーチ範囲の直前で超音波センサのサーチ範囲へスライドする穴も、穴検出手段によって検出できる。従って、用紙搬送が安定せずにシート材がブレたり、スキューしたりする場合でも正確にシート材の重送を検出できる。
【００２２】
請求項６に記載のシート材搬送装置は、請求項１乃至５の何れか１項に記載のシート材搬送装置であって、前記穴検出手段を、発光手段と、発光手段から発光された光線を受光する受光手段と、で構成された光センサとし、前記光センサを前記超音波センサを支持する支持部材に取付けて、前記発光手段と前記受光手段との位置合わせを用いて前記発信手段と前記受信手段との位置合わせを行うことを特徴とする。
【００２３】
請求項６に記載のシート材搬送装置では、発光手段と受光手段とで構成される光センサが超音波センサを支持する支持部材に取付けられており、発信手段と受信手段との位置合わせが、発光手段と受光手段との位置合わせを用いて行われている。このため、光センサの光径を絞ることで、超音波センサの位置合わせを精密に行うことが可能になる。
【００２４】
請求項７に記載のシート材搬送装置は、請求項１乃至６の何れか１項に記載のシート材搬送装置であって、前記発信手段を前記受信手段に、前記受信手段を前記発信手段に切換える発信／受信選択手段を有することを特徴とする。
【００２５】
請求項７に記載のシート材搬送装置では、発信／受信選択手段によって、発信手段が受信手段に、受信手段が発信手段に切換えられる。即ち、超音波センサの２つの素子を交互に振動させることで、２つの素子上に紙紛や埃が貯まらないようにする。これによって、シート材の重送の検出精度が向上する。
【００２６】
請求項８に記載のシート材搬送装置は、請求項１乃至７の何れか１項に記載のシート材搬送装置であって、前記発信手段の発信面及び前記受信手段の受信面を開閉する開閉手段と、前記超音波センサのサーチ時以外は前記開閉手段に前記発信面及び前記受信面を閉止させる開閉制御手段と、を有することを特徴とする。
【００２７】
請求項８に記載のシート材搬送装置では、超音波センサのサーチ時以外は、開閉制御手段が、開閉手段に発信手段の発信面及び受信手段の受信面を閉止させる。これによって、紙紛や埃の発信面や受信面への付着量を最小限に抑制できる。
【００２８】
請求項９に記載のシート材搬送装置は、請求項１乃至８の何れか１項に記載のシート材搬送装置であって、前記発信手段の発信面又は前記受信手段の受信面を水平方向に延びる軸回りに回転させるセンサ回転手段を有することを特徴とする。
【００２９】
請求項９に記載のシート材搬送装置では、発信手段の発信面又は受信手段の受信面が、センサ回転手段によって、水平方向に延びる軸回りに軸回りに回転される。これによって、発信面又は受信面を水平方向に対する傾斜角度を増加させて発信面又は受信面に付着した紙紛や埃を落下させることが可能になる。
【００３０】
請求項１０に記載の画像形成装置は、請求項１乃至９の何れか１項に記載のシート材搬送装置と、前記シート材搬送装置によって搬送されるシート材に画像を形成する画像形成手段と、を有することを特徴とする。
【００３１】
請求項１０に記載の画像形成装置では、搬送手段によって搬送され画像を形成されるシート材に穴が空いている場合でも、正確に重送が検出されるので、不必要に画像形成が中断されることがない。
【発明の効果】
【００３２】
本発明は上記構成にしたので、穴が空けられたシート材を搬送する際に発生する重送の誤検出を防止できる。また、超音波センサの発信面、受信面に紙紛が付着することを抑制でき、重送の検出精度を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下に図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【００３４】
図１に示すように、画像形成装置１は、電子写真方式を用いたカラーレーザプリンタで、上面に液晶表示パネル等の表示部６２が設けられており、内部には、プレプリント紙Ｐが装填される給紙カセット２０と、シート材Ｐに所望の画像を形成するための画像形成部１４と、シート材Ｐ上に形成された画像を定着させる定着装置１２と、シート材Ｐを搬送するための搬送ロール１８を具備したシート材搬送装置１０と、画像形成装置１全体の動作を司るコントロールユニット８０とが設けられている。
【００３５】
この画像形成装置１では、まず、画像形成部１４で感光体ベルト１６上にトナー像が形成され、このトナー像が、搬送ロール１８によって給紙カセット２０から転写部２２へ搬送されたシート材Ｐに転写される。そして、トナー像が転写されたシート材Ｐが、転写部２２の搬送方向下流側で定着装置１２によって加圧、加熱されてトナー像がシート材Ｐに定着され、排紙ロール２４によってスタッカ２６へ排紙される。また、シート材Ｐの表裏両面に画像を形成する場合には、定着装置１２の搬送方向下流側の搬送経路が切替えられて、表面にトナー像が定着されたシート材Ｐが、表裏を反転するための裏面搬送路２８へ搬送される。そして、表裏を反転されたシート材Ｐは、搬送ベルト２９によって転写部２２の搬送方向上流側へ搬送され、搬送ロール１８によって再び転写部２２へ搬送されて感光体ベルト１６から裏面にトナー像を転写される。そして、シート材Ｐは、定着装置１２を通過して裏面にトナー像を定着され、排紙ロール２４によってスタッカ２６へ排紙される。
【００３６】
画像形成部１４には、感光体ベルト１６が設けられている。この感光体ベルト１６は、上下方向に延出する搬送経路３０に沿って配設された２本のロール３１、３２、ロール３１、３２の水平方向に配設された２本のロール３４によって回転可能に張架され、上下左右に平坦面１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄを形成されている。なお、上下の平坦面１６Ａ、１６Ｂの方が左右の平坦面１６Ｃ、１６Ｄよりも長くなっている。
【００３７】
また、それぞれ赤や黒等、異なる色のトナー像を感光体ベルト１６の表面に形成する複数のプリントエンジン３６が、下側の平坦面１６Ｂに沿って配列されている。各プリントエンジン３６は、感光体ベルト１６の回転方向（図中矢印Ａ方向）に順に配設された帯電器３７、露光ヘッド３８、現像器３９を備える。帯電器３７は、帯電コロトロンや帯電ロール等で、感光体ベルト１６を一様に帯電する。また、露光ヘッド３８は、ＬＥＤアレイや光走査装置（Raster Optical Scanner）等で、感光体ベルト１６の帯電面を露光して感光体ベルト１６上に画像データに基づいた静電潜像を形成する。また、現像器３９は、トナーからなる１成分現像剤、或いはトナーやキャリアからなる２成分現像剤を収容しており、現像器３９内で現像剤を攪拌しながら現像ロール３９Ａに搬送する。そして、現像器３９は、現像ロール３９Ａに現像バイアスを印加されて現像ロール３９Ａから感光体ベルト１６の静電潜像上へトナーを移動させる。これによって、感光体ベルト１６上の静電潜像がトナーで可視化される。
【００３８】
そして、転写コロトロン４２が、搬送経路を挟んで平坦面１６Ｄに面して配設されている。この転写コロトロン４２は、シート材Ｐの裏面に向けて放電し、シート材Ｐの裏面に非接触でトナー電荷と逆極性の電荷を与えて、感光体ベルト１６上のトナー像をシート材Ｐへ転写する。
【００３９】
また、感光体ベルト１６の平坦面１６Ｃに面して、クリーナブレードやクリーナロール等のクリーニング機構４４（クリーナブレードを図示）が配設されている。このクリーニング機構４４は、転写部２２でシート材Ｐに転写されずに感光体ベルト１６上に残留した未転写残留トナーを感光体ベルト１６から除去する。
【００４０】
そして、転写部２２の搬送方向下流側に配設された定着装置１２は、シート材Ｐの転写面に接触して回転するヒートロール４６、シート材Ｐを間においてヒートロール４６に圧接され、シート材Ｐの裏面に接触して回転する加圧ロール４８を備え、ヒートロール４６と加圧ロール４８とで定着ニップＮが形成されている。ヒートロール４６の内部にはハロゲンランプ等のヒーターランプ５０が配設されており、ヒートロール４６の表面が加熱されている。このため、トナー像が転写されたシート材Ｐが定着ニップＮを通過する際に、シート材Ｐが加熱、加圧され、シート材上のトナーが溶融してシート材Ｐに定着される。
【００４１】
ここで、定着装置１２には、離型剤供給装置１３が備えられている。この離型剤供給装置１３は、ヒートロール４６の表面に接触したドナーロール５２、シリコンオイル等の離型剤を貯留したタンク５４、ドナーロール５２、タンク５４内の離型剤にスポンジ等の吸収体を介して接触したメタリングロール５６を備える。
【００４２】
メタリングロール５６の表面には、メタリングブレード（図示省略）が接触している。このメタリングブレードは、所定の圧力でメタリングロール５６の表面に接触し、メタリングロール５６の表面上の離型剤をミクロンオーダーの精度で所定の厚みに規制（計量）している。
【００４３】
そして、メタリングロール５６の表面上で所定の厚みとされた離型剤がドナーロール５２によってヒートロール４６の表面へ搬送され、ヒートロール４６の表面上に、所定の厚みの離型剤の層が形成される。これによって、定着ニップＮにおいて、シート材Ｐ上のトナーのヒートロール４６の表面からの剥離性が向上されるので、定着不良やトナーの定着オフセットを防止できる。
【００４４】
また、定着装置１２の搬送方向下流側にはパージトレイ２７が配設されており、搬送中に何らかの不具合が発生し、適切な印字処理を施すことができず、不要となったプレプリント紙Ｐが排出されて積載される。
【００４５】
また、転写部２２の搬送方向上流側の水平搬送路には、超音波センサ６０が配設されている。この超音波センサ６０は、シート材Ｐの搬送経路を挟んで対向した発信器６０Ａと受信器６０Ｂとで構成されている。発信器６０Ａは超音波を発信して搬送されるシート材Ｐを通過させる。受信器６０Ｂは、発信器６０Ａから発信されシート材Ｐを通過して減衰された超音波を受信し、受信した超音波の波形を電圧波形として出力する。
【００４６】
図２に示すように、受信器６０Ｂの出力は、重送判定ユニット６４に接続されており、受信器６０Ｂから出力された電圧波形が重送判定ユニット６４に入力される。重送判定ユニット６４には、予め重送なし（シート材１枚）の時の電圧値が基準値として記憶されており、重送判定ユニット６４は、入力された電圧値を基準値と比較し、基準値の範囲よりも低い場合、即ち、受信器６０Ｂが受信した超音波の波形の減衰量がシート材１枚の時よりも大きい場合に、シート材Ｐの重送有りと判定する。逆に、重送判定ユニット６４は、入力された電圧値が基準値の範囲以上である場合には、シート材Ｐの重送無しと判定する。
【００４７】
また、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、光センサ６６が、超音波センサ６０の搬送方向上流側に配設されている。この光センサ６６は、シート材Ｐの搬送経路を挟んで対向した発光器６６Ａと受光器６６Ｂとで構成されている。発光器６６Ａは受光器６６Ｂへ向けて光線を発光し、受光器６６Ｂは、光線を受光すると検出信号を電圧として出力する。図２に示すように、受光器６６Ｂの出力は、コントロールユニット８０に接続されており、受光器６６Ｂから出力された電圧がコントロールユニット８０に入力される。
【００４８】
光センサ６６と超音波センサ６０は、搬送方向の同一直線上に並べて配設されており、シート材Ｐに空けられた穴Ｈが超音波センサ６０のサーチ範囲を通過する場合、穴Ｈはその前に光センサ６６のサーチ範囲を通過する。この際、発光器６６Ａから発光された光線が穴Ｈを通過して受光器６６Ｂに受光され、受光器６６Ｂからコントロールユニット８０へ検出信号が出力される。
【００４９】
また、コントロールユニット８０には、表示部６２、画像形成部１４、定着装置１２、及び、シート材搬送装置１０が接続されている。コントロールユニット８０は、これらの各部へ制御信号を送出して、画像形成装置１全体の動作を制御する。
【００５０】
ここで、重送判定ユニット６４におけるシート材Ｐの重送検出方法について図４のフローチャートを参照して説明する。
【００５１】
まず、コントロールユニット８０がプリントジョブを受信すると処理ルーチンが開始され、ステップ１００へ進む。ステップ１００では、光センサ６６、超音波センサ６０の作動が開始され、ステップ１０１へ進む。ステップ１０１では、超音波センサ６０から出力された電圧値が基準電圧値の範囲以上か否か、即ち、シート材Ｐが重送されているか否かが判定され、肯定されるとステップ１０４へ否定されるとステップ１０２へ進む。ステップ１０２では、搬送されているシート材Ｐをシート材搬送装置１０によってパージトレイ２７へ排紙すると共に、給紙カセット２０からのシート材Ｐの給紙を停止し、表示部６２にプリントが中断されたことを警告する警告表示を表示する。そして、ステップ１０３では、残りのプリントに対するプリント指示が入力されるまで否定判定が繰り返され、肯定されるとステップ１０１へ進み、続きのプリントが実行される。
【００５２】
一方、ステップ１０４では、光センサ６６から電圧が出力されたか否か、即ち、超音波センサ６０のサーチ範囲を通過する穴Ｈが、光センサ６６によって検出されたか否かが判定され、肯定されるとステップ１０５へ、否定されるとステップ１０６へ進む。ステップ１０５では、光センサ６６と超音波センサ６０との距離、シート材Ｐの搬送速度から穴Ｈが超音波センサ６０のサーチ範囲を通過するタイミングを算出し、穴Ｈが超音波センサ６０のサーチ範囲を通過する直前と直後の所定時間中に超音波センサ６０から出力された電圧波形を無効にする。そして、ステップ１０１へ戻り、シート材Ｐの重送の有無を判定する。
【００５３】
即ち、穴Ｈが超音波センサ６０のサーチ範囲を通過する際には、超音波が穴Ｈの周縁で回折することによって発生する超音波センサ６０の出力の乱れ（ノイズ）を除去して、シート材Ｐの重送の有無を判定する。これによって、穴Ｈが空けられたシート材Ｐの重送の誤検出を防止できる。
【００５４】
一方、ステップ１０６では、プリントジョブが終了するまで否定判定が繰り返されてステップ１０１へ戻り、肯定されると処理ルーチンを終了する。
【００５５】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、説明は省略する。
【００５６】
図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、シート材搬送装置７０では、超音波センサ６０の搬送方向上流側、下流側にそれぞれ第１光センサ７２、第２光センサ７４が配設されている。第１光センサ７２は、シート材Ｐの搬送経路を挟んで対向した発光器７２Ａと受光器７２Ｂとで構成され、第２光センサ７４は、シート材Ｐの搬送経路を挟んで対向した発光器７４Ａと受光器７４Ｂとで構成されている。図６に示すように、受光器７２Ｂ、７４Ｂの出力は、コントロールユニット９０に接続されており、受光器７２Ｂ、７４Ｂは光線を受信すると電圧をコントロールユニット９０へ出力する。
【００５７】
また、図５（Ｂ）に示すように、光センサ７２、７４と超音波センサ６０は、搬送方向の同一直線上に並べて配設されており、シート材Ｐに空けられた穴Ｈが超音波センサ６０のサーチ範囲を通過する場合、穴Ｈはその前に光センサ７２のサーチ範囲を通過する。この際、発光器７２Ａから発光された光線が穴Ｈを通過して受光器７２Ｂに受光され、受光器７２Ｂからコントロールユニット９０へ電圧が出力される。
【００５８】
また、シート材Ｐが光センサ７２、７４のサーチ範囲まで搬送される以前は、発光器７２Ａ、７４Ａから発光された光線がそれぞれ、受光器７２Ｂ、７４Ｂに受光され、シート材Ｐが光センサ７２、７４のサーチ範囲まで搬送されると、発光器７２Ａ、７４Ａから発信された光線がシート材Ｐに遮られ、受光器７２Ｂ、７４Ｂに光線が受光されなくなる。
【００５９】
ここで、重送判定ユニット６４におけるシート材Ｐの重送検出方法について図７のフローチャートを参照して説明する。
【００６０】
まず、コントロールユニット９０がプリントジョブを受信すると処理ルーチンが開始され、ステップ２００へ進む。ステップ２００では、第１光センサ７２、第２光センサ７４、及び、超音波センサ６０の作動が開始され、ステップ２０１へ進む。ステップ２０１では、第１光センサ７２、第２光センサ７４の双方から出力される電圧が途切れるまで、即ち、第１光センサ７２、第２光センサ７４の双方によってシート材Ｐが検出されるまで否定判定が繰り返され、肯定されるとステップ２０２へ進む。
【００６１】
ステップ２０２では、超音波センサ６０から出力された電圧値が基準電圧値の範囲以上か否か、即ち、シート材Ｐが重送されているか否かが判定され、肯定されるとステップ２０５へ否定されるとステップ２０３へ進む。ステップ２０３では、搬送されているシート材Ｐをシート材搬送装置７０によってパージトレイ２７へ排紙すると共に、給紙カセット２０からのシート材Ｐの給紙を停止し、表示部６２にプリントが中断されたことを警告する警告表示を表示する。そして、ステップ２０４では、残りのプリントに対するプリント指示が入力されるまで否定判定が繰り返され、肯定されるとステップ２０１へ進み、続きのプリントが実行される。
【００６２】
一方、ステップ２０５では、光センサ６６から電圧が出力されたか否か、即ち、超音波センサ６０のサーチ範囲を通過する穴Ｈが、第１光センサ７２によって検出されたか否かが判定され、肯定されるとステップ２０６へ、否定されるとステップ２０７へ進む。ステップ２０６では、光センサ６６と超音波センサ６０との距離、シート材Ｐの搬送速度から穴Ｈが超音波センサ６０のサーチ範囲を通過するタイミングを算出し、穴Ｈが超音波センサ６０のサーチ範囲を通過する直前と直後の所定時間中に超音波センサ６０から出力された電圧波形を無効にする。そして、ステップ２０１へ戻る。
【００６３】
一方、ステップ２０７では、プリントジョブが終了するまで否定判定が繰り返されてステップ１０１へ戻り、肯定されると処理ルーチンを終了する。
【００６４】
ここで、第１光センサ７２と第２光センサ７４の双方からの出力電圧が途切れている間、即ち、第１光センサ７２と第２光センサ７４の双方によってシート材Ｐが検出されている間は、シート材Ｐの先端のエッジと後端のエッジが超音波センサ６０のサーチ範囲に存在することがないので、超音波がシート材Ｐの先端のエッジと後端のエッジで回折して発生する超音波センサ６０の出力の乱れに起因するシート材Ｐの重送の誤検出を防止できる。
【００６５】
また、シート材Ｐが超音波センサ６０のサーチ範囲を通過しているか否かを容易に判定でき、超音波センサ６０の出力値の選別が容易になるので、制御が単純になる。
【００６６】
次に、本発明の第３実施形態について説明する。なお、第１、第２実施形態と同様の構成には、同一の符号を付し、説明は省略する。
【００６７】
図８に示すように、シート材搬送装置１００では、ラインセンサ７６が、超音波センサ６０のサーチ範囲の搬送方向上流側に配設されている。このラインセンサ７６は、発光素子が搬送方向と直交する方向へ配列されたライン状の発光器７６Ａと、受光素子が搬送方向と直交する方向へ配列されたライン状の受光器７６Ｂとで構成されている。この発光器７６Ａと受光器７６Ｂは、シート材Ｐの搬送経路を挟んで対向しており、発光器７６Ａから発光された光線が受光器７６Ｂに受光される。
【００６８】
ここで、ラインセンサ７６のサーチ範囲が、超音波センサ６０のサーチ範囲よりも搬送方向と直交する方向へ広げられており、シート材Ｐのブレによって超音波センサのサーチ範囲の直前で超音波センサ６０のサーチ範囲にスライドする穴Ｈも、ラインセンサ７６によって検出される。これによって、用紙搬送が安定せずにシート材Ｐがブレたり、スキューしたりする場合でも正確にシート材Ｐの重送を検出できる。
【００６９】
次に、本発明の第４実施形態について説明する。なお、第１乃至第３実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、説明は省略する。
【００７０】
図９（Ａ）、（Ｂ）に示すように、シート材搬送装置１１０では、超音波センサ６０の発信器６０Ａ、第１光センサ７２の発光器７２Ａ、及び第２光センサ７４の発光器７４Ａが、同一の支持部材７８Ａに互いに位置合わせして取付けられている。また、超音波センサ６０の受信器６０Ｂ、第１光センサ７２の受光器７２Ｂ、及び第２光センサ７４の受光器７４Ｂが、同一の支持部材７８Ｂに互いに位置合わせして取付けられている。
【００７１】
ここで、第１光センサ７２、第２光センサ７４の光線と超音波センサの超音波の方向は略平行となっており、第１光センサ７２の発光器７２Ａと受光器７２Ｂとの位置合わせ、第２光センサ７４の発光器７４Ａと受光器７４Ｂとの位置合わせが、光線の光径を絞って精密に行うことで、超音波センサ６０の発信器６０Ａと受信器６０Ｂとの位置合わせを行っている。
【００７２】
次に、本発明の第５実施形態について説明する。なお、第１乃至第４実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、説明は省略する。
【００７３】
図１０（Ａ）、（Ｂ）に示すように、シート材搬送装置１２０では、超音波センサ６０の発信器６０Ａ、受信器６０Ｂがそれぞれ、支持部材１１６Ａ、１１６Ｂに支持されている。この支持部材１１６Ａ、１１６Ｂはそれぞれ、搬送方向と直交する方向へ延びるスライドレール１１８Ａ、１１８Ｂに取付けられており、発信器６０Ａ、受信器６０Ｂは、搬送方向と直交する方向へ移動可能になっている。
【００７４】
また、支持部材１１６Ａ、１１６Ｂにはそれぞれ、搬送方向と直交する方向へ沿って延びるラック１２２Ａ、１２２Ｂが形成されている。このラック１２２Ａ、１２２Ｂにはそれぞれモータ１２４Ａ、１２４Ｂの回転軸に取付けられたギア１２６Ａ、１２６Ｂが噛合っており、モータ１２４Ａ、１２４Ｂの駆動によってそれぞれ、発信器６０Ａ、受信器６０Ｂが、搬送方向と直交する方向へ移動される。
【００７５】
ここで、モータ１２４Ａ、１２４Ｂはモータドライバ１２８によって制御されている。モータドライバ１２８は、光センサ６６によって穴Ｈが検出されると、モータ１２４Ａ、１２４Ｂを駆動し、発信器６６Ａと受信器６６Ｂを対向させたまま移動させて、超音波センサ６６Ａのサーチ範囲を穴Ｈの通過位置から退避させる。
【００７６】
これによって、シート材Ｐに空けられた穴Ｈが超音波センサ６０のサーチ範囲を通過する際に発生するシート材Ｐの重送の誤検出を防止できる。
【００７７】
次に、本発明の第６実施形態について説明する。なお、第１乃至第５実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、説明は省略する。
【００７８】
図１１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、シート材搬送装置１３０では、シート材Ｐを搬送方向と直交する方向へ移動させるシート材移動機構１３２が設けられている。このシート材移動機構１３２は、シート材Ｐの搬送経路の下側に、搬送方向に対して傾斜して配設されたロール１３４と、ロール１３４を回転可能に支持し、図示しないガイド部材に上下動可能に支持されたコ字状のフレーム１３６と、フレーム１３６の下面に当接する偏心カム１３８と、偏心カム１３８が回転軸に取付けられたモータ１４２と、シート材Ｐの搬送方向と直交する方向の一端側に設けられ、搬送方向に沿って延びるサイドガイド１４６と、を備える。
【００７９】
図１１（Ａ）に示すように、ロール１３４が偏心カム１３８によって最上位まで上昇されると、ロール１３４がシート材Ｐの下面に当接する。ロール１３４がシート材Ｐの下面に当接すると、図１１（Ｂ）に示すように、搬送方向に対して傾斜したロール１３４に倣ってシート材Ｐがスキューし、鎖線で示すように、搬送方向と直交する方向の一端側へスライドされ、サイドガイド１４６に突き当てられる。
【００８０】
モータ１４２はモータドライバ１４４に制御される。モータドライバ１４４は、光センサ６６によって穴Ｈが検出されると、モータ１４２を駆動し、ロール１３４を最上位まで上昇させてシート材Ｐの下面に当接させ、シート材Ｐを搬送方向と直交する方向の一端側へ移動させる。これによって、穴Ｈが超音波センサ６６Ａのサーチ範囲から退避されるので、シート材Ｐに空けられた穴Ｈが超音波センサ６０のサーチ範囲を通過する際に発生するシート材Ｐの重送の誤検出を防止できる。
【００８１】
次に、本発明の第７実施形態について説明する。なお、第１乃至第６実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、説明は省略する。
【００８２】
図１２に示すように、シート材搬送装置１４０では、超音波センサ８２が、シート材Ｐの搬送経路を挟んで対向した発信／受信器８２Ａと、受信／発信器８２Ｂとで構成されている。この発信／受信器８２Ａと受信／発信器８２Ｂは、共通の圧電素子によって構成されており、セレクタ８４によって発信の役割と受信の役割が切換えられる。
【００８３】
セレクタ８４は、所定のプリント枚数毎に、超音波センサ８２の発信器を受信器に、受信器を発信器に切換え、超音波センサ８２の２つの素子を交互に振動させることで、２つの素子上に紙紛や埃が貯まらないようにする。これによって、シート材Ｐの重送の検出精度が向上する
次に、本発明の第８実施形態について説明する。なお、第１乃至第７実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、説明は省略する。
【００８４】
図１３に示すように、シート材搬送装置１５０では、シート材Ｐの搬送経路を挟んで、搬送ガイド８６Ａと搬送ガイド８６Ｂが対向している。この搬送ガイド８６Ａ、８６Ｂを挟んで、超音波センサ６０の発信器６０Ａと受信器６０Ｂが対向している。搬送ガイド８６Ａ、８６Ｂにはそれぞれ、発信器６０Ａから発信された超音波を通過させる開口８８Ａ、８８Ｂが空けられている。
【００８５】
また、搬送ガイド８６Ａ、８６Ｂにはそれぞれ、開口８８Ａ、８８Ｂを開閉するカバー９２Ａ、９２Ｂがスライド可能に取付けられている。このカバー９２Ａ、９２Ｂにはそれぞれ、ラック９４Ａ、９４Ｂが形成されており、このラック９４Ａ、９４Ｂにはモータ９６の回転軸に取付けられた９６Ａが噛合っている。
【００８６】
また、モータ９６を制御するモータドライバ９８が設けられている。このモータドライバ９８は、図１４（Ａ）に示すように、シート材Ｐが超音波センサ６０のサーチ範囲を通過する直前にモータ９６を駆動してカバー９２Ａ、９２Ｂを開口８８Ａ、８８Ｂから退避させ、開口８８Ａ、８８Ｂを開放する。そして、図１４（Ｂ）に示すように、シート材Ｐが超音波センサ６０のサーチ範囲を通過した直後にモータ９６を駆動してカバー９２Ａ、９２Ｂを開口８８Ａ、８８Ｂと重なる位置までスライドさせ、開口８８Ａ、８８Ｂを閉止する。
【００８７】
このように、シート材Ｐが超音波センサ６０のサーチ範囲を通過する時以外は、超音波センサ６０の発信面と受信面をカバー９２Ａ、９２Ｂで塞ぐことによって、超音波センサ６０に付着する紙紛や埃の量を最小限に抑制でき、シート材Ｐの重送の検出の精度を向上できる。
【００８８】
次に、本発明の第９実施形態について説明する。なお、第１乃至第８実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、説明は省略する。
【００８９】
図１５に示すように、シート材搬送装置１６０では、超音波センサ６０の発信器６０Ａが支持部材１０２Ａに支持され、超音波センサ６０の受信器６０Ｂが支持部材１０２Ｂに支持されている。この支持部材１０２Ａ、１０２Ｂにはそれぞれ発信器６０Ａの発信面、受信器６０の受信面を開閉するカバー１０４Ａ、１０４Ｂがヒンジ１０６Ａ、１０６Ｂを介して回転可能に支持されている。
【００９０】
このヒンジ部１０６Ａ、１０６Ｂには捩じりコイルバネ（図示省略）が取付けられており、カバー１０４Ａ、１０４Ｂが、捩じりコイルバネによって発信面及び受信面が開く方向へ付勢されている。また、支持部材１０２Ａ、１０２Ｂにはそれぞれ、ソレノイド１０８Ａ、１０８Ｂが取付けられている。図１５（Ａ）に示すように、このソレノイド１０８Ａ、１０８Ｂはそれぞれ、非励磁状態で可動鉄芯１１２Ａ、１１２Ｂを外側へ突出させてカバー１０４Ａ、１０４Ｂを捩じりコイルバネの付勢力に抗して回転させ、発信面及び受信面を閉塞させる。また、図１５（Ｂ）に示すように、ソレノイド１０８Ａ、１０８Ｂはそれぞれ、励磁されると可動鉄芯１１２Ａ、１１２Ｂを内側へ後退させてカバー１０４Ａ、１０４Ｂを捩じりコイルバネの付勢力で回転させ、発信面及び受信面を開放させる。
【００９１】
ソレノイド１０８Ａ、１０８Ｂの励磁、非励磁は、開閉制御部１１４によって制御されており、開閉制御部１１４は、図１５（Ａ）に示すように、シート材Ｐが超音波センサ６０のサーチ範囲を通過する時以外は、ソレノイド１０８Ａ、１０８Ｂを非励磁とし、図１５（Ｂ）に示すように、シート材Ｐが超音波センサ６０のサーチ範囲を通過する時のみ、ソレノイド１０８Ａ、１０８Ｂに励磁する。
【００９２】
これによって、超音波センサ６０に付着する紙紛や埃の量を最小限に抑制でき、シート材Ｐの重送の検出の精度を向上できる。
【００９３】
次に、本発明の第１０実施形態について説明する。なお、第１乃至第９実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、説明は省略する。
【００９４】
図１６に示すように、シート材搬送装置１７０では、超音波センサ６０の受信器６０Ｂが、センサ回転機構１４８によって回転可能とされている。センサ回転機構１４８は、受信器６０Ｂを支持する回転部材１５２と、この回転部材１５２から水平方向に延出する回転軸１５４と、回転軸１５４を介して回転部材１５２を回転可能に支持する支持部材１５６と、回転軸１５４に取付けられたギア１５８と、ギア１５８に噛合うギア１６２が回転軸に取付けられたモータ１６４とを備える。
【００９５】
即ち、モータ１６４が駆動されると、受信器６０Ｂの受信面が、回転軸１５４回りに回転される。これによって、受信器６０Ｂの受信面の水平方向に対する傾斜角度が増加され、受信器６０Ｂの受信面に付着した紙紛や埃が落下される。
【００９６】
なお、本実施形態では、受信器６０Ｂの受信面が上向きなので、受信器６０Ｂを回転させたが、発信器６０Ｂの発信面が上向きの場合には、発信器６０Ａを回転させれば良い。
【００９７】
なお、第１乃至第１０実施形態では、本発明のシート材搬送装置を、電子写真方式の画像形成装置を例に取って説明したが、これに限らず、インクジェット式の画像形成装置や、画像検査装置、又は、シート材に小冊子作成、ステープル、又は折込等の後処理を施すための後処理装置にも本発明のシート材搬送装置を適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本実施形態の画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図２】第１実施形態の画像形成装置の電気系の構成を示すブロック図である。
【図３】第１実施形態のシート材搬送装置を示す（Ａ）は側面図、（Ｂ）は平面図である。
【図４】第１実施形態のシート材搬送装置の重送検出方法を説明するためのフローチャートである。
【図５】第２実施形態のシート材搬送装置を示す（Ａ）は側面図、（Ｂ）は平面図である。
【図６】第２実施形態の画像形成装置の電気系の構成を示すブロック図である。
【図７】第２実施形態のシート材搬送装置の重送検出方法を説明するためのフローチャートである。
【図８】第３実施形態のシート材搬送装置を示す平面図である。
【図９】第４実施形態のシート材搬送装置を示す（Ａ）は側面図、（Ｂ）は平面図である。
【図１０】第５実施形態のシート材搬送装置を示す側面図である。
【図１１】第６実施形態のシート材搬送装置を示す（Ａ）は側面図、（Ｂ）は平面図である。
【図１２】第７実施形態のシート材搬送装置を示す（Ａ）は側面図、（Ｂ）は平面図である。
【図１３】第８実施形態のシート材搬送装置を示す斜視図である。
【図１４】（Ａ）、（Ｂ）は、第８実施形態のシート材搬送装置を示す断面図である。
【図１５】（Ａ）、（Ｂ）は、第９実施形態のシート材搬送装置を示す断面図である。
【図１６】第１０実施形態のシート材搬送装置を示す側面図である。
【符号の説明】
【００９９】
１        画像形成装置
１０      シート材搬送装置
１４      画像形成部（画像形成手段）
１８      搬送ロール（搬送手段）
６０      超音波センサ
６０Ａ    発信器（発信手段）
６０Ｂ    受信器（受信手段）
６４      重送判定ユニット（重送検出手段）
６６      光センサ（穴検出手段）
７０      シート材搬送装置
７２      第１光センサ（穴検出手段、第１シート材検出手段）
７４      第２光センサ（第２シート材検出手段）
７６      ラインセンサ（穴検出手段）
７８Ａ    支持部材
７８Ｂ    支持部材
８０      コントロールユニット（第１制御手段）
８２      超音波センサ
８２Ａ    発信／受信手段（発信手段、受信手段）
８２Ｂ    受信／発信手段（受信手段、発信手段）
８４      セレクタ（発信／受信選択手段）
８６Ａ    搬送ガイド
８６Ｂ    搬送ガイド
８８Ａ    開口
８８Ｂ    開口
９０      コントロールユニット（第１制御手段、第２制御手段）
９２Ａ    カバー（開閉手段）
９２Ｂ    カバー（開閉手段）
９６      モータ（開閉手段）
９８      モータドライバ（開閉制御手段）
１００    シート材搬送装置
１０４Ａ  カバー（開閉手段）
１０４Ｂ  カバー（開閉手段）
１０８Ａ  ソレノイド（開閉手段）
１０８Ｂ  ソレノイド（開閉手段）
１１０    シート材搬送装置
１１４    開閉制御部（開閉制御手段）
１１８Ａ  スライドレール（センサ移動手段）
１１８Ｂ  スライドレール（センサ移動手段）
１２０    シート材搬送装置
１２４Ａ  モータ（センサ移動手段）
１２４Ｂ  モータ（センサ移動手段）
１２８    モータドライバ（第３制御手段）
１３０    シート材搬送装置
１３２    シート材移動機構（シート材移動手段）
１４４    モータドライバ（第４制御手段）
１４０    シート材搬送装置
１４８    センサ回転機構（センサ回転手段）
１５０    シート材搬送装置
１６０    シート材搬送装置
１７０    シート材搬送装置
Ｈ        穴
Ｐ        シート材
【図１】
2006248701.tif 000003
【図２】
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【図３】
2006248701.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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