(57)【要約】【課題】  光学検知手段と、この光学検知手段の光路を開閉する機構を備えた遮断部材を有し、複数の遮断部材で構成された遮断部材のそれぞれに光路が貫通できる形状のスリットを有し、それぞれの遮断部材のスリットの相対位置が光路に対して変化できる機構を有する位置検出センサを提供する。【解決手段】  光学検知手段１ａ、１ｂと、光学検知手段１ａ、１ｂの光路を開閉する開閉機構２ｂ、３ｂを備えた遮断部材２、３を有し、前記遮断部材２、３が複数の遮断部材で構成され、それぞれの遮断部材に光路が貫通できる形状のスリット２ｂ、３ｂを備え、それぞれの遮断部材のスリット２ｂ、３ｂの相対位置を光路に対して変化できるスリット相対位置変化機構２ａ、３ａを有する位置検出センサ。【選択図】  図１
2006038692.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学検知手段と、光学検知手段の光路を開閉する開閉機構を備えた遮断部材を有し、開閉機構は互いの位置を相対的に変化させ得る複数の遮断部材で構成され、それぞれの遮断部材に光路が貫通できる形状のスリットを備え、それぞれの遮断部材のスリットの相対位置を光路に対して変化できるスリット相対位置変化機構を有することを特徴とする位置検出センサ。
【請求項２】
前記スリット相対位置変化機構において、それぞれの遮断部材のスリットが相対位置を変化させることにより各スリットが重なることが可能であることを特徴とする請求項１記載の位置検出センサ。
【請求項３】
前記光学検知手段の光路が通過する位置でそれぞれの遮断部材の前記スリットが重なるように前記遮断部材が配置されていることを特徴とする請求項１または２記載の位置検出センサ。
【請求項４】
前記スリット相対位置変化機構は、被検出物の移動に伴ない前記遮断部材が各被検出物に接触する順序と時間を変更できるアーム部を有していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項記載の位置検出センサ。
【請求項５】
前記スリット相対位置変化機構において、被検出物に接触する前記アーム部と前記スリットの相対位置を選択することで、前記スリットの相対位置の変動速度が可変になることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項記載の位置検出センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、用紙が搬送される搬送路や、搬送手段を備えた装置、例えば、複写機、レーザプリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に用いられる位置検出センサおよびこれを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、現像装置内のトナーの有無あるいは残量を低コストで正確に判断できる電子写真装置は知られている（例えば、特許文献１および２参照）。
特許文献１は、シート材積載台上のシート材の有無検出だけでなく、シート材の搬送状態の検出を可能とする多機能化を図ったシート材検出装置および画像形成装置を開示している。また、特許文献２は、現像装置内のトナーの有無あるいは残量を低コストで正確に判断できる電子写真装置を開示している。
【特許文献１】特開平１０−５９５８２号公報
【特許文献２】特開２０００−３４７４９４公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の光学的な位置検知センサでは、センサに対して入出射する光路を開閉する遮断部材にスリットは無く、光路全体を閉→開→閉の順序でしか変化させることができず、位置検知センサ１個当たり１箇所の位置でしか検出できないという問題があった。
また、光学検知手段の位置を固定とした場合、従来の位置検出センサでは、検出位置を変更して複数箇所の位置にて可能とするためには遮断部材の被検知物に接触するアーム部形状を変更するか、或いは光路を遮断する部分の外形（菱線形状）を変更する以外に方法は無かった。
さらに、従来の位置検知センサでは、被検出物が遮断部材のアーム部に接触してから離れるまで（検知位置を通過する時）の期間、光路は開状態または開状態どちらか一方の状態が続くため、位置センサの出力信号が変化しないままになっている。
従来の位置検知センサは、遮断部材のアーム部が１箇所しかなく、光路を閉→開→閉の各状態に変化させる時の閉時間と開時間の比率を変化させることができなかった。また、従来の位置検知センサでは、遮断部材が光路を閉→開→閉と変化させる速度は被検知物の移動速度に依存していた。
そこで、本発明の目的は、上述した実情を考慮して、光学検知手段と、この光学検知手段の光路を開閉する機構を備えた遮断部材を有し、複数の遮断部材のそれぞれに光路が貫通できる形状のスリットを有し、それぞれの遮断部材のスリットの相対位置が光路に対して変化できる機構を有する位置検出センサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、光学検知手段と、光学検知手段の光路を開閉する開閉機構を備えた遮断部材を有し、開閉機構は互いの位置を相対的に変化させ得る複数の遮断部材で構成され、それぞれの遮断部材に光路が貫通できる形状のスリットを備え、それぞれの遮断部材のスリットの相対位置を光路に対して変化できるスリット相対位置変化機構を有することを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１において、前記スリット相対位置変化機構において、それぞれの遮断部材のスリットが相対位置を変化させることにより各スリットが重なることが可能であることを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１又は２において、前記光学検知手段の光路が通過する位置でそれぞれの遮断部材の前記スリットが重なるように前記遮断部材が配置されていることを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、前記スリット相対位置変化機構において、被検出物の移動に伴ない前記遮断部材が被検出物に接触する順序と時間を変更できるアーム部を有している請求項１ないし３のいずれか１項記載の位置検出センサを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、前記スリット相対位置変化機構において、被検出物に接触する前記アーム部と前記スリットの相対位置を選択することで、前記スリットの相対位置の変動速度が可変になる請求項１ないし４のいずれか１項記載の位置検出センサを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、位置検出センサにおいては、光路上にスリットを有する複数の遮断部材が相対運動しているので、光路の開閉状態を開→閉→開と変化させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は位置検知センサの全体構成を示す概略斜視図である。図１において、光学検知手段としての位置検知センサ（フォトインタラプタ）Ａは、光学検知手段の光路を開閉する開閉機構を備えている。この開閉機構は、第１及び第２の遮蔽部材２、３を備えており、第１の遮断部材２のスリット２ｂが、発光部１ａと受光部１ｂとの間で形成する光路と一致する位置となるように、回動軸２ａを中心として回動するように構成されている。また、第１の遮断部材２と平行に隣接配置された第２の遮断部材３は、回動軸２ａよりも下方にずれた位置に設けた回動軸３ａを中心として回動する。光路を開放するために、各遮断部材２、３には同形状（略扇形状）のスリット２ｂ、３ｂが夫々貫通形成され、各遮蔽部材２、３が相対的に回動する過程で両スリット２ｂ、３ｂが重なって光路を開放するように構成されている。
第１の遮断部材２の上部には用紙搬送方向Ｐの下流側に屈曲して突出するアーム２ｃが一体化され、第２の遮断部材３の上部にはアーム２ｃよりも上流側に位置するアーム３ｃが突設されている。アーム２ｃ、３ｃは、スリット相対位置変化機構を構成している。
第１の遮断部材２の回動軸２ａと、第２の遮断部材３の回動軸３ａは、第２の遮断部材３のスリット３ｂが、第１の遮断部材２のスリット２ｂを開閉しながら回転移動できる位置に配置する。用紙Ｐが矢印の方向に搬送されると、用紙先端がアーム部３ｃ、アーム部２ｃの順に押圧することで、遮断部材２、３が回動軸２ａ、３ａを中心に回動する。
位置検出センサＡは光学検知手段（発光部１ａ、受光部１ｂ）と、この光学検知手段１ａ、１ｂの光路を開閉する機構を有する複数の遮断部材２、３を有する。
それぞれの遮断部材２、３に光路が貫通できる形状のスリット２ｂ、３ｂを有し、それぞれの遮断部材２、３のスリット２ｂ、３ｂの相対位置が光路に対して変化できる機構（回動軸２ａ、３ａ）を有している。
図２は遮断部材の構成を示す概略斜視図である。第１の遮断部材２はスリット２ｂを、第２の遮断部材３はスリット３ｂを有している。第２の遮断部材３は、第１の遮断部材の板面に設けた回動軸３ａに対して、回動中心穴３ｅで嵌合しており、回動軸３ａを中心として回動運動が可能な構造になっている。つまり、第２の遮断部材３は、第１の遮断部材２によって回動自在に支持されている。
図３は用紙が搬送されたときの遮断部材の動作と光路の開閉状態を示す概略図である。次に、用紙Ｐが搬送された時の遮断部材の動作と光路の開閉状態を示す。図３のように第２の遮断部材３側より見ると、第２の遮断部材３のスリット３ａと遮断部材２のスリット２ａは重なる位置関係にあり開口部が形成されている。
この状態では、光学検知手段の光路はこのスリット３ａとスリット２ａで形成される開口部を通過し遮断されない（光路は開状態）。用紙Ｐが搬送されて、第２の遮断部材３のアーム部３ｃと接触する位置に到達すると、第２の遮断部材３は回動軸３ａを中心に回転運動を始め、スリット３ａとスリット２ａも相対運動をする。
相対運動の途中に第２の遮断部材３の遮断領域３ｆが光路を横切るため、光路は開→閉→開と変化するので光学検知手段は、用紙先端がアーム部３ｃに到達したことを検知できる。つまり、図３の状態では光路は開の状態にあるが、アーム部３ｃが押されて第２の遮断部材３が時計回り方向へ回動して遮断領域３ｆが光路を遮断したときに閉となり、更に図４のように第２の遮断部材３が光路から外れるので開となる。
【０００７】
図４は紙先端が第１の遮断部材のアーム部に到達する状態を示す概略図である。さらに図４のように、紙先端が第１の遮断部材２のアーム部２ｃに到達すると、第１の遮断部材２が回動軸２ａを中心に回転運動を始め、遮光領域２ｆが光路を横切って遮蔽してから、更に図５のように遮光領域２ｆ、３ｆが光路を開放するため、光路は開→閉→開と変化するので光学検知手段は用紙先端がアーム２ｃに到達したことを検知できる。
図５は開状態となっている光路を示す概略図である。発光部１ａと受光部１ｂで形成する光路が開→閉→開と変化するので、光学検知手段は用紙先端がアーム２ｃに到達したことを検知できる。その状態は、図５のように光路は開状態となっている。
つまり、この位置検知センサは、発光部１ａと受光部１ｂで形成する１対の光学検知手段の光路で複数の位置が検出できる。したがって、本発明による位置検知センサは、工場生産設備用で用いる位置検出センサ、一般家電等のカバー開閉検知センサ、防犯用ドア開閉検知センサにも適用できる。
本発明による位置検知センサにおいては、スリット２ｂ、３ｂは相対運動が可能であり、遮光部に任意にスリット２ｂ、３ｂを設けることができるため、スリット２ｂ、３ｂの位置を移動することで、検知位置を変更することができる。
また、本発明による位置検出センサにおいては、短い時間で位置検出センサＡの出力が変化するため、用紙Ｐの搬送異常状態を検出するまでの所要時間が短くて済む。
さらに、本発明による位置検出センサにおいては、被検出物の移動に伴ない遮断部材２、３が被検出物に接触する順序と時間を変更できるアーム部２ｃ、３ｃを有しているため、アーム部の長さ、位置関係、間隔を変化させることにより、光路を閉→開→閉と変化させるときの閉時間と開時間の比率を変化させることができる。
そのうえ、本発明による位置検出センサにおいては、被検出物に接触するアーム部２ｃ、３ｃとスリット２ｂ、３ｂの相対位置を選択することができるため、光路を開→閉→開と変化させるときの変動速度を変えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】位置検知センサの全体構成を示す概略斜視図。
【図２】遮断部材の構成を示す概略斜視図。
【図３】用紙が搬送されたときの遮断部材の動作と光路の開閉状態を示す概略図。
【図４】紙先端が遮断部材のアーム部に到達する状態を示す概略図。
【図５】開状態となっている光路を示す概略図。
【符号の説明】
【０００９】
Ａ  位置検知センサ（光学検知手段）
１ａ  発光部（光学検知手段）
１ｂ  受光部（光学検知手段）
２  第１の遮断部材
２ａ  回動軸（遮断部材２の回動軸、スリット相対位置変化機構）
２ｂ  スリット（遮断部材２のスリット、開閉機構）
２ｃ  アーム部（遮断部材２）
３  第１の遮断部材
３ａ  回動軸（遮断部材３の回動軸、スリット相対位置変化機構）
３ｂ  スリット（遮断部材３のスリット、開閉機構）
３ｃ  アーム部（遮断部材３の）
【図１】
2006038692.tif 000003
【図２】
2006038692.tif 000004
【図３】
2006038692.tif 000005
【図４】
2006038692.tif 000006
【図５】
2006038692.tif 000007