(57)【要約】【課題】  従来、紙検知が困難であった箇所や検知が不可能であった箇所において紙検知を行うことができる紙検知装置を提供する。【解決手段】  紙検知センサ１３はＩＣチップ４１と無線を受信し電磁波を発生させるアンテナ４２とが一体化したＩＤタグと、一部を除いてＩＤタグを覆うように設けられた電波遮断材４３と、本体側の搬送路上を搬送される紙の状態変化により電波遮断材４３の開口部（窓部）４４を開閉するように可動するフィラー部材４５とを備えるようにした。このような紙検知センサ１３においては、搬送路上の紙がフィラー部材４５を通過する前は、フィラー部材４５は下がった状態にあり、電波遮断材４３の窓部４４が開いた状態にある。一方、搬送路上の紙がフィラー部材４５を通過しているときはフィラー部材４５が上がり、上記窓部４４を塞ぐ構造となっている。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送路上の紙の有無を検知する紙検知装置において、ＩＤタグと、用紙の有無により前記ＩＤタグの状態を変化させる状態変化手段と、前記ＩＤタグの状態変化を検知する検知手段と、を備えたことを特徴とする紙検知装置。
【請求項２】
請求項１に記載の紙検知装置において、前記状態変化手段は前記用紙の有無により前記ＩＤタグへの電磁波を断続することにより前記ＩＤタグの状態を変化させることを特徴とする紙検知装置。
【請求項３】
請求項１に記載の紙検知装置において、前記状態変化手段は、前記用紙の有無により前記ＩＤタグの回路断続することにより前記ＩＤタグの状態を変化させることを特徴とする紙検知装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の紙検知装置において、前記状態変化手段を前記ＩＤタグに設けたことを特徴とする紙検知装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の紙検知装置において、前記状態変化手段を本体側に設けたことを特徴とする紙検知装置。
【請求項６】
前記請求項１に記載の紙検知装置において、前記ＩＤタグは、電磁波を受信することにより電力を発生させる機能と電磁波を放射する機能とを有するコイルと、該コイルにより発生した起電力により動作し、メモリ内のデータを無線通信する機能を有するＩＣチップと、を備えていることを特徴とする紙検知装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の紙検知装置を備えたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項８】
請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の紙検知装置を備えた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、搬送路上の用紙を検知する紙検知装置に係わり、特に、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの電子写真式のプロセスカートリッジ、画像形成装置に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
現在の画像形成装置において紙搬送路における紙検出は光発光部と光検出センサを用いた検知方式（ＬＥＤ−ＰＤなど）により行なわれている。この方式は光検出機構にハーネスを使用して電源を供給し、フィラーなどの状態検出材により光発光部と光検出部間の光を遮断することで紙を検出し、その検出信号を、ハーネスを介して制御部に送信することで行なわれている。紙検出センサは、紙搬送経路上に複数配置され紙詰まりなどの検知も行っており、それ毎にハーネスが這い回されている。
【特許文献１】特開２００４−１１９５１７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、上記したような従来の光検知センサを用いた検知方式では、光検出機構にハーネスを使用して電源の供給や検出信号の伝送を行うようにしているため、ハーネスの這い回しが非常に入り組んでいて難しかった箇所、または不可能だった箇所に紙検知をするセンサを配置することができなかった。
そこで、本発明は上記したような問題点を鑑みてなされたものであり、従来紙検知が困難であった箇所や検知が不可能であった箇所において紙検知を行うことができる紙検知装置と、その紙検知装置を備えたプロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、搬送路上の紙の有無を検知する紙検知装置において、ＩＤタグと、用紙の有無により前記ＩＤタグの状態を変化させる状態変化手段と、前記ＩＤタグの状態変化を検知する検知手段とを備えたことを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の紙検知装置において、前記状態変化手段は前記用紙の有無により前記ＩＤタグへの電磁波を断続することにより前記ＩＤタグの状態を変化させることを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の紙検知装置において、前記状態変化手段は、前記用紙の有無により前記ＩＤタグの回路断続することにより前記ＩＤタグの状態を変化させることを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の紙検知装置において、前記状態変化手段を前記ＩＤタグに設けたことを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の紙検知装置において、前記状態変化手段を本体側に設けたことを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、前記請求項１に記載の紙検知装置において、前記ＩＤタグは、電磁波を受信することにより電力を発生させる機能と電磁波を放射する機能とを有するコイルと、該コイルにより発生した起電力により動作し、メモリ内のデータを無線通信する機能を有するＩＣチップと、を備えていることを特徴とする。
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の紙検知装置を備えたプロセスカートリッジを特徴とする。
請求項８に記載の発明は、請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の紙検知装置を備えた画像形成装置を特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、ＩＤタグと、用紙の有無によりＩＤタグの状態を変化させる状態変化手段と、ＩＤタグの状態変化を検知する検知手段とを備え、ＩＤタグを利用して用紙検知を行うようにしているので、従来のようにハーネスを使用することなく紙検知を行うことが可能になる。この結果、従来、紙検知が困難であった箇所や紙検知が不可能であった箇所においても紙検知を行うことができるようになる。従って、このような紙検知装置を用いてプロセスカートリッジや画像形成装置を構成すれば、それだけ装置の構成を簡略化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。
図１は本発明の実施形態に係るフルカラー画像形成装置の概略構成図である。
このフルカラー画像形成装置１００は、当該装置全体の制御と、後述する複数の紙検知センサ１３の状態変化を夫々検知し、その検知結果に基づいて各種制御を行う制御部１と、潜像を形成する感光体ベルト上に像を形成する複数の現像器（現像手段）４と、各現像器の現像ローラを感光体ベルトに当接する現像器駆動クラッチ５と、レーザ光により感光体ベルトに潜像を形成する書込みユニット６と、記録紙を保持して給紙する給紙トレイ７と、書込みユニット６により形成された潜像を担持する感光体ベルト（潜像担持体）１５と、感光体ベルト１５に形成されたトナー像を転写する中間転写ベルト（中間転写体）２１と、感光体ベルト１５に残存する残存トナーをクリーニングする感光体クリーニング部１６と、感光体ベルト１５を一様に帯電する帯電チャージ１８と、残存トナーをクリーニングした後に感光体ベルト上に残存する静電気を除電する除電ランプ１７と、中間転写ベルト２１にトナー像を転写するための電圧を印加する一次転写ブラシ１９と、中間転写ベルト２１上に残存する残存トナーをクリーニングするクリーニングブラシローラ２０と、記録紙１２に中間転写ベルト２１上のトナー像を転写する二次転写ローラ２５と、記録紙１２に転写されたトナー像を熱により固着するベルト定着ユニット２２と、記録紙１２の両面に転写するために記録紙を反転させる両面ユニット２４と、を備えて構成される。尚、現像器４はブラックトナーによる現像器４ａ、イエロートナーによる現像器４ｂ、シアントナーによる現像器４ｃ、マゼンタトナーによる現像器４ｄにより構成され、それぞれトナーを担持する現像ローラ２、現像ローラ２上のトナー量を規制する現像ブレード３を備えている。
また書込みユニット６には図示しないレーザ光学系とユニット内部に塵埃の侵入を防ぐ防塵ガラス１０を備えている。また、感光体ベルト１５、中間転写ベルト２１、及びクリーニング機構部はプロセスカートリッジ１１として一体に構成され、且つフルカラー画像形成装置１００本体と着脱可能な構成になっている。
また本実施形態に係るフルカラー画像形成装置１００においては、紙搬送路上に紙検知センサ１３が複数配置されており、作像シーケンス制御や紙の詰まり検知などを行っている。なお、図１においてはハッチを施した矩形部が紙検知センサを表している。
紙検知センサ１３は、コイルとメモリ機能（ＩＣチップ）からなるＩＤタグ（ＩＣタグ）であり、電磁波を照射するだけでＩＤタグ上に電力を発生させ、メモリ内データの読み書きが可能とされる。なお、紙検知センサ１３の詳細な構造については後述する。
【０００７】
次に、上記した本実施形態のフルカラー画像形成装置１００の動作について説明する。尚、画像形成動作は公知であるのでここでは概略の動作について説明する。感光体ベルト１５は帯電チャージ１８により表面を一様に帯電される。そして矢印の方向に回転しながら、書込みユニット６によりまずブラックに対応する画像データがレーザ光（露光）１０として感光体にベルト１５に照射される。このレーザ光１０はポリゴンミラーにより主走査方向に偏向されて感光体にベルト１５上に潜像を形成する。それと同時にブラック現像器４ａに対応する現像器駆動クラッチ５が駆動して、ブラック現像器４ａの現像ローラ２を感光体にベルト１５に当接する。それにより、潜像にトナー像が形成される。そのトナー像は一次転写ブラシ１９により中間転写ベルト２１に転写される。この動作が１ページ分行われると、中間転写ベルト２１にはブラックに対応した画像が形成される。次にイエローもブラックと同様な動作が行われ、中間転写ベルト２１のブラック画像に重ねて転写される。同様な動作がシアン、マゼンタに対して行われ、全ての色情報の転写が終了すると中間転写ベルト２１上にはフルカラーの画像が形成される。次に中間転写ベルト２１のフルカラー画像を記録紙１２に転写するために、二次転写ローラ２５に転写電圧を印加して記録紙１２にフルカラー画像を転写し、ベルト定着ユニット２２により記録紙１２上の画像を固着する。
【０００８】
次に、フルカラー画像形成装置１００に備えられている紙検知装置について説明する。
本実施形態に係る紙検知装置は、ＩＣチップ（メモリ）と、無線（電波）を受信して電磁波を発生させるコイル（アンテナ）とが一体化したＩＤタグを利用して紙検知センサを構成するようにした点に特徴がある。ＩＤタグはリード／ライト制御部内に設けられているコイルに交流電流をかけたときに発生する誘導電磁界にＩＤタグ内のコイルを近づけると、電磁誘導により電流が発生し、ＩＤタグ内のメモリの読み書きを可能にするものである。ＩＤタグとリード／ライト制御部との通信（電磁誘導）距離は数ｃｍから１ｍ程度である。
そこで、本実施形態の紙検知装置では、ＩＤタグと、搬送路上の紙の有無によりＩＤタグの状態を変化させる状態変化手段を設け、ＩＤタグの状態変化を検知手段により検知して紙の有無の検知を行うようにした。このため、本実施形態では、上記図１に示した制御部１の内部にＩＤタグの状態変化を検知する検知手段としてリード／ライト制御部を設けるようにした。
図２は、本実施形態の紙検知装置の概略構成を示したブロック図である。
この図２に示すリード／ライト制御部３１は紙検知センサ１３のＩＤタグと通信を行い、紙検知センサ１３の状態変化、即ち紙検知センサ１３のＩＤタグとの間で通信が可能かどうかの検出を行い、その検出結果をメイン制御部３２に伝送するようにしている。メイン制御部３２では、このリード／ライト制御部３１からの検知結果に基づいて用紙の有無を判断して各種制御を行うようにしている。
【０００９】
図３は本発明の第１の実施形態に係る紙検知センサの構成を示した図である。
この図３（ａ）（ｂ）に示す紙検知センサ１３は、ＩＣチップ４１と無線を受信し電磁波を発生させるアンテナ４２とが一体化したＩＤタグと、一部を除いてＩＤタグを覆うように設けられた電波遮断材４３と、本体側の搬送路上を搬送される紙の状態変化により電波遮断材４３の開口部（窓部）４４を開閉するように可動するフィラー部材４５とを備える。
このように構成された紙検知センサ１３は、搬送路上の紙がフィラー部材４５を通過する前は、図３（ａ）に示すようにフィラー部材４５は下がった状態にあり、電波遮断材４３の窓部４４が開いた状態にある。一方、搬送路上の紙がフィラー部材４５を通過しているときは、図３（ｂ）に示すようにフィラー部材４５が上がり、上記窓部４４を塞ぐ構造となっている。つまり、図３に示す紙検知センサ１３は、電波遮断材４３と、この電波遮断材４３の窓部４４を開閉するフィラー部材４５とにより状態変化手段を構成するようにしている。これにより、制御部１のリード／ライト制御部３１との間のデータ通信を、搬送路上の紙の有無に応じてイネーブルまたはディスイネーブルとすることができる。
従って、このような本実施形態の紙検知センサ１３をフルカラー画像形成装置１００の搬送路上に複数配置し、制御部１内のリード／ライト制御部３１において全ての紙検知センサ１３からの紙検出信号を検知すれば、紙検知センサを設置するのにハーネスが不要になるので、従来、設置が困難であった箇所や設置が不可能であった箇所において紙検知を行うことができるようになる。
また本実施の形態のようにフィラー部材４５を紙検知センサ１３側に設けるようにすると電波遮断材４３の窓部４４の開閉精度を高めることができる。
一方、図示は省略するが上記したフィラー部材４５は本体側に設けるようにすると、紙検知センサ１３のＩＤタグに不具合があった場合、またはプロセスカートリッジ１１として交換する場合に安価な構成とすることができる。
【００１０】
図４は本発明の第２の実施形態に係る紙検知センサの構成を示した図である。
なお、図３と同一部位には同一符号を付し詳細な説明は省略する。
この図４（ａ）（ｂ）に示す紙検知センサ１３は、上記図３において設けられていた電波遮断材４３の代わりに、ＩＤタグ内のコイル４２とＩＣメモリを繋ぐ回路にスイッチ（ＳＷ）４６を設け、上記図３同様、フィラー部材４５によりスイッチ４６をＯＮ／ＯＦＦするようにしている。
この場合も搬送路上の紙がフィラー部材４５を通過する前は、図４（ａ）に示すようにフィラー部材４５は下がった状態にありスイッチ４６が開いた状態になる。一方、搬送路上の紙がフィラー部材４５を通過しているときは図４（ｂ）に示すようにフィラー部材４５が上がり、スイッチ４６が閉じる構造となっている。即ち、図４に示す紙検知センサ１３においては、スイッチ４６と、このスイッチ４６を開閉するフィラー部材４５とにより状態変化手段を構成することで、制御部１のリード／ライト制御部３１との間のデータ通信を、搬送路上の紙の有無に応じてイネーブルまたはディスイネーブルとすることができる。
従って、図４に示した紙検知センサ１３をフルカラー画像形成装置１００の搬送路上に複数配置し、制御部１内のリード／ライト制御部３１において全ての紙検知センサ１３からの紙検出信号を検知すれば、紙検知センサを設置するのにハーネスが不要になるので、上記同様、設置が困難であった箇所や設置が不可能であった箇所において紙検知を行うことができるようになる。
また、本実施の形態のようにフィラー部材４５を紙検知センサ１３側に設けるようにするとスイッチ４６の開閉精度を高めることができる。これに対して、フィラー部材４５を本体側に設けるようにすると、紙検知センサ１３のＩＤタグに不具合があった場合またはプロセスカートリッジ１１として交換する場合に安価な構成とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係るフルカラー画像形成装置の概略構成図である。
【図２】本実施形態の紙検知装置の概略構成を示したブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る紙検知センサの構成を示した図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る紙検知センサの構成を示した図である。
【符号の説明】
【００１２】
１…制御部、２…現像ローラ、３…現像ブレード、４…現像器、４ａ…ブラック現像器、４ａ…現像器、４ｂ…現像器、４ｃ…現像器、４ｄ…現像器、５…現像器駆動クラッチ、６…ユニット、７…給紙トレイ、１００…フルカラー画像形成装置、１１…プロセスカートリッジ、１２…記録紙、１３…紙検知センサ、１５…感光体ベルト、１６…感光体クリーニング部、１７…除電ランプ、１８…帯電チャージ、１９…一次転写ブラシ、２０…クリーニングブラシローラ、２１…中間転写ベルト、２２…ベルト定着ユニット、２４…両面ユニット、２５…二次転写ローラ、３１…リード／ライト制御部、３２…メイン制御部、４１…ＩＣチップ、４２…コイル、４３…電波遮断材、４４…窓部、４５…フィラー部材、４６…スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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