(57)【要約】【課題】搬送される用紙が上記搬送方向の大きく変化する用紙経路を搬送されるときに生じる用紙の振動音や打撃音などからなる異常音の解消と、用紙の剛性に応じた画像形成装置の制御とを、１つの部品で同時に達成し得る手段を備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】用紙搬送方向が屈曲する用紙搬送経路を具備してなる画像形成装置において、上記用紙の搬送方向が屈曲する経路上に、搬送される用紙と接触し搬送される用紙の剛性に応じて変位する従動子と、該従動子の変位量を検出する変位量測定手段と具備してなる変位量センサが設けられてなる画像形成装置。【選択図】　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙搬送方向が屈曲する用紙搬送経路を具備してなる画像形成装置において、
上記用紙の搬送方向が屈曲する経路上に、搬送される用紙と接触し搬送される用紙の剛性に応じて変位する従動子と、該従動子の変位量を検出する変位量測定手段と具備してなる変位量センサが設けられてなることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
１つの変位量センサが、複数の従動子と、変位度合いが段階的に設定され上記従動子に対応する複数の変位量測定手段を具備して構成されてなる請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
１つの変位量センサが、単独の従動子と該従動子の変位量を検出する単独の変位量測定手段からなる請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
上記従動子が、弾性部材により常時付勢されることによって接触する用紙の剛性に応じて変位するものである請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
上記変位量測定手段からの出力に応じて、転写出力電圧、定着温度制御、排紙ローラ周速度のいずれか或はその組合せを制御する制御手段を更に備えてなる請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
上記変位量センサが、用紙搬送経路の用紙搬送方向に直角の方向に複数設けられてなる請求項１〜５のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、用紙搬送方向が大きく変化する用紙搬送経路を具備してなる画像形成装置の改良に関し、特に搬送される用紙が上記搬送方向の大きく変化する用紙経路を搬送されるときに生じる用紙の振動音や打撃音などからなる異常音の解消と、用紙の剛性に応じた画像形成装置の制御とを、１つの部品で同時に達成し得る手段を備えた画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１は近年の画像形成装置の一例を示す概念図である。
この画像形成装置Ｃ１は、図に示すように縦に積み重ねられた複数の用紙トレイＴ１、Ｔ２、Ｔ３を装置下部に具備している。各用紙トレイから排出される用紙は、それぞれ取り出し経路Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３を通って垂直経路Ｊに搬送される。用紙はその後転写部Ｄ、排出経路Ｈを通って排出ローラＲ１から排出トレイＫに排出される。
この様にこの画像形成装置Ｃ１では、装置の紙面左右方向の長さを縮めるために図示の様に用紙搬送経路に急激な屈曲部Ｂを設けているが、このように屈曲部Ｂを設けたことにより図２（ｂ）のように、屈曲部Ｂを通過する用紙Ｐの後端Ｐ１が、上記屈曲部Ｂにおける上流部分の壁Ｗ１に衝突し異常音を発する問題がある。
またこの壁Ｗ１の端部Ｗ２と擦れながら搬送されるときに、用紙が微振動することによる異常音を生じる。
これらの異常音は、用紙の厚さに関連する用紙の剛性に負うところが大きく、一般に厚い用紙ほど大きい異常音を発することが知られている。
そのため、従来、例えば特開平０８−２２５１８６号公報に記載された画像形成装置では、図２（ｃ）に示すように搬送経路の屈曲部上流側の壁を用紙の後端に押されて変位する部材Ｗ３を具備して構成し、この部材Ｗ３に用紙後端を摺接させることで、用紙後端Ｐ１の衝撃を吸収する構造を採用している。
また画像形成装置における現像機能は、用紙に加熱溶融したトナー像を圧着することにより達成されるものであるので、定着ローラの加圧長さ、定着部を通過する用紙の速度等により大きい影響を受ける。そのため、従来の画像形成装置では、図２（ａ）に示すような用紙厚検出センサＮ１、Ｎ２等を設けて搬送される用紙の厚さを検出し、その検出値に応じて用紙の搬送速度等を変化させるものがある。
例えば、センサＮ１は、常時矢印Ｙ１方向に弾性的に付勢されたレバ−Ｌ１を備え、通過する用紙の厚さに応じて変化する上記レバーＬ１の揺動角度をセンサＮ１で検出することで用紙厚さＴを検出している。
また、センサＮ２は、用紙搬送経路に、傾けた状態の発光ダイオードＦ１と、発光ダイオードＦ１からの光のうち、通過する用紙上面によって反射された光を受光する受光素子Ｆ２を備え、用紙の厚さに基づく反射光の経路の違いによる受光素子Ｆ２の出力の違いにより用紙厚さＴを検出するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このように従来の画像形成装置では、搬送経路の屈曲部における異常音を解消する手段と、用紙厚さを検出する手段は別々に設けられていたので、それぞれに部品が必要でコストの高騰を回避できず、また余分なスペースを必要とするための機械の小型化の障害となっていた。
本発明は以上の状況に鑑みてなされたものであり、搬送される用紙が上記搬送方向の大きく変化する用紙経路を搬送されるときに生じる用紙の振動音や打撃音などからなる異常音の解消と、用紙の剛性に応じた画像形成装置の制御とを１つの部品で同時に達成し得る手段を備えた画像形成装置の提供を目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明は、用紙搬送方向が屈曲する用紙搬送経路を具備してなる画像形成装置において、上記用紙の搬送方向が屈曲する経路上に、搬送される用紙と接触し搬送される用紙の剛性に応じて変位する従動子と、該従動子の変位量を検出する変位量測定手段と具備してなる変位量センサが設けられてなることを特徴とする画像形成装置として構成されている。
上記変位量センサについては、１つの変位量センサが、複数の従動子と、変位度合いが段階的に設定され上記従動子に対応する複数の変位量測定手段を具備して構成されてもよい。
また別の例としては、１つの変位量センサが、単独の従動子と該従動子の変位量を検出する単独の変位量測定手段から構成されることもあり得る。
これらの場合において、上記従動子は、弾性部材により常時付勢されることによって接触する用紙の剛性に応じて変位するタイプのものを採用することができる。
また、用紙の厚さに応じた画像形成動作を達成して、画像品質を向上させるために、上記変位量測定手段からの出力に応じて、転写出力電圧、定着温度制御、排紙ローラ周速度のいずれか或はその組合せを制御する制御手段を備えることが望ましい。
用紙の幅が広い場合を想定すると、上記変位量センサを、用紙搬送経路の用紙搬送方向に直角の方向に複数設けることが望ましい。
【０００５】
【作用】
本発明は上記のように構成されているので、１つの変位量センサによって、搬送経路上を搬送される用紙の振動、衝撃などに伴う異常音を抑制する機能と、用紙の剛性の測定とを同時に行なうことができる。
また、上記変位量センサについて、１つの変位量センサが、複数の従動子と、変位度合いが段階的に設定され上記従動子に対応する複数の変位量測定手段を具備して構成された場合には、移動する従動子の数を検出するだけで、用紙の剛性を把握することができる。
また別の例として、１つの変位量センサが、単独の従動子と該従動子の変位量を検出する単独の変位量測定手段から構成された場合には、変位量測定手段からの出力だけで用紙の剛性を判断することができる。
更にこれらの場合において、上記従動子として、弾性部材により常時付勢されることによって接触する用紙の剛性に応じて変位するタイプのものを採用した場合には、従動子の構成の簡素化を図ることができる。
また、上記変位量測定手段からの出力に応じて、転写出力電圧、定着温度制御、排紙ローラ周速度のいずれか或はその組合せを制御する制御手段を備えた場合には、用紙の厚さに応じた画像形成動作が達成されて、画像品質を向上させることができる。
更に上記変位量センサを、用紙搬送経路の用紙搬送方向に直角の方向に複数設ける構成を採用すれば、用紙の幅が広い場合にも対応でき便利である。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１実施形態について、図を用いて説明する。ここに図３は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置に用いることのできる変位量センサ及びその取付状態を示す図、図４は、同画像形成装置の制御装置のハードブロック図、図５は、本発明の一実施例に係る画像形成装置に用いることのできる変位量センサを示す図である。
図３に明らかなように、この実施形態に用いられる変位量センサ１は、矢印Ｙ２で示す搬送方向に搬送される用紙Ｐを送るための屈曲した搬送経路２の屈曲部Ｂに設置される。特に望ましくは、屈曲部Ｂの搬送方向上流部に設けられる。
上記変位センサ１の詳細を説明する。変位センサ１は、センサ本体６に設けられた軸３を中心に回動自在の４本のレバー４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄを備えている。また上記各レバー４ａ〜にはそれぞれ上記センサ本体６に摺動自在に設けられた従動子５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの先端が接触している。各従動子５ａ〜の後端はそれぞれセンサ本体６に設けられた圧縮バネ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄによって、レバー４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄを矢印Ｙ３方向に回動するように常時付勢されている。
上記従動子５ａ〜は、レバー４の回転中心である軸３からの距離が徐々に遠くなる様な位置に設けられているので、圧縮バネ７ａ〜の弾性力が全て同一でも、従動子５ａ〜を動かすに必要な力Ｆは、Ｆａ＜Ｆｂ＜Ｆｃ＜Ｆｄ（Ｆａは従動子５ａを動かすに必要な力、Ｆｂは従動子５ｂを動かすに必要な力、以下同じ）となる。
また、上記センサ本体６には、各従動子５ａ〜の動きを検出するリミットスイッチなどからなる変位量測定手段の一例であるスイッチＳＷａ、ＳＷｂ、ＳＷｃ、ＳＷｄが設けられており、いずれかのレバー４がこれに対応するいずれかの従動子５を押して、従動子５が僅かでも変位すると、スイッチＳＷがこれを検知する様に構成されている。
尚図示しないがレバー４ａ〜は、いずれも矢印Ｙ３とは反対方向に常時付勢されているか、或は図に示した回転位置以上には矢印Ｙ３の方向に回転できない様な当たりが設けられているものとする。
従ってこの構成によれば、図３に示すように用紙Ｐが搬送経路２を通過する時に、その後端Ｐ１が最初上記レバー４ａに当接するが、用紙Ｐの剛性が大きいとレバー４ａが撓み、続いて用紙Ｐはレバー４ｂにも当接する。こうして用紙Ｐの剛性に応じて、レバー４は４ａ、４ｂ、４ｃ…の順に回動していく。このように用紙Ｐの後端Ｐ１は用紙Ｐの剛性に応じて多くのレバー４を回動させる。この様にして用紙Ｐの後端は弾性的に付勢されたレバー４に当接して、その衝撃がレバー４により吸収され、異常音の発生が解消される。
また、上記したように通過する用紙Ｐの剛性に応じて多くのレバー４が回動させられるので、回動するレバー４の数に応じて従動子５ａ〜が摺動し、それに応じて多くのスイッチＳＷａ〜が作動される。従って、どのスイッチが作動したかを判断することで、通過する用紙Ｐの剛性、或は厚さを判断することができる。図４はこのような画像形成装置の制御を司るハードウエアに関するブロック図である。この装置では、ＣＰＵなどの制御部８に通常の画像形成装置が具備する画像情報読取部、ネットワークへの送受信部、用紙搬送部、後処理装置、排紙用紙収納部、印字部等が接続されている。上記変位量センサ１は、上記用紙搬送部にその測定情報である用紙の厚み情報等を伝達する。用紙搬送部はこの情報に基づいて表１を参照して用紙の搬送速度等を調整し、用紙の厚さの変動に基づく画像の乱れを防止する。
【表１】
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表１はスイッチＳＷａ〜ＳＷｄのいずれがオンになったかということと、用紙の厚さの関係を示すもので、判定用紙種別が用紙の厚さ（坪量）を示し、転写電圧はその用紙厚さに対して望ましい転写チャージャの電圧を示す。また定着温度は各用紙厚さに対して望ましい定着装置の温度を、更に排紙ローラ速度は、望ましい用紙搬送速度を示している。
以上述べたところから明らかな様に、図３に示した変位量センサ１によれば、１つのセンサで通過する用紙の異常音の吸収と用紙厚さの測定を同時に行なうことができる。
尚上記変位量センサ１は、搬送経路の経路長方向の同じ位置に１つ以上も受けることができるが、同じ位置に複数も受けることにより、用紙の幅方向のばらつきに対応することも可能である。
【０００７】
【実施例】
以上述べた実施形態に係る変位量センサ１は、複数の従動子と変位度合いが段階的に設定され、上記従動子に対応する複数の変位量測定手段を具備してなる場合であるが、次に述べる変位量センサ１ａは、１つの変位量センサ１ａが、単独の従動子と該従動子の変位量を検出する単独の変位量測定手段からなる場合である。図５を参照して説明する。
図５において、レバー４１は１本であり、またレバー４１に接触する従動子５１も１本である。それぞれの破線は、レバー４１と従動子５１の移動位置を示す。この場合、上記レバー４１は、センサ本体６１に設けた中心軸８を中心に５１ａで示す位置から５１ｃで示す位置の範囲で回動自在であり、且つセンサ本体６１内には、レバー５１を常時矢印Ｙ４の方向に回動付勢する図外のつるまきバネが収納されている。また、上記センサ本体６１内には、上記レバー５１の回動角度を検出する図外の回転角度センサが内蔵されている。
以上述べたこの実施例に係る構成によれば、用紙Ｐが矢印Ｙ５の方向に通過する際、用紙Ｐの後端Ｐ１は上記レバー４１に当接し、その剛性によりレバー４１を軸３１の周りに回動せしめるが、レバー４１には図外のつるまきバネにより矢印Ｙ４の方向に弾性付勢された従動子５１が当接しているので、レバー４１は、上記つるまきバネによる付勢力に用紙の剛性力が釣り合う位置まで回動し、その位置で停止する。
このようにして、用紙Ｐと当接するレバー４１は、通過する用紙の剛性に応じた角度まで回動するので、用紙Ｐの衝撃は緩和され、異常音の発生が回避される。また上記のように用紙Ｐと当接するレバー４１は、通過する用紙の剛性に応じた角度まで回動するので、上記従動子５１の回動角度を上記センサ本体６１内の図示しない回転センサによって計測すれば、通過する用紙Ｐの剛性が実時間で測定され、それに応じて用紙の搬送速度や定着部の過熱の度合いを調整することで、用紙の厚さの変化にかかわらず、常に最良の画像品質を保つことができる。
【０００８】
【発明の効果】
以上の説明したように、本発明に係る画像形成装置では、１つの変位量センサによって、搬送経路上を搬送される用紙の振動、衝撃などに伴う異常音を抑制する機能と、用紙の剛性の測定とを同時に行なうことができ、装置の小型化とコストダウンを一挙に図りうるものである。
また、上記変位量センサについて、１つの変位量センサについて、複数の従動子と、変位度合いが段階的に設定され上記従動子に対応する複数の変位量測定手段を具備して構成された場合には、移動する従動子の数を検出するだけで、用紙の剛性を把握することができる。
また、１つの変位量センサについて、単独の従動子と該従動子の変位量を検出する単独の変位量測定手段から構成された場合には、変位量測定手段からの出力だけで用紙の剛性を判断することができる。
更にこれらの場合において、上記従動子として、弾性部材により常時付勢されることによって接触する用紙の剛性に応じて変位するタイプのものを採用した場合には、従動子の構成の簡素化を図ることができる。
また、上記変位量測定手段からの出力に応じて、転写出力電圧、定着温度制御、排紙ローラ周速度のいずれか或はその組合せを制御する制御手段を備えた場合には、用紙の厚さに応じた画像形成動作が達成されて、画像品質を向上させることができる。
更に上記変位量センサを、用紙搬送経路の用紙搬送方向に直角の方向に複数設ける構成を採用すれば、用紙の幅が広い場合にも対応でき便利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の従来技術を示す画像形成装置の全体図。
【図２】従来の用紙厚み検出手段を示す図（ａ）、用紙の異常音の発生原理を示す図（ｂ）、用紙の異常音を解消するためのメカニズムを示す図（ｃ）。
【図３】本発明の一実施形態に使用することのできる変位量センサを示す図。
【図４】画像形成装置の制御ブロック図。
【図５】実施例に係る変位量センサを示す図。
【符号の説明】
１、１ａ　　　　変位量センサ
２　　搬送経路
３、３１　　　　軸
４ａ、４ｂ…、４１ａ、４１ｂ…　　　　　レバー
５ａ、５ｂ…　５１ａ、５１ｂ…　受動子
６、６１　　　　センサ本体
７ａ、７ｂ、…　　圧縮バネ
８　　中心軸
Ｂ　　屈曲部
Ｙ１〜Ｙ５　　矢印
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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