(57)【要約】【課題】  用紙検知センサに設けられたフォトセンサを高温から保護し、安定した作動を確保できる画像形成装置を提供することを目的とする。【解決手段】  用紙搬送路を通過する用紙を検知する用紙検知センサを有する画像形成装置であり、用紙検知センサは、用紙搬送路を通過する用紙に応じて作動するアクチュエータと、アクチュエータの作動を電気信号に変換するフォトセンサと、アクチュエータの作動に応じて往復運動を行なう羽根状体とを設けて構成する。そして、羽根状体がアクチュエータの作動に応じて往復運動をすることによりフォトセンサ近辺に気流を作り、フォトセンサの温度上昇を抑止する。【選択図】  図４
2005301165.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙搬送路を通過する用紙を検知する用紙検知センサを有する画像形成装置であって、
前記用紙検知センサは、用紙搬送路を通過する用紙に応じて作動するアクチュエータと、前記アクチュエータの作動を電気信号に変換するフォトセンサと、前記アクチュエータの作動に応じて往復運動を行う羽根状体とを有して構成され、
前記羽根状体が往復運動することにより前記フォトセンサ近辺に気流を作り、前記フォトセンサの温度上昇を抑止することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
定着手段より上方に設けられ、前記定着手段から上方に排紙される用紙を検知する用紙検知センサを有する画像形成装置であって、前記定着装置の放熱を受ける前記フォトセンサの温度上昇を抑止することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に係り、より詳しくは用紙搬送路に用紙検知センサを設けた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機等の画像形成装置では記録紙上に画像を形成するため、定着装置などの所定位置まで用紙を搬送する必要があり、そのための用紙搬送装置及び用紙搬送路が設けられる。このような用紙搬送装置若しくは用紙搬送路には用紙が所定の速度で搬送されているか、あるいは所定枚数が送られたかなどを判断するため、用紙の有無を検知する用紙検知センサが配置されることがある。
【０００３】
用紙検知センサには赤外線センサやフォトセンサ等が使用可能であるが、安価で取り扱いが容易なフォトセンサが多用される。しかし、このフォトセンサは熱に弱く、特に定着装置近辺にフォトセンサを使用する場合には高温からセンサを保護するため、センサ冷却のための機構を設けたりあるいは強制的なセンサ冷却手段を設けたりする事がある。
【０００４】
例えば従来方法として、高温空気が上昇する特性を利用して開口部から高温空気が流れ出るようにするため、フォトセンサ周辺の部材に開口部を多数設けてフォトセンサの温度上昇を防止する方法や、ＦＡＮなどにより強制的に空気を送って高温空気の滞留を防ぎ、フォトセンサの温度上昇を防止する方法等が知られている。
【０００５】
特許文献１には、両面コピーのための再搬送手段を設けた画像形成装置において、用紙検知センサの温度を検知し、この検知結果に応じて搬送駆動手段の駆動を停止したり、速度を緩めたりすることで画像形成装置内の温度の上昇を抑える方法が開示されている。
【０００６】
特許文献２には、定着装置とその下流にあって一対の搬送ローラで用紙の搬送を行う用紙搬送部と用紙検知センサを有する用紙搬送装置において、用紙検知センサ近くにある搬送ローラに送風用のフィンを設け、搬送ローラが回転駆動されるとフィンも回転し、その回転により作られる気流を用紙検知センサに当てることにより用紙検知センサの温度上昇を防止する装置が開示されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−３００６７６（段落番号０００７〜０００８）
【特許文献２】特開平１１−３４９１８４（段落番号０００５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来方法では以下のような課題が残る。用紙検知センサを構成するフォトセンサ周辺の部材に開口部を多数設けてフォトセンサの温度上昇を防止する方法では、フォトセンサ周辺の部材が通紙ガイド部材であることが多いため、高温空気がスムースに流れ出るような開口部を設けることができず、効果が十分に満足されない場合がある。
【０００９】
専用のＦＡＮなどにより強制的に空気を送って高温空気の滞留を防ぎ、フォトセンサの温度上昇を防止する方法では、必要な専用部材が多くなって機構が複雑化し、コストアップが避けられないだけでなく、作動音による新たなオフイス騒音の問題とＦＡＮ等からフォトセンサまでの空気流路のためのスペース確保・拡大という問題にもつながる。
【００１０】
特許文献１に記載の用紙検知センサの温度を検知し、この検知結果に応じて搬送駆動手段の駆動を停止したり、速度を緩めたりする方法では、用紙検知センサに新たな温度検知手段を設ける必要があり、さらに検知温度に応じた駆動手段の制御が必要となることから、機構の複雑化及びコストアップという問題を解決することができない。
【００１１】
また特許文献２の用紙検知センサ近くにある搬送ローラに送風用のフィンを設ける方法では、用紙の搬送のために存在する搬送ローラが必ずしも送風手段を設けるのに適切な位置にあるとは限らず、用紙検知センサまで風を届かせるための流路の確保やフィン形状を特殊な形状に変更する必要性などの問題が生じる。
【００１２】
本願発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、用紙搬送路に設けられた用紙検知センサのアクチュエータの作動を利用した簡単な構成によって温度上昇防止手段を構築し、用紙検知センサに設けられたフォトセンサを高温から保護し、安定した作動を確保できる画像形成装置を提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本願発明にかかる画像形成装置は、用紙搬送路を通過する用紙を検知する用紙検知センサを有する画像形成装置であり、上記目的を達成するため、前記用紙検知センサは、用紙搬送路を通過する用紙に応じて作動するアクチュエータと、アクチュエータの作動を電気信号に変換するフォトセンサと、アクチュエータの作動に応じて往復運動を行なう羽根状体とを有して構成される。そして、羽根状体がアクチュエータの作動に応じて往復運動をすることによりフォトセンサ近辺に気流を作り、フォトセンサの温度上昇を抑止するように構成している。
【００１４】
特に請求項２に係る画像形成装置は、用紙検知センサが定着手段より上方に設けられた画像形成装置であり、羽根状体がアクチュエータの作動に応じて往復回転運動をすることによりフォトセンサ近辺に気流を作り、定着手段の放熱を受けるフォトセンサの温度上昇を高温空気の流れを利用して抑止するように構成している。このように構成した画像形成装置によれば、以下のような作用効果が得られる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る画像形成装置では、用紙搬送路を用紙が通過するたびに、用紙検知センサを構成するフォトセンサに風が送られるので、特に冷却用のＦＡＮ等を設けることなく、フォトセンサ周辺における高温空気の滞留を防ぐことができ、フォトセンサの温度上昇を防止することができる。
【００１６】
特に請求項２に係る画像形成装置では、フォトセンサが定着手段より上方に設けられ、定着手段から上方に排紙される用紙を検知しているので、高温空気が上昇する特性を利用でき、本願発明の構成要素である羽根状体によって送られる空気の流れと高温空気の上昇流とが相乗して効果的にフォトセンサの温度上昇を抑止することが可能となるという優れた効果を奏し得る。また、従来の周辺部材に開口部を設ける方法と併用することで温度上昇防止の効果はさらに向上する。
【００１７】
従来のＦＡＮ等を設ける方式や特許文献１の用紙検知センサ温度を検知し搬送駆動手段を制御する方法と比較しても、用紙の通過毎に動作するアクチュエータの作動を駆動源として空気の流れを生じさせているので省エネルギー化や静音化を図ることができ、専用の電気部品や機械部品及び空気の流路の確保等を必要としないのでコストダウンや省スペース化、制御・機構のシンプル化といった効果を得ることができる。
【００１８】
特許文献２に示すような搬送ローラ軸にフィンを設ける方法と比較しても、フォトセンサとアクチュエータは近接して使用されることが多いので、改めて空気の流路を確保する必要がなく、羽根形状もシンプルな形で実現できるため、コストダウンや省スペース化並びに機構のシンプル化といった効果を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本願発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。図１は本願発明に係る画像形成装置１００の全体構成図である。本願発明にかかる画像形成装置は下記に記載の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００２０】
この画像形成装置１００は、自動原稿搬送装置１０、画像読取部２０、図示しない画像処理部、画像形成部４０、給紙部５０、定着装置６０、排紙部７０、自動両面コピーのための再搬送路８０を備えて構成されている。画像形成装置１００の本体上部には画像読取部２０と、さらにその上に自動原稿搬送装置１０が搭載されている。
【００２１】
自動原稿搬送装置１０は、原稿台１１、排紙台１９、給紙機構１３を構成する原稿押圧板１２と複数のローラ群１４，１５，１６及び原稿搬送路から構成されている。給紙機構１３のローラ群は、原稿を原稿台１１から引出すピックアップローラ１４、原稿搬送路に送り出すフィードローラ１５及び重送を防止する分離ローラ１６の３種類のローラから構成されている。
【００２２】
原稿台１１は、原稿を複数枚セット可能な給紙皿を有し、この給紙皿には原稿の幅方向に位置決めを行なう一対の規制板１８が幅方向に移動可能に設けられている。原稿台１１上に記載面を上向きにして載置された原稿は、原稿押圧板１２により上方に付勢されてピックアップローラ１４に接触し、ピックアップローラ１４の回転により原稿台１１から給紙され、フィードローラ１５及び分離ローラ１６により一枚ずつ分離されて原稿搬送路に送り込まれる。
【００２３】
原稿搬送路の先には画像読取部２０との境にスリットガラス１７が設けられ、原稿台１１の下方には排紙台１９が設けられている。給紙機構１３により原稿搬送路に送り出された原稿はスリットガラス１７上を通過する時に画像読取部２０によってその画像が読み取られ、その後、排紙台１９上に排紙されて載置される。
【００２４】
画像読取部２０は原稿を照射する光源Ｌとミラー２２からなる走査ユニット２１、反射光をガイドする二枚のルーフミラー２３，２４からなる走行体２５、結像レンズ２６及びＣＣＤイメージセンサ２７（以下、ＣＣＤセンサという）から構成されている。
【００２５】
画像読取部２０では、原稿が搬送路中に設けられたスリットガラス１７上を通過する際に、スリットガラス１７の下方に停止した走査ユニット２１の光源Ｌが照射することにより原稿の画像データを読み取り、その反射光が二枚のルーフミラー２３，２４からなる走行体２５および結像レンズ２６を経てＣＣＤセンサ２７上に導かれ結像する。
【００２６】
ＣＣＤセンサ２７では、読み取った光画像を電子画像データに変換してシステム基板上に形成される画像処理部に送る。画像処理部は、この電子画像データにアナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等を行った後、ディジタル化した画像情報のデータを画像形成部４０へ搬送する。
【００２７】
画像形成部４０は、表面に潜像が形成される像担持体としての感光体ドラム１を中央に有しており、感光体ドラム１の外周面に沿って動作順に、この感光体ドラム１の表面をほぼ一様に帯電する帯電装置４１と、感光体ドラム１表面上に静電潜像の書き込みを行なう露光装置４２と、感光体ドラム１の表面に形成された潜像にトナーを転移させてトナー画像を形成する現像装置４３と、感光体ドラム１が担持するトナー像を記録紙Ｐに転写する転写分離装置４４、及び転写後の感光体ドラム１の表面を清掃するクリーニング装置４５が配設されている。
【００２８】
画像形成部４０の露光装置４２では、ディジタル化された画像情報データをもとに、半導体レーザを電気的に変調し、コリメータレンズを通して多面体反射鏡４２１（ポリゴンミラー）とレンズ群によって主走査を行なう。さらに感光体ドラム１を回転させることで副走査が行われ、静電潜像を感光体ドラム１上に再現する。
【００２９】
露光に先立ち、感光体ドラム１上には、帯電装置４１のコロナ放電により所定の表面電荷が付与されているが、レーザ光の照射により、露光部分の電荷が露光量に応じて減じられ，結果として画像情報データに応じた静電潜像がそれぞれの感光体ドラム１上に形成される。静電潜像は、現像装置４３から供給された現像剤トナーにより可視化されてトナー画像となる。
【００３０】
画像形成装置１００本体の下部には、給紙部５０が設けられている。記録紙Ｐを収容する給紙カセット５１の底部には持ち上げ手段により上方向に持ち上げられる可動板５２が配置されている。記録紙Ｐの載置された可動板５２は給紙開始信号を受けて上限検知センサで限定される上限位置まで記録紙Ｐを持ち上げる。同時にピックアップローラ５３は落下し、載置された記録紙Ｐの最上位のものがピックアップローラ５３に接触するように構成されている。
【００３１】
ピックアップローラ５３に接触した記録紙Ｐは給紙カセット５１から給紙され、フィードローラ５４、分離ローラ５５によって一枚ずつ分離された後、複数の中間ローラ５６にガイドされてレジストローラ５７まで搬送される。記録紙Ｐはレジストローラ５７により記録紙の曲がり矯正と給紙タイミングがとられて転写分離装置４４に搬送され、感光体ドラム１の表面上に形成されたトナー画像が転写分離装置４４において記録紙Ｐ上に一括転写される。
【００３２】
トナー画像の転写された記録紙Ｐは、ほぼ垂直方向に形成された搬送路Ａを通って定着装置６０まで搬送される。図２は定着装置６０周辺の構成を示す拡大図である。以下、図２に基づいて定着装置６０近辺の構成を説明する。なお、図１と図２で同一の符号を付した部分は同一部分を表わし、以後の図面においても図１、図２と同一の符号を付した部分は同一の部分を表わす。
【００３３】
定着装置６０は二本の加熱ランプ６１１を内蔵した加熱ローラ６１と加熱ローラ６１に接触してニップ部を形成する加圧ローラ６２から構成されている。定着装置６０ではトナー画像の転写された記録紙Ｐがこのニップ部を通過する際に、加熱ローラ６１がトナーを加熱溶融し、同時に加圧ローラ６２が記録紙Ｐに浸透させて画像の定着処理を行なう。
【００３４】
定着処理された記録紙Ｐは定着装置６０の上方に形成された排紙路Ｂに排紙される。記録紙Ｐの両面に画像形成を行なう画像形成装置１００では排紙路Ｂから分岐して再搬送路８０が設けられており、排紙部７０と再搬送路８０との分岐点には排紙路切換板７３が配置されている。
【００３５】
定着装置６０とその上方に位置する排紙路切換板７３との間には本願発明の要旨を構成する用紙検知センサ３０が設けられている。用紙検知センサ３０の構成を示すため、その上面図を図３に示す。この用紙検知センサ３０は記録紙Ｐの通過に伴って開閉するアクチュエータ３１とアクチュエータ３１の動きを電気信号に変換するフォトセンサ３３を基本構成としている。
【００３６】
アクチュエータ３１の上下方向（図４の矢印Ｅ方向）への開閉動はアクチュエータ３１の一端を固定して支える回転軸３１ａに伝達される。回転軸３１ａにはアクチュエータ３１と平行に配置された遮光板３２が取り付けられており、遮光板３２は回転軸３１ａの動きに対応してその回転方向に往復運動を行なう。
【００３７】
フォトセンサ３３には発光部３３ａと受光部３３ｂとが所定の間隔をもって配置されており、発光部３３ａから受光部３３ｂへの光が回転軸３１ａの軸線と平行になるように装着されている。遮光板３２は発光部３３ａと受光部３３ｂの間に位置してその光と直角に交差し、遮光板３２の往復運動によってフォトセンサ３３の光が遮断され、または開放されるように構成されている。
【００３８】
一方、回転軸３１ａには遮光板３２を挟んで、その両側に二枚の薄いシート状の羽根３４が取り付けられている。この羽根３４はその平面部が回転軸３１ａの回転方向に一致するように回転軸３１ａの主軸線に沿って装着されており、回転軸３１ａの動きに応じて揺動するように構成されている。また、羽根３４の揺動によって生じる空気の流れはフォトセンサ３３の周辺に向かうように設けられている。
【００３９】
以上のように構成された用紙検知センサ３０の作用を、図４を用いて説明する。図４は用紙検知センサ３０の作動を説明するための模式構成図である。定着装置６０を構成する加熱ローラ６１と加圧ローラ６２のニップ部を通過する記録紙Ｐの先端がアクチュエータ３１にあたるとアクチュエータ３１は回転軸３１ａを中心に上方に押し上げられ（図中点線位置に移動）、記録紙Ｐは排紙路上を移動していく。
【００４０】
アクチュエータ３１が押し上げられると遮光板３２がフォトセンサ３３の内側に傾倒し、発光部３３ａからの光を遮断して記録紙Ｐが排紙されていることを検知する。同時に羽根３４もフォトセンサ３３の内側に傾倒する。
【００４１】
記録紙Ｐの後端が用紙検知センサ３０を通過するとアクチュエータ３１は自重あるいはバネなどの付勢力により再び元の位置に戻り、遮光板３２も回転軸３１ａの回転に合わせてもとの位置に戻る。これによりフォトセンサ３３は導通して記録紙Ｐの通過を検知する。同時に羽根３４も元の位置に戻る。
【００４２】
一枚の記録紙Ｐの通過により回転軸３１ａに取り付けられた羽根３４は図面に向かって左右方向に一往復する。連続した記録紙Ｐの通過によって羽根３４は左右に揺動し、矢印Ｄの方向に空気の流れを生じさせる。この空気の流れはフォトセンサ３３周辺の高温空気に上方向への流れを生じさせてフォトセンサ３３の温度低下をもたらすことができる。
【００４３】
実験結果によれば、定着装置６０の加熱ランプ６１１はおよそ２００度Ｃに加熱され、その加熱により暖められた空気は上昇してフォトセンサ３３周辺に滞留する。そのため、フォトセンサ３３はおよそ９０度Ｃまで正常動作が可能な耐熱素子を使用するが、本願発明の要旨である冷却手段を用いればおよそ５〜６度Ｃの温度低下が認められ、簡易な構成によってフォトセンサ３３の正常な動作範囲を拡大させることが可能となる。
【００４４】
なお、定着処理された記録紙Ｐは排紙ローラ７１により排紙されて記録紙排紙台７２上に載置される。或いは排紙路切換板７３により再搬送路８０に送り込まれた片面画像処理済みの記録紙Ｐは、再び画像形成部４０において両面画像処理された後、排紙部７０の排紙ローラ７１により記録紙排紙台７２上に排紙される。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明にかかる画像形成装置は定着手段より上方に設けられ、定着手段から上方に排紙される用紙を検知する用紙検知センサを有する画像形成装置において有効に機能するが、本願発明の用紙検知センサの構成はこれに限らず、高温空気が滞留する部分に設ける場合に有用な効果を発揮し得る。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本願発明の実施の形態である画像形成装置の全体構成図である。
【図２】定着装置周辺の構成を示す拡大図である。
【図３】本願発明の要旨を構成する用紙検知センサの上面構成図である。
【図４】用紙検知センサの作動を説明するための模式構成図である。
【符号の説明】
【００４７】
１      感光体ドラム
１０    自動原稿搬送装置
２０    画像読取部
３０    用紙検知センサ
３１    アクチュエータ
３２    遮光板
３３    フォトセンサ
３４    羽根（羽根状体）
４０    画像形成部
５０    給紙部
６０    定着装置
６１    加熱ローラ
６２    加圧ローラ
８０    再搬送路
１００  画像形成装置
Ｐ      記録紙
【図１】
2005301165.tif 000003
【図２】
2005301165.tif 000004
【図３】
2005301165.tif 000005
【図４】
2005301165.tif 000006