(57)【要約】  【課題】  用紙への追従性が良く、用紙の搬送に影響を与えることも少なく、用紙の幅方向中央位置に取り付けても振動などの影響を受けることもなく、搬送路の開放に際しての面倒な作業も回避できる安価な紙厚検知装置及び用紙搬送装置及び画像形成装置を提供する。  【解決手段】  一対の対向する搬送ガイドにより構成される用紙搬送路に設けられ、該用紙搬送路を搬送される用紙の厚さを検出する紙厚検知装置であって、前記一対の搬送ガイドのそれぞれに取り付けられ、それぞれの一端が揺動自在に軸支されることで該一端側を基点として他端側が開閉動するレバーであって、該レバーを開動させることにより該レバーの間を用紙が挿通可能に配置される一対のレバーと、前記レバーの他端側に設けられ、用紙の挿通時に該レバーの揺動量を検出することで用紙の厚さを検出するための揺動量検出部とを備えてなる。  【選択図】  図１
2007277011.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の対向する搬送ガイドにより構成される用紙搬送路に設けられ、該用紙搬送路を搬送される用紙の厚さを検出する紙厚検知装置であって、
前記一対の搬送ガイドのそれぞれに取り付けられ、それぞれの一端が揺動自在に軸支されることで該一端側を基点として他端側が開閉動するレバーであって、該レバーを開動させることにより該レバーの間を用紙が挿通可能に配置される一対のレバーと、
前記レバーの他端側に設けられ、用紙の挿通時に該レバーの揺動量を検出することで用紙の厚さを検出するための揺動量検出部と
を備えてなる紙厚検知装置。
【請求項２】
請求項１に記載の紙厚検知装置において、
前記揺動量検出部は、光学式センサにより構成される紙厚検知装置。
【請求項３】
請求項２に記載の紙厚検知装置において、
前記光学式センサは、一対のレバーの相対向する面の一方側に設けられて、相対向する他方の面に光を投光するとともに、該相対向する他方の面からの反射光を受光する反射型変位センサにより構成される紙厚検知装置。
【請求項４】
請求項１に記載の紙厚検知装置において、
前記一対のレバーは、これらの互いに対向する面に形成される互いに接触可能な接触子と、一対のレバーを互いに押圧するように常時付勢する弾性部材とを備えている紙厚検知装置。
【請求項５】
請求項４に記載の紙厚検知装置において、
前記接触子は、凸曲面状をなす紙厚検知装置。
【請求項６】
請求項４に記載の紙厚検知装置において、
前記接触子は、一対のレバーの長手方向において、該レバーを揺動自在に軸支する揺動軸と前記揺動量検出部との間に配置されている紙厚検知装置。
【請求項７】
請求項５に記載の紙厚検知装置において、
前記弾性部材は、一対のレバーの前記揺動軸に設けられた捻りばねである紙厚検知装置。
【請求項８】
第１および第２の搬送ガイドにより構成される用紙搬送路と、
この用紙搬送路を挟むように配置され、回転可能に保持される第１および第２のレバーと、
この第１および第２のレバー間の距離を検知するセンサと、
前記用紙搬送路内で用紙を搬送するローラ対と
を備えてなり、
用紙が通過する際、前記第１および第２のレバーは、その距離が広がる方向に回転する用紙搬送装置。
【請求項９】
請求項８に記載の用紙搬送装置において、
前記第１のレバーおよび第２のレバーは、該第１のレバーと第２のレバーとが互いに対向する面にそれぞれ突起を有する用紙搬送装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の用紙搬送装置において、
前記突起は、用紙搬送方向と略平行な垂直面上における断面形状が半円状である用紙搬送装置。
【請求項１１】
請求項８に記載の用紙搬送装置において、
前記第１および第２のレバーを近づけるように、前記第１および第２のレバーを押圧する弾性部材をさらに有する用紙搬送装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の用紙搬送装置において、
前記第１および第２のレバーは、該第１のレバーと第２のレバーとが互いに対向する面にそれぞれ突起を有し、
前記第１および第２のレバーに形成された突起は、前記弾性部材によって互いに接触するように押圧されている用紙搬送装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の用紙搬送装置において、
前記センサは第１のレバーの一端に設けられた反射型光学式センサである用紙搬送装置。
【請求項１４】
請求項１２に記載の用紙搬送装置において、
前記第１のレバーの一端に前記センサ、他端に回転軸を有し、前記センサと前記回転軸との間に前記突起を有する用紙搬送装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の用紙搬送装置において、
前記センサは、自身が射出した光を前記第２のレバーに反射させた反射光を受光する反射型光学センサである用紙搬送装置。
【請求項１６】
用紙上にトナー像を形成する画像形成部と、
第１および第２の搬送ガイドにより構成される用紙搬送路と、
この用紙搬送路を挟むように配置され、回転可能に保持される第１および第２のレバーと、
この第１および第２のレバー間の距離を検知するセンサと、
前記用紙搬送路を経由して、前記画像形成部へ用紙を搬送する複数のローラ対と
を備えてなり、
前記第１および第２のレバーは、該第１のレバーと第２のレバーとが互いに対向する面にそれぞれ突起を有し、
前記突起は、弾性部材によって互いに接触するように押圧され、
用紙が通過する際、用紙は前記突起に接触し、前記第１および第２のレバーとの間の距離が広がるように前記第１および第２のレバーを回転させる画像形成装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の画像形成装置において、
前記第１のレバーの一端に前記センサ、他端に回転軸を有し、前記センサと前記回転軸との間に前記突起を有する画像形成装置。
【請求項１８】
請求項１７に記載の画像形成装置において、
前記センサは、自身が射出した光を前記第２のレバーにて反射させた反射光を受光する反射型光学センサである画像形成装置。
【請求項１９】
請求項１８に記載の画像形成装置において、
前記反射型光学センサからの信号により、前記用紙搬送路を通過した用紙の厚みを判定する厚さ判定部を備える画像形成装置。
【請求項２０】
請求項１９に記載の画像形成装置において、
前記厚さ判定部は、判定された用紙の厚みに応じて、前記画像形成部での画像形成条件を変更する画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、用紙搬送路に配設され用紙の紙厚を検知する紙厚検知装置、ならびにこれを備えた用紙搬送装置および画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の用紙の紙厚を検知する紙厚検知装置としては以下のようなものがある。
すなわち、図５に示すように、用紙の厚さに対応して移動する可動コア１００の移動量を磁気的な変化により検出することで用紙の厚さを検知する紙厚検知センサ１０８において、一端が用紙を案内する案内上ガイド１０２に押圧された回動可能なレバー１０４の他端側に可動コア１００を配置し、案内上ガイド１０２とレバー１０４との間を用紙が通過したときのレバー１０４の変位に応じて可動コア１００が移動するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この他、光学式反射型変位センサを用い、用紙の厚さを検知するものがある（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２００１−１９９５９３号公報
【特許文献２】特開２００３−１１２８４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に記載の技術では、用紙の一方の面は検知レバー１０４が接触するが、もう一方の面は案内ガイド１０２面に対向するため、例えば、用紙の剛性が大きくカールしている場合には、用紙面と案内ガイド１０２面の間に隙間が生じ、紙厚を過大に評価する可能性がある。
【０００５】
また、特許文献２に記載の技術では、用紙の厚さは０．０５〜０．３ｍｍ程度であるため、精度良く検知するには、高価なセンサを使用する必要があった。
【０００６】
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、用紙厚みを精度良く検知可能であり、安価な紙厚検知装置、この紙厚検知装置を備えた用紙搬送装置、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】
【０００７】
上述した課題を解決するため、本発明の一態様に係る紙厚検知装置は、一対の対向する搬送ガイドにより構成される用紙搬送路に設けられ、該用紙搬送路を搬送される用紙の厚さを検出する紙厚検知装置であって、前記一対の搬送ガイドのそれぞれに取り付けられ、それぞれの一端が揺動自在に軸支されることで該一端側を基点として他端側が開閉動するレバーであって、該レバーを開動させることにより該レバーの間を用紙が挿通可能に配置される一対のレバーと、前記レバーの他端側に設けられ、用紙の挿通時に該レバーの揺動量を検出することで用紙の厚さを検出するための揺動量検出部とを備えてなることを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明の一態様に係る用紙搬送装置は、第１および第２の搬送ガイドにより構成される用紙搬送路と、この用紙搬送路を挟むように配置され、回転可能に保持される第１および第２のレバーと、この第１および第２のレバー間の距離を検知するセンサと、前記用紙搬送路内で用紙を搬送するローラ対とを備えてなり、用紙が通過する際、前記第１および第２のレバーは、その距離が広がる方向に回転することを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明の一態様に係る画像形成装置は、用紙上にトナー像を形成する画像形成部と、第１および第２の搬送ガイドにより構成される用紙搬送路と、この用紙搬送路を挟むように配置され、回転可能に保持される第１および第２のレバーと、この第１および第２のレバー間の距離を検知するセンサと、前記用紙搬送路を経由して、前記画像形成部へ用紙を搬送する複数のローラ対とを備えてなり、前記第１および第２のレバーは、該第１のレバーと第２のレバーとが互いに対向する面にそれぞれ突起を有し、前記突起は、弾性部材によって互いに接触するように押圧され、用紙が通過する際、用紙は前記突起に接触し、前記第１および第２のレバーとの間の距離が広がるように前記第１および第２のレバーを回転させることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
以上に詳述したように本発明によれば、用紙厚みを精度良く検知可能であり、安価な紙厚検知装置、この紙厚検知装置を備えた用紙搬送装置、及び画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
【００１２】
図１は、本発明の紙厚検知装置を備えた用紙搬送装置および画像形成装置に関する概略断面図である。
【００１３】
複数枚の用紙２を積層収納した給紙トレイ１が画像形成装置下部に着脱自在に装着されており、給紙トレイ１内の用紙２は、給紙トレイ１内に設けられるピックアップローラ３により送り出される。送り出された用紙２は、フィードローラ４とリバースローラ５により一枚ずつに分離されて、搬送ローラ６により給紙搬送路７内を搬送され、レジストローラ８において一端停止する。ここで、用紙の斜行が補正され、カラー画像を形成する場合、その後、４個の作像部（画像形成部）９（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）により中間転写体１０に作像された画像のタイミングに合わせて、用紙２の搬送が再開される。転写ローラ１１により用紙２に画像が転写された後、用紙２が定着装置１２を通過することによって転写画像は熱定着され、排紙ローラ１３により排紙トレイ１４上に排出される。
【００１４】
両面印刷の場合、用紙２は、定着装置１２の下流にある分岐部１５から両面搬送路１６を経て給紙搬送路７に戻され、用紙２の裏面に画像が形成されて排紙トレイ１４上に排出される。
【００１５】
図１に示すように、本発明の紙厚検知装置１７は、レジストローラ８と１つ上流側に配置される搬送ローラ６との間の給紙搬送路（用紙搬送路）７上に取り付けられている。紙厚検知装置１７の取付位置については、給紙搬送路７上であれば、特に制約は無いが、実際に紙厚を検知された用紙に対してその検知結果を画像の転写等に反映させるためには、例えば、フィードローラ４とその下流側の搬送ローラ６との間などのように、給紙搬送路７のできる限り上流側に配置することが好ましい。ここでは、フィードローラ４および搬送ローラ６のうち少なくともいずれかがローラ対に相当する。
【００１６】
以下、図２、図３及び図４に基づいて、紙厚検知装置１７について説明する。図２は、本実施の形態による紙厚検知装置１７及びその近傍を示す断面図であり、図３は、紙厚検知装置１７が紙厚を検知している状態の断面図であり、図４は紙厚検知装置１７が紙厚を検知している状態を搬送ガイド１９ａ（第１の搬送ガイド）側からレバー１８ａ方向に見た図である。なお、説明の都合上、給紙搬送路７が水平で真直ぐな場合を例にとるが、これに限定されるものではない。
【００１７】
図２は、紙厚検知装置１７に用紙２が無い場合を示しており、一対のレバー１８ａ（第１のレバー）及び１８ｂ（第２のレバー）の一端が搬送ガイド１９ａ及び１９ｂ（第２の搬送ガイド）に枢軸２０ａ及び２０ｂ（揺動軸）によりそれぞれ揺動自在に軸支され、用紙搬送路を挟むように配置されている。一対のレバー１８ａ及び１８ｂの互いに対向する面の中央付近（一対のレバーの長手方向における揺動軸と揺動量検出部との間）には、互いに接触可能な凸曲面状の接触子２２ａ及び２２ｂがそれぞれ形成されており、一対のレバー１８ａ及び１８ｂは少なくとも接触子２２ａ及び２２ｂがプラスチック等の摩擦の少ない材質で形成されている。また、レバー表面にフッ素系樹脂を塗装してもよい。これにより、紙厚を検知する際に接触子２２ａ及び２２ｂ間に用紙２が挿入された時、接触子２２ａ及び２２ｂは摩擦の少ない材質で形成されているとともに挿入抵抗の少ない凸曲面状（用紙搬送方向と略平行な垂直面上における断面形状が半円状）の形状を有しているため、用紙２に対する摩擦抵抗が少ない構造となっている。
【００１８】
また、一対のレバー１８ａ及び１８ｂの接触子２２ａ及び２２ｂが形成されている位置の背面側の接触子２２ａ及び２２ｂの中心を通る直線上に、ばね（弾性部材）２１ａ及び２１ｂが設けられており、これらのばね２１ａ及び２１ｂは、接触子２２ａ及び２２ｂが所定の押圧力で互いに接触するように（近づく方向に）一対のレバー１８ａ及び１８ｂに常時弾発力を付与する。なお、本実施の形態においては、ばね２１ａ及び２１ｂにコイルばねを用いたが、これに限定されるものではない。レバー１８ａと１８ｂとが近づく方向に弾発力を付与できるものであればよい。例えば、軸２０ａ、２０ｂにねじりバネを設けた構造でもよい。
【００１９】
一対のレバー１８ａ及び１８ｂのうち、一方のレバー１８ａの他端には光学式反射型変位センサ（揺動量検出部に対応する）２３が取り付けられており、他方のレバー１８ｂの他端には、光学式反射型変位センサ２３からの照射光を反射する反射面２４が形成されている。つまり、レバー１８ａは、一端に軸１８ａ、他端に反射型変位センサ２３を持ち、これらの間に接触子２２ａを配置した構造である。レバー１８ｂもレバー１８ａと同様な構造である。図４に示すように、光学式反射型変位センサ２３は、反射面２４へ光を照射する発光部２７及び反射面２４からの反射光を受光する受光部２８をそれぞれ備えており、光学式反射型変位センサ２３及び反射面２４により検出された信号は、図３に示す厚さ判定部９０１へと送られる。このようにして、厚さ判定部９０１は、反射型光学センサからの信号により、用紙搬送路を通過した用紙の厚みを判定する。ここでの厚さ判定部９０１は、例えばＣＰＵから構成されている。
【００２０】
搬送ガイド１９ａ及び１９ｂには、これの幅方向ほぼ中央位置に開口部２５ａ及び２５ｂがそれぞれ形成されており、これら開口部２５ａ及び２５ｂは光学式反射型変位センサ２３からの照射光および反射面２４からの反射光を挿通可能である。また、搬送ガイド１９ａ及び１９ｂの開口部２５ａ及び２５ｂとは別の位置には、これの幅方向ほぼ中央位置に開口部２５ｃ及び２５ｄも形成されており、これら開口部２５ｃ及び２５ｄを挿通して接触子２２ａ及び２２ｂが突出している。
【００２１】
次に、本実施の形態の作用について、図３及び図４に基づいて説明する。
【００２２】
用紙搬送路７を搬送されてきた用紙２が接触子２２ａ及び２２ｂ間に挿入されると、紙厚の寸法Ｄだけ、両接触子２２ａ及び２２ｂの間隔が押し広げられ、レバー１８ａ及び１８ｂは枢軸２０ａ及び２０ｂを支軸として揺動し、レバー１８ａ及び１８ｂの他端同士の間隔が広がる。すなわち、第１および第２のレバーは、用紙が通過する際、その距離が広がる方向に回転するように配置されている。これにより、光学式反射型変位センサ２３の発光部２７及び受光部２８と、反射面２４との距離が長くなり、紙厚が検知される。
【００２３】
光学式反射型変位センサ２３からの検知データは、図示していない演算装置に送られ、下記の式による演算が行われる。すなわち、両接触子２２ａ及び２２ｂ間に用紙が無い状態のときの光学式反射型変位センサ２３と反射面２４との距離をＡとすると、用紙２が両接触子２２ａ及び２２ｂ間に挿入された際の光学式反射型変位センサ２３と反射面２４との距離は、Ａ＋ΔＡとなる。図２に示すように、枢軸２０ａ及び２０ｂから接触子２２ａ及び２２ｂまでの距離をＬ0、枢軸２０ａ及び２０ｂから光学式反射型変位センサ２３までの搬送路に沿った長さをＬ1とすると、紙厚の寸法Ｄは、ΔＡ×（Ｌ0／Ｌ1）と演算される。
【００２４】
用紙２がさらに進むと、用紙２により光学式反射型変位センサ２３からの光が遮られるため、検知可能な範囲を超え用紙２の到達を確認することができる。
【００２５】
なお、このセンサ２３は、搬送路内の用紙の有無を検知するセンサを兼ねることも可能である。
【００２６】
また、厚さ判定部９０１は、上述のようにして判定された用紙の厚みに応じて、例えば所定厚さよりも厚いときはプロセス速度を遅くするなど、作像部９における画像形成処理の画像形成条件を変更することも可能である。また、厚さ判定部９０１は、判定された用紙の厚みに応じて、例えば所定厚さよりも厚いときは搬送ローラ６によるシート搬送速度を遅くするなど、フィードローラ４や搬送ローラ６によるシート搬送条件を変更するようにすることも可能である。
【００２７】
本発明を特定の態様により詳細に説明したが、本発明の精神および範囲を逸脱しないかぎり、様々な変更および改質がなされ得ることは、当業者には自明であろう。
【００２８】
以上に詳述したように本発明によれば、用紙への追従性が良く、用紙の搬送に影響を与えることも少なく、用紙の幅方向中央位置に取り付けても振動などの影響を受けることもなく、搬送路の開放に際しての面倒な作業も回避できる安価な紙厚検知装置、用紙搬送装置および画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の紙厚検知装置を取り付けた画像形成装置の概略断面図である。
【図２】本発明の紙厚検知装置の近傍を表す断面図である。
【図３】本発明の紙厚検知装置において用紙の紙厚を検知している状態を表す断面図である。
【図４】紙厚検知装置が紙厚を検知している状態を搬送ガイド側から一方のレバー方向に見た図である。
【図５】従来の磁気を利用した紙厚検知装置の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１７  紙厚検知装置、１８ａ  レバー、１８ｂ  レバー、１９ａ  搬送ガイド、１９ｂ  搬送ガイド、２０ａ  枢軸、２０ｂ  枢軸、２２ａ  接触子、２２ｂ  接触子、２３  光学式反射型変位センサ、２４  反射面、２５ａ  開口部、２５ｂ  開口部、２５ｃ  開口部、２５ｄ  開口部、２７  発光部、２８  受光部、９０１  厚さ判定部。
【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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