(57)【要約】【課題】  高速の画像形成装置では大量の印刷が実行されるため、紙搬送中に発生する紙紛がプリズムセンサ（反射型光学式検知センサ）のプリズム上に溜まる。この影響によるセンサの検出精度の低下の発生を防ぐこと。【解決手段】  反射型光学紙検知センサ３０１に対向して設置されたプリズム３０４を用紙面に対して垂直方向に上下できるような機構において、用紙３０５が搬送され反射型光学紙検知センサが用紙の存在を感知した直後に反射型光学紙検知センサを紙面に接触させ紙紛を紙面によりふき取りクリーニングする。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射型光学式紙検知センサと、既反射型光学式紙検知センサと対向して設置された反射手段により用紙の有無を検知する画像形成装置において、反射手段が用紙面に対して移動する手段を有し、反射手段を用紙搬送時に用紙に接触するように移動させ、反射型光学紙検知センサの反射手段をクリーニングする手段を特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記反射手段のクリーニングの実行タイミングは画像形成装置の自己メンテナンスと同時に行うことを特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項３】
反射型光学紙検知センサの光量調整モード時に光量を調整するために発光素子に流す電流量がある一定値以上に達した場合クリーニングを行う請求項１の画像形成装置。
【請求項４】
画像形成装置に備わるカウンターチャージ用カウンタのカウンタ値が一定枚数ごとに達した場合クリーニングを行う請求項１の画像形成装置。
【請求項５】
反射型光学式紙検知センサが記録用紙の通過を検知するごとにカウントアップする専用カウンタを用意して、その専用カウンタのカウンタ値が一定枚数ごとに達した場合クリーニングを行う請求項１の画像形成装置。
【請求項６】
用紙の有無を検知する反射型光学紙検知センサは反射手段としてプリズムやミラーなどの反射板を有することを特徴とする請求項１の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を用いて画像を形成する画像形成装置に関し、複写機，プリンタ，ＦＡＸ，或いは、これら複数の機能を備えた複合機等の画像形成装置で、記録用紙搬送路の紙検知手段として、光を発光する発光素子と前記発光素子から出力される光の反射光を受光する受光素子を有する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像形成装置では紙搬送路の紙検知を行うためには機械的な方法としてフォトインタラプタを用いている。フォトインタラプタは発光素子と受光素子の間に可動の板を有し、記録用紙を検出指定していないときは発光素子側からの光がさえぎられることなく受光素子側に到達するため、一定の電圧が出力される。
【０００３】
これに対して紙を検知しているときは、記録用紙が稼動する板に突き当たることによって、板が動き、発光側から出力される光が遮られるため受光せず電圧が出力されない。このように出力電圧によって紙検知を行うことができる。しかし、記録用紙が通過した直後は、板がバネ等の力によって元の位置に戻ろうとする。この時、板はバネの反動によって振動しながら元の位置に戻る為、出力レベルが紙の有無レベル近傍を振動し用紙有りから用紙無しを正常に検知するまでの時間がかかってしまうという欠点がある。このようなフォトインタラプタの機械的な振動によるチャタリングが存在すると記録用紙の後端を正確に検知することができない。より正確に、高速に紙検知するためにはプリズムやミラーを有する反射型光学紙検知センサが用いられてきている。反射型光学紙検知センサは記録用紙と反射率の高いプリズムなどの反射板との反射強度の違いによって紙検知を行うため記録用紙に対して非接触な検知手段でありチャタリングが存在せず高速な手段である。しかし反射型光学紙検知センサは素子の劣化や大量の印刷で搬送中に発生する紙紛が反射板に積もって反射率が落ちるため出力強度が変動してしまうという欠点がある。その結果用紙の検出の精度が落ちてしまいジャムになってしまう。
【０００４】
反射型光学式検知センサの発光部の特性劣化における感度低下に対しては、主電源投入時または画像形成装置の自動調整中、またはコピージョブが始まる直前、直後に反射型光学紙検知センサの光量を調整し、出力電圧を一定にする手段が用いられている。または、この他に印刷枚数をカウントし一定のカウント数に達したときに反射型光学紙検知センサの光量調整を行う手段が用いられているものがある（例えば、特許文献１，２参照。）。
【特許文献１】特開２００３−２６７５８９号公報
【特許文献２】特開２００３−１０４５８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
反射型光学式検知センサの発光部の特性劣化における感度低下の対策として、発光素子への電流量を上げて高輝度にして調整する解決法がとられていた。しかしながら、紙紛の積もる量が多くなっていくと紙と紙紛との反射率の差が減少してしまい発光素子を高輝度にしても記録用紙の有無に対するダイナミックレンジは大きく取れない。また、電流値を上げることは寿命の低減につながってしまう。その結果、用紙の検出精度が下がってしまい、ジャム誤検知の原因となってしまう。
【０００６】
従って、本発明の目的は、記録用紙に対して上下可動式のプリズムを用いた反射型光学式検知センサの構成において、搬送される用紙に定期的にプリズムを接触させ紙紛を取り除くことを可能とする画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、このような目的を達成するために用紙を搬送する搬送部材及び搬送路と、該搬送路の用紙の有無を検知する発光素子と受光素子とを有する反射型光学式紙検知センサと、その反射型光学紙検知センサに対向するプリズムを用紙に対して上下させる機構を有し、プリズムを用紙に対して上下させ記録用紙と接触させ溜まった紙紛をクリーニングすることを特徴とする。
【０００８】
また、クリーニングするタイミングは画像形成装置の自己メンテナンス時に行うことを特徴とする。
【０００９】
または、反射型光学紙検知センサの光量調整モード時に光量を調整するために発光素子に流す電流量がある一定値以上に達した場合クリーニングを行うことを特徴とする。
【００１０】
または、画像形成装置に備わるカウンターチャージ用カウンタのカウンタ値が一定枚数ごとに達した場合にクリーニングを行うことを特徴とする。
【００１１】
または反射型光学式紙検知センサが記録用紙の通過を検知するごとにカウントアップする専用カウンタを用意し、そのカウンタ値が一定枚数ごとに達した場合クリーニングを行うことを特徴とする。
【００１２】
それぞれのクリーニングのタイミングは単独でも組み合わせてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、反射型光学紙検知センサと対向する記録用紙に対して垂直方向に上下に可動なプリズムを有する画像形成装置において、反射型光学紙検知センサの反射板を定期的に用紙に接触させることで紙紛を取り除けるため、紙紛による反射型光学紙検知センサの紙誤検知を防ぎ精度を保つことができ、安定した用紙搬送が行える画像形成装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００１５】
図１は実施の形態における画像形成装置の構成を示す図である。この画像形成装置は、自動原稿給送装置１２が搭載されている本体画像入力部１１、画像形成装置本体１０、折り装置４０およびフィニッシャ５０から構成される。また、画像形成装置本体１０は、用紙の有無を検知することができる反射型光学紙検知センサを具備する給紙部が配置され、該反射型光学紙検知センサは記録用紙面に垂直に上下できる機能を有している。
【００１６】
画像入力時には、本体画像入力部１１にセットされた原稿は自動原稿給送装置１２により所定位置に搬送されイメージセンサ２６で画像がスキャンされる。スキャンされた画像は電気信号として変換されデジタルデータとなる。画像データは図示しない画像信号制御部（画像処理回路）において所定の処理が施された後一度画像メモリに格納される。読み取り後、外部の排紙トレイ１２ｂに向けて原稿を排出する。
【００１７】
画像出力時は、本体画像出力部１０で、入力された画像データに基づき、レーザ光を出力しポリゴンミラー２７によって走査しながら、レンズ２８，２９およびミラー３０を介して感光ドラム３１上に照射する。
【００１８】
感光ドラム３１には、走査されたレーザ光に応じた静電潜像が形成され、現像器３３から供給されるトナーを載せ、レーザ光の照射開始と同期したタイミングで、各カセット３４，３５，３６，３７、手差給紙部３８または両面搬送パスから給紙された用紙に転写ローラ３９で転写し、定着部３２でトナーを用紙上に定着させる。定着部３２を通過した用紙は、画像形成装置本体１０から外部（折り装置４０またはフィニッシャ５０）に向けて排出される。
【００１９】
ここで、画像形成装置の像担持体として感光ドラムを用いたが、感光ベルトで有っても構わない。
【００２０】
次に本発明の主要部分である記録用紙給紙系について説明する。図２は図１の給紙部３６，３７と現像機直前までの記録用紙搬送路の拡大図である。給紙部３６には給紙ローラ２０４、給紙クラッチ２０７、引き抜きローラ２０５、引き抜きクラッチ２０６、ピックアップソレノイド２０８、ピックアップローラ２０９を有し、また用紙搬送路２２１、反射型光学式紙検知センサ２０２，２０３を有する給紙ユニット２０１が装着されている。給紙部３７に関しても同様な給紙ユニット２１１が装着されている。
【００２１】
給紙方法は、まずピックアップソレノイド２０８をオフして、ピックアップローラ２０９を下げて、記録用紙２１０に押し当てる。そして、ピックアップローラ２０９を回転させて、給紙を開始する。そして、給紙モーターをオンして、給紙クラッチ２０７はコントローラーから送られる給紙タイミング信号によって、給紙ローラ２０４に給紙モーターの動力を伝える。このとき、記録用紙２１０は給紙ローラ２０４と２枚目の紙との摩擦力の差により一枚ごとに給紙され、反射型光学式紙検知センサ２０２がオンからオフになり紙有り検知をする。更に、引き抜きローラ２０５に向かって、用紙搬送路２２１へ用紙が搬送される。ピックアップソレノイド２０８は反射型光学式紙検知センサ２０２がオフしてから一定時間後のタイミングでオンし、ピックアップローラ２０９を上にあげ、続けて２枚目以降が給紙されないようにする。給紙クラッチ２０７は反射型光学式紙検知センサ２０２及びセンサ反射型光学式紙検知２０３の検知信号によって、一定のタイミングでオフする。また、反射型光学式紙検知センサ２０２の先には給紙ローラ２０４を経由して反射型光学式紙検知センサ２０３があり、両センサ２０２、２０３で用紙の有無を検出することにより、連続給紙時のタイミングを検知すると同時にジャム等の検知手段として使われている。１枚目の給紙動作が完了するとピックアップソレノイド２０８はオフし、再びピックアップローラ２０９を下げて次の用紙の給紙に備える。２枚目以降の給紙時は再び給紙クラッチ２０７をオンし、同様の動作を行う。また、図中２３０と２３２はそれぞれ用紙収納部である用紙カセット２４０，２５０内部の用紙の残量及び有無を検知する用紙有無検知センサであり、このセンサにて用紙無しが検知されると操作パネル等を通じてオペレータに用紙の補給を促す。
【００２２】
本発明に用いられている光学式紙検知センサを詳しく説明する。図３は光学式紙検知センサの断面構成図で、図３（ａ）は紙無し時、図３（ｂ）は紙有り時の構成図である。本実施例で用いられている光学式紙検知機構は反射型のセンサであり、反射板としてプリズムを用いているが、反射板がミラーの場合も同じである。反射型光学紙検知センサは発光素子３０２、受光素子３０３が積載されており、発光素子３０２と受光素子３０３は反射型光学式紙センサの筐体３０１で覆われている。センサ基盤に水平に対向してミラーまたはプリズムの反射板が設置されており、紙無し時には発光素子から発した光はプリズムに反射し受光素子で反射板からの反射光が検知される。一方、紙有り時には発光素子からの光が記録用紙によって遮られ記録用紙の反射率がプリズムなどの反射板よりも低いため受光素子の出力が低くなる。このような受光強度の差による出力の変化を、閾値を設けて２値化することにより、記録用紙の有無を判別する。
【００２３】
図４は本発明の実施形態における画像形成装置の用紙の給紙搬送に関する制御システムのブロック図である。ＣＰＵ４０１は給紙ユニットや用紙カセット内のクラッチやソレノイド４０８や給紙モータ４０７等の動作制御や反射型光学式センサ２０２，２０３，２３２，２３３の出力電流測定や制御を行っている。またプリズムを駆動させるタイミングを制御している。給紙モータ４０７やクラッチ、ソレノイド等はモータ、クラッチ駆動回路を介して駆動を行う。また、プリズムを駆動する駆動装置４１０はプリズム駆動回路４０９を介して駆動させる。カウンタ４０２は後に述べる実施例４で用いる。反射型光学式センサ２０２，２０３，２３２，２３３がオンからオフになって用紙を検出した回数をカウントする。ＲＯＭ４０２は紙紛がプリズム上に溜まりセンサの感度が低下する時の印刷枚数をあらかじめ算出した一定の値が設定されており、カウンタ４０２の数値が設定値と同じになったときに反射型光学式紙検知センサのクリーニングを行うようにする。
【００２４】
ここで、プリズムの上に堆積した紙紛をクリーニングする方法を説明する。図３（ｃ）はプリズムをクリーニングする方法を示す。普段は紙先端を検知している。ある瞬間に反射型光センサとプリズムの間に用紙の有無を検知し、その直後にプリズムを用紙と垂直に上下させる機構によりプリズムを用紙と接触する程度に押し上げる。そして、ある一定時間プリズムを紙に押し当ててプリズムの上に積もっていた紙紛を用紙の通過により取り去ることでクリーニングを行う。そして次の用紙が搬送されてプリズムと用紙先端が接触しジャムの原因とならないように、初めの用紙先端が反射型光センサとプリズムの間を通過する前にプリズムを通常の位置に戻す。プリズムを用紙と接触させている時間は給紙トレイにセットされた用紙の副操作方向の長さと用紙搬送速度から計算し用紙通過時間から反射型光センサの反応速度とプリズムを押し上げるために要する時間を引いた時間とする。ここで、プリズムを用紙面に対して垂直に移動する駆動装置４１０の手段は、ソレノイドやモータなどが考えられるが、動作可能であれば限定する必要はない。ここで、用紙が毎回搬送されるたびにプリズムを用紙に押し当てていては、プリズムが用紙との摩擦で劣化が早く進むため、あるタイミングで用紙に接触させる。反射型光学紙検知センサのクリーニングのタイミングを決定する仕方を説明する。
【実施例１】
【００２５】
図５は画像形成装置の自己メンテナンス時に反射型光学紙検知センサをクリーニングするフローチャートである。コピー開始されると給紙モータと給紙クラッチがＯＮされる（Ｓ２，Ｓ３）。自己メンテナンスモードに移行すると（Ｓ４）給紙動作が停止し（Ｓ５）自己メンテナンスが行われる（Ｓ６）。自己メンテナンスが終了（Ｓ７）すると自己メンテナンスモード中に給紙モータと給紙クラッチがＯＮされ（Ｓ８，Ｓ９）用紙が一枚給紙される。そして反射型光学紙検知センサで用紙の有無を確かめて（Ｓ１０）用紙がある場合、プリズムを用紙面に対して垂直に近づく方向に移動させ用紙が通過している間のみプリズムを用紙に接触させクリーニングを行う（Ｓ１１，Ｓ１２）。その後この用紙は排紙されるが、ここでは画像形成装置の使用者の目的とする印刷画像は印字されず、白紙、またはテスト用紙であることを使用者に分かるように「クリーニング中」などのテスト表示を印字した後排紙し、また表示部には注意を促す表示をする。
【実施例２】
【００２６】
図６は反射型光学紙検知センサの調光（光量調整）時にクリーニングを行うシーケンスである。電源がＯＮした直後反射型光学紙検知センサの発光素子の電流量を変化させ調光を行う（Ｓ１０２）。調光の時の電流量を記録しておく。その後画像形成装置の使用者がコピージョブを行ったときなどコピーが開始された時に給紙モータと給紙クラッチがＯＮとなり（Ｓ１０４，Ｓ１０５）、調光字に測定した電流量があらかじめ設定された値以上でなければ通常に印刷のシーケンスを実行していき給紙クラッチ、給紙モータをＯＦＦにして給紙を終わる（Ｓ１１０，Ｓ１１１）。しかし、電流量が設定値を超えた場合（Ｓ１０６）、反射型光学紙検知センサで用紙の有無を確認した後、プリズムを用紙面に対して垂直に近づく方向に移動させ用紙が通過している間のみプリズムを用紙に接触させクリーニングを行う（Ｓ１０８，Ｓ１０９）。これをコピージョブが終了するまで繰り返す。
【実施例３】
【００２７】
図７は用紙の印刷枚数でクリーニングのタイミングを決定する手段で、カウンターチャージ用のカウンタの値がＲＯＭ４０３にあらかじめ設定してある、ある一定数ごとにクリーニングを行うシーケンスである。コピー開始されて給紙モータと給紙クラッチをＯＮ（Ｓ２０２，Ｓ２０３）にした瞬間カウンターチャージ用カウンタの値を＋１にし（Ｓ２０４）、そのときの値があらかじめ設定した枚数毎に一致した場合（Ｓ２０５）反射型光学紙検知センサで用紙の有無を判断し（Ｓ２０６）、用紙有りの場合前記時間のみプリズムを用紙面に垂直に接触させクリーニングを行う（Ｓ２０７，Ｓ２０８）。
【実施例４】
【００２８】
図８はクリーニングを行うタイミングを決定するための印刷枚数をカウントするカウンタ４０２をカウンターチャージ用カウンタと別に用意した場合のシーケンスである。シーケンスの詳細は実施例３とほぼ同様であり、ＲＯＭ４０３にあらかじめ設定された値とカウンタ４０２が一致したときにクリーニングを行う。クリーニングを終えたときにカウンタをクリアするシーケンス（Ｓ３０９）を用意してある。一度クリーニングするとカウンタは０となり、またカウンタが一定値に達した時にクリーニングをする。カウンターチャージ用カウンタと独立したカウンタを用意することでサービスメンテナンスなどで反射型光学素子を取り替えたときなどに印刷枚数の実績をソフトウエア的に消去するなどしてカウントをリセットできる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】画像形成装置の給紙部分の拡大図である。
【図３】本発明に係る反射型光学紙検知センサの概略構成図である。
【図４】本発明の実施形態のブロック図である。
【図５】本発明の実施例１を示す図である。
【図６】本発明の実施例２を示す図である。
【図７】本発明の実施例３を示す図である。
【図８】本発明の実施例４を示す図である。
【符号の説明】
【００３０】
１０  画像形成装置本体
１１  本体画像入力部
１２  自動原稿給送装置
１２ｂ  排紙トレイ
２６  イメージセンサ
２７  ポリゴンミラー
２８，２９  レンズ
３０  ミラー
３１  感光ドラム
３３  現像器
３４，３５，３６，３７  給紙部
２０１，２１１  給紙ユニット
２０２，２１２，２０３，２１３  反射型光学紙検知センサ
２０４，２１４  給紙ローラ
２０５，２１５  引き抜きローラ
２０６，２１６  引き抜きクラッチ
２０７，２１７  給紙クラッチ
２０８，２１８  ピックアップソレノイド
２０９，２１９  ピックアップローラ
２１０，２２０  記録用紙
２２１  紙搬送路
３０１  反射型光学紙検知センサ
３０２  発光素子
３０３  受光素子
３０４  プリズム
３０５  記録用紙
４０１  ＣＰＵ
４０２  カウンタ
４０３  ＲＯＭ
４０５  センサドライバ
４０６  モータ、クラッチ回路
４０７  給紙モータ
４０８  クラッチ、ソレノイド
４０９  プリズム駆動回路
４１０  プリズム駆動回路
【図１】
2007076852.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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