(57)【要約】      （修正有）【課題】シート後端がセンサフラグを通過してから実際に検知センサが反応するまでの時間を短縮するセンサ検知機構等を提供する。【解決手段】シート検知状態と、シート非検知状態とに動作可能な検知センサＳと、搬送されるシートに当接して移動する検知フラグＦと、前記検知センサＳを動作させる動作フラグ２とを有するセンサフラグＦとを有し、シート後端がセンサフラグＦを通過したときに前記センサフラグＦが検知センサＳを動作させるときの移動量が小さくなるようにする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート検知状態と、シート非検知状態とに動作可能な検知センサと、
搬送されるシートに当接して移動する検知フラグ及び前記検知センサを動作させる動作フラグを有するセンサフラグと、
を有し、
前記センサフラグは、
前記検知フラグが搬送されるシートに押圧されないときに第１の位置にあって前記動作フラグが前記検知センサを非検知状態にさせる第１の状態と、
前記検知フラグが搬送されるシートの先端により押圧されて前記第１の位置から第２の位置に移動することで前記動作フラグが移動して前記検知センサを検知状態にさせる第２の状態と、
前記検知フラグが搬送されるシートの面により押圧されて前記第２の位置から第３の位置に移動し、前記動作フラグが前記検知センサを検知状態にさせる位置にある第３の状態と、
前記検知フラグが搬送されるシートによる押圧がなくなったときに前記第３の位置から第４の位置に移動することで前記動作フラグが移動して前記検知センサを非検知状態にさせる第４の状態と、
に変位可能であり、
前記センサフラグが前記第２の状態から前記第３の状態に変位するときの前記検知フラグの移動量よりも、前記センサフラグが前記第３の状態から前記第４の状態に変位するときの前記動作フラグの移動量が小さいことを特徴とするシート検知装置。
【請求項２】
前記センサフラグが前記第２の状態から前記第３の状態に変位するとき、検知フラグの移動量よりも動作フラグの移動量が小さいことを特徴とする請求項１記載のシート検知装置。
【請求項３】
前記検知フラグと前記動作フラグは軸を中心に独立して回動可能に設けられ、かつ、第１付勢手段の付勢力により付勢された状態で回動可能であり、
前記動作フラグは、前記センサフラグが前記第１の状態のときに第１規制部に当接し、前記センサフラグが前記第２及び第３の状態のときに第２規制部に当接し、かつ、前記第１付勢手段の付勢力よりも弱く設定された第２付勢手段の付勢力により前記第２規制部から第１規制部へ向かう方向に付勢されていることを特徴とする請求項２に記載のシート検知装置。
【請求項４】
前記センサフラグが前記第２の状態から前記第３の状態に変位するときに、前記動作フラグは前記検知フラグと一体的に移動し、前記検知センサが前記動作フラグに押圧されて移動することを特徴とする請求項１記載のシート検知装置。
【請求項５】
前記検知フラグと前記動作フラグは軸を中心に一体的に回動可能に設けられ、かつ、付勢手段の付勢力により前記センサフラグを前記第３の状態から前記第４の状態に変位させる方向に付勢され、
前記動作フラグは、前記センサフラグが前記第１の状態にあるときに前記検知センサを第１のセンサ位置に移動させるように押圧し、前記センサフラグが前記第３の状態にあるときに前記検知センサを前記第１のセンサ位置から第２のセンサ位置に移動させるように押圧することを特徴とする請求項４記載のシート検知装置。
【請求項６】
積載されたシートを１枚ずつ分離して給送するシート給送装置において、
給送されたシートを検知するための請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のシート検知装置を有し、
前記検知センサの信号に応じてシートを給送することを特徴とするシート給送装置。
【請求項７】
シートを給送して画像を形成する画像形成装置において、
給送されたシートを検知するための請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のシート検知装置を有し、
前記検知センサの信号に応じて搬送されるシートに画像を形成する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、搬送されるシートの搬送状態を検知するシート検知装置及びこれを用いたシート給送装置並びに画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シートの搬送状態を検知するシート検知装置は、複写機やレーザプリンタ等の画像形成装置のシート搬送制御に用いられてきた。画像形成プロセスを用いた画像形成装置において、装置内に給送されたシートに画像転写部にて目的の画像情報に対応した未定着画像を転写し、そのシートに対して加熱と加圧を行うことで画像が定着されて画像形成物として出力している。
【０００３】
シート搬送の際にはシート検知装置によりシートの先端を検知することで像担持体への転写画像の書き出しタイミングを決定し、画像転写部でシートへ転写された画像のシート先端からの位置を一定に保つよう制御される。また、給送するシートの間隔を一定に保つために、次のシートを給送する際には前のシートの後端がシート検知装置によって検知され、規定時間経過後に次シートの給送を行うよう制御されている。
【０００４】
そして、従来の画像形成装置の搬送路には搬送されるシートの先端と後端を検知する手段としてフラグ式のセンサが設けられている。これは回動式の可動部材をシートが倒すことによってシートの先端が所定の位置に到達したこと、及び後端が所定の位置を通過したことを検知している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−５９５８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の画像形成装置において生産性を更に向上させることが望まれており、全体的な搬送速度を変えずに行うためにはシートの給送間隔を縮める必要がある。
【０００７】
しかしながら、シート先端と後端を検知する一般的なシート検知装置としてはシートに当接して回動する検知フラグと、センサを遮蔽して動作させる動作フラグからなり、両者が一体となってセンサフラグを構成している。このようなセンサフラグの場合、搬送されるシート先端が検知フラグに当接してセンサフラグを回動させる回動量がセンサのオン/オフの切り替えに必要な回動量に対して過多となる。
【０００８】
このため、搬送されるシート後端が実際にセンサフラグ位置を通過してから、センサフラグが回動して動作フラグがセンサを動作させる位置まで戻るのに余分な時間が必要となり、シートの給送間隔を短縮させる障害となっていた。なお、シート後端がセンサフラグの位置を通過してからセンサフラグの戻り時間の遅れを予め予測して補正することも可能であるが、その場合はシートの種類や公差のバラツキを考慮しなければならないため、給送間隔の確実性に劣るものであった。
【０００９】
本発明は、以上のような背景に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、シート後端がセンサフラグを通過してから実際に検知センサが反応するまでの時間を短縮することにより、シートの給送間隔を短縮することを可能としたセンサ検知機構及びこれを用いたシート給送装置、画像形成装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するための本発明に係る代表的な構成は、シート検知状態と、シート非検知状態とに動作可能な検知センサと、搬送されるシートに当接して移動する検知フラグ及び前記検知センサを動作させる動作フラグを有するセンサフラグと、を有し、前記センサフラグは、前記検知フラグが搬送されるシートに押圧されないときに第１の位置にあって前記動作フラグが前記検知センサを非検知状態にさせる第１の状態と、前記検知フラグが搬送されるシートの先端により押圧されて前記第１の位置から第２の位置に移動することで前記動作フラグが移動して前記検知センサを検知状態にさせる第２の状態と、前記検知フラグが搬送されるシートの面により押圧されて前記第２の位置から第３の位置に移動し、前記動作フラグが前記検知センサを検知状態にさせる位置にある第３の状態と、前記検知フラグが搬送されるシートによる押圧がなくなったときに前記第３の位置から第４の位置に移動することで前記動作フラグが移動して前記検知センサを非検知状態にさせる第４の状態と、に変位可能であり、前記センサフラグが前記第２の状態から前記第３の状態に変位するときの前記検知フラグの移動量よりも、前記センサフラグが前記第３の状態から前記第４の状態に変位するときの前記動作フラグの移動量が小さいことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明にあっては、搬送されるシートの先端がセンサフラグを押圧してこれを検知センサが検知したときから検知フラグがシート面によって押圧されて回動する回動量よりも、シート後端がセンサフラグを通過することでシートによる押圧がなくなってから動作フラグが移動して検知センサがこれを検知するまでの動作フラグの移動量が小さい。このため、シート後端がセンサフラグを通過してから実際に検知センサが反応するまでの時間を短縮することができる。これにより、シートの給送間隔を短縮することを可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態である画像形成装置の略断面図である。
【図２】第１実施形態におけるシート検知装置の斜視図である。
【図３】第１実施形態における搬送されるシートとシート検知装置のセンサフラグの動作説明図である。
【図４】第２実施形態におけるシート検知装置の斜視図である。
【図５】第２実施形態における搬送されるシートとシート検知装置のセンサフラグの動作説明図である。
【図６】第２実施形態における搬送されるシートとシート検知装置のセンサフラグの動作説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に本発明の一実施形態に係るシート検知装置及びこれを用いたシート搬送装置、画像形成装置について図面を参照して説明する。
【００１４】
〔第１実施形態〕
図１乃至図３を参照して第１実施形態のシート検知装置について説明する。なお、図１は画像形成装置としてのプリンタの概略断面図であり、図２はシート検知装置の斜視説明図、図３はシート検知装置の動作説明図である。
【００１５】
＜シート給送装置を備えた画像形成装置の全体構成＞
まず、シート検知装置を用いる画像形成装置の全体構成を画像形成動作とともに説明する。
【００１６】
図１に示すように、画像形成装置の本体枠内にはプロセスカートリッジ２２が着脱可能に配置されている。プロセスカートリッジ２２には、有機感光体等の感光面を有する感光体ドラム２３が回転自由に配置され、感光体ドラム２３に対向して転写手段としての転写ローラ１８が感光体ドラム２３に押圧しながら回転するように設けられている。そして露光手段としてのレーザスキャナユニット１３による目的の画像情報の露光を受けることで、感光体ドラム２３の感光面に目的の画像情報の静電潜像が形成される。その潜像が現像装置によりトナー画像として現像される。
【００１７】
プリンタ本体の下方部にはシートＰを転写部に給送するシート給送装置が設けられている。具体的には、シートＰを積載するための給送トレイ１４が備えられ、給送部には給送トレイ１４内からシートＰを取り出す給送ローラ１５と、取り出されるシートＰを１枚ずつに分離する分離パッド１６を備えている。プリンタ内部にはシート搬送経路が形成され、このシート搬送経路上には前記給送部よりもシートＰの搬送方向下流側に、給送されたシートＰを搬送するための搬送ローラ対１７、転写手段としての転写ローラ１８、転写された画像をシートＰに定着させるための定着ローラ１９と加圧ローラ２０、定着後のシートＰを排出部へ搬送する排出ローラ対２１が備えられている。
【００１８】
また、搬送ローラ対１７と転写ローラ１８との間のシート搬送経路には、シート検知装置Ａが設けられている。このシート検知装置Ａのオン、オフ信号により、給送されるシートＰの先端が所定の位置に到達したこと及びシートＰの後端が所定の位置を通過したことを検知し、シートの連続給送タイミングを制御している。
【００１９】
＜シート検知装置＞
次にシート検知装置Ａについて説明する。本実施形態のシート検知装置Ａは、図２に示すように、シートの有無を検知するためにオン（シート検知状態）、オフ（シート非検知状態）する検知センサＳと、搬送されるシートに当接して回動する検知フラグと、前記検知センサを動作させる動作フラグとを有するセンサフラグＦとを備えている。
【００２０】
検知センサＳにフォトインタラプタを使用している。また、センサフラグＦはシートの搬送路に突出して給送されるシートにより押圧されて回動可能な検知フラグ１と、検知センサＳの光路を遮蔽解除、遮蔽することで該センサＳをオン、オフさせる動作フラグ２とが軸７を中心に回動可能に設けられている。そして、検知フラグ１と動作フラグ２は別部材で構成され、軸７に対して独立して回動可能に取り付けられている。
【００２１】
軸７には第１付勢手段となるネジリコイルばねで構成した第１フラグばね５が取り付けられ、検知フラグ１と動作フラグ２との位相差（角度）が所定以下になると付勢力を発生するように、一方の端部が検知フラグ１に係止され、他方の端部が動作フラグ２に係止されている。なお、この第１フラグばね５の付勢力は、給送されるシートが検知フラグ１を押圧するときの押圧力よりも弱く設定されている。
【００２２】
また、前記動作フラグ２の回動領域の所定位置には第１規制部３と第２規制部４が装置本体内に固定して設けられている。したがって、動作フラグ２は規制部３と規制部４の間で回動可能となっている。そして、第２付勢手段となるネジリコイルばねで構成した第２フラグばね６が軸７に取り付けられ、一方の端部が第２規制部４に係止されるとともに他方の端部が動作フラグ２に係止されている。よって、動作フラグ２は前記フラグばね６によって第２規制部４から第１規制部３に向かう方向（図２の時計回り方向）に付勢され、シートによる押圧がない状態では第１規制部３に当接している。また、この第２フラグばね６の付勢力は第１フラグばね５の付勢力より弱く設定されている。
【００２３】
なお、本実施形態においては２つのフラグ１，２が同軸上を回動自由に設けるようにしたが、回動中心が同軸でなくてもよい。
【００２４】
次に本実施形態のセンサフラグＦの回動と、これを検知する検知センサＳとの関係について、給送されるシートを検知する動作との関連で説明する。
【００２５】
センサフラグＦの位置にシートＰが存在していない自由状態時において、シート検知装置Ａは、図３（ａ）に示す位置関係を初期の待機位置としている。この状態において動作フラグ２はフラグばね６により付勢され規制部３に突き当たって検知センサＳの光路を遮蔽し、検知センサＳをオフしている。検知フラグ１はフラグ先端がシート搬送路２４より突出した状態で動作フラグ２に係止されている。このときの検知フラグ１の位置が第１の位置であり、このときのセンサフラグＦの状態が第１の状態である。
【００２６】
給送ローラ１５の回転により給送トレイ１４からシートＰが給送され、シート先端が搬送ローラ対１７を抜けるとシート搬送路２４より突出した検知フラグ１に到達する。更にシートＰが搬送されると、図３（ｂ）に示すように、シート先端が検知フラグ１を押圧してこれを押し上げる。これにより、第１フラグばね５の付勢力により第２フラグばね６のみ変形し、検知フラグ１と動作フラグ２が一体となって回動する。動作フラグ２の回動により検知センサＳの光路が遮蔽解除されて検知センサＳがオンし、シートＰ先端が所定の位置に到達したことが検知される。このときの検知フラグ１の位置が第２の位置であり、このときのセンサフラグＦの状態が第２の状態である。
【００２７】
図３（ｂ）の状態から更にシート搬送が進むと、図３（ｃ）に示すように、動作フラグ２が規制部４に係止されるまで検知フラグ１と動作フラグ２は一体に回動する。そして、シート先端が検知フラグ１を抜けてシートＰが面で検知フラグ１を押圧するようになると、図３（ｄ）に示すように、フラグばね５が変形して検知フラグ１と動作フラグ２の位相差が小さくなる。このとき動作フラグ２は検知センサＳの光路を遮蔽解除している。このときの検知フラグ１の位置が第３の位置であり、このときのセンサフラグＦの状態が第３の状態である。
【００２８】
シートＰの後端が検知フラグ１を抜けると、第１フラグばね５と第２フラグばね６の付勢力により検知フラグ１と動作フラグ２が再び初期位置に移動を開始する。そして、図３（ｅ）に示すように、動作フラグ２が検知センサＳの光路を遮蔽して検知センサＳがオフする位置まで回動すると、シートＰの後端がセンサフラグ位置を抜けたことを検知センサＳが検知する。このときの検知フラグ１の位置が第４の位置であり、このときのセンサフラグＦの状態が第４の状態である。この状態になると次のシートＰが給送開始される。そして、動作フラグ２は規制部３に係止され、検知フラグ１は動作フラグ２に係止されて待機位置、すなわち第１の状態に戻る。
【００２９】
このようにシート検知装置ＡのセンサフラグＦの構成を検知フラグ１と動作フラグ２を別体構成とし、シートの通過状態に応じて前述した各状態に変位可能に構成した。そして、センサフラグＦが前記第２の状態から第３の状態に変位するとき、検知フラグ１の移動量よりも動作フラグ２の移動量が小さくなるように構成した。
【００３０】
このため、シートがセンサフラグＦを通過したことを検知する動作、すなわちセンサフラグＦが前記第３の状態から第４の状態に変位するときの動作フラグ２の移動量はセンサフラグＦが前記第２の状態から第３の状態に変位するときの検知フラグ８ａの移動量よりも小さい移動量とすることができる。これにより、シート後端がセンサフラグＦを抜けてから実際に検知センサＳが反応するまでの時間が短縮され、それによりシートの給送間隔を短縮することが可能となる。
【００３１】
〔第２実施形態〕
次に第２実施形態に係る装置について図４乃至図６を参照して説明する。なお、本実施形態の装置の基本構成は前述した実施形態と同一であるため重複する説明は省略し、ここでは本実施形態の特徴となる構成について説明する。また、前述した実施形態と同一機能を有する部材には同一符号を付す。
【００３２】
図４は第２実施形態に係るシート検知装置Ｂの斜視図を示す。このシート検知装置Ｂも第１実施形態と同様に搬送ローラ対１７の搬送方向下流側に設置され、シートＰの先端が所定の位置に到達したこと及びシートＰの後端が所定の位置を通過したことを検知する。
【００３３】
本実施形態のセンサフラグＦは検知フラグ８ａと動作フラグ８ｂが一体となり、両フラグ８ａ，８ｂが軸７を中心に一体的に回動可能に設けられている。
【００３４】
検知センサＳは第１実施形態と同様にフォトインタラプタを使用しているが、本実施形態の検知センサＳには動作フラグ８ｂの回動により、図５（ｄ）に示すように、遮蔽解除状態で動作フラグ８ｂが係止する突当部９と、図５（ａ）に示すように、遮蔽状態で動作フラグ８ｂと係止する突当部１０が一体に形成されている。
【００３５】
また、軸７には付勢手段となるネジリコイルばねで構成したフラグばね１１が取り付けられ、一方の端部が動作フラグ８ｂに係止され、他方の端部がシート搬送路２４から突出した係止部２５に係止されている。なお、このフラグばね１１の付勢力は、給送されるシートが検知フラグ８ａを押圧するときの押圧力よりも弱く設定されている。このフラグばね１１の付勢力により、センサフラグＦは突当部１０の方向に回動自由に付勢されている。
【００３６】
また、検知センサＳは圧縮ばねであるトグルばね１２により付勢されており、不図示の突き当て部まで略水平方向に移動可能に構成されている。尚、フラグばね１１の付勢力はトグルばね１２の略水平方向の付勢力より十分強く設定されている。
【００３７】
次に本実施形態のセンサフラグＦの回動と、これを検知する検知センサＳとの関係について、給送されるシートを検知する動作との関連で説明する。
【００３８】
シートＰが存在していない自由状態時において、シート検知装置Ｂは図５（ａ）のような位置関係を初期の待機位置としている。この状態において検知センサＳはトグルばね１２により矢印方向へ力ｆで付勢され不図示の突当部に係止されている。このときセンサフラグＦはフラグばね１１により付勢され、動作フラグ８ｂが突当部１０に突き当たって検知センサＳの光路を遮蔽している。また、検知フラグ８ａ先端はシート搬送路２４より突出している。このときのセンサフラグＦの状態が第１の状態であり、検知フラグ８ａの位置が第１の位置であり、検知センサＳの位置が第１のセンサ位置である。
【００３９】
給送ローラ１５の回転により給送トレイ１４からシートＰが給送され、シート先端が搬送ローラ対１７を抜けるとシート搬送路２４より突出したフラグ８に到達する。更にシートＰが搬送されると、図５（ｂ）に示すように、シート先端が検知フラグ８ａを押圧してこれを押し上げる。これにより、動作フラグ８ｂが一体的に回動して検知センサＳの光路が遮蔽解除され、シートＰの先端が所定の位置に到達したことが検知される。このときのセンサフラグＦの状態が第２の状態であり、検知フラグ８ａの位置が第２の位置である。そして、このとき検知センサＳの位置は第１のセンサ位置のままである。
【００４０】
図５（ｂ）の状態から更にシート搬送が進むと、図５（ｃ）に示すように、動作フラグ８ｂが突当部９に当接し、この動作フラグ８ｂの回動により検知センサＳが力ｆと逆方向の付勢力を受けて略水平移動する。そして、シート先端が検知フラグ８ａを抜けてシートＰが面で検知フラグ８ａを押圧するようになると、図５（ｄ）に示すように、検知センサＳはトグルばね１２により、図５（ｃ）と逆方向の力ｆを受け、光路が遮蔽解除の状態を維持したまま不図示の突き当て部に係止される。このときのセンサフラグＦの状態が第３の状態であり、検知フラグ８ａの位置が第３の位置である。そして、このとき検知センサＳの位置は第２のセンサ位置に移動している。
【００４１】
シートＰの後端が検知フラグ８ａを抜けると、フラグばね１１の付勢力によりセンサフラグＦは再び初期位置に移動開始する。そして、図６（ｅ）に示すように、動作フラグ８ｂが検知センサＳの光路を遮蔽する位置まで回動すると、シートＰの後端が所定の位置を抜けたことが検知され、次のシートＰが給送開始となる。このときのセンサフラグＦの状態が第４の状態であり、検知フラグ８ａの位置が第４の位置である。そして、このとき検知センサＳの位置は第２のセンサ位置のままである。
【００４２】
そして、図６（ｆ）に示すように、動作フラグ８ｂが突当部１０に当接し、フラグばね１１の付勢力により検知センサＳが力ｆと逆方向の力を受けると、検知センサＳは動作フラグ８ｂと共に移動して再び第１のセンサ位置に戻って待機状態となる。
【００４３】
本実施形態にあってはシート検知装置ＡのセンサフラグＦの構成を検知フラグ１と動作フラグ２が一体的に移動する構成とし、センサフラグＦの移動に応じて検知センサＳが移動するように構成した。
【００４４】
このため、シートがセンサフラグＦを通過したことを検知する動作、すなわちセンサフラグＦが前記第３の状態から第４の状態に変位するときの動作フラグ２の移動量はセンサフラグＦが前記第２の状態から第３の状態に変位するときの検知フラグ８ａの移動量よりも小さい移動量となる。これにより、シート後端がセンサフラグＦを抜けてから実際に検知センサＳが反応するまでの時間が短縮され、それによりシートの給送間隔を短縮することが可能となる。
〔他の実施形態〕
なお、前述した実施形態では検知センサＳは動作フラグによって光路が遮蔽されるとオンしてシートを検知し、光路が遮蔽解除されるとオフしてシート非検知となるように動作した。しかし、前記オン、オフは逆に動作するものであってもよい。
また、前述した実施形態ではシート検知装置を搬送ローラ対１７と転写ローラ１８の間に配置したが、このシート検知装置はシート搬送路の他の位置に配置し、その位置でのシート搬送状態を検知するようにすることも当然可能である。
【符号の説明】
【００４５】
Ａ    …シート検知装置
Ｂ    …シート検知装置
Ｆ    …センサフラグ
Ｐ    …シート
Ｓ    …検知センサ
１    …検知フラグ
２    …動作フラグ
３    …第１規制部
４    …第２規制部
５    …第１フラグばね
６    …第２フラグばね
７    …軸
８ａ  …検知フラグ
８ｂ  …動作フラグ
９    …突当部
１０  …突当部
１１  …フラグばね
１２  …トグルばね
１３  …レーザスキャナユニット
１４  …給送トレイ
１５  …給送ローラ
１６  …分離パッド
１７  …搬送ローラ対
１８  …転写ローラ
１９  …定着ローラ
２０  …加圧ローラ
２１  …排出ローラ対
２２  …プロセスカートリッジ
２３  …感光体ドラム
２４  …シート搬送路
２５  …係止部
【図１】
2013052932.tif 000003
【図２】
2013052932.tif 000004
【図３】
2013052932.tif 000005
【図４】
2013052932.tif 000006
【図５】
2013052932.tif 000007
【図６】
2013052932.tif 000008