(57)【要約】【課題】配置の制約を受けず、かつ搬送体へのダメージを低減しつつ搬送状態を検知する。【解決手段】光路が遮蔽されることにより信号がＯＮ又はＯＦＦに切り替わるフォトインタラプタ１２と、フォトインタラプタ１２の光路を遮蔽するシャッター部、及び搬送される用紙と接触可能な複数の接触部としての歯２２ａを有し、用紙との接触状態に基づき回転する歯車２２とを備え、歯２２ａは、歯車２２の回転に応じて光路を周期的に遮蔽する、用紙搬送状態検知装置１。【選択図】  図２
2009023827.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光路が遮蔽されることにより信号がＯＮ又はＯＦＦに切り替わるフォトインタラプタと、
前記フォトインタラプタの前記光路を遮蔽するシャッター部、及び搬送される搬送体と接触可能な複数の接触部を有する、前記搬送体との接触状態に基づき回転する回転部材とを備え、
前記シャッター部は、前記回転部材の前記回転に応じて前記光路を周期的に遮蔽する、搬送状態検知装置。
【請求項２】
前記搬送体と前記回転部材との接触圧に応じて、前記シャッター部と前記フォトインタラプタの前記光路との距離を可変する距離可変部を備え、
前記距離可変部は、前記搬送体と前記回転部材とが接触していない、又は特定の接触圧以下であるときは、前記シャッター部が前記フォトインタラプタの前記光路を遮蔽しない前記距離を保つ、請求項１に記載の搬送状態検知装置。
【請求項３】
前記距離可変部は、前記搬送体と前記回転部材とが前記特定の接触圧より大きい接触圧で接触しているときは、前記シャッター部が前記フォトインタラプタの前記光路を遮蔽する前記距離を保ち、
前記シャッター部は、前記大きい接触圧の大きさに応じて前記光路を遮蔽する周期を可変する、請求項２に記載の搬送状態検知装置。
【請求項４】
前記回転部材は歯車であって、
前記接触部は、前記歯車の歯である、請求項１に記載の搬送状態検知装置。
【請求項５】
前記シャッター部は、前記歯車の前記歯である、請求項４に記載の搬送状態検知装置。
【請求項６】
搬送された搬送体上に画像を形成する画像形成部と、
前記搬送体上に形成された前記画像を前記搬送体に定着させる画像定着部と、
前記画像形成部と画像定着部との間に配置された、請求項１から５のいずれかに記載の搬送状態検知装置と、
前記搬送状態検知装置の前記フォトインタラプタの信号のＯＮ又はＯＦＦの変化に基づいて、前記画像形成部から前記画像定着部までの間の前記搬送体の搬送速度を制御する速度制御部とを備えた、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、プリンタ等の画像形成装置等において利用される搬送状態検知装置及びそれを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１２に、従来の画像形成装置１００を示す。画像形成装置１００は、トナー画像を形成する画像形成部１１０、画像形成部１１０内の感光ドラムに静電潜像を描画するためのＬＳＵ（レーザ・スキャナ・ユニット）１２０、画像形成部１１０が形成したトナー画像が転写される転写ベルト１３０、転写ベルト１３０に転写されたトナー画像を用紙に転写する画像転写部１４０、トナー画像が転写された用紙を所定温度下で圧接して当該画像を定着させる画像定着部１５０、及び画像転写部１４０に搬送体としての用紙を搬入する給紙装置１６０並びに手差しトレイ１７０を備える。
【０００３】
画像形成装置１００においては、画像形成部１１０は４色（ブラック、マゼンダ、イエロー、シアン）のトナー像を転写ベルト１３０上に重ね合わせてカラートナー像を形成し、これを画像転写部１４０にて用紙に転写することで、カラー画像を形成することができる。
【０００４】
次に、図１３は、画像転写部１４０及び画像定着部１５０の近傍を示す構成図である。
【０００５】
図１３を参照して、画像転写部１４０は一対のローラ１４１ａ及び１４１ｂを有し、ローラ１４１ａとローラ１４１ｂに巻かれた転写ベルト１３０との間に用紙が導かれることにより、転写ベルト１３０上の画像が用紙に圧着されカラートナー像が転写される。
【０００６】
このとき、画像転写部１４０と画像定着部１５０との間の距離は、用紙の縦寸法（搬送方向に沿った向きの大きさ）よりも短いため、カラートナー像が転写された用紙の先端の一部は、用紙の下流の部分にカラートナー像が転写される間に画像定着部１５０の一部を構成する一対のローラ１５１ａ及び１５１ｂのなすニップ部に挿入される。ローラ１５１ｂはヒータ１５２により加熱された伝熱ベルト１５３からの熱により加熱されており、用紙はローラ１５１ａと１５１ｂとの間で加熱しながら圧接されることとなり、カラートナー像は用紙に定着される。
【０００７】
以上のような動作を行う画像形成装置においては、画像転写部１４０及び画像定着部１５０の間における用紙の搬送速度の制御が重要である。
【０００８】
用紙の搬送速度は、画像定着部１５０に基づく搬送速度（以下、定着速度と称す）と、画像転写部１４０における搬送速度（以下、転写速度と称す）とにより定まるが、定着速度を転写速度よりも速くした場合、用紙は画像転写部１４０及び画像定着部１５０の間で引っ張られることとなり、色ズレの一因となる。
【０００９】
又、定着速度を転写速度よりも遅くした場合、用紙は画像転写部１４０及び画像定着部１５０の間で大きくたわむこととなり、搬送不良の原因となる。特にこの不具合は、画像転写部１４０及び画像定着部１５０の間の距離が短い場合に顕著となり、画像形成装置の小型化における問題となっている。
【００１０】
上記の不具合に対応する技術としては、図１４に示すように、画像転写部と画像定着部との間にループ検知センサ２３０を設けて、用紙のたわみ度合いを検出するようにしたものが知られている（特許文献１）。
【００１１】
図１４に示す画像形成装置は、画像転写部を構成するローラ２２１及び転写ベルト２２２と、画像定着部を構成するローラ２１０ａ及び２１０ｂとの間にループ検知センサ２３０を設けたことにより、用紙のたわみを検知する。ループ検知センサ２３０は、アクチュエータ２３０ａと、アクチュエータ２３０ａの挙動により光路が遮られることにより信号がＯＮ／ＯＦＦに切り替えられるフォトインタラプタ２３０ｂを有する。又、ローラ２１０ａ及び２１０ｂによる定着速度をローラ２２１及び転写ベルト２２２による転写速度よりも常時数％遅く設定することにより、用紙が引っ張られることを防ぐようにしている。
【００１２】
搬送速度が適性範囲内にあるときは、転写ベルト２２２から搬出された用紙は、先端がローラ２１０ａ及び２１０ｂに巻き込まれた後、一定のテンションをもって搬送され続ける。この状態にある用紙を用紙２００ａとして図示する。この状態では、用紙２００ａはアクチュエータ２３０ａとは接触しないため（図中実線により示す）、フォトインタラプタ２３０ｂから出力される信号は変化しない。
【００１３】
一方、ローラ２１０ａ及び２１０ｂの定着速度が低下する等の原因で、搬送速度が適性範囲内から逸脱した場合、転写ベルト２２２から搬出された用紙はたわみを発生させるようになる。このときの状態を用紙２００ｂとして示す。この状態では、用紙２００ｂは膨らんで表面がアクチュエータ２３０ａと接触し（図中点線により示す）、回動することにより、フォトインタラプタ２３０ｂの光路を遮る。光路を遮られたフォトインタラプタ２３０ｂは信号はＯＮからＯＦＦ（又はＯＦＦからＯＮ）に変化させ、図示しない制御部は、このフォトインタラプタ２３０ｂからの信号変化に基づき、用紙の状態を用紙２００ａに復帰するよう、ローラ２１０ａ及び２１０ｂの定着速度をより速くする制御を行う。
【特許文献１】特開平１０−０９７１５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、図１４に示す上記の従来の画像形成装置においては、以下のような課題があった。すなわち、ループ検知センサ２３０は、上述のようにアクチュエータ２３０ａと用紙との物理的接触を利用して用紙のたわみを検出するが、アクチュエータ２３０ａは大きな構造物であるため、用紙との接触時に用紙にダメージを与える恐れがある。
【００１５】
又、用紙２００ａにおいては、カラートナー像が転写される面がアクチュエータ２３０ａと接触する側の面となっているが、かかる構成においては、実際にはアクチュエータ２３０ａの物理的接触により用紙に転写したカラートナー像を損傷させる恐れが大きい。したがって実際にはアクチュエータ２３０ａとの接触面と対応する側にトナー像を転写させることは不可能であり、搬送路におけるセンサの配置を制約するものとなっていた。
【００１６】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、配置の制約を受けず、かつ搬送体へのダメージを低減しつつ搬送状態を検知することができる搬送状態検知装置及びそれを用いた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】
【００１７】
上記の目的を達成するために、第１の本発明は、光路が遮蔽されることにより信号がＯＮ又はＯＦＦに切り替わるフォトインタラプタと、
前記フォトインタラプタの前記光路を遮蔽するシャッター部、及び搬送される搬送体と接触可能な複数の接触部を有する、前記搬送体との接触状態に基づき回転する回転部材とを備え、
前記シャッター部は、前記回転部材の前記回転に応じて前記光路を周期的に遮蔽する、搬送状態検知装置である。
【００１８】
又、第２の本発明は、前記搬送体と前記回転部材との接触圧に応じて、前記シャッター部と前記フォトインタラプタの前記光路との距離を可変する距離可変部を備え、
前記距離可変部は、前記搬送体と前記回転部材とが接触していない、又は特定の接触圧以下であるときは、前記シャッター部が前記フォトインタラプタの前記光路を遮蔽しない前記距離を保つ、第１の本発明の搬送状態検知装置である。
【００１９】
又、第３の本発明は、前記距離可変部は、前記搬送体と前記回転部材とが前記特定の接触圧より大きい接触圧で接触しているときは、前記シャッター部が前記フォトインタラプタの前記光路を遮蔽する前記距離を保ち、
前記シャッター部は、前記大きい接触圧の大きさに応じて前記光路を遮蔽する周期を可変する、第２の本発明の搬送状態検知装置である。
【００２０】
又、第４の本発明は、前記回転部材は歯車であって、
前記接触部は、前記歯車の歯である、第１の本発明の搬送状態検知装置である。
【００２１】
又、第５の本発明は、前記シャッター部は、前記歯車の前記歯である、第４の本発明の搬送状態検知装置である。
【００２２】
又、第６の本発明は、搬送された搬送体上に画像を形成する画像形成部と、
前記搬送体上に形成された前記画像を前記搬送体に定着させる画像定着部と、
前記画像形成部と画像定着部との間に配置された、第１から第５のいずれかの本発明の搬送状態検知装置と、
前記搬送状態検知装置の前記フォトインタラプタの信号のＯＮ又はＯＦＦの変化に基づいて、前記画像形成部から前記画像定着部までの間の前記搬送体の搬送速度を制御する速度制御部とを備えた、画像形成装置である。
【発明の効果】
【００２３】
以上のような本発明によれば、配置の制約を受けず、かつ搬送体へのダメージを低減しつつ搬送体の搬送状態を検知することができる搬送状態検知装置及びそれを用いた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】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【００２５】
（実施の形態１）
図１はそれぞれ、本発明の実施の形態１の搬送状態検知装置としての用紙搬送状態検知装置１を備えた画像形成装置の要部を模式的に示す側面図である。ただし図１３と同一又は相当部には、同一符号を付し、詳細な説明は省略する。また、用紙搬送状態検知装置１は、画像転写部１４０と画像定着部１５０とのなす搬送路の壁面に固定されており、後述する歯車２２が搬送路の内側に突出する配置を有している。
【００２６】
図２は、用紙搬送状態検知装置１単体の構成を示す斜視図である。図２に示すように、用紙搬送状態検知装置１は、本体部１０及び透過型のフォトインタラプタ１２を有する固定部と、固定部に対して移動可能な、歯２２ａを有する歯車２２を含んだ可動部とに大別される。
【００２７】
固定部において、本体部１０は、係止爪１１ａ、１１ｂによって図示しない画像形成装置の内壁と係合して位置を固定する手段である。また、フォトインタラプタは光を出射する発光部１２ａ及び発光部１２ａが発した光を受光する受光部１２ｂを有し、図には光が射出される射出孔１２ａ１を示した。発光部１２ａと受光部１２ｂとの間には光路が形成される。
【００２８】
次に、可動部は、歯車２２を回転させるシャフト２３、シャフト２３を回動可能に固定する軸受け２４、及び軸受け２４を固定するとともに、固定部に対して移動するためのステージ２０を備える。ステージ２０の側面には、板状のスライド部材２１ａが設けられており、スライド部材２１ａの側面が本体部１０に設けられた溝１１ｃに嵌ることにより、可動部は固定部に対して溝１１ｃの延伸方向に沿って移動可能となっている。
【００２９】
又、図３は、用紙搬送状態検知装置１が画像形成装置内に実装されている状態を模式的に示す側面図である。ただし図２と同一又は相当部には、同一符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００３０】
図３に示すように、用紙搬送状態検知装置１は、可動部が本体部１０の係止爪１１ａ及び１１ｂが第１の内壁５０に係止することによって第１の内壁５０の表面に固定されている一方で、可動部においては、軸受け２４に結合されたスプリング２５が第１の内壁５０を貫通し、第１の内壁５０の更に奧に位置する第２の内壁の表面５１に固定されている。
【００３１】
このような構成を備えたことにより、第１の内壁５０から見て、歯車２２を含む可動部は、スプリング２５の弾性力に応じて、溝１１ｃの方向に沿って可動する。
【００３２】
なお、図３の構成においては、第１の内壁５０及び第２の内壁の表面５１の形状は用紙搬送状態検知装置１に対して垂直としたが、これは説明のためであり、実際は図１に示す搬送路の形状に従ったものである。
【００３３】
又、以上の構成において、画像転写部１４０は本発明の画像形成部に相当し、画像定着部１５０は本発明の画像定着部に相当する。用紙搬送状態検知装置１は本発明の搬送状態検知装置に相当し、フォトインタラプタ１２は本発明のフォトインタラプタに相当し、歯車２２は本発明の歯車及び回転部材に相当する。又、歯２２ａは本発明のシャッター部及び接触部に相当する。また、ステージ２０及びスプリング２５は本発明の距離可変部に相当する。
【００３４】
以上の構成を備えた本発明の搬送状態検知装置の動作を、図１を参照して画像転写部１４０及び画像定着部１５０の動作と共に、以下に説明する。
【００３５】
まず基本動作として、画像転写部１４０において、転写ベルト１３０の上のカラートナー像を転写された用紙は、ローラ１４１ａ及び１４１ｂから送出されると、その先端は画像定着部１５０の一対のローラ１５１ａ及び１５１ｂのなすニップ部に挿入され、加熱されることでカラートナー像は用紙に定着される。一方、用紙の下流部分は画像転写部１４０のローラ１４１ａ及び１４１ｂに挟持された状態であり、用紙は全体として一定のテンションをもって画像転写部１４０及び画像定着部１５０の間を搬送されている。
【００３６】
以上の基本動作において、ローラ１５１ａ及び１５１ｂによる定着速度をローラ１４１ａ及び１４１ｂによる転写速度よりも常時数％遅く設定することにより、用紙が引っ張られることを防ぐようにしている。この状態下での用紙の搬送経路を搬送経路Ａとして図示する。
【００３７】
用紙が搬送経路Ａにあるときの用紙搬送状態検知装置１の状態は、図３に示す通りである。すなわち、第２の内壁の表面５１に固定されたスプリング２５の弾性力によって移動部は固定部に対して前方に向かって迫り出した状態を維持する。これは図１においては用紙の搬送方向Ａに向かうこととなる。
【００３８】
このとき、歯車２２はフォトインタラプタ１２と離隔して配置されることとなり、フォトインタラプタ１２の光路は常に確保された状態であり、ＯＮ又はＯＦＦの定常状態を示す信号を出力する。
【００３９】
次に、画像転写部１４０における転写速度の低下、又は画像定着部１５０におけるローラ１５１ａ及び１５１ｂの回転速度の上昇等の原因により、定着速度が転写速度よりも大きくなる状態が発生すると、用紙は画像転写部１４０と画像定着部１５０との間でテンションを発生させ、図中搬送経路Ａから右向き方向に引っ張られる。この状態での用紙の搬送経路を搬送経路Ｂとして図示する。
【００４０】
搬送経路Ｂにある用紙の表面が用紙搬送状態検知装置１の歯車２２の歯２２ａに接触すると歯車２２は用紙の搬送方向に沿って従動回転を始める。
【００４１】
又、用紙の引っ張りによって歯車２２全体が押圧されることにより、スプリング２５の弾性に抗して移動部は固定部に対して移動する。
【００４２】
ここで、図４及び図５に、用紙が搬送経路Ｂにあるときの用紙搬送状態検知装置１の状態を示す。
【００４３】
ただし図４は図２と対比するための斜視図であり、図５は図３と対比するための側面図である。
【００４４】
図４に示すように、用紙が接触、押圧することによりスプリング２５が縮むため、移動部は固定部に対して接近する方向に移動する。
【００４５】
このとき、歯車２２はフォトインタラプタ１２を構成する発光部１２ａと受光部１２ｂとの間に挿入される。
【００４６】
図５に示すように、フォトインタラプタ１２に挿入された歯車２２は用紙の搬送に伴い回転することにより、歯２２ａがフォトインタラプタ１２の光路を通過する。歯２２ａの位置が射出孔１２ａ１と重なると光路は遮られるが、歯２２ａの間においては光路は遮られない。したがって歯２２ａは歯車２２の回転に応じてフォトインタラプタ１２の光路を周期的に遮蔽する。
【００４７】
光路が周期的に遮蔽されることによって、フォトインタラプタ１２から出力される信号は、定常状態からＯＮ／ＯＦＦが周期的に変動する。
【００４８】
ここで図６は、フォトインタラプタ１２が出力する信号の変化を示す図である。図中期間Ｔ１は、用紙が搬送経路Ａにて搬送されている時期を示し、期間Ｔ２は、用紙が搬送経路Ｂにて搬送されている時期を示す。なお、図６では、図２及び図３に示すような、光路が遮蔽されていない状態をＯＮとし、遮蔽されている状態をＯＦＦとして示したが、光路が遮蔽されていない状態をＯＦＦとし、遮蔽されている状態をＯＮであるとしてもよい。
【００４９】
フォトインタラプタ１２からの信号にＯＮ／ＯＦＦの切り替わりの周期が発生すると、用紙が搬送経路Ｂ、すなわち適性でない状態にあるとして、搬送経路Ａ側に移動させるための制御を行う。
【００５０】
図７は、フォトインタラプタ１２の検出信号に基づく、画像定着部１５０の制御の為の構成の一例を示す図である。フォトインタラプタ１２から検出された周期変動する信号は、制御部３０にて受信されると、制御部３０はローラ１５１ａを駆動するモータ１５４の回転数を低下させる制御を行う。モータ１５４の回転に応じてローラ１５１ａは速度を低下し、画像定着部１５０の定着速度が低下することで、用紙のテンションは緩和され、たるみが生じ、用紙の搬送経路は搬送経路Ｂから搬送経路Ａ側に移動する。
【００５１】
搬送経路の変化により、用紙搬送状態検知装置１の歯車２２は経路を移動する用紙に接触したまま、移動部は固定部に対して離れるように移動を始めるが、用紙の搬送経路が搬送経路Ａに一致する程度まで移動すると、用紙の表面と歯車２２との接触は解除される。
【００５２】
接触が解除されると、歯車２２の従動回転は停止し、フォトインタラプタ１２からの信号の周期的変動も停止する。図６には、光路が歯２２ａの間に位置した状態で用紙と歯車２２との接触が解除された場合を例示し、この期間をＴ３として示した。
【００５３】
以上説明したように、本実施の形態１の用紙搬送状態検知装置１は、歯２２ａが、搬送される用紙に接触することによって歯車２２が回転して、フォトインタラプタ１２の光路を周期的に遮蔽することで、用紙の搬送状態の変化の有無を検知する。このとき、用紙に接触する歯車２２の歯２２ａは、歯車２２の従動回転に伴い用紙表面に断続的に接触する。又、歯２２ａの先端部の面積は極めて微小である。よって用紙の表面に対して与える物理的影響は最小限で済み、ダメージを低減できる。
【００５４】
これにより、図１に示すように、カラートナー像の形成される面側と歯車２２とを接触させる構成とした場合も、カラートナー像への影響を抑えつつ、用紙の搬送状態の変化を検知することが可能となる。一方、図１４に示す従来例では、アクチュエータ２３０ａは検知動作中は、搬送される用紙と接触し続けるため、接触する面のいずれを問わず、当該接触部分は必ず面を形成することとなり、用紙へのダメージは大きくなってしまう。
【００５５】
又、用紙搬送状態検知装置１は、用紙のカラートナー像が形成されない側と接触させても構わないため、図１に示す配置と逆、すなわち搬送経路Ｂを基準として対向する側の壁面に配置させることもできる。
【００５６】
なお、この場合は用紙のたわみを検知することで搬送状態の異常を検知することになるため、画像定着部１５０の定着速度と、画像転写部１４０の転写速度との関係は、上記の説明とは逆となる。すなわち、ローラ１５１ａ及び１５１ｂによる定着速度をローラ１４１ａ及び１４１ｂによる転写速度よりも常時数％速く設定することにより、用紙にたるみが発生することを防ぎ、用紙搬送状態検知装置１は、定着速度の低下に伴う用紙のたるみを検知することになる。
【００５７】
以上のように、本実施の形態の用紙搬送状態検知装置１によれば、配置の制約を受けずに、かつ用紙や画像へのダメージを低減して用紙の搬送状態を検知することが可能となる。
【００５８】
なお、図７の構成において、制御部３０は本発明の速度制御部に相当し、モータ１５４は本発明の画像定着部に含まれるが、速度制御部は、画像転写部１４０の転写速度を制御する構成としてもよい。
【００５９】
（実施の形態２）
実施の形態２として、本発明の実施の形態１の用紙搬送状態検知装置による他の動作を以下に説明する。
【００６０】
本実施の形態の用紙搬送状態検知装置１は、用紙の搬送状態として、搬送経路の変化の発生の検知に加えて、搬送経路の変化の程度も検知することができる。
【００６１】
すなわち、実施の形態１にて説明したように、用紙搬送状態検知装置１は、搬送状態にある用紙と歯車２２が接触すると、歯車２２ごと移動部が固定部に向かって移動するが、用紙の搬送経路は搬送経路Ｂから更に変化し得る。このとき、歯車２２は更にフォトインタラプタ１２に挿入される向きに移動可能するが、歯車２２の歯２２ａはテーパ状の形状を有するため、歯車２２の移動方向に対して光路を遮蔽する面積が変化する。
【００６２】
図８（ａ）（ｂ）に、搬送経路が移動した場合の用紙搬送状態検知装置１における、歯車２２による光路の遮蔽状態の変化を示す。図８（ａ）は、歯車２２と用紙との接触圧が低い状態における用紙搬送状態検知装置１の検知状態を示し、図８（ｂ）は、歯車２２と用紙との接触圧が高い状態における用紙搬送状態検知装置１の検知状態を示す。
【００６３】
図８（ａ）の場合、歯車２２のフォトインタラプタ１２への挿入程度は浅くなる。このとき歯車２２の歯２２ａは先端近くが光路１２ｃを横断する。歯２２ａの１つ当たりの横断距離Ｒ１は小さく、歯２２ａ同士の間隔は横断距離Ｒ１に比して大きいため、フォトインタラプタ１２の検出信号ＯＮ／ＯＦＦの周期は、図９（ａ）に示すように、ＯＮ期間が長く、ＯＦＦ期間が短い周期ｔ１となる。
【００６４】
図８（ｂ）の場合、歯車２２のフォトインタラプタ１２への挿入程度は深くなる。このとき歯車２２の歯２２ａは根元近くが光路１２ｃを横断する。歯２２ａの１つ当たりの横断距離Ｒ２は横断距離Ｒ１に比して大きく、歯２２ａの根元同士の間隔は先端同士の距離に比べて小さいため、フォトインタラプタ１２の検出信号ＯＮ／ＯＦＦの周期は、図９（ｂ）に示すように、ＯＮ期間が短く、ＯＦＦ期間が長い周期ｔ２となる。
【００６５】
図７に示す制御部３０は、フォトインタラプタ１２からの周期ｔ１、ｔ２を取得すると、周期の違い、ＯＮ期間長、ＯＦＦ期間長の違いに基づいて、用紙の搬送路が、初期位置からどの程度移動しているかを算出することができ、当該算出値に基づきモータ１５４の回転数を最適値となるようフィードバック制御することができる。
【００６６】
このように、本実施の形態の用紙搬送状態検知装置１によれば、唯一の装置のみで、用紙の搬送状態の変化を定量的に検知することができ、画像形成装置の搬送速度を検知結果に基づきフィードバック制御することができる効果を有する。
【００６７】
なお、上記の各実施の形態においては、用紙搬送状態検知装置１は、図１０（ａ）に示すように、テーパ形状の歯２２ａを備えた歯車２２を用いたが、歯２２ａは本発明の接触部に相当し、歯車２２は本発明の回転部材に相当するものである。
【００６８】
回転部材として歯車２２を用いることで、画像形成装置において用紙搬送状態検知装置１は用紙の搬送方向を規制する規制装置としても用いることができる効果がある。
【００６９】
この場合、歯車２２の歯２２ａは搬送される用紙と逐次接触することにより、歯車２２は常時回転することとなるが、規制装置として用紙と歯車２２とが適正な押圧で接触させている場合は歯２２ａがフォトインタラプタ１２の光路を遮蔽しない程度にスプリング２５の押圧を調整する。この場合、歯車２２が適正な押圧で用紙と接触して搬送方向を規制している間は、フォトインタラプタ１２からの信号にＯＮ／ＯＦＦの切り替わりは発生しない。
【００７０】
一方、用紙にたるみ又は過剰なテンションが発生し、歯車２２が適正な押圧以上の押圧で用紙と接触する場合は、歯車２２が固定部に向かって移動し、歯２２ａがフォトインタラプタの光路を遮蔽することで、フォトインタラプタ１２からの信号にＯＮ／ＯＦＦの切り替わりが発生するため、搬送状態の変化を検知することができる。
【００７１】
又、規制装置として用紙と歯車２２とが適正な押圧で接触させている場合に、歯２２ａがフォトインタラプタ１２の光路を遮蔽させておくようにして、このときに生ずるフォトインタラプタ１２からの信号のＯＮ／ＯＦＦの切り替わりの周期を、適性周期として記憶させておいてもよい。
【００７２】
この場合、用紙にたるみ又は過剰なテンションが発生し、歯車２２が適正な押圧以上の押圧で用紙と接触する場合は、歯車２２が固定部に対して接近するか、又は離れて移動することにより、図９（ａ）（ｂ）の場合と同様、フォトインタラプタ１２からの信号のＯＮ／ＯＦＦの切り替わりの周期は適性周期から変化する。この変化を検知することにより、搬送状態の変化を検知することができる。
【００７３】
又、用紙搬送状態検知装置１は、上記の他、用紙の通過時のみ発生するＯＮ／ＯＦＦ信号を利用して、用紙の通過タイミングを検知する検知手段として使用することができる。
【００７４】
なお、本発明の用紙搬送状態検知装置における接触部や回転部材の構成は歯車及びその歯に限定されるものではない。図１０（ｂ）は、本発明の接触部に相当する構成として矩形の突起４１を用い、回転部材に相当する構成として一定間隔で縁部に突起４１を備えた円盤４０を用いた例を示す図である。突起４１の個数は、搬送される用紙に接触して円盤４０を従動回転させることができれば任意の個数であってよい。本構成の場合、突起４１は矩形のため、円盤４０の移動に応じてフォトインタラプタ１２の光路の遮蔽期間は変化しないが、実施の形態１と同様、用紙の搬送状態の変化の有無を検知することができる。
【００７５】
又、図１０（ｃ）は、本発明の接触部に相当する構成として、回転軸４３から直接伸びる接触指４２を用い、接触指４２を放射状に備えた回転部材４５を用いた例を示す図である。回転部材を軽量化することができ、用紙に加えられる物理的負荷を更に軽減することができる。
【００７６】
又、上記の各実施の形態においては、歯車２２のテーパ形状の歯２２ａは、本発明の接触部と兼用される本発明のシャッター部に相当するものであるが、シャッター部と接触部とは、別構成であってもよい。
【００７７】
図１１（ａ）は、歯６１及び放射状に開口された矩形のスリット６２を設けた歯車６０を、本発明の回転部材とした構成を示す図である。歯６１は本発明の接触部とする一方で、シャッター部を、歯６１より内周側の、スリット６２で区切られた歯車６０の一部により実現したものである。搬送状態の検知時にはフォトインタラプタ１２の光路がスリット６２を通過させる構成とする。図１１（ａ）に示す構成の場合、歯車６０の歯の数とは独立にスリット６２の個数を調整できるため、フォトインタラプタ１２が発生させる信号のＯＮ／ＯＦＦの周期を調整できることができ、フォトインタラプタの受光部１２ｂの検出精度に合わせた信号を生成することが可能となる。
【００７８】
又、図１１（ｂ）は、接触部とシャッター部を別構成とした例として、図１０ｂの円盤４０に三角形のスリット７２を開口して円盤７０とした例を示す図である。図１０（ｂ）に示す円盤４０は、その移動に応じてフォトインタラプタ１２の光路の遮蔽期間は変化しないが、円盤７０のスリット７２は、半径方向に沿ってその形状が変化するため、スリット７２を横断する光路は、円盤７０の位置の変化に応じて遮蔽される周期が変化し、実施の形態２に説明したのと同様の効果が得られる。
【００７９】
又、図１２に示す画像形成装置において、画像転写部１４０と画像定着部１５０との間に本発明の搬送状態検知装置を備えた画像形成装置も、本発明に含まれる。しかしながら、本発明の搬送状態検知装置は、画像転写部１４０と画像定着部１５０とに限定されず、給紙装置１６０と画像転写部１４０の間等、用紙の搬送状態を検知する必要がある場所であれば、任意の箇所に設けるようにしてもよい。
【００８０】
又、本発明の搬送状態検知装置は、カラーの画像形成装置の他、モノクロの画像形成装置に用いてもよい。
【００８１】
又、上記の説明においては、画像形成装置が用いる用紙を本発明の搬送体の一例として説明したが、たるみ又は引っ張り状態その他の搬送状態を検知する用途であれば、本発明の搬送体は画像形成装置に用いる用紙に限定されるものではなく、織布、フィルム、等を搬送体として、画像形成装置の他、織機や製紙装置、樹脂等のフィルムの製造等に用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明は、配置の制約を受けず、かつ搬送体の損傷を防いで搬送状態を検知することができる効果を有し、搬送状態検知装置及びそれを用いた画像形成装置等において有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の実施の形態１の用紙状態検知装置１を備えた画像形成装置の要部を模式的に示す側面図である。
【図２】本発明の実施の形態１の用紙搬送状態検知装置１単体の構成を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態１の用紙搬送状態検知装置１が画像形成装置内に実装されている状態を模式的に示す側面図である。
【図４】本発明の実施の形態１の用紙搬送状態検知装置１の動作を説明するための斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態１の用紙搬送状態検知装置１の動作を説明するための側面図である。
【図６】フォトインタラプタ１２が出力する信号の変化を示す図である。
【図７】画像形成装置における、フォトインタラプタ１２の検出信号に基づく画像定着部１５０の制御の為の構成の一例を示す図である。
【図８】（ａ）搬送経路が移動した場合の用紙搬送状態検知装置１における、歯車２２による光路の遮蔽状態を示す図である。（ｂ）搬送経路が移動した場合の用紙搬送状態検知装置１における、歯車２２による光路の遮蔽状態を示す図である。
【図９】（ａ）搬送経路が移動した場合の用紙搬送状態検知装置１における、フォトインタラプタ１２の検出信号の周期を示す図である。（ｂ）搬送経路が移動した場合の用紙搬送状態検知装置１における、フォトインタラプタ１２の検出信号の周期を示す図である。
【図１０】（ａ）本発明の回転部材の一例を示す図である。（ｂ）本発明の回転部材の一例を示す図である。（ｃ）本発明の回転部材の一例を示す図である。
【図１１】（ａ）本発明の回転部材の一例を示す図である。（ｂ）本発明の回転部材の一例を示す図である。
【図１２】従来の技術による画像形成装置１００の構成を示す図である。
【図１３】従来の技術による画像形成装置の要部を模式的に示す側面図である。
【図１４】従来の技術によるループ検知センサ２３０を用いた画像形成装置の要部を模式的に示す側面図である。
【符号の説明】
【００８４】
１  用紙搬送状態検知装置
１０  本体部
１１ａ、１１ｂ  係止爪
１１ｃ  溝
１２  フォトインタラプタ
１２ａ  発光部
１２ａ１  射出孔
１２ｂ  受光部
１２ｃ  光路
２０  ステージ
２１ａ  スライド部材
２２  歯車
２２ａ  歯
２３  シャフト
２４  軸受け
２５  スプリング
１００  画像形成装置
１４０  画像転写部
１５０  画像定着部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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