(57)【要約】      （修正有）【課題】配置の制約を受けず、かつ用紙へのダメージを低減しつつ、用紙搬送状態を安定して測定することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】用紙搬送装置は、用紙を搬送する用紙搬送部と、用紙Ｐまでの所定距離を検知する距離検知部６６と、この距離検知部６６が所定距離までの距離を測定したときに実測距離Ｌ0（初期データ）を記憶する記憶部７５とを備える。また画像形成に先立って、所定距離までの距離を測定したときに距離検知部６６から入力するセンサ出力信号（第１のデータ）と、記憶部７５から入力する実測距離Ｌ0とに基づいて定数Ｃｔまたは（校正データ）を算出する校正算出部８２と、画像形成時に、搬送される用紙までの距離を測定したときに距離検知部６６から入力するセンサ出力信号Ｖ２（第２のデータ）を定数Ｃｔまたは（校正データ）に基づいて距離を補正して算出する距離算出部８３を備える。【選択図】図５
2009298539.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙を搬送する用紙搬送部と、
搬送される用紙に向けて光を投射し用紙からの反射光を受光して、用紙までの距離を測定する距離検知部と、
前記距離検知部が所定距離までの距離を測定したときに初期データを記憶する記憶部と、
画像形成に先立って、前記所定距離までの距離を測定したときに前記距離検知部から入力する第１のデータと、前記記憶部から入力する前記初期データとに基づいて校正データを算出する校正算出部と、
画像形成時に、搬送される用紙までの距離を測定したときに前記距離検知部から入力する第２のデータを前記校正データに基づいて距離を補正して算出する距離算出部を備えることを特徴とする用紙搬送装置。
【請求項２】
装置本体内の温度を検知する温度検知部を備え、前記温度検知部が所定以上の温度を検知すると、前記校正算出部は算出した前記校正データを前記距離算出部に送ることを特徴とする請求項１に記載の用紙搬送装置。
【請求項３】
印刷枚数を計数する枚数計数部を備え、前記枚数計数部が所定枚数を計数すると、前記校正算出部は算出した前記校正データを前記距離算出部に送ることを特徴とする請求項１に記載の用紙搬送装置。
【請求項４】
前記記憶部は操作設定されるジョブを記憶し、複数枚を連続して印刷するジョブを記憶すると、前記校正算出部は、前記ジョブの所定枚数毎に、算出した前記校正データを前記距離算出部に送ることを特徴とする請求項１に記載の用紙搬送装置。
【請求項５】
前記距離検知部は、前記用紙搬送部に設けた開口を介して、用紙に向けて光を投射し用紙からの反射光を受光して、前記所定距離は、前記用紙搬送部の用紙搬送路面に対向する校正面から前記距離検知部までの距離であることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の用紙搬送装置。
【請求項６】
前記用紙搬送部は、感光体に形成されたトナー像を用紙に転写する転写部と、転写された用紙のトナー像を溶融定着する定着部との間で用紙を搬送することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の用紙搬送装置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、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に用いる用紙搬送装置及びそれを備えた画像形成装置に関し、特に、用紙搬送状態を検知する用紙搬送装置及びそれを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置においては、トナー像を形成する画像形成部と、画像形成部に形成されたトナー像を転写する転写ベルトと、転写ベルトに転写されたトナー像を用紙に転写する転写部と、トナー像が転写された用紙を溶融定着させる定着部を備え、給紙部から送り出された用紙を転写部に搬送し、さらに定着部に搬送すると、装置外に排出している。
【０００３】
例えば転写部や定着部において、用紙の搬送速度は同一であるように制御されているが、近年装置の小型化のために、転写部と定着部との間の用紙搬送路は短くなり、転写部における用紙の搬送速度と定着部における用紙の搬送速度にばらつきがあると、転写部と定着部の間で用紙が引っ張られ、または撓むことになる。定着部の搬送速度が転写部の搬送速度よりも速くなると、用紙が両者の間で引っ張られ、転写時に画像の色ズレの一因となり、一方、定着部の搬送速度が転写部の搬送速度よりも遅くなると、用紙が両者の間で撓み、用紙搬送路中で用紙のジャムを起こす可能性がある。
【０００４】
そこで、特許文献１では、転写部と定着部との間の用紙搬送路には、用紙の撓みを検知する検知センサを配して、搬送中の用紙が撓み、その撓み量が一定量を越えた場合には、検知センサがこの撓みを検知し、その検知結果に基づいて、定着ローラを駆動するモータの回転速度を上げて、用紙の撓み量を減少させている。検知センサはフォトインタラプタとアクチュエータとを備えたもので、アクチュエータは、撓んだ用紙の表面に接触すると変位して、フォトインタラプタの光を遮断する。このアクチュエータの変位に応じて、検知センサはオンオフの信号を出力する。
【０００５】
しかしながら、上述した従来技術では、検知センサは、アクチュエータと用紙との物理的接触を利用して用紙の撓みを検知するので、用紙との接触時に用紙にダメージを与えるおそれがある。またトナー像を転写される用紙表面がアクチュエータと接触する側の面となっているため、トナー像を損傷させるおそれがあり、これを回避するのに、用紙搬送の垂直な方向における用紙端部の印字のない部分を検知する等の検知センサの配置を制約するものとなっている。
【特許文献１】特開平１０−９７１５４号公報（段落[００１３]〜[００１５]、［００３６］、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、配置の制約を受けず、かつ用紙へのダメージを低減しつつ、用紙搬送状態を温度変化や経年変化に係わらず安定して測定することができる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】
上記目的を達成するために本発明は、用紙を搬送する用紙搬送部と、搬送される用紙に向けて光を投射し用紙からの反射光を受光して、用紙までの距離を測定する距離検知部と、前記距離検知部が所定距離までの距離を測定したときに初期データを記憶する記憶部と、画像形成に先立って、前記所定距離までの距離を測定したときに前記距離検知部から入力する第１のデータと、前記記憶部から入力する前記初期データとに基づいて校正データを算出する校正算出部と、画像形成時に、搬送される用紙までの距離を測定したときに前記距離検知部から入力する第２のデータを前記校正データに基づいて距離を補正して算出する距離算出部を備えることを特徴としている。
【０００８】
この構成によれば、距離検知部からの投射光が用紙で反射し、この反射光が距離検知部に受光され、距離検知部で受光した反射光に基づいて用紙までの距離が検知されて、第２のデータが距離検知部から出力される。製造出荷時等の初期データと、所定距離を測定する画像形成直近の第１のデータとによって算出された校正データに基づいて、第２のデータが補正されることによって、経年変化や温度変化によって発生する距離検知部の測定のばらつきが抑えられる。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明では、装置本体内の温度を検知する温度検知部を備え、前記温度検知部が所定以上の温度を検知すると、前記校正算出部は算出した前記校正データを前記距離算出部に送ることを特徴としている。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明では、印刷枚数を計数する枚数計数部を備え、前記枚数計数部が所定枚数を計数すると、前記校正算出部は算出した前記校正データを前記距離算出部に送ることを特徴としている。
【００１１】
また、請求項４に記載の発明では、前記記憶部は操作設定されるジョブを記憶し、複数枚を連続して印刷するジョブを記憶すると、前記校正算出部は、前記ジョブの所定枚数毎に、算出した前記校正データを前記距離算出部に送ることを特徴としている。
【００１２】
また、請求項５に記載の発明では、前記距離検知部は、前記用紙搬送部に設けた開口を介して、用紙に向けて光を投射し用紙からの反射光を受光して、前記所定距離は、前記用紙搬送部の用紙搬送路面に対向する校正面から前記距離検知部までの距離であることを特徴としている。この構成によれば、距離検知部から投射光が用紙搬送部の開口を通過して用紙に至り、または所定距離の校正面に至り、搬送される用紙、または校正面で反射した反射光が開口を通過して距離検知部に受光される。
【００１３】
また、請求項６に記載の発明では、前記用紙搬送部は、感光体に形成されたトナー像を用紙に転写する転写部と、転写された用紙のトナー像を溶融定着する定着部との間で用紙を搬送する用紙搬送部を備えた画像形成装置であることを特徴としている。この構成によれば、転写部と定着部との間の用紙搬送部で、距離検知部が反射光に基づいて用紙までの距離を検知する。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に記載の発明によれば、距離検知部からの投射光が用紙で反射し、この反射光が距離検知部に受光され、距離検知部で受光した反射光に基づいて用紙までの距離が検知されることにより、用紙に接触することなく、用紙の撓み量を測定することになり、用紙の中央や端部のどこでも被測定部とすることができ、距離検知部等の配置の制約を受けず、かつ用紙また用紙上のトナー像にダメージを与えることがない。また、製造出荷時等の初期データと、所定距離を測定する画像形成直近の第１のデータとによって算出された校正データに基づいて、用紙までの距離に関する第２のデータが補正されることによって、経年変化や温度変化によって発生する距離検知部の測定のばらつきが抑えられるので、距離検知部の温度変化や経年変化に係わらず用紙搬送状態を安定して測定することができる。
【００１５】
また、請求項２に記載の発明によれば、温度検知部が所定以上の温度を検知すると、距離算出部は校正データに基づいて第２のデータを補正して距離を算出するので、距離検知部が、画像形成時の現像や定着によって高温になっても、距離検知部の測定のばらつきが抑えられる。
【００１６】
また、請求項３に記載の発明によれば、枚数計数部が所定枚数を計数すると、距離算出部は校正データに基づいて第２のデータを補正して距離を算出するので、印刷枚数が増えるとともに、距離検知部の経年変化よって発光部の光量が低下しても、距離検知部の発光光量低下による距離検知部の測定のばらつきが抑えられる。
【００１７】
また、請求項４に記載の発明によれば、記憶部は複数枚を連続して印刷するジョブを記憶して、距離算出部は、このジョブの所定枚数毎に、校正データに基づいて第２のデータを補正して距離を算出するので、印刷枚数が増えるとともに、距離検知部の経年変化よって発光部の光量が低下しても、距離検知部の発光光量低下による距離検知部の測定のばらつきが抑えられる。
【００１８】
また、請求項５に記載の発明によれば、距離検知部から投射光が用紙搬送部の開口を通過して用紙に至り、また所定距離の校正面に至り、搬送される用紙、または校正面で反射した反射光が開口を通過して距離検知部に受光されるので、校正面を装置の構成部材を用いて形成することができ、特別な部材を設けることなく、簡単に所定距離を設定することができ、また搬送される用紙の距離を測定するのを妨げになることなく、所定距離を設定することができる。
【００１９】
また、請求項６に記載の発明によれば、転写部と定着部との間の用紙搬送部で、距離検知部が反射光に基づいて用紙までの距離を検知して、温度変化や経年変化に係わらず用紙の撓み量を安定して測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明するが、本発明は、この実施形態に限定されない。本発明の実施形態は発明の最も好ましい形態を示すものであり、また発明の用途やここで示す用語等はこれに限定されるものではない。
【００２１】
（第１実施形態）
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の内部構成を概略的に示す断面平面図である。画像形成装置１はタンデム型のカラープリンタであり、回転自在である感光体１１ａ〜１１ｄは、感光層を形成する感光材料として、有機感光体（ＯＰＣ感光体）が用いられ、ブラック（Ｂ）、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）及びマゼンタ（Ｍ）の各色に対応させて配される。感光層はアモルファスシリコンでもよい。各感光体１１ａ〜１１ｄの周囲に、現像装置２ａ〜２ｄ、露光ユニット１２、帯電器１３ａ〜１３ｄ及び除電器１４ａ〜１４ｄが配設される。
【００２２】
現像装置２ａ〜２ｄは、感光体１１ａ〜１１ｄの右斜め下方に対向して配置され、感光体１１ａ〜１１ｄにトナーを供給する。帯電器１３ａ〜１３ｄは、現像装置２ａ〜２ｄの感光体回転方向上流側であって感光体１１ａ〜１１ｄの表面に対向して配置され、感光体１１ａ〜１１ｄ表面を一様に帯電させ、また、除電器１４ａ〜１４ｄは、現像装置２ａ〜２ｄの感光体回転方向下流側であって感光体１１ａ〜１１ｄの表面に対向して配置され、感光体１１ａ〜１１ｄ表面に現像後に残った電荷を除電する。
【００２３】
露光ユニット１２は、パーソナルコンピュータ等から画像入力部（図略）に入力された文字や絵柄などの画像データに基づいて、各感光体１１ａ〜１１ｄを走査露光するためのものであり、現像装置２ａ〜２ｄの下方で帯電器１３ａ〜１３ｄの感光体回転方向下流側に設けられる。露光ユニット１２には、レーザ光源、ポリゴンミラーが設けられ、各感光体１１ａ〜１１ｄに対応して反射ミラー及びレンズが設けられる。レーザ光源から出射されたレーザ光が、ポリゴンミラー、反射ミラー及びレンズを介して各感光体１１ａ〜１１ｄの表面に照射され、照射されたレーザ光により、各感光体１１ａ〜１１ｄ表面には静電潜像が形成され、この静電潜像が各現像装置２ａ〜２ｄによりトナー像に現像される。
【００２４】
中間転写ベルト１７は、テンションローラ６、駆動ローラ２５及び従動ローラ２７に張架されている。この中間転写ベルト１７に接触するように各感光体１１ａ〜１１ｄが中間転写ベルト１７の下方で搬送方向（図１の矢印方向）に沿って上流側から隣り合うように対向して配列されている。各１次転写ローラ２６ａ〜２６ｄは、中間転写ベルト１７を挟んで各感光体１１ａ〜１１ｄと対向して中間転写ベルト１７に接触するよう配置され、図１における上下方向に移動可能であって、必要に応じて中間転写ベルト１７を介して各感光体１１ａ〜１１ｄに圧接して１次転写ニップ部を形成し、また離間する。この１次転写ニップ部において、各感光体１１ａ〜１１ｄで形成されたトナー像が中間転写ベルト１７表面に転写される。そして、中間転写ベルト１７の回転とともに所定のタイミングで各感光体１１ａ〜１１ｄのトナー像が中間転写ベルト１７に順次転写されることにより、中間転写ベルト１７表面にはシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色のトナー像が重ね合わされたフルカラートナー像が形成される。ベルトクリーニング３１が転写後に中間転写ベルト１７に残存するトナーを清掃する。
【００２５】
２次転写ローラ３４は、中間転写ベルト１７を挟んで駆動ローラ２５と対向し、中間転写ベルト１７に圧接して２次転写ニップ部を形成して、この２次転写ニップ部において、中間転写ベルト１７表面のトナー像を用紙Ｐに転写する。
【００２６】
画像形成装置１内の下方には、用紙Ｐを収納する給紙カセット３２が配設され、画像形成装置１の中間部には、手差しの用紙を供給するスタックトレイ３５が配設される。画像形成装置１の左部には、給紙カセット３２から繰り出された用紙Ｐを中間転写ベルト１７で形成される２次転写ニップ部に搬送する第１搬送路３３が配設され、右部から左部にかけては、スタックトレイ３５から繰り出された用紙を２次転写ニップ部に搬送する第２搬送路３６が配設される。また、画像形成装置１の左上部には、画像が形成された用紙Ｐに対して定着処理を行う定着部１８と、定着処理の行われた用紙を用紙排出部３７に搬送する第３搬送路３９とが配設される。
【００２７】
給紙カセット３２は、装置の外部（図１において手前側）に引き出すことにより用紙の補充を可能にしたもので、収納されている用紙Ｐがピックアップローラ３３ｂ及び捌きローラ３３ａにより１枚ずつ第１搬送路３３側に繰り出される。
【００２８】
第１搬送路３３と第２搬送路３６とはレジストローラ３３ｃの手前で合流しており、レジストローラ３３ｃにより、中間転写ベルト１７における画像形成動作と給紙動作とのタイミングを取って、用紙Ｐが２次転写ニップ部に搬送される。２次転写ニップ部に搬送された用紙Ｐは、バイアス電位（トナーの帯電極性と逆極性）が印加された２次転写ローラ３４によって、中間転写ベルト１７上のフルカラーのトナー像を２次転写されて、定着部１８に搬送される。中間転転写ベルト１７と２次転写ローラ３４は転写部を構成する。
【００２９】
定着部１８は、ヒータにより加熱される定着ベルトと、定着ローラと、定着ローラに圧接して配設された加圧ローラ等とを備え、トナー像が転写された用紙Ｐを加熱及び加圧することにより定着処理を行う。用紙Ｐは、定着部１８で定着された後、必要に応じて第４搬送路４０で反転されて用紙の裏面にも２次転写ローラ３４でトナー像が２次転写され、定着部１８で定着されて、第３搬送路３９を通って、排出ローラ１９ａにより用紙排出部３７に排出される。
【００３０】
図２に基づいて、用紙搬送装置としての転写部と定着部との間の用紙搬送部と距離検知部の配置構成について説明する。図２は、本発明の実施形態に係る用紙搬送部と距離検知部を示す断面平面図である。
【００３１】
転写部４１は中間転転写ベルト１７と２次転写ローラ３４を備え、定着部１８は、定着ベルト５２と、定着ベルト５２によって加熱される定着ローラ５３と、加圧ローラ５４を備える。転写部４１の左上方には、定着部１８が配設され、転写部４１と定着部１８との間には図２の破線矢印に搬送される用紙Ｐの搬送を案内する用紙搬送部６５が配設されている。
【００３２】
用紙搬送部６５は、転写部４１の上方から定着部１８の下方の間で左上方に向けて延在し、その表面側に用紙Ｐの搬送を案内する搬送路面を形成している。用紙搬送部６５の搬送路面の反対面側には、距離検知部６６が用紙搬送部６５と離間した位置に配設されている。距離検知部６６の後述する光の投受光する面が用紙搬送部６５に対向し、距離検知部６６は、図２の実線矢印の方向に光を投光する。
【００３３】
用紙搬送部６５の搬送路面に対向して、校正板８５が配設される。校正板８５は、距離検知部６６の周辺温度の変化による測定データのばらつきを補正するのに用いるものであり、その表面を用紙Ｐと略同じ反射率に処理されている。また校正板８５は、搬送路面より遠方位置で距離検知部６６と所定の距離を有して、画像形成装置１の構成部材に貼り付けられている。距離検知部６６からの投射光が校正板８５表面で反射され、反射した光が距離検知部６６に受光され、この受光光に基づいて測定データのばらつきが補正されることになる。
【００３４】
図３は、用紙搬送部と距離検知部の要部を示す断面側面図である。
【００３５】
図３に示すように、用紙搬送部６５は、用紙Ｐを搬送する搬送路面６５ｂと、その反対側で距離検知部６６に対向する反対面６５ｃを備えて、搬送路面６５ｂと反対面６５ｃの間に開口６５ａを形成している。
【００３６】
カバー部材９０は、アクリル樹脂等の透光性を有する材料で、開口６５ａより大きいサイズの略矩形平板上に形成され、距離検知部６６側の面（裏面）には、距離検知部６６側に突出する遮蔽部９３を備え、用紙搬送部６５の反対面６５ｃにカバー保持部材８６によって固定保持されている。また、カバー部材９０は、その裏面において、遮蔽部９３の左方に投光域部９１を備え、遮蔽部９３の右方に受光域部９２を備える。投光域部９１は距離検知部６６の用紙Ｐ及び校正板８５に投光される光を透過し、受光域部９２は距離検知部６６に用紙Ｐ及び校正板８５の反射光を透過させる。
【００３７】
距離検知部６６は、搬送路面６５ｂ上の点Ａから点Ｂまでの区間Ｈにおいて、用紙に発生する撓み量を検知するのに、用紙Ｐからの反射光線Ｌ１からＬ３の範囲にある光を受光する。また、距離検知部６６は、距離検知部６６から所定距離に位置する校正板８５の点Ｄにおいて、搬送用紙に対する測定データを校正するのに、校正板８５からの反射光線Ｌ４の光を受光する。
【００３８】
図４に基づいて、距離検知部６６を詳細に説明する。図４は、本発明の実施形態に係る距離検知部の概念的な構成を示す側面図である。
【００３９】
距離検知部６６は、投光器として光源６７と投光レンズ６８とを備え、受光器としてのＰＳＤ（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）素子６９と受光レンズ７０とを備え、また光源６７を駆動するドライバー回路７２、及びＰＳＤ素子６９上における反射光の光量の重心位置を算出する演算回路７３とを備える。ドライバー回路７２と演算回路７３は制御部７４によって制御される。
【００４０】
投光器と受光器は、２次転写ローラ３４の長手方向（図２の紙面方向）に対して並設される。投光器では、赤外発光ダイオードからなる光源６７がドライバー回路７２によって駆動され、発光した光は、投光レンズ６８によって集光され、用紙Ｐに向かって投射される。そして、受光器では、用紙Ｐからの反射光が、受光レンズ７０で集光され、ＰＳＤ素子６９に入射する。
【００４１】
ＰＤＳ素子６９は、用紙Ｐからの反射光を、その光の強さに比例した電流に変換し、さらに入射位置ｄに依存した割合で、２つの電流信号Ｉ１、Ｉ２ に分流する。この出力電流Ｉ１ 、Ｉ２が増幅されて演算回路７３に入力され、演算回路７３では、出力電流Ｉ１ 、Ｉ２の電流比に基づいて、ＰＤＳ素子６９上での反射光量の重心位置に相当する入射位置ｄを算出する。
【００４２】
制御部７４は、演算回路７３から出力される入射位置ｄと、投光器と受光器の光学定数に基づいて、用紙Ｐまでの距離を算出する。つまり、図４に示すように、受光レンズ７０から用紙Ｐまでの距離をＬ、受光レンズ７０の焦点距離をｆ、受光レンズ７０と投光レンズ６８との光軸間距離をＢとすると、用紙Ｐまでの距離Ｌと入射位置ｄの関係は、
Ｌ＝Ｂ／ｆｄ  ・・・式（１）
となる。制御部７４は、この式（１）から入射位置ｄに従って用紙Ｐの距離Ｌを算出する。
【００４３】
さらに、制御部７４は、算出した距離Ｌから用紙Ｐの撓みの有無を判定し、さらに撓みがあるのならその撓み量に基づいて、転写部４１と定着部１８の各ローラの回転速度を制御して、用紙搬送部６５で用紙Ｐが撓まないように補正する。
【００４４】
上述の用紙搬送時と同様にして、距離検知部６６に受光した校正板８５からの反射光に基づいて、校正板８５までの所定距離が測定され、この測定結果に基づいて、校正データが作成される。
【００４５】
次に、制御部による距離算出と測定データの校正について図５に基づいて説明する。図５は、制御部を備える画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【００４６】
画像形成装置１は、帯電部１３と、現像装置２と、感光体１１及び転写部４１を含む画像形成部４２を備え、また、感光体１１と、転写部４１及び定着部１８を駆動する駆動手段５７と、現像装置２を駆動する駆動手段５８と、画像形成装置１内の温度を検知する温度検知部８１とを備え、さらに制御部７４と、記憶部７５及び操作パネル７９とを備えて構成されている。
【００４７】
操作パネル７９は、複数の操作キーからなる操作部と、設定条件や装置の状態等を表示する表示部（いずれも図略）とから構成されており、ユーザが装置の電源のオン、オフや、用紙のサイズ・種類、印刷枚数等の印刷条件等のジョブを設定し、画像形成装置１がファクシミリ機能を有する場合には、記憶部７５にファクシミリ送信先を登録し、さらに登録された送信先の読み出しや書き換えを行う等の種々の設定にも使用される。
【００４８】
記憶部７５は、ＲＡＭ７６、ＲＯＭ７７、及び画像メモリ７８を備えており、ＲＡＭ７６及びＲＯＭ７７は制御部７４の処理プログラムや処理内容等を記憶して、画像メモリ７８はパーソナルコンピュータ等から画像入力部に入力された文字や絵柄などの画像データを記憶している。
【００４９】
一般に、画像形成装置１には装置または生産ロット毎に、装置の構成部材には寸法や特性のばらつきがあり、また組立時に構成部材間に位置誤差が発生している。距離検知部６６と校正板８５においても、これらの組立の位置誤差により、距離検知部６６から校正板８５までの所定距離にばらつきがあり、また距離検知部６６はその特性にばらつきがある。このために、製造時に装置または生産ロット毎に調整を行う必要がある。距離検知部６６の調整を行うには、距離検知部６６と校正板８５の距離を長さ測定器等で実測し、また距離検知部６６によって校正板８５を測定し、その測定の結果、距離検知部６６から出力されるセンサ出力に基づいて調整する。つまり、距離検知部６６のセンサ出力Ｖが電圧Ｖ0であり、また距離検知部６６と校正板８５の実測距離が距離Ｌ0であると、センサ出力Ｖ0と実測距離Ｌ0には、
Ｌ0＝Ｃ0／Ｖ0 ・・・式（２）
の関係がある。この（２）式における定数Ｃ0は、Ｌ＝Ｂ／ｆｄ（式（１））におけるＢ／ｆに相当し、センサ出力Ｖ0は入射位置ｄに相当する。また、定数Ｃ0は、式（２）より、実測距離Ｌ0とセンサ出力Ｖ0を用いてＬ0／Ｖ0として求めることができる。この定数Ｃ0（＝Ｌ0／Ｖ0）は、式（１）のＢ／ｆに相当するものであるとともに、装置または生産ロットおける距離検知部６６の特性のばらつきと、製造時の画像形成装置１内の温度条件とを加味したものになっている。
【００５０】
ＲＯＭ７７は、定数Ｃ0と、初期データとして実測距離Ｌ0とを記憶して、実測距離Ｌ0と式（２）を一般化した距離算出式
Ｌ＝Ｃ／Ｖ ・・・式（３）
を用いて、後述する校正算出部が校正データを作成する。
【００５１】
制御部７４は、マイクロコンピュータ等で構成され、ＲＡＭ７６及びＲＯＭ７７に設定されたプログラムに従って、距離検知部６６と温度検知部８１の出力に応じて、画像形成部７１と、駆動手段５７、５８とを全般的に制御する。また、制御部７４は、距離算出部８３と校正算出部８２を備える。
【００５２】
距離算出部８３は、距離検知部６６から入力されるセンサ出力信号Ｖと、記憶部７５に記憶された定数Ｃ0と、距離算出式Ｌ＝Ｃ／Ｖとに基づいて、用紙Ｐまでの距離を算出する。
【００５３】
校正算出部８２は、画像形成時に、温度検知部８１から所定以上の温度を制御部７４に入力されると、距離検知部６６によって校正板８５を測定した時に得られる第１のデータとしてのセンサ出力信号と記憶部７５に記憶された実測距離Ｌ0とを用いて、校正データを作成し、校正データを距離算出部８３に出力する。
【００５４】
図５とともに図６、図７に基づいて、校正データの作成と距離算出とを詳しく説明する。図６は、距離検知部６６のセンサ出力と算出する距離の関係を示す対数グラフであり、横軸は距離（Ｌ）を示し、縦軸は距離検知部６６の出力電圧に相当するセンサ出力（Ｖ）を示す。図７は、距離検知部６６のセンサ出力と温度との関係を示すグラフであり、横軸は温度（℃）を示し、縦軸は距離検知部６６の出力電圧に相当するセンサ出力（Ｖ）を示す。
【００５５】
図６に示すように、画像形成された用紙Ｐが搬送されているときに、距離検知部６６から赤外光が用紙Ｐに投光され、用紙Ｐで反射した赤外光によって、距離検知部６６がセンサ出力信号Ｖ１を出力すると、距離算出部８３は、距離算出式Ｖ＝Ｃ／Ｌ（尚、式（３）のＬ＝Ｃ／Ｖを図６による説明上、座標軸のＸ軸とＹ軸を入れ替えてＶ＝Ｃ／Ｌとしてい
る）と定数Ｃ0を用いて、センサ出力信号Ｖ１に対応する距離算出式Ｖ＝Ｃ0／Ｌ上の点Ｐ１より距離Ｌ１を算出する。
【００５６】
画像形成装置１内の温度が上昇し、距離検知部６６周辺の温度も上昇すると、距離検知部６６の温度特性は、図７に示すように、温度が上昇するとともにセンサ出力Ｖは逆に低下する。例えば、温度５℃〜６５℃の範囲では、センサ出力Ｖは線形に略０．１Ｖ低下する。遠距離（Ｌｌ）、中距離（Ｌｍ）及び近距離（Ｌｓ）における各センサ出力の低下量Δｌ、Δｍ及びΔｓは同じになる。つまり、温度変化とともに、距離算出式Ｖ＝Ｃ／Ｌの
定数Ｃが変化することになる。このことは、図６に示すグラフ上では、距離算出式Ｖ＝Ｃ／Ｌの直線の傾きは変わらず、距離算出式が平行に上下シフトする。例えば、距離検知部６６の定数ＣをＣ0としてＲＯＭ７７に記憶し、距離算出式をＶ＝Ｃ0／Ｌと設定したとき（製造時）に常温であると、画像形成時に常温から温度上昇すると、図６に示す距離算出式Ｖ＝Ｃｔ／Ｌのように、距離算出式Ｖ＝Ｃ0／Ｌの下方にシフトすることになる。
【００５７】
温度検知部８１が所定以上の温度検知すると、用紙Ｐの搬送の前に、距離検知部６６は、校正板８５までの所定距離を測定する。このとき、距離検知部６６のセンサ出力がＶｃであると、校正算出部８２は、センサ出力信号Ｖｃを入力し、また記憶部７５から実測距離Ｌ0を入力し、センサ出力信号Ｖｃと実測距離Ｌ0に基づいて、距離算出式Ｖ＝Ｃ／Ｌの定数Ｃを算出し、校正データとしてＣ＝Ｃｔを距離算出部８３に出力し、図６に示す距離算出式Ｖ＝Ｃｔ／Ｌを得ることになる。尚、図６には、製造時に校正板８５までの所定距離を測定したときの、距離検知部６６のセンサ出力Ｖ0も示している。
【００５８】
用紙Ｐが搬送されると、距離算出部８３は、搬送される用紙Ｐまでの距離を測定する。このとき、距離検知部６６のセンサ出力がＶ２であると、距離算出部８３は、第２のデータとしてのセンサ出力信号Ｖ２を入力し、校正算出部８２から入力した校正データＣｔとともに、距離算出式Ｖ＝Ｃ／Ｌを用いて、センサ出力信号Ｖ２に対応する距離算出式Ｖ＝Ｃｔ／Ｌ上の点Ｐ２より距離Ｌ２を算出する。
【００５９】
（第２実施形態）
図８は、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。第１実施形態と異なる、印刷枚数に応じて、校正データを作成し、距離算出する構成について説明し、以降、第１実施形態と同じ部分の説明を省略する。
【００６０】
図８に示すように、制御部７４は枚数計数部８４を備える。枚数計数部８４は、ユーザにより操作パネル７９の操作部から印刷枚数が設定されると、製造出荷時からの印刷枚数を計数する。印刷枚数が増えるととともに距離検知部６６が経年変化よって発光部の光量が低下し、距離検知部６６の発光光量低下によるセンサ出力が低下する。センサ出力は、印刷枚数の増加とともに線形的に低下する。
【００６１】
ＲＯＭ７７は、製造時に調整した距離検知部６６から校正板８５のまでの実測距離Ｌ0（初期データ）と、定数Ｃ0とを記憶する。
【００６２】
枚数計数部８４が所定枚数以上の印刷枚数を計数すると、用紙Ｐの搬送の前に、距離検知部６６は校正板８５までの所定距離を測定する。このとき、距離検知部６６のセンサ出力がＶｃであると、校正算出部８２は、センサ出力信号Ｖｃを入力し、また記憶部７５から実測距離Ｌ0を入力し、センサ出力信号Ｖｃと実測距離Ｌ0に基づいて、距離算出式Ｖ＝Ｃ／Ｌの定数Ｃを算出し、校正データとしてＣ＝Ｃｐを距離算出部８３に出力する。
【００６３】
用紙Ｐが搬送されると、距離算出部８３は、搬送される用紙Ｐまでの距離を測定する。このとき、距離検知部６６のセンサ出力Ｖ２であると、距離算出部８３は、校正データＣpと、センサ出力信号Ｖ２と距離算出式Ｖ＝Ｃ／Ｌを用いて、距離Ｌ２を算出する。
【００６４】
上記の第２実施形態において、印刷枚数に応じて、校正データを作成し、この校正データを用いて距離算出を補正する構成を示したが、本発明はこれに限らず、複数枚を連続して印刷するジョブを記憶部７５に記憶して、このジョブの所定枚数毎に、校正算出部８２は、センサ出力信号Ｖｃを入力し、また記憶部７５から実測距離Ｌ0を入力し、センサ出力信号Ｖｃと実測距離Ｌ0に基づいて、距離算出式Ｖ＝Ｃ／Ｌにより校正データを算出し、この校正データを距離算出部８３に出力するようにしてもよい。
【００６５】
上記第１及び第２実施形態では、用紙搬送部６５は、転写部４１と定着部１８との間で用紙を搬送する搬送路に適用した例を示したが、本発明はこれに限らず、給紙カセット３２と転写部４１との間等、他の搬送路に適用してもよい。
【００６６】
また、上記第１及び第２実施形態では、校正板８５が画像形成装置１の構成部材に貼り付けられる構成を示したが、本発明はこれに限らず、構成部材そのものの一つの面が所定距離に配されるようして、測定する用紙Ｐと略同じ反射率に形成してもよいし、また、反射率が異なるのであるなら、反射率の補正値を記憶部７５に記憶させ、この補正反射率により、反射率を校正するようにしてもよい。
【００６７】
また、上記第１及び第２実施形態では、製造時に実測距離Ｌ0、定数Ｃ0等のデータをＲＯＭ７７に記憶させる構成を示したが、本発明はこれに限らず、画像形成装置１のメンテナンスや修理するときに、実測距離Ｌ0、定数Ｃ0等のデータを測りなおして、印刷枚数を０枚にリセットして、これらのデータをＥＰＲＯＭ等消去書き込み可能である記憶素子に書き込んでもよい。
【００６８】
上記第１及び第２実施形態によれば、画像形成装置１は、用紙Ｐを搬送する用紙搬送部６５と、搬送される用紙Ｐに向けて光を投射し用紙Ｐからの反射光を受光して、用紙Ｐまでの所定距離を測定する距離検知部６６と、この距離検知部６６が所定距離までの距離を測定したときに実測距離Ｌ0（初期データ）を記憶する記憶部７５とを備える。また画像形成に先立って、所定距離までの距離を測定したときに距離検知部６６から入力するセンサ出力信号Ｖｃ（第１のデータ）と、記憶部７５から入力する実測距離Ｌ0とに基づいて定数ＣｔまたはＣｐ（校正データ）を算出する校正算出部８２と、画像形成時に、搬送される用紙までの距離を測定したときに距離検知部６６から入力するセンサ出力信号Ｖ２（第２のデータ）を定数ＣｔまたはＣｐ（校正データ）に基づいて距離を補正して算出する距離算出部８３を備える。
【００６９】
この構成によると、距離検知部６６からの投射光が用紙Ｐで反射し、この反射光が距離検知部６６に受光され、距離検知部６６で受光した反射光に基づいて用紙Ｐまでの距離が検知されることにより、用紙Ｐに接触することなく、用紙Ｐの撓み量を測定することになり、用紙の中央や端部のどこでも被測定部とすることができ、距離検知部６６等の配置の制約を受けず、かつ用紙Ｐまた用紙Ｐ上のトナー像にダメージを与えることがない。また、製造出荷時等の実測距離Ｌ0（初期データ）と、所定距離を測定した画像形成直近のセンサ出力信号Ｖｃ（第１のデータ）とによって算出された定数ＣｔまたはＣｐ（校正データ）に基づいて、画像形成時の用紙Ｐまでの距離に関するセンサ出力信号Ｖ２（第２のデータ）が補正されることによって、経年変化や温度変化によって発生する、距離検知部６６の測定のばらつきが抑えられるので、距離検知部６６の温度変化や経年変化に係わらず用紙搬送状態を安定して測定することができる。
【００７０】
また、上記第１及び第２実施形態によると、距離検知部６６は、用紙搬送部６５に設けた開口６５ａを介して、用紙Ｐに向けて光を投射し用紙からの反射光を受光して、所定距離は、用紙搬送部６５の用紙搬送路面６５ｂに対向する校正面から距離検知部６６までの距離である。このことによって、距離検知部６６から投射光が用紙搬送部６５の開口６５ａを通過して用紙Ｐに至り、また所定距離の校正面に至り、搬送される用紙Ｐ、または校正面で反射した反射光が開口６５ａを通過して距離検知部６６に受光されるので、校正面を装置の構成部材を用いて形成することができ、特別な部材を設けることなく、簡単に所定距離を設定することができ、また搬送される用紙Ｐの距離を測定することの妨げになることなく所定距離を設定することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に用いる用紙搬送装置及びそれを備えた画像形成装置に利用することができ、特に、用紙搬送状態を検知する用紙搬送装置及びそれを備えた画像形成装置に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の概略の構成を示す断面平面図である。
【図２】は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の転写部と定着部の用紙搬送路を示す断面平面図である。
【図３】は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の転写部と定着部の用紙搬送路における距離検知部を示す断面側面図である。
【図４】は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の距離検知部の用紙までの距離検知状態を示す概略の側面図である。
【図５】は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【図６】は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の距離検知部のセンサ出力と距離の関係を示す図である。
【図７】は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の距離検知部のセンサ出力と温度との関係を示す図である。
【図８】は、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００７３】
１    画像形成装置
１８    定着部
４１    転写部
６５    用紙搬送部
６５ａ    開口
６５ｂ    搬送路面
６６    距離検知部
７４    制御部
７５    記憶部
７９    操作パネル
８１    温度検知部
８２    校正算出部
８３    距離算出部
８４    枚数計数部
８５    校正板（校正面）
Ｐ    用紙
【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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