JP2014201366A - 用紙搬送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 用紙を送り部材により順々に分離搬送手段に導き、この分離搬送手段により１枚の用紙を搬送させる用紙搬送装置において、先の用紙と後の用紙との間における隙間を、単一の受光部で構成された光検知手段を用いた簡単な構成により適切に検知できるようにする。
【解決手段】 用紙Pを送り部材31により順々に分離搬送手段32に導き、分離搬送手段により重送された用紙を分離させて一枚の用紙を搬送させる用紙搬送装置30において、用紙が送り部材から分離搬送手段にかかる位置に光を照射する照明手段33を設けると共に、この照明手段から照射されて先の用紙と次の用紙との隙間sを通して導かれた光を、光学手段34により単一の受光部で構成された光検知手段35に導いて隙間を検知するようにした。
【選択図】 図３

Description

本発明は、用紙を送り部材により用紙搬送経路を通して用紙を順々に分離搬送手段に導き、分離搬送手段に導かれた用紙が重送されている場合に、前記の分離搬送手段により重送された用紙を分離させて１枚の用紙を搬送させる用紙搬送装置及びこのような用紙搬送装置を用いた画像形成装置に関するものである。特に、前記の用紙搬送装置において、先の用紙と後の用紙との間における隙間を、単一の受光部で構成された光検知手段を用いた簡単な構成により適切に検知できるようにした点に特徴を有するものである。

複写機、プリンター、ファクシミリ及びこれらの複合機からなる画像形成装置等においては、一般に、用紙を積層させて収容させた給紙カセットなどの用紙積載部から用紙をピックアップローラーにより給紙し、給紙された用紙を給紙ローラーと捌きローラー等で構成される分離搬送手段に導き、用紙が複数枚重送されてきた場合には、重送された用紙をこの分離搬送手段により分離させ、先の１枚の用紙だけをこの分離搬送手段を通して搬送させるようにした用紙搬送装置が使用されている。

また、前記のような用紙搬送装置により用紙を順々に搬送させて画像形成を行うにあたり、画像形成を効率よく行うために、先の用紙と次の用紙との隙間を少なくして、用紙を順々に効率よく搬送させることが行われている。

ここで、前記のように先の用紙と次の用紙との隙間を少なくして、用紙を効率よく順々に搬送させるため、従来においては、用紙搬送経路に設けたセンサーにより用紙が通過するタイミングを検知し、この検知結果に基づいて、用紙を搬送させる搬送ローラーの回転速度を制御して、先の用紙と次の用紙との隙間を少することが行われている。

しかし、この場合、前記の搬送ローラーを回転させる専用のモーターが必要になると共に、用紙の通過のタイミングに基づいて減速時間を計算し、これに基づいて前記のモーターの回転速度を変更させるＰＭＷ制御が必要になって、構成が複雑になると共にコストが高く付くという問題があった。

また、近年においては、特許文献１に示されるように、複数の受光部が配列されたラインセンサーからなる用紙位置ズレ検出センサーを、用紙の搬送方向に対して傾斜させて設け、この用紙位置ズレ検出センサーにより、用紙の側端と前端及び後端を検出して、用紙の位置ずれや、連続して搬送される先の用紙と後の用紙との間隔を検出させるようにしたものが提案されている。

しかし、複数の受光部が配列されたラインセンサーからなる用紙位置ズレ検出センサーは高価でコストが高く付くと共に、用紙位置ズレ検出センサーに配列された複数の受光部において先の用紙の後端と後の用紙の先端とを検出して、先の用紙と後の用紙との間隔を検出するため、先の用紙と後の用紙との間隔を検出する動作が複雑になる等の問題があった。

特開２００７−５５７３３号公報

本発明は、用紙を送り部材により順々に分離搬送手段に導き、分離搬送手段に導かれた用紙が重送されている場合に、前記の分離搬送手段により重送された用紙を分離させて１枚の用紙を搬送させる用紙搬送装置において、先の用紙と後の用紙との間における隙間を、単一の受光部で構成された光検知手段を用いた簡単な構成により適切に検知できるようにすることを課題とするものである。

本発明に係る用紙搬送装置においては、前記の課題を解決するため、用紙を送り部材により用紙搬送経路を通して順々に分離搬送手段に導き、分離搬送手段に導かれた用紙が重送されている場合に、前記の分離搬送手段により重送された用紙を分離させて一枚の用紙を搬送させる用紙搬送装置において、用紙が送り部材から分離搬送手段にかかる位置に光を照射する照明手段を設けると共に、この照明手段から照射されて先の用紙と次の用紙との隙間を通して導かれた光を、光学手段により単一の受光部で構成された光検知手段に導き、先の用紙と次の用紙との隙間を検知するようにした。

ここで、前記の用紙搬送装置においては、前記の送り部材として、回転駆動されて用紙が積層された用紙積載部から用紙を送り出すピックアップローラーを用い、また前記の分離搬送手段として、回転駆動される給紙ローラーと、この給紙ローラーとの間で重送された用紙を分離させる捌き部材とで構成されたものを用いることができる。

また、前記の用紙搬送装置において、照明手段から照射されて先の用紙と次の用紙との隙間を通して導かれた光を、光学手段により単一の受光部で構成された光検知手段に導いて、先の用紙と次の用紙との隙間を検知するにあたっては様々な構成を採用することができる。

例えば、前記の光学手段に集光部材を用い、前記の照明手段に対して、この集光部材と前記の光検知手段とを用紙搬送経路を介して反対側の位置に設け、照明手段から照射されて先の用紙と次の用紙との隙間を通して導かれた光を、この集光部材によって前記の光検知手段に集光させることができる。この場合、先の用紙と次の用紙との隙間を通して導かれた光が、集光部材によって光検知手段に適切に集光されるようにするため、前記の照明手段として、用紙の搬送方向に伸びた線状光源を用いると共に、前記の光検知手段を前記の集光部材の焦点位置に設けることが好ましい。

また、前記の光学手段として反射部材を用い、この反射部材を、用紙搬送経路を介して前記の照明手段と反対側の位置に設け、照明手段から照射されて先の用紙と次の用紙との隙間を通して導かれた光を、この反射部材により反射させて前記の光検知手段に導くようにすることができる。

ここで、このように照明手段から照射されて先の用紙と次の用紙との隙間を通して導かれた光を、反射部材により反射させて前記の光検知手段に導くにあたっては、前記の光検知手段を、用紙搬送経路を介して前記の反射部材と反対側で、前記の照明手段と同じ側の位置に設けるようにする他、前記の光検知手段を、用紙搬送経路を介して前記の照明手段と反対側で、前記の反射部材と同じ側の位置に設けるようにすることができる。

また、前記の照明手段に点光源を用い、前記の光検知手段を、用紙搬送経路を介して前記の反射部材と反対側で、前記の照明手段と同じ側の位置に設けるようにした場合において、前記の点光源から先の用紙と次の用紙との隙間を通して反射部材に導かれて反射された光が、前記の隙間を通して反射部材と反対側に設けられた前記の光検知手段に適切に導かれるようにするためには、前記の反射部材に凹面鏡を用い、前記の点光源と前記の光検知手段とを凹面鏡の曲率中心位置に設けるようにし、或いは、前記の反射部材に再帰反射材を用い、前記の光検知手段を点光源に近接した位置に設けるようにすることが好ましい。

そして、この場合、前記の点光源から照射された光が、用紙搬送経路における用紙において反射されて前記の光検知手段に導かれるのを抑制するために、用紙搬送経路に沿った開口部を有する遮光部材を設けることが好ましい。さらに、用紙の色彩により、用紙において反射される光の量が変化するのを抑制するために、前記の点光源として、用紙の色彩による反射率の変化が少ない赤外域の波長の光を照射するものを用いることが好ましい。

また、前記の照明手段に点光源を用い、前記の光検知手段を、用紙搬送経路を介して前記の照明手段と反対側で、前記の反射部材と同じ側の位置に設けるようにした場合において、前記の点光源から先の用紙と次の用紙との隙間を通して反射部材に導かれて反射された光が、反射部材と同じ側に設けられた前記の光検知手段に適切に導かれるようにするためには、前記の反射部材に楕円面鏡を用い、この楕円面鏡の第１焦点位置に前記の光検知手段を設けると共に、第２焦点位置に前記の点光源を設けることが好ましい。

そして、前記のような用紙搬送装置を用いて用紙を搬送させるにあたっては、用紙を搬送させるタイミングを制御する制御装置を設け、前記の光検知手段によって検知された先の用紙と次の用紙との隙間に基づいて、制御装置により前記の送り部材及び分離搬送手段によって用紙を搬送させるタイミングを制御させるようにすることができる。例えば、前記の制御装置により、ピックアップローラーを回転駆動させて、用紙を用紙積載部から用紙搬送経路を通して給紙ローラーと捌き部材との間に導くと共に、給紙ローラーを回転駆動させ、先の用紙が給紙ローラーと捌き部材との間を通して搬送された場合に、前記のピックアップローラーを従動回転させるようにし、前記の光検知手段によって先の用紙と次の用紙との隙間が検知された場合に、前記のピックアップローラーを回転駆動させて、次の用紙を給紙ローラーと捌き部材との間に導くようにすることができる。

また、本発明の画像形成装置においては、前記のような用紙搬送装置を用いて用紙を搬送させるようにした。

本発明の用紙搬送装置においては、用紙が送り部材から分離搬送手段にかかる位置に光を照射する照明手段を設け、この照明手段から照射されて先の用紙と次の用紙との隙間を通して導かれた光を、光学手段により単一の受光部で構成された光検知手段に導くようにしたため、従来のように、複数の受光部が配列されたラインセンサーからなる用紙位置ズレ検出センサーを用紙の搬送方向に対して傾斜させて設け、この用紙位置ズレ検出センサーにより、用紙の側端と前端及び後端を検出して、用紙の位置ずれや、連続して搬送される先の用紙と後の用紙との間隔を検出させる場合に比べて、単一の受光部で構成された光検知手段を用いた簡単な構成により、先の用紙と後の用紙との間における隙間を適切に検知して、用紙の送りを適切に制御できるようになると共に、光検知手段に要するコスト等も低減される。

本発明の実施形態に係る用紙搬送装置を使用する画像形成装置の例を示した概略説明図である。 本発明の第１の実施形態に係る用紙搬送装置を示した概略説明図である。 第１の実施形態に係る用紙搬送装置において、線状光源から先の用紙と次の用紙との隙間を通して導かれた光が、集光レンズにより光センサーに導かれる状態を示した概略説明図である。 本発明の実施形態に係る用紙搬送装置において、制御装置によりピックアップローラーと給紙ローラーの回転を制御して、用紙を搬送させるタイミングを制御する構成を示したブロック図である。 本発明の第２の実施形態に係る用紙搬送装置において、点光源から照射されて凹面鏡において反射された光が、光センサーに集光される状態を示した概略説明図である。 第２の実施形態に係る用紙搬送装置を示した概略平面図である。 第２の実施形態に係る用紙搬送装置において、点光源から先の用紙と次の用紙との隙間を通して導かれた光が、凹面鏡において反射されて光センサーに導かれる状態を示した概略説明図である。 第２の実施形態に係る用紙搬送装置において、凹面鏡において反射された光が光センサーに導かれる一方、用紙において反射された光が光センサーからずれた位置に導かれる状態を示した概略説明図である。 第２の実施形態に係る用紙搬送装置において、点光源及び光センサーと用紙搬送経路に導かれる用紙との間に、用紙搬送経路に沿った開口部を有する遮光部材を設けた状態を示した概略平面図である。 本発明の実施形態に係る用紙搬送装置において、点光源から照射される光の波長に対する用紙の反射率が、用紙の色彩（白、黄、マゼンタ、シアン）によって異なることを示した図である。 第２の実施形態に係る用紙搬送装置において、凹面鏡に代えて再帰反射部材を用いた変更例を示し、点光源から先の用紙と次の用紙との隙間を通して導かれた光が、再帰反射部材において反射されて光センサーに導かれる状態を示した概略説明図である。 本発明の第３の実施形態に係る用紙搬送装置において、点光源から照射されて楕円面鏡において反射された光が、光センサーに集光される状態を示した概略説明図である。 第３の実施形態に係る用紙搬送装置において、点光源から先の用紙と次の用紙との隙間を通して導かれた光が、楕円面鏡において反射されて光センサーに導かれる状態を示した概略説明図である。 本発明の実施形態に係る用紙搬送装置において、点光源と、先の用紙と次の用紙との隙間との位置関係に基づいて、点光源の好ましい指向特性を求める状態を示した概略説明図である。

次に、本発明の実施形態に係る画像形成装置及びこの画像形成装置に使用する用紙搬送装置を添付図面に基づいて具体的に説明する。なお、本発明に係る画像形成装置及び用紙搬送装置は、下記の実施形態に示したものに限定されず、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施できるものである。

この実施形態の画像形成装置１においては、図１に示すように、その内部に４つのイメージングカートリッジ１０Ａ〜１０Ｄを装着させている。

ここで、前記の各イメージングカートリッジ１０Ａ〜１０Ｄにおいては、感光体１１と、この感光体１１の表面を帯電させる帯電装置１２と、帯電された感光体１１の表面に画像情報に応じた露光を行って感光体１１の表面に静電潜像を形成する露光装置１３と、感光体１１の表面に形成された静電潜像にトナーを供給してトナー画像を形成する現像装置１４と、感光体１１の表面に形成されたトナー画像を後述する中間転写ベルト２１に転写させた後に感光体１１の表面に残留するトナーを除去するクリーニング装置１５とを設けている。

また、前記の各イメージングカートリッジ１０Ａ〜１０Ｄにおける各現像装置１４においては、それぞれ収容させるトナーの色彩を異ならせ、黒色、黄色、マゼンタ色、シアン色のトナーを収容させている。

そして、この画像形成装置１においては、前記の各イメージングカートリッジ１０Ａ〜１０Ｄにおいて、それぞれ感光体１１の表面を帯電装置１２によって帯電させ、このように帯電された各感光体１１の表面にそれぞれ露光装置１３によって画像情報に応じた露光を行い、各感光体１１の表面にそれぞれ画像情報に応じた静電潜像を形成し、各感光体１１の表面に形成された静電潜像に、前記の各現像装置１４からそれぞれの色彩のトナーを供給して、各感光体１１の表面にそれぞれの色彩のトナー画像を形成するようにしている。

次いで、このような各イメージングカートリッジ１０Ａ〜１０Ｄにおける各感光体１１の表面に形成された各色彩のトナー画像を、回転ローラー２１ａに架け渡されて回転駆動される中間転写ベルト２１の上に一次転写ローラー２２により順々に転写させて、この中間転写ベルト２１の上に合成されたトナー画像を形成し、このように中間転写ベルト２１の上に形成されたトナー画像を二次転写ローラー２３と対向する位置に導くようにしている。また、中間転写ベルト２１に転写されずに各感光体１１の表面に残留するトナーを、それぞれ前記のクリーニング装置１５によって各感光体１１の表面から除去させるようにする。

そして、この画像形成装置１においては、用紙Ｐを積層させて収容させた給紙カセット（用紙積載部）２４に設けられた押上板２４ａを押し上げて、この押上板２４ａに積層された用紙Ｐを、後述する実施形態の用紙搬送装置３０により給紙させて、この用紙搬送装置３０の下流側に設けられた送りローラー２５に搬送し、この送りローラー２５によって用紙Ｐを前記の中間転写ベルト２１と二次転写ローラー２４との間に導き、中間転写ベルト２１上に形成された前記のトナー像を、この用紙Ｐに転写させるようにしている。また、用紙Ｐに転写されずに中間転写ベルト２１上に残ったトナーを、第２クリーニング装置２６によって中間転写ベルト２１から除去するようにしている。

また、前記のようにトナー画像が転写された用紙Ｐを定着装置２７に導き、この定着装置２７において、前記のトナー画像を用紙Ｐに定着させ、その後、トナー画像が定着された用紙Ｐを排紙ローラー２８によって排紙させるようにしている。

ここで、前記の用紙搬送装置３０においては、図１に示すように、ピックアップローラー（送り部材）３１を回転駆動させて、給紙カセット２４の押上板２４ａに積層された用紙Ｐを、給紙カセット２４から用紙搬送経路を通して、分離搬送手段３２を構成する給紙ローラー３２ａと捌きローラー（捌き部材）３２ｂとの間に導くようにしている。

そして、前記のピックアップローラー３１によって複数枚の用紙Ｐが給紙ローラー３２ａと捌きローラー３２ｂとの間に重送された場合には、回転駆動される給紙ローラー３２ａと捌きローラー３２ｂとの間で重送された用紙Ｐを分離させて、一枚の用紙Ｐを回転駆動される給紙ローラー３２ａによって前記の送りローラー２５に向けて送るようにしている。

ここで、第１の実施形態に係る用紙搬送装置３０においては、図２に示すように、前記のピックアップローラー３１から用紙Ｐが給紙ローラー３２ａと捌きローラー３２ｂとの間に導かれる位置に光を照射する照明手段３３に、用紙Ｐの搬送方向に伸びた線状光源３３ａを用い、また光学手段３４に集光レンズ（集光部材）３４ａを用いている。

そして、この集光レンズ３４ａを、前記の線状光源３３ａに対して前記の用紙搬送経路を介して反対側の位置に設けると共に、単一の受光部で構成された光センサー（光検知手段）３５を、集光レンズ３４ａと同じ側であって、この集光レンズ３４ａの焦点位置に設けている。このようにすると、前記の線状光源３３ａから集光レンズ３４ａの光軸に平行に導かれた光が、この集光レンズ３４ａにより焦点位置に設けられた光センサー３５に集光されるようになる。

そして、この用紙搬送装置３０において、前記の線状光源３３ａから用紙Ｐが導かれる用紙搬送経路に光を照射させ、前記のように先の用紙Ｐ１を回転駆動される給紙ローラー３２ａによって前記の送りローラー２５に向けて送り、図３に示すように、先の用紙Ｐ１と次の用紙Ｐ２との間に隙間ｓが生じた場合には、線状光源３３ａからこの隙間ｓを通して集光レンズ３４ａに導かれた光が、この集光レンズ３４ａによって焦点位置に設けられた前記の光センサー３５に導かれるようになり、この光センサー３５により先の用紙Ｐ１と次の用紙Ｐ２との間に隙間ｓが生じたことを検知できるようになる。

ここで、この実施形態においては、前記のように光センサー３５を集光レンズ３４ａの焦点位置に設けているため、先の用紙Ｐ１と次の用紙Ｐ２との間に生じる隙間ｓの位置が変化した場合においても、線状光源３３ａから隙間ｓを通して集光レンズ３４ａの光軸に平行に導かれた光は、集光レンズ３４ａによりその焦点位置に設けられた光センサー３５に適切に導かれ、先の用紙Ｐ１と次の用紙Ｐ２との間に隙間ｓが生じたことを適切に検知できる。なお、幅の異なる様々な用紙Ｐを用いた場合においても、先の用紙Ｐ１と次の用紙Ｐ２との間に生じる隙間ｓを適切に検知できるようにするため、前記の照明手段３３となる線状光源３３ａから、最も幅の狭い用紙Ｐが搬送される部分にも光が照射されるように、この線状光源３３ａを用紙Ｐの幅方向中央部に設けている。

また、この実施形態においては、図４に示すように、回転装置４１の回転を、クラッチ機構等が設けられた第１伝達機構４２によって前記のピックアップローラー３１に伝達させるようにすると共に、クラッチ機構等が設けられた第２伝達機構４３によって前記の給紙ローラー３２ａに伝達させるようにし、制御装置４０により、前記の回転装置４１と第１伝達機構４２と第２伝達機構４３とを制御し、給紙カセット２４の押上板２４ａに積層された用紙Ｐを適当なタイミングで給紙して搬送させるようにしている。

ここで、前記の制御装置４０においては、前記の第１伝達機構４２を介して回転装置４１によりピックアップローラー３１を回転駆動させ、給紙カセット２４の押上板２４ａに積層された用紙Ｐを、給紙カセット２４から用紙搬送経路を通して給紙ローラー３２ａと捌きローラー３２ｂとの間に導くようにすると共に、前記の第２伝達機構４３を介して回転装置４１により給紙ローラー３２ａを回転駆動させ、用紙Ｐが重送されている場合には、この給紙ローラー３２ａと捌きローラー３２ｂとの間で重送された用紙Ｐを分離させて、１枚の先の用紙Ｐ１を、この給紙ローラー３２ａにより給紙ローラー３２ａと捌きローラー３２ｂとの間を通して前記の送りローラー２５に向けて送るようにする。

そして、このように回転駆動される給紙ローラー３２ａによって先の用紙Ｐ１が搬送されると、前記の制御装置４０により、前記の第１伝達機構４２による回転装置４１からピックアップローラー３１への回転の伝達を解除し、給紙ローラー３２ａによって搬送される先の用紙Ｐ１の移動に伴ってピックアップローラー３１を従動回転させるようにする。

また、給紙ローラー３２ａによって下流側の送りローラー２５に送られた先の用紙Ｐ１が、前記の送りローラー２５によって搬送されると、前記の制御装置４０により、前記の第２伝達機構４３による回転装置４１から給紙ローラー３２ａへの回転の伝達を解除し、送りローラー２５によって搬送される先の用紙Ｐ１の移動に伴って給紙ローラー３２ａを従動回転させるようにする。

そして、このように先の用紙Ｐ１が送られて、先の用紙Ｐ１と次の用紙Ｐ２との間に隙間ｓが生じたことが、前記の光センサー３５によって検知された場合には、前記の制御装置４０により、前記の第１伝達機構４２を介して回転装置４１によりピックアップローラー３１を回転駆動させ、次の用紙Ｐ２を、給紙カセット２４から用紙搬送経路を通して給紙ローラー３２ａと捌きローラー３２ｂとの間に導き、前記のような操作を繰り返して、給紙カセット２４の押上板２４ａに積層された用紙Ｐを順々に搬送させて画像形成を行うようにする。

このようにすると、先の用紙Ｐ１と次の用紙Ｐ２との間の隙間ｓを少なくし、用紙Ｐを効率よく順々に搬送させて画像形成を行うことができ、画像形成効率を高めることができる。

なお、第１の実施形態に係る用紙搬送装置３０においては、照明手段３３に用紙Ｐの搬送方向に伸びた線状光源３３ａを用いると共に、光学手段３４に集光レンズ３４ａを用いるようにしたが、使用する照明手段３３や光学手段３４は前記のものに限られない。

第２の実施形態の用紙搬送装置３０においては、図５及び図６に示すように、前記の照明手段３３に点光源３３ｂを用い、また前記の光学手段３４に反射部材である凹面鏡３４ｂを用いている。

そして、この凹面鏡３４ｂを、前記の点光源３３ｂに対して用紙搬送経路を介して反対側の位置に設ける一方、単一の受光部で構成された光センサー３５を、凹面鏡３４ｂとは反対側で、前記の点光源３３ｂと同じ側に設けるようにすると共に、前記の点光源３３ｂと光センサー３５とをそれぞれ前記の凹面鏡３４ｂの曲率中心位置であって、用紙Ｐの搬送方向と交差する方向にずれた位置に設けている。このようにすると、図５に示すように、凹面鏡３４ｂの曲率中心位置における点光源３３ｂから凹面鏡３４ｂに向けて照射された光は、この凹面鏡３４ｂにおいて反射されて、曲率中心位置に設けられた光センサー３５に集光されるようになる。

そして、前記の点光源３３ｂから用紙Ｐが導かれる用紙搬送経路に光を照射させ、前記のように先の用紙Ｐ１を回転駆動される給紙ローラー３２ａによって前記の送りローラー２５に向けて送り、図７に示すように、先の用紙Ｐ１と次の用紙Ｐ２との間に隙間ｓが生じた場合には、点光源３３ｂからの光が、この隙間ｓを通して凹面鏡３４ｂに導かれ、この凹面鏡３４ｂにおいて反射された光が前記の隙間ｓを通して前記の光センサー３５に導かれるようになり、この光センサー３５によって先の用紙Ｐ１と次の用紙Ｐ２との間に隙間ｓが生じたことを検知できるようになる。

ここで、この実施形態においては、前記のように点光源３３ｂと光センサー３５とをそれぞれ前記の凹面鏡３４ｂの曲率中心位置に設けているため、先の用紙Ｐ１と次の用紙Ｐ２との間に生じる隙間ｓの位置が変化した場合においても、点光源３３ｂから隙間ｓを通して凹面鏡３４ｂに導かれた光は、凹面鏡３４ｂにより前記の光センサー３５に適切に導かれ、先の用紙Ｐ１と次の用紙Ｐ２との間に隙間ｓが生じたことを適切に検知できるようになる。

また、図６に示すように、前記の点光源３３ｂと光センサー３５とを、それぞれ前記の凹面鏡３４ｂの曲率中心位置であって、用紙Ｐの搬送方向と交差する方向にずれた位置に設けると、図８に示すように、点光源３３ｂから隙間ｓを通して凹面鏡３４ｂに導かれた光は、この凹面鏡３４ｂにより反射されて前記の光センサー３５に導かれるようになるが、点光源３３ｂと凹面鏡３４ｂとの間に用紙Ｐが存在している場合、この用紙Ｐが光沢のある反射性の高いものであっても、この用紙Ｐによって反射された光は前記の光センサー３５からずれた位置に導かれて検知されず、先の用紙Ｐ１と次の用紙Ｐ２との間における隙間ｓが生じたことを、前記の光センサー３５によって適切に検知できるようになる。

また、この実施形態においては、用紙Ｐにおいて反射された光が前記の光センサー３５によって検知されるのを少なくするため、図９に示すように、点光源３３ｂ及び光センサー３５と用紙搬送経路に導かれる用紙Ｐとの間に、用紙Ｐの搬送方向に沿った開口部３６ａを有する遮光部材３６を設け、凹面鏡３４ｂにおいて反射された光を前記の開口部３６ａを通して光センサー３５に導くようにする一方、用紙Ｐにおいて反射された光が光センサー３５に導かれるのを、この遮光部材３６によって抑制することが好ましい。

また、図１０に示すように、点光源３３ｂから照射される光の波長に対する用紙Ｐの反射率が、用紙Ｐの色彩（白、黄、マゼンタ、シアン）によって異なり、波長が８００ｎｍ以下の光の場合には、用紙Ｐの色彩による反射率の差が大きくなる。このため、用紙Ｐにおいて反射されて光センサー３５に導かれる光の光量が、用紙Ｐの色彩によって変化して、光センサー３５に導かれる光量の誤差が大きくなるのを防止するためには、前記の点光源３３ｂとしては、波長が８００ｎｍ以上の赤外域の波長の光を照射するものを用いることが好ましい。

また、この実施形態においては、点光源３３ｂから先の用紙Ｐ１と次の用紙Ｐ２との隙間ｓを通して導かれた光を反射させて、前記の隙間ｓを通して光センサー３５に導く光学手段３４として凹面鏡３４ｂを用いるようにしたが、図１１に示すように、凹面鏡３４ｂに代えて、再帰反射部材３４ｃを用いると共に、前記の光センサー３５を点光源３３ｂの近傍に設け、この再帰反射部材３４ｃにおいて入射方向と同方向に反射された光を、光センサー３５に導くようにすることもできる。

第３の実施形態の用紙搬送装置３０においては、図１２に示すように、前記の照明手段３３に点光源３３ｂを用い、また前記の光学手段３４に反射部材である楕円面鏡３４ｄを用いている。そして、この楕円面鏡３４ｄを、前記の点光源３３ｂに対して用紙搬送経路を介して反対側の位置に設けると共に、単一の受光部で構成された光センサー３５を、楕円面鏡３４ｄと同じ側であって、楕円面鏡３４ｄの第１焦点位置に設ける一方、前記の点光源３３ｂを楕円面鏡３４ｄの第２焦点位置に設けている。このようにすると、楕円面鏡３４ｄの第２焦点位置に設けられた点光源３３ｂから楕円面鏡３４ｄに向けて照射された光は、この楕円面鏡３４ｄにおいて反射されて、楕円面鏡３４ｄの第１焦点位置に設けられた光センサー３５に集光されるようになる。

そして、前記の点光源３３ｂから用紙Ｐが導かれる用紙搬送経路に光を照射させ、前記のように先の用紙Ｐ１を回転駆動される給紙ローラー３２ａによって前記の送りローラー２５に向けて送り、図１３に示すように、先の用紙Ｐ１と次の用紙Ｐ２との間に隙間ｓが生じた場合には、点光源３３ｂからの光がこの隙間ｓを通して楕円面鏡３４ｄに導かれ、この楕円面鏡３４ｄにおいて反射された光が第１焦点位置に設けられた前記の光センサー３５に導かれて、この光センサー３５により先の用紙Ｐ１と次の用紙Ｐ２との間に隙間ｓが生じたことを検知できるようになる。

ここで、この実施形態においては、前記のように点光源３３ｂを楕円面鏡３４ｄの第２焦点位置に設けると共に、光センサー３５を楕円面鏡３４ｄの第１焦点位置に設けているため、先の用紙Ｐ１と次の用紙Ｐ２との間に生じる隙間ｓの位置が変化した場合においても、点光源３３ｂから隙間ｓを通して楕円面鏡３４ｄに導かれた光は、楕円面鏡３４ｄにより前記の光センサー３５に適切に導かれ、先の用紙Ｐ１と次の用紙Ｐ２との間に隙間ｓが生じたことを適切に検知できるようになる。

なお、前記の第２及び第３の実施形態に示す用紙搬送装置３０のように、点光源３３ｂから照射された光を、先の用紙Ｐ１と次の用紙Ｐ２との間に生じた隙間ｓを通して凹面鏡３４ｂや再帰反射部材３４ｃや楕円面鏡３４ｄに導くようにした場合、先の用紙Ｐ１と次の用紙Ｐ２との間に生じる隙間ｓの位置により、点光源３３ｂと隙間ｓとの角度が変化して、隙間ｓを通過する光の光量が変化するようになる。

ここで、図１４に示すように、点光源３３ｂから用紙Ｐに至る垂線の長さをｄ、点光源３３ｂと先の用紙Ｐ１の後端とを結ぶ線と前記の垂線との間の角度をθ１、点光源３３ｂと次の用紙Ｐ２の先端とを結ぶ線と前記の垂線との間の角度をθ２、前記の垂線と用紙Ｐとが交差する点から先の用紙Ｐ１の後端までの距離をｘ、隙間ｓの長さをａとした場合、
θ１＝ｔａｎ^-1ｘ／ｄ、θ２＝ｔａｎ^-1（ｘ＋ａ）／ｄ
となる。そして、前記のように隙間ｓの位置によって、隙間ｓを通過する光の光量が変化するのを抑制するためには、指向特性が１／（θ２−θ１）の点光源３３ｂを用いることが好ましい。

１ 画像形成装置
１０Ａ〜１０Ｄ イメージングカートリッジ
１１ 感光体
１２ 帯電装置
１３ 露光装置
１４ 現像装置
１５ クリーニング装置
２１ 中間転写ベルト、２１ａ 回転ローラー
２２ 一次転写ローラー
２３ 二次転写ローラー
２４ 給紙カセット（用紙積載部）、２４ａ 押上板
２５ 送りローラー
２６ 第２クリーニング装置
２７ 定着装置
２８ 排紙ローラー
３０ 用紙搬送装置
３１ ピックアップローラー（送り部材）
３２ 分離搬送手段、３２ａ 給紙ローラー、３２ｂ 捌きローラー（捌き部材）
３３ 照明手段、３３ａ 線状光源、３３ｂ 点光源
３４ 光学手段、３４ａ 集光レンズ（集光部材）、３４ｂ 凹面鏡（反射部材）、３４ｃ 再帰反射部材（反射部材）、３４ｄ 楕円面鏡（反射部材）
３５ 光センサー（光検知手段）
３６ 遮光部材、３６ａ 開口部
Ｐ 用紙、Ｐ１ 先の用紙、Ｐ２ 次の用紙
ｓ 隙間

Claims (15)

1. 用紙を送り部材により用紙搬送経路を通して順々に分離搬送手段に導き、分離搬送手段に導かれた用紙が重送されている場合に、前記の分離搬送手段により重送された用紙を分離させて一枚の用紙を搬送させる用紙搬送装置において、用紙が送り部材から分離搬送手段にかかる位置に光を照射する照明手段を設けると共に、この照明手段から照射されて先の用紙と次の用紙との隙間を通して導かれた光を、光学手段により単一の受光部で構成された光検知手段に導き、先の用紙と次の用紙との隙間を検知することを特徴とする用紙搬送装置。
2. 請求項１に記載の用紙搬送装置において、前記の送り部材が、回転駆動されて用紙が積層された用紙積載部から用紙を送り出すピックアップローラーであり、前記の分離搬送手段が、回転駆動される給紙ローラーと、この給紙ローラーとの間で重送された用紙を分離させる捌き部材とで構成されることを特徴とする用紙搬送装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の用紙搬送装置において、前記の光学手段に集光部材を用い、前記の照明手段に対して、この集光部材と前記の光検知手段とを用紙搬送経路を介して反対側の位置に設け、照明手段から照射されて先の用紙と次の用紙との隙間を通して導かれた光を、この集光部材によって前記の光検知手段に集光させることを特徴とする用紙搬送装置。
4. 請求項３に記載の用紙搬送装置において、前記の照明手段に用紙の搬送方向に伸びた線状光源を用いると共に、前記の光検知手段を前記の集光部材の焦点位置に設けたことを特徴とする用紙搬送装置。
5. 請求項１又は請求項２に記載の用紙搬送装置において、前記の光学手段として反射部材を用い、この反射部材を、用紙搬送経路を介して前記の照明手段と反対側の位置に設け、照明手段から照射されて先の用紙と次の用紙との隙間を通して導かれた光を、この反射部材により反射させて前記の光検知手段に導くことを特徴とする用紙搬送装置。
6. 請求項５に記載の用紙搬送装置において、前記の光検知手段を、用紙搬送経路を介して前記の反射部材と反対側で、前記の照明手段と同じ側の位置に設けたことを特徴とする用紙搬送装置。
7. 請求項６に記載の用紙搬送装置において、前記の照明手段に点光源を用いると共に、前記の反射部材に凹面鏡を用い、前記の点光源と前記の光検知手段とを凹面鏡の曲率中心位置に設けたことを特徴とする用紙搬送装置。
8. 請求項６に記載の用紙搬送装置において、前記の照明手段に点光源を用いると共に、前記の反射部材に再帰反射材を用い、前記の光検知手段を前記の点光源に近接した位置に設けたことを特徴とする用紙搬送装置。
9. 請求項７又は請求項８に記載の用紙搬送装置において、前記の点光源と用紙搬送経路との間に、用紙搬送経路に沿った開口部を有する遮光部材を設けたことを特徴とする用紙搬送装置。
10. 請求項７〜請求項９の何れか１項に記載の用紙搬送装置において、前記の点光源が赤外域の波長の光を照射することを特徴とする用紙搬送装置。
11. 請求項５に記載の用紙搬送装置において、前記の光検知手段を、用紙搬送経路を介して前記の照明手段と反対側で、前記の反射部材と同じ側の位置に設けたことを特徴とする用紙搬送装置。
12. 請求項１１に記載の用紙搬送装置において、前記の照明手段に点光源を用いると共に、前記の反射部材に楕円面鏡を用い、この楕円面鏡の第１焦点位置に前記の光検知手段を設けると共に、第２焦点位置に前記の点光源を設けたことを特徴とする用紙搬送装置。
13. 請求項１〜請求項１２の何れか１項に記載の用紙搬送装置において、用紙を搬送させるタイミングを制御する制御装置を設け、前記の光検知手段によって検知された先の用紙と次の用紙との隙間に基づいて、前記の制御装置により、前記の送り部材及び分離搬送手段によって用紙を搬送させるタイミングを制御することを特徴とする用紙搬送装置。
14. 請求項１３に記載の用紙搬送装置において、前記の制御装置は、ピックアップローラーを回転駆動させて、用紙を用紙積載部から用紙搬送経路を通して給紙ローラーと捌き部材との間に導くと共に、前記の給紙ローラーを回転駆動させ、先の用紙が給紙ローラーと捌き部材との間を通して搬送された場合に、前記のピックアップローラーを従動回転させるようにし、前記の光検知手段によって先の用紙と次の用紙との隙間が検知された場合に、前記のピックアップローラーを回転駆動させて、次の用紙を給紙ローラーと捌き部材との間に導くことを特徴とする用紙搬送装置。
15. 請求項１〜請求項１４の何れか１項に記載の用紙搬送装置を用いて用紙を搬送させることを特徴とする画像形成装置。

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