JP2020029331A - シート搬送装置及び該シート搬送装置を備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シート搬送路の上側及び下側にそれぞれ配置された上側及び下側超音波振動子を有していて、一方の超音波振動子から発信される超音波が他方の超音波振動子に受信されるまでの間の超音波の減衰量を基にシートの重送を検知する重送検知センサーを備えたシート搬送装置において、給送ローラーとシート表面との擦れにより生じた紙粉が下側超音波センサーの表面に堆積してシートの重送検知精度が低下するのを防止する。【解決手段】下側超音波振動子３２ａは、シート搬送方向に直交するシート幅方向において、給送ローラー２４ｂよりも外側に設けられている【選択図】図４

Description

本発明は、シート搬送装置及び該シート搬送装置を備えた画像形成装置に関する。

一般に、複写機等の画像形成装置にはシート搬送装置が設けられる。シート搬送装置の一例として、コンタクトガラスの上面の所定位置に原稿シートを搬送して通過させる原稿搬送装置が挙げられる。コンタクトガラスの下側には、その上面を通過する原稿シートの画像を読取るスキャナーが設けられている。

原稿搬送装置は、給紙口から排紙口に至るＵ字状のシート搬送路を有している。シート搬送路の給紙口付近には、給送ローラーとの間でニップ部を形成して原稿シートを一枚ずつ分離するための分離パッド（分離部材）が設けられている。

給送ローラーのシート搬送方向の下流側には、原稿シートの重送（複数枚の原稿シートが重ねて搬送される状態）を検知する重送検知センサーが設けられている。

重送検知センサーとしては、例えば超音波センサーが使用される（例えば、特許文献１参照）。超音波センサーは、シート搬送路の上側及び下側に配置された上側及び下側超音波振動子を有している。そして、超音波センサーでは、一方の超音波振動子を振動させて超音波を発信し、この超音波を他方の超音波振動子で受信する。シートが重送されている場合には、重送がない場合に比べて、発信側の超音波振動子から受信側の超音波振動子に到達する超音波の減衰量が大きくなる。重送検知センサーはこのことを利用してシートの重送検知を行う。

特開２００７−２７６９７６号公報

上述した原稿給紙装置（シート搬送装置）では、給送ローラーによりシート表面が擦られることにより紙粉が発生する。この紙粉が下側超音波振動子の表面に堆積してくると、受信側の超音波振動子に到達する超音波が必要以上に減衰される。この結果、実際には重送が発生していないにも拘わらず、超音波の減衰量が所定値を超えてしまいシートの重送が誤検知されるという問題がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、給送ローラーとシート表面との擦れにより生じた紙粉が下側超音波センサーの表面に堆積してシートの重送検知精度が低下するのを防止することにある。

本発明の一局面に係るシート搬送装置は、 シートを給送する給送ローラーと、該給送ローラーとの間でニップ部を形成しシートを一枚ずつ分離するための分離部材と、該給送ローラーよりもシート搬送方向の下流側において、シート搬送路の上側及び下側にそれぞれ配置された上側及び下側超音波振動子を有していて、一方の超音波振動子から発信される超音波が他方の超音波振動子に受信される間の超音波の減衰量を基にシートの重送を検知する。

そして、上記下側超音波振動子は、シート搬送方向に直交するシート幅方向において、上記給送ローラーよりも外側に設けられている。

本発明によれば、給送ローラーとシート表面との擦れにより生じた紙粉が下側超音波振動子の表面に堆積してシートの重送検知精度が低下するのを防止することができる。

図１は、実施形態における原稿搬送装置（シート搬送装置の一例）を備えた画像形成装置を示す全体概略図である。 図２は原稿搬送装置の概略構成を示す縦断面図である。 図３は、原稿搬送装置に搭載された重送検知センサーの概略構成図である。 図４は、重送検知センサーをシート搬送方向の下流側から見た説明図である。 図５は実施形態２を示す図４相当図である。 図６は実施形態３を示す図４相当図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。

《実施形態１》
図１は、実施形態における原稿搬送装置１００（シート搬送装置の一例）を有する画像読取装置２００を備えた画像形成装置Ｘを示している。画像形成装置Ｘは、画像読取装置２００により読取った原稿画像を印刷する複写機とされている。尚、画像形成装置Ｘは、複写機に限ったものではなく、ファクシミリーや複数種のジョブを実行可能な複合機（ＭＦＰ）等であってもよい。

画像形成装置Ｘは、外観視で矩形箱状をなす画像形成装置本体１を有しており、上記画像読取装置２００は画像形成装置本体１の上側に配置されている。

画像形成装置本体１は、給紙部２、画像形成部３、及び定着部４を有している。給紙部２は、束状に積層された複数のシートＰが収容された給紙カセット５と、給紙カセット５内のシートＰを一枚ずつ引き出して所定のシート搬送路Ｔに供給するピックアップローラー６とを有している。シート搬送路Ｔは、給紙部２から上側に向かって延びた後に水平方向に延びて原稿排出トレイ７に繋がっている。

画像形成部３は、感光体ドラム８、帯電装置９、現像装置１０、トナーコンテナ１１、転写ローラー１２、及び除電装置１３を備えている。そして、画像形成部３では、給紙部２から供給されるシートＰに以下の手順で画像を形成する。

具体的には、先ず帯電装置９が感光体ドラム８を所定の電位に帯電させる。次に、不図示のレーザースキャニングユニット（ＬＳＵ）により感光体ドラム８の表面に画像データに基づく光を照射する。これにより、感光体ドラム８の表面に静電潜像を形成する。

そして、現像装置１０が感光体ドラム８上の静電潜像にトナーを供給して現像する。転写ローラー１２は、シートＰを挟んで感光体ドラム８の表面に圧接して回転する。このとき、転写ローラー１２には転写電圧が印加されているので、感光体ドラム８の表面のトナー像がシートＰに転写される。除電装置１３は、シートＰにトナー像を転写した後の感光体ドラム８の表面の電荷を除電する。

定着部４は、互いに圧接された定着ローラー１５及び加圧ローラー１６を有している。定着ローラー１５内にはヒーターが内蔵されている。定着部４は、定着ローラー１５及び加圧ローラー１６により用紙を挟持して搬送しながらトナー像を加熱及び加圧して当該用紙に定着させる。

画像読取装置２００は、画像形成装置本体１の上側に載置された画像読取部１７と、画像読取部１７の上面に装着された原稿搬送装置１００とを有している。

画像読取部１７は外観視で矩形箱状をなしている。画像読取部１７の外壁を構成するスキャナケースの上面にはコンタクトガラス１７ａが装着されている。画像読取部１７は、光源、反射ミラー、及びイメージセンサー等を有している。
そして、画像読取部１７は、シート固定方式とシートスルー方式とのいずれかにより原稿シートＳの画像を読取る。画像読取部１７は、シート固定方式による読取動作では、コンタクトガラス１７ａ上に載置された原稿シートＳに向けて光源より光を照射する。一方、画像読取部１７は、シートスルー方式の読取動作では、原稿搬送装置１００によりコンタクトガラス１７ａ上の画像読取位置Ｒに供給される原稿シートＳに向けて光源より光を照射する。画像読取装置１７は、原稿Ｓからの反射光をイメージセンサーにより読み取ることで原稿シートＳの一側面の画像を読取ってその画像データを生成する。

尚、シートスルー方式による読取動作では、後述するコンタクトイメージセンサー３３により原稿シートの他側面の画像を読取ることで、原稿シートＳの両面読取りが可能になる。コンタクトイメージセンサー３３は原稿搬送装置１００内に設けられている。

［原稿搬送装置の構成］
図２に示すように、原稿搬送装置１００は、原稿セットトレイ２１、シート搬送路２２及び原稿排出トレイ２３を有している。原稿セットトレイ２１には、幅サイズが異なる複数種類（例えばＡ４サイズ、Ａ６サイズ等）の原稿シートＳをセット可能になっている。

原稿搬送装置１００は、搬送機構２０により原稿セットトレイ２１に載置された原稿シートＳをシート搬送路２２に供給するとともに該シート搬送路２２を介して原稿排出トレイ２３に排出する。

そして、シート搬送路２２の途中の位置が画像読取位置Ｒとされている。画像読取位置Ｒの直下には、コンタクトガラス１７ａを挟んで画像読取ユニット（図示省略）が待機しており、この画像読取ユニットにより原稿シートＳの一側面（原稿セットトレイ２１へのセット時に上側に向けられた面）の画像が読み取られる。また、シート搬送路２２における画像読取位置Ｒよりも上流側には、原稿シートＳの他側面（上記一側面とは反対側の面であって原稿セットトレイ２１へのセット時に下側に向けられた面）の画像を読取るコンタクトイメージセンサー３３が設けられている。

シート搬送路２２は、原稿セットトレイ２１の搬送下流側端部から原稿排出トレイ７の搬送上流側端部に至る略Ｕ字状の搬送路である。具体的には、シート搬送路２２は、上流側搬送路２２ａと、下流側搬送路２２ｂと、該両搬送路２２ａ，２２ｂを連結する中間搬送路２２ｃとを有している。

上流側搬送路２２ａは、シート搬送方向の下流側に向かうほど下側に位置するように傾斜している。下流側搬送路２２ｂは、搬送方向の下流側に向かうほど上側に位置するように傾斜している。中間搬送路２２ｃは、一端部が上流側搬送路２２ａに接続され、他端部が下流側搬送路２２ｂに接続された略円弧状の湾曲搬送路である。

上記搬送機構２０は、シート搬送路２２の上流側から下流側に向かって順に配置された、給紙部２４、レジストローラー対２５、搬送ローラー対２６、搬送ローラー対２７、搬送ローラー対２８、及び排紙ローラー対２９を有している。

給紙部２４は、原稿セットトレイ２１に載置された原稿シートＳを引き出し、シート搬送方向に進行させてシート搬送路２２に供給する。具体的には、給紙部２４は、原稿セットトレイ２１に載置された原稿シートＳを引出す送り出しローラー２４ａと、送り出しローラー２４ａによって原稿セットトレイ２１から引き出された原稿シートＳをシート搬送路２２に供給する給送ローラー２４ｂとを有している。

送り出しローラー２４ａと給送ローラー２４ｂとはアーム部材２４ｃにより連結されている。アーム部材２４ｃの基端部は、給送ローラー２４ｂのローラー軸２４ｄに回動可能に支持されている。

アーム部材２４ｃの先端部には送り出しローラー２４ａが支持されている。そして、アーム部材２４ｃがローラー軸２４ｄを支点に図２の時計回り方向に回動することで、送り出しローラー２４ａが下降して原稿セットトレイ２１上の束状の原稿シートＳの上面に当接するようになっている。

給送ローラー２４ｂの下側には分離パッド２４ｅ（分離部材に相当）が設けられている。分離パッド２４ｅは、給送ローラー２４ｂの周面に圧接されてニップ部を形成している。給送ローラー２４ｂと原稿シートＳとの摩擦係数は、分離パッド２４ｅと原稿シートＳとの摩擦係数よりも大きく設定されており、ニップ部を通過する原稿シートＳが一枚の場合には原稿シートＳは給送ローラー２４ｂによって下流側に搬送される。一方、分離パッド２４ｅと原稿シートＳとの摩擦係数は、原稿シートＳ同士の摩擦係数よりも大きく設定されており、したがって、ニップ部を通過するシートが重送状態に有る場合には、上側の原稿シートＳは下流側に搬送される一方、下側の原稿シートＳは搬送されない。そうして、給送ローラー２４ｂと分離パッド２４ｅとによって、重送シートを一枚ずつ分離して下流側に送り出すことができる。

レジストローラー対２５は、シート搬送路２２に供給された原稿シートＳの搬送を一旦停止させて原稿シートＳを撓ませることでその斜行を補正する。すなわち、レジストローラー対２５は、原稿シートＳの先端が到達したときには回転しておらず、原稿シートＳの先端が到達してから回転を開始する。

搬送ローラー対２６〜２８は、給紙部２４によりシート搬送路２２に供給された原稿シートＳを搬送する。また、排紙ローラー対２９は、搬送ローラー対２６〜２８によりシート搬送路２２の下流側端部まで搬送された原稿シートＳを原稿排出トレイ２３に排出する。

上記給送ローラー２４ｂとレジストローラー対２５との間には重送検知センサー３０が設けられている。重送検知センサー３０は制御部４０（図３参照）に接続されている。

制御部４０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ及びＲＡＭを有するマイクロコンピュータからなる。制御部４０は、重送検知センサー３０からの信号を基に原稿シートＳの重送を検知した場合には搬送機構２０の作動を停止して不図示の表示部にエラー表示を行う。

［重送検知センサーの構成］
次に、図２及び図３を参照して重送検知センサー３０の概略構成を説明する。重送検知センサー３０は超音波センサーにより構成されている。具体的には、重送検知センサー３０は、シート搬送路２２の上側及び下側に配置された上側超音波振動子３１及び下側超音波振動子３２を有している。両超音波振動子３１，３２はシート搬送路２２を挟んで対向配置されている。

図３に示すように、上側超音波振動子３１は受信アンプ４２を介して制御部４０に接続され、下側超音波振動子３２は送信アンプ４１を介して制御部４０に接続されている。

制御部４０は、超音波センサー（重送検知センサー３０）を駆動させる際には、送信アンプ４１にパルス状の送信制御信号を出力する。送信アンプ４１は、制御部４０が出力した送信制御信号を増幅して、下側超音波振動子３２に正弦波状の交流電圧を印加する。これにより。下側超音波振動子３２が所定周波数で振動して、下側超音波振動子３２から超音波が発信される。下側超音波振動子３２から発信された超音波は、空気を媒体として上側超音波振動子３１に伝搬される。上側超音波振動子３１は、下側超音波振動子３２からの超音波を受信してその波形信号を生成する。

受信アンプ４２はこの波形信号を増幅して制御部４０に送信する。制御部４０は、送信側である下側超音波振動子３２と受信側である上側超音波振動子３１との間における超音波の減衰量（振幅の変化量）が所定値を超える場合には、原稿シートＳの重送が発生していると判定する。この重送検知処理では、両超音波振動子３１、３２間を通過する原稿シートＳの重なり枚数が多いほど超音波の減衰量が増加する性質を利用している。

［超音波振動子の配置構成］
両超音波振動子３１，３２は、図２に示すように、シート幅方向（シート搬送方向に直交する方向）から見てシート搬送路２２に直交する方向にて対向配置されている。

一方、両超音波振動子３１，３２は、図３及び図４に示すように、シート搬送方向から見ると、シート幅方向に対して斜めに交差する方向にて対向配置されている。

具体的には、下側超音波振動子３２は、シート搬送方向から見て、上側超音波振動子３１の直下よりもシート幅方向の外側に配置されており、下側超音波振動子３２の上面３２ａは、鉛直上方よりもシート幅方向の内側を向いて傾斜している。上側超音波振動子３１の下面３１ａは、下側超音波振動子３２の上面３２ａに対向していて、鉛直下方よりもシート幅方向の外側を向いて傾斜している。

両超音波振動子３１，３２は、シート幅方向において、給送ローラー２４ｂより外側に設けられている。また、両超音波振動子３１，３２は、使用可能な最小幅の原稿シートＳmin（図４参照）の通過領域の端縁よりもシート幅方向の内側に配置されている。尚、図４中の符号Ｓmaxは最大幅の原稿シートＳを示している。

ところで、上述のように、給送ローラー２４ｂと分離パッド２４ｅとでニップ部を形成して原稿シートＳを一枚ずつ分離する機構を備えた原稿搬送装置１００では、給送ローラー２４ｂによりシート表面が擦られることにより紙粉が発生する。発生した紙粉の多くは給送ローラー２４ｂの表面に付着した後に給送ローラー２４ｂの回転によりシート搬送路２２の下流側に飛散する。飛散した紙粉が下側超音波振動子３２の上面３２ａに堆積すると、重送検知センサー３０による原稿シートＳの重送検知精度が低下する虞がある。

これに対して本実施形態では、下側超音波振動子３２は、シート幅方向において、給送ローラー２４ｂよりも外側に設けられている。

したがって、給送ローラー２４ｂに付着した紙粉がシート搬送方向の下流側に飛散しても、当該紙粉が下側超音波振動子３２を通過することはない。よって、下側超音波振動子３２の上面３２ａに紙粉が堆積して重送検知精度が低下するのを防止することができる。

また、下側超音波振動子３２のみでなく上側超音波振動子３１も、給送ローラー２４ｂよりもシート幅方向の外側に配置されている。

したがって、飛散した紙粉が上側超音波振動子３１の下面３１ａに付着することもない。よって、上側超音波振動子３１の下面３１ａに紙粉が付着することによる重送検知精度の低下を防止することができる。

また、両超音波振動子３１，３２は、シート搬送方向から見てシート幅方向に対して斜めに交差する方向にて対向配置されている。

これにより、紙粉が堆積し易い下側超音波振動子３２を、給送ローラー２４ｂから極力遠ざけて配置させることができる。よって、下側超音波振動子３２の上面３２ａに紙粉が堆積するのをより一層確実に防止することができる。また、この構成によれば、原稿シートＳに対して超音波が垂直に入射することにより超音波が送信側の超音波振動子に反射することもない。よって、超音波の乱反射に起因する重送検知精度の低下を防止することができる。

《実施形態２》
図５は実施形態２を示す図４相当図である。本実施形態では、重送検知センサー３０を構成する両超音波振動子３１，３２の配置構成が実施形態１とは異なっている。尚、以下の説明において、実施形態１と同じ構成要素には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。

すなわち、本実施形態では、上側超音波振動子３１は最小幅の原稿シートＳminの通過領域の端縁よりもシート幅方向の内側に配置されている。一方、下側超音波振動子３２は最大幅の原稿シートＳmaxの通過領域の端縁よりもシート幅方向の外側に配置されている。

両超音波振動子３１，３２は、最小幅の原稿シートＳminの一部（例えば端縁部）が上側超音波振動子３１の下面３１ａと下側超音波振動子３２の上面３２ａとの間を通過するように配置されている。これにより、下側超音波振動子３２を給送ローラー２４ｂからシート幅方向の外側に極力遠ざけつつ、最小幅の原稿シートＳminの重送検知を可能にしている。

本実施形態では、下側超音波振動子３２を給送ローラー２４ｂから極力離れた位置に配置することができる。よって、下側超音波振動子３２の上面３２ａに紙粉が堆積するのをより一層確実に防止することができる。

また、下側超音波振動子３２は、最大幅の原稿シートＳmaxの通過領域よりもシート幅方向の外側に位置しているので、原稿シートＳの端縁から落下した紙粉が下側超音波振動子３２の上面３２ａに付着するのを防止することができる。

また、原稿シートＳに対する超音波の入射角度が、実施形態１に比べて鋭角になるので、超音波の乱反射をより一層抑制することができる。延いては、重送検知センサー３０による重送検知精度を可及的に向上させることができる。

《実施形態３》
図６は実施形態３を示す図４相当図である。本実施形態では、重送検知センサー３０を構成する両超音波振動子３１，３２の配置構成が実施形態１とは異なっている。尚、以下の説明において、実施形態１と同じ構成要素には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。

すなわち、本実施形態では、上側超音波振動子３１及び下側超音波振動子３２の対向方向が実施形態１とは逆向きに傾斜している。具体的には、下側超音波振動子３２は、上側超音波振動子３１の直下よりもシート幅方向の内側に配置されており、下側超音波振動子３２の上面３２ａは、鉛直上方よりもシート幅方向の外側を向いて傾斜している。上側超音波振動子３１の下面３１ａは、下側超音波振動子３２の上面３２ａに対向していて、鉛直下方よりもシート幅方向の内側を向いて傾斜している。

この構成によれば、下側超音波振動子３２の上面３２ａが給送ローラー２４ｂ側とは反対側を向くことになる。したがって、給送ローラー２４ｂから搬送下流側に飛散した紙粉が下側超音波振動子３２の上面３２ａに付着し難くなる。よって、実施形態１と同様の作用効果をより一層確実に得ることができる。

《他の実施形態》
上記各実施形態では、重送検知センサー３０を構成する両超音波振動子３１，３２が共に給送ローラー２４ｂのシート幅方向の外側に配置されているが、これに限ったものではない。すなわち、紙粉が堆積し易い下側超音波振動子３２が給送ローラー２４ｂよりもシート幅方向の外側に配置されていればよく、上側超音波振動子３１は給送ローラー２４ｂのシート幅方向の内側に配置されていてもよい。

上記実施形態では、シート搬送装置の一例として原稿搬送装置１００を挙げて説明したが、これに限ったものではない。すなわち、シート搬送装置は、例えば給紙カセット５からシートＰをカセット外に搬送する装置であってもよい。
また、上記実施形態では、分離部材の一例として分離パッド２４ｅを示したが、分離部材は必ずしもパッド状である必要はなく例えばブロック状であってもよい。
また、本発明は、上記実施形態１〜３に限定されるものでなく、本発明には、これらの実施形態１〜３を適宜組み合わせた構成が含まれる。

以上説明したように、本発明は、シート搬送装置及び該シート搬送装置を備えた画像形成装置について有用であり、特に、プリンター、ファクシミリー、複写機又は複合機（ＭFＰ）に適用する場合に有用である。

Ｓ ：原稿シート
Ｓmax ：原稿シート
Ｓmin ：原稿シート
Ｘ ：画像形成装置
２２ ：シート搬送路
２４ｂ ：給送ローラー
２４ｅ ：分離パッド（分離部材）
３０ ：重送検知センサー
３１ ：上側超音波振動子
３１ａ ：下面
３２ ：下側超音波振動子
３２ａ ：上面
１００ ：原稿搬送装置（シート搬送装置）

Claims (7)

1. シートを給送する給送ローラーと、該給送ローラーとの間でニップ部を形成しシートを一枚ずつ分離するための分離部材と、該給送ローラーよりもシート搬送方向の下流側において、シート搬送路の上側及び下側にそれぞれ配置された上側及び下側超音波振動子を有していて、一方の超音波振動子から発信される超音波が他方の超音波振動子に受信される間の超音波の減衰量を基にシートの重送を検知する重送検知センサーと、を備えたシート搬送装置であって、
   上記下側超音波振動子は、シート搬送方向に直交するシート幅方向において、上記給送ローラーよりも外側に設けられている、シート搬送装置。
2. 請求項１記載のシート搬送装置において、
   上記上側及び下側超音波振動子は共に、シート幅方向において、上記給送ローラーよりも外側に設けられている、シート搬送装置。
3. 請求項１又は２記載のシート搬送装置において、
   上記上側超音波振動子及び下側超音波振動子は、シート搬送方向から見てシート幅方向に対して斜めに交差する方向にて対向配置されている、シート搬送装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載のシート搬送装置において、
   上記シートには幅サイズが異なる複数のサイズがあり、
   上記上側及び下側超音波振動子は共に、シート幅方向において、幅サイズが最小のシートの通過領域の端縁よりも内側に配置されている、シート搬送装置。
5. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載のシート搬送装置において、
   上記シートには幅サイズが異なる複数のサイズがあり、
   上記上側超音波振動子は、シート幅方向において、幅サイズが最小のシートの通過領域の端縁よりも内側に配置され、
   上記下側超音波振動子は、シート幅方向において、幅サイズが最大のシートの通過領域の端縁よりも外側に配置されている、シート搬送装置。
6. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載のシート搬送装置において、
   上記下側超音波振動子の上面が鉛直上方よりもシート幅方向の外側に傾斜している、シート搬送装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか一項に記載のシート搬送装置を備えた画像形成装置。
   
   

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