JP2020034667A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】大気圧を検知するための専用の検知センサーを設けることなく、大気圧に応じて機器を制御可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置は、シート搬送路２２を挟んで対向配置された超音波発信部３１及び超音波受信部３２を有していて、該超音波発信部３１及び超音波受信部３２間における超音波の減衰量を基にシートＳの重送検知を行う重送検知センサー３０と、超音波受信部３１から出力される出力電圧を基に大気圧の大きさを判定するとともに、判定した大気圧の大きさに応じて画像形成処理に関連する機器の制御を行う機器制御部３６と、を備えている。【選択図】図３

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

従来より、プリンターや複写機等の画像形成装置において、大気圧に応じて各種機器の制御内容を変更することで印刷品質の向上を図る技術は知られている。例えば、特許文献１に示す画像形成装置は、大気圧を検知する検知センサーを備えていて、該検知センサーにより検知された気圧に応じて、転写材分離手段に印加する交流電圧を補正するようにしている。

特開２００１−２４９５４８号公報

しかしながら、上記特許文献１に示す画像形成装置では、大気圧を検知するための専用の検知センサーを設ける必要があるため、その分だけコストが増加す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、大気圧を検知するための専用の検知センサーを設けることなく、大気圧に応じて機器を制御可能な画像形成装置を提供することにある。

本発明に係る画像形成装置は、シート搬送路を挟んで対向配置された超音波発信部及び超音波受信部を有していて、該超音波発信部及び超音波受信部間における超音波の減衰量を基にシートの重送検知を行う重送検知センサーと、上記超音波受信部から出力される出力電圧を基に大気圧の大きさを判定するとともに、該判定した大気圧の大きさに応じて画像形成処理に関連する機器の制御を行う制御部と、を備えている。

本発明によれば、大気圧を検知するための専用の検知センサーを設けることなく、大気圧に応じて機器を適切に制御することができる。

図１は、実施形態における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、原稿搬送装置内に設けられた重送検知センサーとその制御系の構成を示す概略図である。 図４は、重送検知センサー（超音波センサー）の受信部より出力されて制御部に入力される電圧と、大気圧の大きさとの相関データの一例である。

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》
図１は、実施形態における画像形成装置Ｘを示している。画像形成装置Ｘは、原稿画像を読取ってその画像データ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。

具体的には、この画像形成装置Ｘは、外観視で矩形箱状をなす画像形成装置本体１と、その上側に配置された画像読取装置２００とを備えている。

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。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、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。画像読取部１７は、原稿シート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の画像を読取ってその画像データを生成する。

［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、Ａ４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の途中の位置に画像読取位置Ｒが設定されている。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３７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。

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。そして、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

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、シートの重送を検知する重送検知センサー３０が設けられている。重送検知センサー３０は制御部３６（図３参照）に接続されている。

制御部３６は、ＣＰＵ３６ａ，ＲＯＭ３６ｂ及びＲＡＭ３６ｃを有するマイクロコンピュータからなる。制御部３６は、重送検知センサー３０からの出力信号（本実施形態では電圧信号）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、この超音波センサー（重送検知センサー３０）は、超音波を発信する発信部３１と、発信部３１からの音波を受信する受信部３２とで構成されている。発信部３１及び受信部３２は、原稿シートＳのシート搬送路２２を挟んで対向配置されている。発信部３１及び受信部３２の対向方向は、シート幅方向から見てシート搬送方向に対して傾斜している。発信部３１及び受信部３２にはそれぞれ圧電体が内蔵されている。圧電体の一例として圧電セラミックス等が挙げられる。

発信部３１は駆動回路３３を介して制御部３６に接続され、受信部３２は、増幅回路３４及びサンプルホールド回路３５を介して制御部３６に接続されている。

制御部３６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、駆動回路３３にパルス状の送信制御信号を出力する。駆動回路３３は、制御部３６が出力した送信制御信号を増幅して発信部３１の圧電体に正弦波状の交流電圧を印加する。これにより、発信部３１内の圧電体が所定周波数で振動して発信部３１から超音波が発信される。発信部３１から発信された超音波は、空気を媒体として受信部３２に伝搬される。受信部３２は発信部３１からの超音波を受信してその波形信号を電圧信号として出力する。

増幅回路３４は、受信部３２から出力された電圧信号を増幅してサンプルホールド回路３５に出力する。サンプルホールド回路３５は、コンデンサーを有していて、増幅回路３４からの出力信号をコンデンサーにチャージする。このように、サンプルホールド回路３５は、増幅回路３４の出力信号をＤＣに変換し、一定時間レベルを保持する。そして、サンプルホールド回路３５の出力端子とＣＰＵ３６ａのＡ／Ｄ変換ポートとが接続され、制御部３６はサンプルホールド回路３５の出力を任意のタイミングで取り込む。

制御部３６は、サンプルホールド回路３５からの出力電圧を基に、発信部３１及び受信部３２間における超音波の減衰量を算出する。そして、制御部３６は、この超音波の減衰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、発信部３１及び受信部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。

上記重送検知センサー３０は大気圧の大きさを検知する検知センサーとしても兼用されている。この大気圧の検知では、重送検知センサー３０の受信部３２から出力される電圧の大きさ（振幅値）と、大気圧の大きさとの間に相関関係があることを利用している。

すなわち、大気圧が低い環境（例えば標高が２０００ｍを超えるような高地）においては、超音波を伝える媒体である空気密度が低くなるので、発信部３１及び受信部３２間における超音波の減衰量も大きくなり、この結果、超音波センサーの受信部３２から出力される電圧の大きさ（振幅値）も小さくなる。一方、大気圧が高い環境においては、超音波を伝える媒体の空気密度が濃いので、超音波の減衰量が小さくなり、この結果、超音波センサーの受信部３２から出力される電圧の大きさ（振幅値）も高くなる。本実施形態ではこのことに着目して、超音波センサーの受信部３２から出力されて制御部３６に入力される電圧と大気圧の大きさとの相関データを予め作成してＲＯＭ３６ｂ内に記憶している。
ＲＯＭ３６ｂが相関データを記憶する記憶部に相当する。

図４は上記相関データの一例を示している。この図では、相関データはグラフデータの形式で示されているが、これに限ったものではなく、例えばテーブルデータ等であってよい。グラフの縦軸が、受信部３２から出力されて制御部３６に入力される電圧（本実施形態ではサンプルホールド回路３５から出力される電圧）の大きさを示し、グラフの横軸が大気圧の大きさを示している。グラフ中の実線が入力電圧と大気圧の大きさとの相関関係を示すラインである。このグラフによれば、制御部３６への入力電圧と大気圧の大きさきさとは一次の比例関係にあり、入力電圧が高いほど大気圧のレベルも高くなることがわかる。尚、グラフ中の二点鎖線は、制御部３６にて各種機器の制御を大気圧に応じて切り替える際の閾ラインを示しており、この図の例では大気圧の大きさをレベル１〜レベル６に区分している。

制御部３６は、超音波センサーの受信部３２からの入力電圧と上記相関データとを基に、画像形成装置Ｘが設置された環境下における大気圧がレベル１〜レベル６のいずれの区分に属するかを判定する。そして、制御部３６は、判定した大気の大きさのレベルに応じて画像形成処理に関連する各機を制御する。

この制御の一例として、大気圧のレベルが低いほど転写ローラー１２の転写ローラー１２の転写電圧を高くしたり、大気圧のレベルが低いほどシートＰを転写ローラー１２から分離する帯電分離器（図示省略）の電圧を高くしたりする等の制御が挙げられる。

制御部３６による大気圧の大きさの判定処理は、原稿搬送装置１００による原稿シートＳの搬送が実行されていないときに行われる。また、この判定処理は、画像形成装置Ｘの電源がオフからオンに切り替わった直後に行われる。尚、この判定処理は、画像形成装置Ｘが電源がオンされた状態で一定時間置き（例えば２４時間置き）に行うようにしてもよい。制御部３６は、大気圧の大きさを判定した後、次回の大気圧判定を実行するまでの間、取得（判定）した大気圧のレベルを記憶しておき、次回の大気圧の判定時にこれを更新する。

［作用効果］
以上説明したように、本実施形態では、制御部３６は、重送検知センサー３０の受信部３２から出力される出力電圧を基に大気圧の大きさを判定するとともに、判定した大気圧の大きさに応じて画像形成処理に関連する機器の制御を行うように構成されている。
この構成によれば、重送検知センサー３０が大気圧の大きさを検知するためのセンサーとして兼用されているので、大気圧検知用の専用センサーを別途設ける必要がない。よって、製品コストを低く抑えつつ、大気圧に応じて画像形成処理に関連する機器を適切に制御することができる。

また、制御部３６のＲＯＭ３６ｂ内には、重送検知センサー３０の受信部３２から出力されて制御部３６に入力される入力電圧と、大気圧との大きさとの相関データが予め記憶されている。
したがって、重送検知センサー３０の受信部３２からの入力電圧を基に大気圧を簡単な演算により求めることができる。

また、制御部３６は、原稿搬送装置１００による原稿シートＳの搬送が実行されていないときに上記大気圧の判定処理を実行するように構成されている。
この構成によれば、原稿シートＳが重送検知センサー３０を通過中に大気圧の判定処理がなされるのを回避することができる。延いては、制御部３６にて大気圧の大きさが誤判定されるのを防止することができる。

また、制御部３６は、画像形成装置Ｘの電源がオフからオンに切り替わったときに大気圧の大きさの判定を行うように構成されている。
この構成によれば、制御部３６にて大気圧の判定処理が不必要に行われて画像形成処理が中断されるのを防止することができる。すなわち、大気圧が変化するのは、通常、引っ越し等により画像形成装置Ｘの設置場所が変化（例えば平地から高地に変化）した場合であり、このような場合には画像形成装置Ｘは電源がオフされた状態で運搬され、所定の設置場所に到着した後に電源がオンされる。したがって、本実施形態の如く、画像形成装置Ｘの電源がオフからオンに切り替わったときにだけ大気圧の判定を行うことで、当該判定が不必要に実行されるのを回避することができる。

《他の実施形態》
上記実施形態では、重送検知センサー３０は原稿搬送装置１００内に設けられているが、これに限ったものではなく、画像形成装置本体１内に設けられていてもよい。
また、上記実施形態では、画像形成装置Ｘが複写機である例について説明したが、これに限ったものではない。画像形成装置Ｘは、プリンター、ファクシミリー又は複合機（ＭＦＰ）等であってもよい。

以上説明したように、本発明は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、又は複写機等に適用する場合に有用である。

Ｓ ：原稿シート
Ｔ ：シート搬送路
Ｘ ：画像形成装置
１ ：画像形成装置本体
１７ ：画像読取部
２２ ：シート搬送路
３０ ：重送検知センサー
３１ ：発信部（超音波発信部）
３２ ：受信部（超音波受信部）
３６ ：制御部
３６ｂ ：ＲＯＭ（記憶部）
１００ ：原稿搬送装置

Claims (4)

1. シート搬送路を挟んで対向配置された超音波発信部及び超音波受信部を有していて、該超音波発信部及び超音波受信部間における超音波の減衰量を基にシートの重送検知を行う重送検知センサーと、
   上記超音波受信部から出力される信号を基に大気圧の大きさを判定するとともに、該判定した大気圧の大きさに応じて画像形成処理に関連する機器の制御を行う制御部と、を備えた画像形成装置。
2. 請求項１記載の画像形成装置において、
   上記重送検知センサーの超音波受信部から出力されて上記制御部に入力される信号の大きさと、大気圧の大きさとの相関データを予め記憶した記憶部をさらに備え、
   上記制御部は、上記超音波受信部から出力された信号と上記相関データとを基に上記判定を実行するように構成されている、画像形成装置。
3. 請求項１又は２記載の画像形成装置において、
   原稿シートを搬送する原稿搬送装置と、
   上記原稿搬送装置により搬送される原稿シートの画像を読取る画像読取部と、
   上記画像読取部にて読取った原稿シートの画像を印刷する画像形成装置本体とを備え、
   上記シート搬送路は上記原稿搬送装置内に設けられた搬送路であり、
   上記制御部は、上記原稿搬送装置によるシート搬送が実行されていないときに上記判定を行うように構成されている、画像形成装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
   上記制御部は、当該画像形成装置の電源がオフからオンに切り替わったときに上記判定を行うように構成されている、画像形成装置。
   
   

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