JP3782687B2 - 搬送シート検知装置及び該装置を備えた画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、搬送されているシートを検知する搬送シート検知装置と、この搬送シート検知装置を装置本体に備えてシートに画像を形成する画像形成装置とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、搬送シート検知装置は、シートを取り扱うシート取り扱い装置の装置本体に組み込まれて、そのシート取り扱い装置の一部分を構成している場合がある。搬送シート検知装置は、例えば、シート取り扱い装置の一種である画像形成装置の装置本体に組み込まれてシートに画像を形成するタイミングを計るのに役立っている。
【０００３】
搬送シート検知装置には、シート搬送路中に配設した可倒レバーの一端にシートが接触して可倒レバーが倒れることを利用して、可倒レバーの他端に配置した光透過型センサによって可倒レバーが倒されたことを検知して、シート搬送路を通過中のシートを検知する接触式のものがある。
【０００４】
しかし、近年のシート取り扱い装置のシート処理の高速化によってシート搬送速度が速くなり、従来の接触式の搬送シート検知装置では、可倒レバーにシートが高速でぶつかるため、シートの先端に損傷を与えることがあった。このため、光学的にシートの搬送を検知する無接触の光学式の搬送シート検知装置が多く使用されるようになった。
【０００５】
その光学式の搬送シート検知装置を説明する。
【０００６】
図８に示す搬送シート検知装置は、シート搬送経路１１１の一方の側に配置された、反射型のフォトセンサ１１０を備えている。フォトセンサ１１０の内部には、発光素子１１３と受光素子１１４を内蔵してある。シート搬送経路１１１を形成している１対の案内壁１１７，１１７には、貫通孔１１８，１１８を形成してある。
【０００７】
図８（ａ）に示すように、シートＳがシート搬送経路１１１を通過していないとき、発光素子１１３から発せられた光Ｌは、スリット１１５、貫通孔１１８，１１８を通過して受光素子１１４には到達しない。しかし、図８（ｂ）に示すように、シートＳがシート搬送経路１１１を図面の表裏方向に通過しているとき、発光素子１１３からの光Ｌは、スリット１１５を通過してシートＳで反射され、スリット１１６を通過して受光素子１１４に到達する。これによって、搬送シート検知装置は、シートがシート搬送経路１１１を通過していることを検知することができる。
【０００８】
したがって、図８に示す搬送シート検知装置は、受光素子１１４で光を感知すればシート有り、光を感知しなければシート無しと判断するようになっている。
【０００９】
図９に示す搬送シート検知装置も、シート搬送経路１２１の一方の側に配置された、反射型フォトセンサ１２０を備えている。フォトセンサ１２０の内部には、発光素子１２２と受光素子１２３を内蔵してある。シート搬送経路１２１を形成している１対の案内壁１２７，１２７には、貫通孔１２８，１２８を形成してある。シート搬送経路１２１の他方の側には、貫通孔１２８を覆う反射部材１２６を設けてある。
【００１０】
図９（ａ）に示すように、シートＳがシート搬送経路１２１を通過していないとき、発光素子１２２から発せられた光Ｌは、スリット１２４と貫通孔１２８，１２８を通って反射部材１２６により反射され、貫通孔１２８，１２８とスリット１２５を通って受光素子１２３に到達する。しかし、図９（ｂ）に示すように、シートＳがシート搬送経路１２１を図面の表裏方向に通過しているとき、発光素子１２２からの光Ｌは、スリット１２４を通過した後、シートＳで遮断されて受光素子１２３には到達しない。これによって、搬送シート検知装置は、シートがシート搬送経路１２１を通過していることを検知することができる。
【００１１】
したがって、図９に示す搬送シート検知装置は、受光素子１２３で光を感知しなければシート有り、光を感知すればシート無しと判断するようになっている。
【００１２】
図１０に示す搬送シート検知装置は、シート搬送経路１３１の両側に対向して配設した発光素子１３２と受光素子１３３とからなる透過型フォトセンサ１３０を備えている。シート搬送経路１３１を形成している１対の案内壁１３７，１３７には、貫通孔１３８，１３８を形成してある。
【００１３】
図１０（ａ）に示すように、シートＳがシート搬送経路１３１を通過していないとき、発光素子１３２から発せられた光Ｌは、スリット１３４、貫通孔１３８，１３８、スリット１３５を通って受光素子１３３に到達する。しかし、図１０（ｂ）に示すように、シートＳがシート搬送経路１３１を図面の表裏方向に通過しているとき、発光素子１３２から発せられた光Ｌは、シートＳで遮断されて受光素子１３３には到達しない。これによって、搬送シート検知装置は、シートがシート搬送経路１３１を通過していることを検知することができる。
【００１４】
したがって、図１０に示す搬送シート検知装置は、受光素子１３３で光を感知すればシート無し、光を感知しなければシート有りと判断するようになっている。
【００１５】
上記いずれの搬送シート検知装置も、スリット１２４，１２５，１３４，１３５，１１５，１１６は、シートの有無を検知するシート検知精度を高めるため、シートの搬送方向側の幅を狭くする傾向にある。この場合、スリット幅を狭くすると、発光素子と受光素子をスリットに正確に対向させないと、スリットを通過する光の量が少なくなって、シート検知精度が低下することになる。このため、発光素子と受光素子とをスリットに位置を正確に合わせなければならない。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の搬送シート検知装置の発光素子１１３，１２２，１３２と受光素子１１４，１２３，１３３の電極線（１１３ａ、１１３ｂ）（１２２ａ、１２２ｂ）（１３２ａ、１３２ｂ）（１１４ａ、１１４ｂ）（１２３ａ、１２３ｂ）（１３３ａ、１３３ｂ）は、シートの搬送方向に対して、交差する方向に配列してある。このため、発光素子と受光素子は、シートの搬送方向の下流側と上流側とに倒れやすく、スリットに位置を正確に合わせることが困難であった。仮に、正確に位置を合わせて設けたとしても、長期間の使用によって、狂いやすかった。
【００１７】
したがって、従来の搬送シート検知装置は、スリットの幅を広くせざるをえなく、その分、シートの有無を検知するシート検知精度が低下していた。
【００１８】
本発明は、シートの有無を検知するシート検知精度を向上させた搬送シート検知装置と、この搬送シート検知装置を装置本体に備えた画像形成装置とを提供することを目的としている。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の搬送シート検知装置は、シートを案内するシート搬送路に向けて光を発光すると共に前記光を受光することにより、前記シート搬送路のシートの有無を検知するようになっており、基板に取り付けられて前記発光又は受光する光素子に光が通過するスリットを備え、前記光素子は、前記基板に取り付けられる複数本のリード線を有し、前記スリットに対向する光素子のリード線を前記スリットの長手方向と交差する方向に配列したことを特徴とする。
【００２０】
本発明の搬送シート検知装置は、前記シート搬送路の両側に前記発光素子と前記受光素子とを対向して配設して、前記発光素子から前記受光素子に照射した光が前記シート搬送路を通過する前記シートによって遮断されたとき、前記シートの搬送を検知するようになっている。
【００２１】
本発明の搬送シート検知装置は、前記シート搬送路の一方の側に前記発光素子と前記受光素子とを前記シート搬送路に向けて配設して、前記シート搬送路の他方の側に前記発光素子の光を前記受光素子に反射する反射部材を配設し、前記発光素子から前記シート搬送路に照射した光が前記シート搬送路を通過する前記シートによって遮断されたとき、前記シートの搬送を検知するようになっている。
【００２２】
本発明の搬送シート検知装置は、前記シート搬送路の片側に前記発光素子と前記受光素子を前記シート搬送路に向けて配設して、前記発光素子から前記シート搬送路に照射した光が前記シート搬送路を通過する前記シートによって反射して前記受光素子に受光されたとき、前記シートの搬送を検知するようになっている。
【００２３】
本発明の搬送シート検知装置は、さらに、前記シートの搬送方向に対して交差する方向への前記発光素子及び前記受光素子の倒れを防止する倒れ防止部材を各々備えている。
【００２４】
上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、搬送されるシートを検知する上記いずれか１つの搬送シート検知装置と、前記シートに画像を形成する画像形成手段と、を備えている。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態の搬送シート検知装置と、この搬送シート検知装置を装置本体に備えた画像形成装置である複写機とを図に基づいて説明する。
【００２６】
なお、搬送シート検知装置は、シートを取り扱うシート取り扱い装置の装置本体に組み込まれて、そのシート取り扱い装置の一部分を構成するようになっている。シート取り扱い装置には、シートに画像を形成する画像形成装置、原稿の画像を読み取る画像読み取り装置、シートに孔をあける孔あけ装置、シートを綴じるシート綴じ装置、シートを折り曲げるシート折り装置等がある。上記画像形成装置には、複写機、プリンタ、ファクシミリ、及びこれらの複合機等がある。
【００２７】
搬送シート検知装置は、これらのシート取り扱い装置内のある位置を通過するシートを検知して、シート取り扱い装置の取り扱い処理の例えばタイミングを計るのに役立っている。
【００２８】
したがって、搬送シート検知装置は、複写機のみに設けられるものではない。
【００２９】
なお、シートには、普通紙、普通紙の代用品である樹脂製の薄いもの、厚紙、オーバーヘッドプロジェクタ用の用紙等がある。
【００３０】
（複写機）
図１に示す、画像形成装置である複写機８０は、シートに画像を形成する部分にシートを供給するシート供給部分と、シートに画像を形成し、かつ画像を形成されたシートを排出する画像形成排出部分とに分けることができる。
【００３１】
シート供給部分は、制御部９０からの指示に従い所定速度でシート搬送に関係する部分を駆動する不図示のステッピングモータと、不図示のソレノイドによってラッチを解除されて１回転する半月形ローラ２０１と、シートが積載されるカセット２１４と、半月形ローラ２０１の下流側に配設された搬送ローラ２０２と、電磁クラッチによって停止と回転を切り替え可能なレジストローラ２０４と、レジストローラ２０４の直前に配置された接触式でシートの有無を検知するレジ前センサ２０３と、レジストローラ２０４の下流に配設した光学式でシートの有無を検知する先端センサ２０５とによって構成されている。
【００３２】
画像形成排出部分は、現像器２０９、スキャナ２１０などによりトナー像を形成される感光ドラム２１１と、複数回転する感光ドラム２１１から、巻きつけられたシートに画像を転写される転写ドラム２０７と、この転写ドラム２０７に設けられてシートの先端を挟むグリッパ２０８と、上記先端センサ２０５のシート供給位置と等価な位置にグリッパ２０８が到来したことを検知するグリッパ位置センサ２０６と、分離爪２１２によって感光ドラム２１１から分離したシートに転写トナー画像を熱定着する定着器２１３とによって構成されている。現像器２０９、スキャナ２１０、感光ドラム２１１等は、画像形成部（画像形成手段）２１６を形成している。
【００３３】
以上の構成において、オペレータによってプリント信号が発生されると、制御部９０は、半月ローラ２０１を１回転させて、シートを１枚、所定の速度で供給するとともに転写ドラム２０７を回転させる。レジ前センサ２０３はシートを検知する。レジストローラ２０４は、回転を停止している。レジ前センサ２０３はシートを検知してから一定時間後に、レジストローラ２０４を回転させる。レジストローラ２０４が回転を停止している間に、搬送ローラ２０２とレジストローラ２０４との間に一定量のループがシートに形成されて、シートの斜行取りが行われる。
【００３４】
制御部９０は、再び、レジストローラ２０４を回転させる。レジストローラ２０４は、シートを搬送する。先端センサ２０５がシートの先端を検知すると、制御部９０は、ステッピングモータの駆動を停止してレジストローラ２０４、搬送ローラ２０２を停止させ、シートを待機させる。グリッパ位置センサ２０６が転写ドラム２０７上のグリッパ２０８の到来を検知すると、制御部９０は、ステッピングモータを再起動させて、レジストローラ２０４、搬送ローラ２０２を回転させる。レジストローラ２０４、搬送ローラ２０２は、制御部９０の制御によって、転写ドラム２０７より相対的に速いシート供給速度でシートを一定時間搬送した後、転写ドラム２０７と同じ速度に戻して、約３０度に展開したグリッパ２０８にシートの先端を所定量突き当てる。
【００３５】
グリッパ２０８は閉じてシートの先端を保持する。この場合、制御部９０は、転写時のシートの先端位置であるグリッパ２０８の位置に安定してシートを供給できるように、転写ドラム２０７の回転とシートの送り込みとを同期させている。
【００３６】
次に、シートが、オーバーヘッドプロジェクタ用のシート（以下、「ＯＨＰ用シート」という）である場合の動作について説明する。
【００３７】
搬送ローラ２０２、レジストローラ２０４が、ＯＨＰ用シートを供給して、先端センサ２０５がＯＨＰ用シートの先端より下流に約５ｍｍの幅で印刷された遮光部を検知すると、ステッピングモータは、ＯＨＰ用シートを搬送している搬送ローラ２０２、レジストローラ２０４を停止させる。これによって、ＯＨＰ用シートは、一旦待機させられる。グリッパ位置センサ２０６がグリッパ２０８を検知すると、ステッピングモータは再起動して、搬送ローラ２０２、レジストローラ２０４によって、ＯＨＰ用シートを転写ドラム２０７に送り込む。そして、先端センサ２０５でＯＨＰ用シートの先端より下流側、約２０ｍｍ以降の透過部を検知すると、制御部９０は、シートをＯＨＰ用シートであると判断する。すると、制御部９０は、シートにトナー画像を転写した後、ＯＨＰ用シートを転写ドラム２０７から分離して排出する。このとき、定着器２１３のシート搬送速度は、制御部９０によって、普通紙の約（１／３）に落とされる。最後に、排出ローラ対２１５が、ＯＨＰ用シートを外部に排出する。
【００３８】
以上の説明において、先端センサ２０５には、以下に説明する各実施形態の搬送シート検知装置８１，８２，８３を使用している。
【００３９】
（第１実施形態の搬送シート検知装置）
図２に基づいて、第１実施形態の搬送シート検知装置８１を説明する。
【００４０】
図２（ａ）は、搬送シート検知装置８１のシート搬送方向に対して交差する方向の断面図である。図２（ｂ）は、搬送シート検知装置８１のシート搬送方向に対して交差する方向の断面図であり、シートを検知している状態の図である。図２（ｃ）は、搬送シート検知装置８１のシート搬送方向に沿った断面図であり、シートを検知している状態の図である。
【００４１】
搬送シート検知装置８１は、シート搬送経路(シート搬送路）１の両側に対向して配設された発光ユニット１０と、受光ユニット２０とを備えている。シート搬送経路１は、レジストローラ２０４、搬送ローラ２０２によって搬送するシートを案内するため、平行なシートガイド２，３によって形成されている。シートガイド２，３には、後述の発光素子１１の光Ｌが通過する貫通孔１７，２７を形成してある。
【００４２】
シートは、図２（ａ）、図２（ｂ）において、図面の表から裏の方向に、図２（ｃ）において、図面の右から左に搬送されるようになっている。
【００４３】
発光ユニット１０は、光を発光する発光素子１１、この発光素子１１を実装するプリント基板（被取り付け部材）１２、ケース部材（倒れ防止部材）１６とで構成されている。発光素子１１には、例えば、赤外発光ダイオードを使用している。赤外線発光ダイオードは、図６（ａ）に示すように完全な平行光ではなく、ある程度広がりをもつ光を発するようになっている。
【００４４】
ケース部材１６には、スリット１３と、発光素子１１が挿入されるガイド孔１６ａとを形成してある。スリット１３は、発光素子１１から発する光を絞って光に指向性を持たせるため、形成してある。
【００４５】
受光ユニット２０は、受光素子２１、この受光素子２１を実装するプリント基板（被取り付け部材）２２、ケース部材（倒れ防止部材）２６とで構成されている。受光素子２１には、例えば、フォトトランジスタを使用している。フォトトランジスタは、図６（ｂ）に示すように平行光のみならず、ある程度横からの光にも反応して、受けた光を光電流に光電変換するようになっている。
【００４６】
ケース部材２６には、スリット２３と、受光素子２１が挿入されるガイド孔２６ａとを形成してある。スリット２３は、受光素子２１が受光する光を絞って光りに指向性を持たせるため、形成してある。
【００４７】
発光素子１１は、発光素子１１の中心軸を中心に円錐状に広がる光を発する方向とは反対側に延びる２本の電極線１４，１５を有している。また、受光素子２１も、受光素子２１の中心軸を中心に円錐状に広がる受光方向の受光面とは反対側に延びる２本の電極線２４、２５を有している。
【００４８】
発光素子１１は、プリント基板１２のシート搬送方向に配列した孔１４ａ，１５ａに２本の電極線１４，１５を挿入してプリント基板１２に取り付けてある。したがって、２本の電極線１４，１５は、シート搬送方向に配列してあることになる。
【００４９】
受光素子２１は、プリント基板２２にシート搬送方向に配列した孔２４ａ，２５ａに２本の電極線２４，２５を挿入してプリント基板２２に取り付けてある。したがって、２本の電極線２４，２５は、シート搬送方向に配列してあることになる。
【００５０】
発光素子１１は、プリント基板１２に実装された状態で、電極線１４，１５が重なって見える方向（図２（ｃ）の矢印Ａ方向）に傾きにくい。すなわち、発光素子１１は、シート搬送方向の上流側と下流側には傾きにくい。しかし、電極線１４，１５が重なって見える方向に対して交差する方向（図２（ａ）、（ｂ）の矢印Ｂ方向）に傾くおそれがある。このため、ケース部材１６のガイド孔１６ａが発光素子１１の倒れを防止している。仮に、ガイド部材１６のガイド孔１６ａを設けないで、発光素子１１を、電極線１４，１５が重なって見える方向に対して交差する矢印Ｂ方向に無理に傾けるようなことがあると、プリント基板１２のパターンが剥がれるおそれがある。
【００５１】
受光素子２１は、プリント基板２２に実装された状態で、電極線２４，２５が重なって見える方向（図２（ｃ）の矢印Ａ方向）に傾きにくい。すなわち、受光素子２１は、シート搬送方向の上流側と下流側には傾きにくい。しかし、電極線２４，２５が重なって見える方向に対して交差する方向（図２（ａ）、（ｂ）の矢印Ｂ方向）には傾くおそれがある。このため、ケース部材２６のガイド孔２６ａが受光素子２１の倒れを防止している。仮に、ケース部材２６のガイド孔２６ａを設けないで、受光素子２１を、電極線２４，２５が重なって見える方向に対して交差する矢印Ｂ方向に無理に傾けるようなことがあると、プリント基板２２のパターンが剥がれるおそれがある。
【００５２】
図２（ａ）、図２（ｂ）、図２（ｃ）に示すように、シート搬送方向と、発光素子１１の電極線１４，１５の配列方向及び受光素子２１の電極線２４，２５の配列方向は同一であり、この方向に対して、スリット１３，２３の長手方向が直交している。すなわち、スリット１３，２３は、シート搬送方向に対して直交する向きにケース部材１６，２６に形成してある。
【００５３】
スリット１３，２３は、図３に示す形状に形成してある。発光素子１１を実装するプリント基板１２に設けた２つの孔１４ａ，１５ａを結ぶ直線の方向（シート搬送方向）のスリット幅Ｓｂ及び受光素子２１を実装するプリント基板２２に設けた２つの孔２４ａ，２５ａを結ぶ直線の方向（シート搬送方向）のスリット幅Ｓｂを、２つの孔１４ａ，１５ａを結ぶ直線と交差する方向（矢印Ｂ方向）のスリット幅（長さ）Ｓａ、及び２つの孔２４ａ，２５ａを結ぶ直線と交差する方向（矢印Ｂ方向）のスリット幅（長さ）Ｓａより小さく（短く）してある。すなわち、スリット１３，２３は、シート搬送方向に対して直交してケース部材１６，２６に形成してある。
【００５４】
スリット１３，２３の形状は、シートＳのシート検知精度を高めるため、シートＳの搬送方向に沿ったスリット幅Ｓｂを狭くして光量を絞った分、光量を確保するため、シートＳの搬送方向に対して直交する方向のスリット幅（長さ）Ｓａを広く（長く）してあるが、発光ユニット１０及び受光ユニット２０の取り付け位置精度の関係により、位置精度を出しにくい方向のスリット幅を広くするのが好ましい。
【００５５】
次に、制御部９０の電気回路を図７に基づいて説明する。
【００５６】
演算処理装置であるＣＰＵ９１のアナログ入力部ＡＮ０には、受光素子２１で受光された光に応じて電気信号に変換されたアナログ信号が入力される。入力されたアナログ信号は、ＣＰＵ９１内部でＡ／Ｄ変換されて、２５６段階のディジタル値になる。信号増幅部９３およびアナログ入力部は、搬送経路内のシート検出センサの各々に対してそれぞれ設けられている。ＣＰＵ９１の出力部ＯＵＴ０、ＯＵＴ１、ＯＵＴ２は、Ｄ／Ａ変換器９４につながっている。このＤ／Ａ変換器９４は、クロック（ＣＬＫ）、ロード信号（ＬＤ）およびシリアルコードのディジタルデータ（ＤＡＴＡ）が入力されると、数チャネルのアナログ出力（Ａ０〜）を順次出力する。
【００５７】
このアナログ信号に基づいた電流を、搬送経路内の発光ユニット１０の発光素子１１に流すことにより、発光素子１１の光量を変えることができる。
【００５８】
ＣＰＵ９１は、アナログ入力部から入力される信号レベルが、あるしきい値を越えていると反射光が返ってきているものと判断する。したがって、ＣＰＵ９１はアナログ入力部から入力される信号レベルがあるしきい値を越えるまでＤ／Ａ変換器９４の出力を徐々に上げるよう制御し、しきい値を越えると出力データを固定する。以上のような方法で受光素子が感知できる最小光量の発光光量を設定してある。
【００５９】
次に、第１実施形態の搬送シート検知装置８１の動作を説明する。
【００６０】
図２（ａ）に示すように、シートＳが送られてきていない場合、発光素子１１から発せられた光Ｌは、スリット１３、貫通孔１７，２７、スリット２３を通って受光素子２１に到達する。そして、図２（ｂ）、図２（ｃ）に示すように、シートＳが送られてきた場合、発光素子１１から発せられた光Ｌは、シートＳで遮断されて受光素子２１には到達しない。
【００６１】
したがって、第１実施形態の搬送シート検知装置８１は、受光素子２１で光を感知したときシート無し、光を感知しないときシート有りと判断するようになっている。
【００６２】
本実施形態の搬送シート検知装置８１は、図２（ｃ）に示すように、発光素子１１及び受光素子２１の電極線をシート搬送方向に配列してあるので、発光素子１１及び受光素子２１が同方向に倒れにくくなっている。このため、シート搬送方向のスリットの幅を狭くしても、スリットに合わせて発光素子１１及び受光素子２１を正確に配置することができて、発光素子の光が確実にスリットを通過し、受光素子のダイナミックレンジを増加して、搬送シート検知装置８１のシートの有無を検知するシート検知精度を高めることができる。
【００６３】
また、長期間使用しても、スリットに対する発光素子１１及び受光素子２１の対向位置に狂いが生じることが無く、シート検知精度を長期間一定に保つことができる。
【００６４】
さらに、発光素子の光が確実にスリットを通過することによって、受光素子のダイナミックレンジが増加するが、スリットを狭くしたことによって、その分、スリットを通過する光量が少なくなる。その少なくなった分は、シート搬送方向と交差する向きのスリット幅（Ｓａ）を広くして（スリットの長さを長くして）補い、ダイナミックレンジをより一層増加させて、シートを確実に検知することができる。
【００６５】
また、発光素子１１と受光素子２１は、電極線が投影上１本に見える状態で横方向に傾こうとしてもケース部材１６，２６のガイド孔１６ａ，２６ａによって傾きが防止される。
【００６６】
さらに、このような搬送シート検知装置８１を装置本体に備えた複写機８０は、搬送されるシートに画像を正確に形成することができる。
【００６７】
（第２実施形態の搬送シート検知装置）
図４に基づいて第２実施形態の搬送シート検知装置８２を説明する。
【００６８】
図４（ａ）は、搬送シート検知装置８２のシート搬送方向に対して交差する方向の断面図である。図４（ｂ）は、搬送シート検知装置８２のシート搬送方向に対して交差する方向の断面図であり、シートを検知している状態の図である。図４（ｃ）は、搬送シート検知装置８２のシート搬送方向に沿った断面図であり、シートを検知している状態の図である。なお、第２実施形態の搬送シート検知装置８２において、第１実施形態の搬送シート検知装置８１と同一部分については、同一符号を付して、一部分、説明を省略する。
【００６９】
図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に各々対応する。第１実施形態の搬送シート検知装置８１においてシート搬送経路１を挟んで対向して設けた発光ユニット１０と受光ユニット２０は、一体化して発光受光ユニット３０にして、シート搬送経路１の一方の側に設けてある。シート搬送経路１の他方の側には、反射部材４０を設けてある。したがって、第２実施形態の搬送シート検知装置８２は、発光受光ユニット３０と反射部材４０とを備えている。シートは、図４（ａ）、図４（ｂ）において、図面の表から裏の方向に、図４（ｃ）において、図面の右から左に搬送されるようになっている。
【００７０】
発光受光ユニット３０は、発光素子１１、受光素子２１、発光素子１１及び受光素子２１を実装するプリント基板（被取り付け部材）３２、ケース部材（倒れ防止部材）４４とで構成されている。ケース部材４４には、発光素子１１から発光する光を絞ることで指向性を持たせるスリット１３と、受光素子２１が受光する光を絞ることで指向性を持たせるスリット２３と、発光素子１１から反射部材４０で反射された光以外の光が受光素子２１で検知されるのを防ぐ遮蔽壁３７と、発光素子１１が挿入されるガイド孔１６ａと、受光素子２１が挿入されるガイド孔２６ａとを形成してある。
【００７１】
ガイド孔１６ａは、発光素子１１が図４（ａ）、図４（ｂ）の矢印Ｂ方向への倒れを防止している。ガイド孔２６ａは、受光素子２１が図４（ａ）、図４（ｂ）の矢印Ｂ方向への倒れを防止している。
【００７２】
反射部材４０には、反射面４２，４３が９０度の角度をなすガラス製またはアクリル製のプリズムを使用している。反射部材４０は、シートガイド３の貫通孔２７に挿入してある。反射部材４０は、発光素子１１から発光して面４１を直交状態で透過した入射光を、反射面４２，４３の臨界角による内面反射によって、再び、面４１を直交状態で透過させるようになっている。すなわち、入射光と反射光は、平行になるようになっている。反射部材４０は、プリズムに限定するものではなく、シートＳよりも反射率の高い（光を反射しやすい）部材であればよい。
【００７３】
次に、第２実施形態の搬送シート検知装置８２の動作を説明する。
【００７４】
図４（ａ）に示すように、シートＳが送られていない場合、発光素子１１から発せられた光Ｌは、スリット１３、貫通孔１７、２７を通って、反射部材４０により反射され、貫通孔２７，１７、スリット２３を通って受光素子２１に到達する。そして、図４（ｂ）、図４（ｃ）に示すように、シートＳが送られてきた場合、発光素子１１から発せられた光Ｌは、シートＳで遮断されて受光素子２１には到達しない。
【００７５】
したがって、第２実施形態の搬送シート検知装置８２は、受光素子２１で光を感知したときシート無し、光を感知しないときシート有りと判断するようになっている。
【００７６】
本実施形態の搬送シート検知装置８２は、図４（ｃ）に示すように、発光素子１１及び受光素子２１の電極線１４，１５，２４，２５をシート搬送方向に配列してあるので、発光素子１１及び受光素子２１が矢印Ａ方向に倒れにくくなっている。
【００７７】
したがって、本実施形態の搬送シート検知装置８２も、第１実施形態の搬送シート検知装置８１と同様にシート検知精度を高めることができる。
【００７８】
また、発光素子１１と受光素子２１は、電極線が投影上１本に見える状態で横方向（矢印Ｂ方向）に傾こうとしてもケース部材４４のガイド孔１６ａ，２６ａによって傾きが防止される。
【００７９】
さらに、スリット１３，２３を共通のケース部材４４に形成してあるので、スリット１３，２３の相対位置関係を正確にすることができて、発光素子１１の光を受光素子２１に無駄無く送ることができる。
【００８０】
また、このような搬送シート検知装置８２を装置本体に備えた複写機８０は、搬送されるシートに画像を正確に形成することができる。
【００８１】
（第３実施形態の搬送シート検知装置）
図５に基づいて、第３実施形態の搬送シート検知装置８３を説明する。
【００８２】
図５（ａ）は、搬送シート検知装置８３のシート搬送方向に対して交差する方向の断面図である。図５（ｂ）は、搬送シート検知装置８３のシート搬送方向に対して交差する方向の断面図であり、シートを検知している状態の図である。図５（ｃ）は、搬送シート検知装置８３のシート搬送方向に沿った断面図であり、シートを検知している状態の図である。
【００８３】
なお、第３実施形態の搬送シート検知装置８３において、第１実施形態の搬送シート検知装置８１と同一部分については、同一符号を付して、一部分、説明を省略する。
【００８４】
図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に各々対応する。第３実施形態の搬送シート検知装置８３は、第２実施形態の搬送シート検知装置８２において、反射部材４０を省略した構成になっている。
【００８５】
第３実施形態の搬送シート検知装置８３は、シート搬送経路１の一方の側に設けてある発光受光ユニット５０を備えている。シートは、図５（ａ）、図５（ｂ）において、図面の表から裏の方向に、図５（ｃ）において、図面の右から左に搬送されるようになっている。
【００８６】
発光受光ユニット５０は、発光素子１１、受光素子２１、発光素子１１及び受光素子２１を実装するプリント基板５２、ケース部材（倒れ防止部材）６４とで構成されている。ケース部材６４には、発光素子１１から発光する光を絞ることで指向性を持たせるスリット５３と、受光素子２１が受光する光を絞ることで指向性を持たせるスリット６３と、発光素子１１からシートＳで反射された光以外の光が受光素子２１で検知されるのを防ぐ遮蔽壁５７と、発光素子１１が挿入されるガイド孔５６ａと、受光素子２１が挿入されるガイド孔６６ａとを形成してある。
【００８７】
ガイド孔５６ａは、発光素子１１が図５（ａ）、図５（ｂ）の矢印Ｂ方向への倒れを防止している。ガイド孔６６ａは、受光素子２１が図５（ａ）、図５（ｂ）の矢印Ｂ方向への倒れを防止している。なお、ガイド孔５６ａとガイド孔６６ａは、発光素子１１から発光した光ＬがシートＳで反射して受光素子２１で受光できるように、互いに接近する方向に傾斜している。
【００８８】
次に、第３実施形態の搬送シート検知装置８３の動作を説明する。
【００８９】
図５（ａ）に示すように、シートＳが送られていない場合、発光素子１１から発せられた光Ｌは、スリット５３、貫通孔１７、２７を通過したままであり、受光素子２１には到達しない。そして、図５（ｂ）、図５（ｃ）に示すように、シートＳが送られてきた場合、発光素子１１から発せられた光Ｌは、シートＳで反射して、受光素子２１に到達する。
【００９０】
したがって、第３実施形態の搬送シート検知装置８３は、受光素子２１で光を感知しないときシート無し、光を感知したときシート有りと判断するようになっている。
【００９１】
本実施形態の搬送シート検知装置８３は、図５（ｃ）に示すように、発光素子１１及び受光素子２１の電極線１４，１５，２４，２５をシート搬送方向に配列してあるので、発光素子１１及び受光素子２１が矢印Ａ方向に倒れにくくなっている。
【００９２】
したがって、本実施形態の搬送シート検知装置８３も、第１実施形態の搬送シート検知装置８１と同様にシート検知精度を高めることができる。
【００９３】
また、発光素子１１と受光素子２１は、電極線が投影上１本に見える状態で横方向（矢印Ｂ方向）に傾こうとしてもケース部材６４のガイド孔５６ａ，６６ａによって傾きが防止される。
【００９４】
さらに、スリット５３，６３を共通のケース部材６４に形成してあるので、スリット５３，６３の相対位置関係を正確にすることができて、発光素子１１の光を受光素子２１に無駄無く送ることができる。
【００９５】
また、このような搬送シート検知装置８３を装置本体に備えた複写機８０は、搬送されるシートに画像を正確に形成することができる。
【００９６】
【発明の効果】
本発明の搬送シート検知装置は、搬送されるシートの検出位置精度を向上させること、検出手段の取り付け位置精度に係らずに安定した検出を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の搬送シート検知装置を装置本体に備えた画像形成装置である複写機の構成図である。
【図２】第１実施形態の搬送シート検知装置の動作説明用の図である。
（ａ） シート搬送方向に対して交差する方向の断面図である。
（ｂ） シート搬送方向に対して交差する方向の断面図であり、シートを検知している状態の図である。
（ｃ） シート搬送方向に沿った断面図であり、シートを検知している状態の図である。
【図３】スリットの図である。
【図４】第２実施形態の搬送シート検知装置の動作説明用の図である。
（ａ） シート搬送方向に対して交差する方向の断面図である。
（ｂ） シート搬送方向に対して交差する方向の断面図であり、シートを検知している状態の図である。
（ｃ） シート搬送方向に沿った断面図であり、シートを検知している状態の図である。
【図５】第３実施形態の搬送シート検知装置の動作説明用の図である。
（ａ） シート搬送方向に対して交差する方向の断面図である。
（ｂ） シート搬送方向に対して交差する方向の断面図であり、シートを検知している状態の図である。
（ｃ） シート搬送方向に沿った断面図であり、シートを検知している状態の図である。
【図６】発光素子と受光素子の特性図である。
（ａ） 発光素子の指向性を示す図である。
（ｂ） 受光素子の指向感度特性を示す図である。
【図７】制御部の電気回路図である。
【図８】従来の搬送シート検知装置の動作説明用の図である。
（ａ） シート搬送方向に対して交差する方向の断面図である。
（ｂ） シート搬送方向に対して交差する方向の断面図であり、シートを検知している状態の図である。
【図９】他の従来の搬送シート検知装置の動作説明用の図である。
（ａ） シート搬送方向に対して交差する方向の断面図である。
（ｂ） シート搬送方向に対して交差する方向の断面図であり、シートを検知している状態の図である。
【図１０】さらに、従来の搬送シート検知装置の動作説明用の図である。
（ａ） シート搬送方向に対して交差する方向の断面図である。
（ｂ） シート搬送方向に対して交差する方向の断面図であり、シートを検知している状態の図である。
【符号の説明】
Ｓ シート
１ シート搬送経路(シート搬送路）
１１ 発光素子
１２ プリント基板（被取り付け部材）
１４ 電極線
１５ 電極線
１６ ケース部材(倒れ防止部材）
２１ 受光素子
２２ プリント基板（被取り付け部材）
２４ 電極線
２５ 電極線
２６ ケース部材(倒れ防止部材）
３２ プリント基板（被取り付け部材）
４０ 反射部材
４４ ケース部材(倒れ防止部材）
６４ ケース部材(倒れ防止部材）
８０ 複写機(画像形成装置）
２１６ 画像形成部（画像形成手段）
【発明の属する技術分野】
本発明は、搬送されているシートを検知する搬送シート検知装置と、この搬送シート検知装置を装置本体に備えてシートに画像を形成する画像形成装置とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、搬送シート検知装置は、シートを取り扱うシート取り扱い装置の装置本体に組み込まれて、そのシート取り扱い装置の一部分を構成している場合がある。搬送シート検知装置は、例えば、シート取り扱い装置の一種である画像形成装置の装置本体に組み込まれてシートに画像を形成するタイミングを計るのに役立っている。
【０００３】
搬送シート検知装置には、シート搬送路中に配設した可倒レバーの一端にシートが接触して可倒レバーが倒れることを利用して、可倒レバーの他端に配置した光透過型センサによって可倒レバーが倒されたことを検知して、シート搬送路を通過中のシートを検知する接触式のものがある。
【０００４】
しかし、近年のシート取り扱い装置のシート処理の高速化によってシート搬送速度が速くなり、従来の接触式の搬送シート検知装置では、可倒レバーにシートが高速でぶつかるため、シートの先端に損傷を与えることがあった。このため、光学的にシートの搬送を検知する無接触の光学式の搬送シート検知装置が多く使用されるようになった。
【０００５】
その光学式の搬送シート検知装置を説明する。
【０００６】
図８に示す搬送シート検知装置は、シート搬送経路１１１の一方の側に配置された、反射型のフォトセンサ１１０を備えている。フォトセンサ１１０の内部には、発光素子１１３と受光素子１１４を内蔵してある。シート搬送経路１１１を形成している１対の案内壁１１７，１１７には、貫通孔１１８，１１８を形成してある。
【０００７】
図８（ａ）に示すように、シートＳがシート搬送経路１１１を通過していないとき、発光素子１１３から発せられた光Ｌは、スリット１１５、貫通孔１１８，１１８を通過して受光素子１１４には到達しない。しかし、図８（ｂ）に示すように、シートＳがシート搬送経路１１１を図面の表裏方向に通過しているとき、発光素子１１３からの光Ｌは、スリット１１５を通過してシートＳで反射され、スリット１１６を通過して受光素子１１４に到達する。これによって、搬送シート検知装置は、シートがシート搬送経路１１１を通過していることを検知することができる。
【０００８】
したがって、図８に示す搬送シート検知装置は、受光素子１１４で光を感知すればシート有り、光を感知しなければシート無しと判断するようになっている。
【０００９】
図９に示す搬送シート検知装置も、シート搬送経路１２１の一方の側に配置された、反射型フォトセンサ１２０を備えている。フォトセンサ１２０の内部には、発光素子１２２と受光素子１２３を内蔵してある。シート搬送経路１２１を形成している１対の案内壁１２７，１２７には、貫通孔１２８，１２８を形成してある。シート搬送経路１２１の他方の側には、貫通孔１２８を覆う反射部材１２６を設けてある。
【００１０】
図９（ａ）に示すように、シートＳがシート搬送経路１２１を通過していないとき、発光素子１２２から発せられた光Ｌは、スリット１２４と貫通孔１２８，１２８を通って反射部材１２６により反射され、貫通孔１２８，１２８とスリット１２５を通って受光素子１２３に到達する。しかし、図９（ｂ）に示すように、シートＳがシート搬送経路１２１を図面の表裏方向に通過しているとき、発光素子１２２からの光Ｌは、スリット１２４を通過した後、シートＳで遮断されて受光素子１２３には到達しない。これによって、搬送シート検知装置は、シートがシート搬送経路１２１を通過していることを検知することができる。
【００１１】
したがって、図９に示す搬送シート検知装置は、受光素子１２３で光を感知しなければシート有り、光を感知すればシート無しと判断するようになっている。
【００１２】
図１０に示す搬送シート検知装置は、シート搬送経路１３１の両側に対向して配設した発光素子１３２と受光素子１３３とからなる透過型フォトセンサ１３０を備えている。シート搬送経路１３１を形成している１対の案内壁１３７，１３７には、貫通孔１３８，１３８を形成してある。
【００１３】
図１０（ａ）に示すように、シートＳがシート搬送経路１３１を通過していないとき、発光素子１３２から発せられた光Ｌは、スリット１３４、貫通孔１３８，１３８、スリット１３５を通って受光素子１３３に到達する。しかし、図１０（ｂ）に示すように、シートＳがシート搬送経路１３１を図面の表裏方向に通過しているとき、発光素子１３２から発せられた光Ｌは、シートＳで遮断されて受光素子１３３には到達しない。これによって、搬送シート検知装置は、シートがシート搬送経路１３１を通過していることを検知することができる。
【００１４】
したがって、図１０に示す搬送シート検知装置は、受光素子１３３で光を感知すればシート無し、光を感知しなければシート有りと判断するようになっている。
【００１５】
上記いずれの搬送シート検知装置も、スリット１２４，１２５，１３４，１３５，１１５，１１６は、シートの有無を検知するシート検知精度を高めるため、シートの搬送方向側の幅を狭くする傾向にある。この場合、スリット幅を狭くすると、発光素子と受光素子をスリットに正確に対向させないと、スリットを通過する光の量が少なくなって、シート検知精度が低下することになる。このため、発光素子と受光素子とをスリットに位置を正確に合わせなければならない。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の搬送シート検知装置の発光素子１１３，１２２，１３２と受光素子１１４，１２３，１３３の電極線（１１３ａ、１１３ｂ）（１２２ａ、１２２ｂ）（１３２ａ、１３２ｂ）（１１４ａ、１１４ｂ）（１２３ａ、１２３ｂ）（１３３ａ、１３３ｂ）は、シートの搬送方向に対して、交差する方向に配列してある。このため、発光素子と受光素子は、シートの搬送方向の下流側と上流側とに倒れやすく、スリットに位置を正確に合わせることが困難であった。仮に、正確に位置を合わせて設けたとしても、長期間の使用によって、狂いやすかった。
【００１７】
したがって、従来の搬送シート検知装置は、スリットの幅を広くせざるをえなく、その分、シートの有無を検知するシート検知精度が低下していた。
【００１８】
本発明は、シートの有無を検知するシート検知精度を向上させた搬送シート検知装置と、この搬送シート検知装置を装置本体に備えた画像形成装置とを提供することを目的としている。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の搬送シート検知装置は、シートを案内するシート搬送路に向けて光を発光すると共に前記光を受光することにより、前記シート搬送路のシートの有無を検知するようになっており、基板に取り付けられて前記発光又は受光する光素子に光が通過するスリットを備え、前記光素子は、前記基板に取り付けられる複数本のリード線を有し、前記スリットに対向する光素子のリード線を前記スリットの長手方向と交差する方向に配列したことを特徴とする。
【００２０】
本発明の搬送シート検知装置は、前記シート搬送路の両側に前記発光素子と前記受光素子とを対向して配設して、前記発光素子から前記受光素子に照射した光が前記シート搬送路を通過する前記シートによって遮断されたとき、前記シートの搬送を検知するようになっている。
【００２１】
本発明の搬送シート検知装置は、前記シート搬送路の一方の側に前記発光素子と前記受光素子とを前記シート搬送路に向けて配設して、前記シート搬送路の他方の側に前記発光素子の光を前記受光素子に反射する反射部材を配設し、前記発光素子から前記シート搬送路に照射した光が前記シート搬送路を通過する前記シートによって遮断されたとき、前記シートの搬送を検知するようになっている。
【００２２】
本発明の搬送シート検知装置は、前記シート搬送路の片側に前記発光素子と前記受光素子を前記シート搬送路に向けて配設して、前記発光素子から前記シート搬送路に照射した光が前記シート搬送路を通過する前記シートによって反射して前記受光素子に受光されたとき、前記シートの搬送を検知するようになっている。
【００２３】
本発明の搬送シート検知装置は、さらに、前記シートの搬送方向に対して交差する方向への前記発光素子及び前記受光素子の倒れを防止する倒れ防止部材を各々備えている。
【００２４】
上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、搬送されるシートを検知する上記いずれか１つの搬送シート検知装置と、前記シートに画像を形成する画像形成手段と、を備えている。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態の搬送シート検知装置と、この搬送シート検知装置を装置本体に備えた画像形成装置である複写機とを図に基づいて説明する。
【００２６】
なお、搬送シート検知装置は、シートを取り扱うシート取り扱い装置の装置本体に組み込まれて、そのシート取り扱い装置の一部分を構成するようになっている。シート取り扱い装置には、シートに画像を形成する画像形成装置、原稿の画像を読み取る画像読み取り装置、シートに孔をあける孔あけ装置、シートを綴じるシート綴じ装置、シートを折り曲げるシート折り装置等がある。上記画像形成装置には、複写機、プリンタ、ファクシミリ、及びこれらの複合機等がある。
【００２７】
搬送シート検知装置は、これらのシート取り扱い装置内のある位置を通過するシートを検知して、シート取り扱い装置の取り扱い処理の例えばタイミングを計るのに役立っている。
【００２８】
したがって、搬送シート検知装置は、複写機のみに設けられるものではない。
【００２９】
なお、シートには、普通紙、普通紙の代用品である樹脂製の薄いもの、厚紙、オーバーヘッドプロジェクタ用の用紙等がある。
【００３０】
（複写機）
図１に示す、画像形成装置である複写機８０は、シートに画像を形成する部分にシートを供給するシート供給部分と、シートに画像を形成し、かつ画像を形成されたシートを排出する画像形成排出部分とに分けることができる。
【００３１】
シート供給部分は、制御部９０からの指示に従い所定速度でシート搬送に関係する部分を駆動する不図示のステッピングモータと、不図示のソレノイドによってラッチを解除されて１回転する半月形ローラ２０１と、シートが積載されるカセット２１４と、半月形ローラ２０１の下流側に配設された搬送ローラ２０２と、電磁クラッチによって停止と回転を切り替え可能なレジストローラ２０４と、レジストローラ２０４の直前に配置された接触式でシートの有無を検知するレジ前センサ２０３と、レジストローラ２０４の下流に配設した光学式でシートの有無を検知する先端センサ２０５とによって構成されている。
【００３２】
画像形成排出部分は、現像器２０９、スキャナ２１０などによりトナー像を形成される感光ドラム２１１と、複数回転する感光ドラム２１１から、巻きつけられたシートに画像を転写される転写ドラム２０７と、この転写ドラム２０７に設けられてシートの先端を挟むグリッパ２０８と、上記先端センサ２０５のシート供給位置と等価な位置にグリッパ２０８が到来したことを検知するグリッパ位置センサ２０６と、分離爪２１２によって感光ドラム２１１から分離したシートに転写トナー画像を熱定着する定着器２１３とによって構成されている。現像器２０９、スキャナ２１０、感光ドラム２１１等は、画像形成部（画像形成手段）２１６を形成している。
【００３３】
以上の構成において、オペレータによってプリント信号が発生されると、制御部９０は、半月ローラ２０１を１回転させて、シートを１枚、所定の速度で供給するとともに転写ドラム２０７を回転させる。レジ前センサ２０３はシートを検知する。レジストローラ２０４は、回転を停止している。レジ前センサ２０３はシートを検知してから一定時間後に、レジストローラ２０４を回転させる。レジストローラ２０４が回転を停止している間に、搬送ローラ２０２とレジストローラ２０４との間に一定量のループがシートに形成されて、シートの斜行取りが行われる。
【００３４】
制御部９０は、再び、レジストローラ２０４を回転させる。レジストローラ２０４は、シートを搬送する。先端センサ２０５がシートの先端を検知すると、制御部９０は、ステッピングモータの駆動を停止してレジストローラ２０４、搬送ローラ２０２を停止させ、シートを待機させる。グリッパ位置センサ２０６が転写ドラム２０７上のグリッパ２０８の到来を検知すると、制御部９０は、ステッピングモータを再起動させて、レジストローラ２０４、搬送ローラ２０２を回転させる。レジストローラ２０４、搬送ローラ２０２は、制御部９０の制御によって、転写ドラム２０７より相対的に速いシート供給速度でシートを一定時間搬送した後、転写ドラム２０７と同じ速度に戻して、約３０度に展開したグリッパ２０８にシートの先端を所定量突き当てる。
【００３５】
グリッパ２０８は閉じてシートの先端を保持する。この場合、制御部９０は、転写時のシートの先端位置であるグリッパ２０８の位置に安定してシートを供給できるように、転写ドラム２０７の回転とシートの送り込みとを同期させている。
【００３６】
次に、シートが、オーバーヘッドプロジェクタ用のシート（以下、「ＯＨＰ用シート」という）である場合の動作について説明する。
【００３７】
搬送ローラ２０２、レジストローラ２０４が、ＯＨＰ用シートを供給して、先端センサ２０５がＯＨＰ用シートの先端より下流に約５ｍｍの幅で印刷された遮光部を検知すると、ステッピングモータは、ＯＨＰ用シートを搬送している搬送ローラ２０２、レジストローラ２０４を停止させる。これによって、ＯＨＰ用シートは、一旦待機させられる。グリッパ位置センサ２０６がグリッパ２０８を検知すると、ステッピングモータは再起動して、搬送ローラ２０２、レジストローラ２０４によって、ＯＨＰ用シートを転写ドラム２０７に送り込む。そして、先端センサ２０５でＯＨＰ用シートの先端より下流側、約２０ｍｍ以降の透過部を検知すると、制御部９０は、シートをＯＨＰ用シートであると判断する。すると、制御部９０は、シートにトナー画像を転写した後、ＯＨＰ用シートを転写ドラム２０７から分離して排出する。このとき、定着器２１３のシート搬送速度は、制御部９０によって、普通紙の約（１／３）に落とされる。最後に、排出ローラ対２１５が、ＯＨＰ用シートを外部に排出する。
【００３８】
以上の説明において、先端センサ２０５には、以下に説明する各実施形態の搬送シート検知装置８１，８２，８３を使用している。
【００３９】
（第１実施形態の搬送シート検知装置）
図２に基づいて、第１実施形態の搬送シート検知装置８１を説明する。
【００４０】
図２（ａ）は、搬送シート検知装置８１のシート搬送方向に対して交差する方向の断面図である。図２（ｂ）は、搬送シート検知装置８１のシート搬送方向に対して交差する方向の断面図であり、シートを検知している状態の図である。図２（ｃ）は、搬送シート検知装置８１のシート搬送方向に沿った断面図であり、シートを検知している状態の図である。
【００４１】
搬送シート検知装置８１は、シート搬送経路(シート搬送路）１の両側に対向して配設された発光ユニット１０と、受光ユニット２０とを備えている。シート搬送経路１は、レジストローラ２０４、搬送ローラ２０２によって搬送するシートを案内するため、平行なシートガイド２，３によって形成されている。シートガイド２，３には、後述の発光素子１１の光Ｌが通過する貫通孔１７，２７を形成してある。
【００４２】
シートは、図２（ａ）、図２（ｂ）において、図面の表から裏の方向に、図２（ｃ）において、図面の右から左に搬送されるようになっている。
【００４３】
発光ユニット１０は、光を発光する発光素子１１、この発光素子１１を実装するプリント基板（被取り付け部材）１２、ケース部材（倒れ防止部材）１６とで構成されている。発光素子１１には、例えば、赤外発光ダイオードを使用している。赤外線発光ダイオードは、図６（ａ）に示すように完全な平行光ではなく、ある程度広がりをもつ光を発するようになっている。
【００４４】
ケース部材１６には、スリット１３と、発光素子１１が挿入されるガイド孔１６ａとを形成してある。スリット１３は、発光素子１１から発する光を絞って光に指向性を持たせるため、形成してある。
【００４５】
受光ユニット２０は、受光素子２１、この受光素子２１を実装するプリント基板（被取り付け部材）２２、ケース部材（倒れ防止部材）２６とで構成されている。受光素子２１には、例えば、フォトトランジスタを使用している。フォトトランジスタは、図６（ｂ）に示すように平行光のみならず、ある程度横からの光にも反応して、受けた光を光電流に光電変換するようになっている。
【００４６】
ケース部材２６には、スリット２３と、受光素子２１が挿入されるガイド孔２６ａとを形成してある。スリット２３は、受光素子２１が受光する光を絞って光りに指向性を持たせるため、形成してある。
【００４７】
発光素子１１は、発光素子１１の中心軸を中心に円錐状に広がる光を発する方向とは反対側に延びる２本の電極線１４，１５を有している。また、受光素子２１も、受光素子２１の中心軸を中心に円錐状に広がる受光方向の受光面とは反対側に延びる２本の電極線２４、２５を有している。
【００４８】
発光素子１１は、プリント基板１２のシート搬送方向に配列した孔１４ａ，１５ａに２本の電極線１４，１５を挿入してプリント基板１２に取り付けてある。したがって、２本の電極線１４，１５は、シート搬送方向に配列してあることになる。
【００４９】
受光素子２１は、プリント基板２２にシート搬送方向に配列した孔２４ａ，２５ａに２本の電極線２４，２５を挿入してプリント基板２２に取り付けてある。したがって、２本の電極線２４，２５は、シート搬送方向に配列してあることになる。
【００５０】
発光素子１１は、プリント基板１２に実装された状態で、電極線１４，１５が重なって見える方向（図２（ｃ）の矢印Ａ方向）に傾きにくい。すなわち、発光素子１１は、シート搬送方向の上流側と下流側には傾きにくい。しかし、電極線１４，１５が重なって見える方向に対して交差する方向（図２（ａ）、（ｂ）の矢印Ｂ方向）に傾くおそれがある。このため、ケース部材１６のガイド孔１６ａが発光素子１１の倒れを防止している。仮に、ガイド部材１６のガイド孔１６ａを設けないで、発光素子１１を、電極線１４，１５が重なって見える方向に対して交差する矢印Ｂ方向に無理に傾けるようなことがあると、プリント基板１２のパターンが剥がれるおそれがある。
【００５１】
受光素子２１は、プリント基板２２に実装された状態で、電極線２４，２５が重なって見える方向（図２（ｃ）の矢印Ａ方向）に傾きにくい。すなわち、受光素子２１は、シート搬送方向の上流側と下流側には傾きにくい。しかし、電極線２４，２５が重なって見える方向に対して交差する方向（図２（ａ）、（ｂ）の矢印Ｂ方向）には傾くおそれがある。このため、ケース部材２６のガイド孔２６ａが受光素子２１の倒れを防止している。仮に、ケース部材２６のガイド孔２６ａを設けないで、受光素子２１を、電極線２４，２５が重なって見える方向に対して交差する矢印Ｂ方向に無理に傾けるようなことがあると、プリント基板２２のパターンが剥がれるおそれがある。
【００５２】
図２（ａ）、図２（ｂ）、図２（ｃ）に示すように、シート搬送方向と、発光素子１１の電極線１４，１５の配列方向及び受光素子２１の電極線２４，２５の配列方向は同一であり、この方向に対して、スリット１３，２３の長手方向が直交している。すなわち、スリット１３，２３は、シート搬送方向に対して直交する向きにケース部材１６，２６に形成してある。
【００５３】
スリット１３，２３は、図３に示す形状に形成してある。発光素子１１を実装するプリント基板１２に設けた２つの孔１４ａ，１５ａを結ぶ直線の方向（シート搬送方向）のスリット幅Ｓｂ及び受光素子２１を実装するプリント基板２２に設けた２つの孔２４ａ，２５ａを結ぶ直線の方向（シート搬送方向）のスリット幅Ｓｂを、２つの孔１４ａ，１５ａを結ぶ直線と交差する方向（矢印Ｂ方向）のスリット幅（長さ）Ｓａ、及び２つの孔２４ａ，２５ａを結ぶ直線と交差する方向（矢印Ｂ方向）のスリット幅（長さ）Ｓａより小さく（短く）してある。すなわち、スリット１３，２３は、シート搬送方向に対して直交してケース部材１６，２６に形成してある。
【００５４】
スリット１３，２３の形状は、シートＳのシート検知精度を高めるため、シートＳの搬送方向に沿ったスリット幅Ｓｂを狭くして光量を絞った分、光量を確保するため、シートＳの搬送方向に対して直交する方向のスリット幅（長さ）Ｓａを広く（長く）してあるが、発光ユニット１０及び受光ユニット２０の取り付け位置精度の関係により、位置精度を出しにくい方向のスリット幅を広くするのが好ましい。
【００５５】
次に、制御部９０の電気回路を図７に基づいて説明する。
【００５６】
演算処理装置であるＣＰＵ９１のアナログ入力部ＡＮ０には、受光素子２１で受光された光に応じて電気信号に変換されたアナログ信号が入力される。入力されたアナログ信号は、ＣＰＵ９１内部でＡ／Ｄ変換されて、２５６段階のディジタル値になる。信号増幅部９３およびアナログ入力部は、搬送経路内のシート検出センサの各々に対してそれぞれ設けられている。ＣＰＵ９１の出力部ＯＵＴ０、ＯＵＴ１、ＯＵＴ２は、Ｄ／Ａ変換器９４につながっている。このＤ／Ａ変換器９４は、クロック（ＣＬＫ）、ロード信号（ＬＤ）およびシリアルコードのディジタルデータ（ＤＡＴＡ）が入力されると、数チャネルのアナログ出力（Ａ０〜）を順次出力する。
【００５７】
このアナログ信号に基づいた電流を、搬送経路内の発光ユニット１０の発光素子１１に流すことにより、発光素子１１の光量を変えることができる。
【００５８】
ＣＰＵ９１は、アナログ入力部から入力される信号レベルが、あるしきい値を越えていると反射光が返ってきているものと判断する。したがって、ＣＰＵ９１はアナログ入力部から入力される信号レベルがあるしきい値を越えるまでＤ／Ａ変換器９４の出力を徐々に上げるよう制御し、しきい値を越えると出力データを固定する。以上のような方法で受光素子が感知できる最小光量の発光光量を設定してある。
【００５９】
次に、第１実施形態の搬送シート検知装置８１の動作を説明する。
【００６０】
図２（ａ）に示すように、シートＳが送られてきていない場合、発光素子１１から発せられた光Ｌは、スリット１３、貫通孔１７，２７、スリット２３を通って受光素子２１に到達する。そして、図２（ｂ）、図２（ｃ）に示すように、シートＳが送られてきた場合、発光素子１１から発せられた光Ｌは、シートＳで遮断されて受光素子２１には到達しない。
【００６１】
したがって、第１実施形態の搬送シート検知装置８１は、受光素子２１で光を感知したときシート無し、光を感知しないときシート有りと判断するようになっている。
【００６２】
本実施形態の搬送シート検知装置８１は、図２（ｃ）に示すように、発光素子１１及び受光素子２１の電極線をシート搬送方向に配列してあるので、発光素子１１及び受光素子２１が同方向に倒れにくくなっている。このため、シート搬送方向のスリットの幅を狭くしても、スリットに合わせて発光素子１１及び受光素子２１を正確に配置することができて、発光素子の光が確実にスリットを通過し、受光素子のダイナミックレンジを増加して、搬送シート検知装置８１のシートの有無を検知するシート検知精度を高めることができる。
【００６３】
また、長期間使用しても、スリットに対する発光素子１１及び受光素子２１の対向位置に狂いが生じることが無く、シート検知精度を長期間一定に保つことができる。
【００６４】
さらに、発光素子の光が確実にスリットを通過することによって、受光素子のダイナミックレンジが増加するが、スリットを狭くしたことによって、その分、スリットを通過する光量が少なくなる。その少なくなった分は、シート搬送方向と交差する向きのスリット幅（Ｓａ）を広くして（スリットの長さを長くして）補い、ダイナミックレンジをより一層増加させて、シートを確実に検知することができる。
【００６５】
また、発光素子１１と受光素子２１は、電極線が投影上１本に見える状態で横方向に傾こうとしてもケース部材１６，２６のガイド孔１６ａ，２６ａによって傾きが防止される。
【００６６】
さらに、このような搬送シート検知装置８１を装置本体に備えた複写機８０は、搬送されるシートに画像を正確に形成することができる。
【００６７】
（第２実施形態の搬送シート検知装置）
図４に基づいて第２実施形態の搬送シート検知装置８２を説明する。
【００６８】
図４（ａ）は、搬送シート検知装置８２のシート搬送方向に対して交差する方向の断面図である。図４（ｂ）は、搬送シート検知装置８２のシート搬送方向に対して交差する方向の断面図であり、シートを検知している状態の図である。図４（ｃ）は、搬送シート検知装置８２のシート搬送方向に沿った断面図であり、シートを検知している状態の図である。なお、第２実施形態の搬送シート検知装置８２において、第１実施形態の搬送シート検知装置８１と同一部分については、同一符号を付して、一部分、説明を省略する。
【００６９】
図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に各々対応する。第１実施形態の搬送シート検知装置８１においてシート搬送経路１を挟んで対向して設けた発光ユニット１０と受光ユニット２０は、一体化して発光受光ユニット３０にして、シート搬送経路１の一方の側に設けてある。シート搬送経路１の他方の側には、反射部材４０を設けてある。したがって、第２実施形態の搬送シート検知装置８２は、発光受光ユニット３０と反射部材４０とを備えている。シートは、図４（ａ）、図４（ｂ）において、図面の表から裏の方向に、図４（ｃ）において、図面の右から左に搬送されるようになっている。
【００７０】
発光受光ユニット３０は、発光素子１１、受光素子２１、発光素子１１及び受光素子２１を実装するプリント基板（被取り付け部材）３２、ケース部材（倒れ防止部材）４４とで構成されている。ケース部材４４には、発光素子１１から発光する光を絞ることで指向性を持たせるスリット１３と、受光素子２１が受光する光を絞ることで指向性を持たせるスリット２３と、発光素子１１から反射部材４０で反射された光以外の光が受光素子２１で検知されるのを防ぐ遮蔽壁３７と、発光素子１１が挿入されるガイド孔１６ａと、受光素子２１が挿入されるガイド孔２６ａとを形成してある。
【００７１】
ガイド孔１６ａは、発光素子１１が図４（ａ）、図４（ｂ）の矢印Ｂ方向への倒れを防止している。ガイド孔２６ａは、受光素子２１が図４（ａ）、図４（ｂ）の矢印Ｂ方向への倒れを防止している。
【００７２】
反射部材４０には、反射面４２，４３が９０度の角度をなすガラス製またはアクリル製のプリズムを使用している。反射部材４０は、シートガイド３の貫通孔２７に挿入してある。反射部材４０は、発光素子１１から発光して面４１を直交状態で透過した入射光を、反射面４２，４３の臨界角による内面反射によって、再び、面４１を直交状態で透過させるようになっている。すなわち、入射光と反射光は、平行になるようになっている。反射部材４０は、プリズムに限定するものではなく、シートＳよりも反射率の高い（光を反射しやすい）部材であればよい。
【００７３】
次に、第２実施形態の搬送シート検知装置８２の動作を説明する。
【００７４】
図４（ａ）に示すように、シートＳが送られていない場合、発光素子１１から発せられた光Ｌは、スリット１３、貫通孔１７、２７を通って、反射部材４０により反射され、貫通孔２７，１７、スリット２３を通って受光素子２１に到達する。そして、図４（ｂ）、図４（ｃ）に示すように、シートＳが送られてきた場合、発光素子１１から発せられた光Ｌは、シートＳで遮断されて受光素子２１には到達しない。
【００７５】
したがって、第２実施形態の搬送シート検知装置８２は、受光素子２１で光を感知したときシート無し、光を感知しないときシート有りと判断するようになっている。
【００７６】
本実施形態の搬送シート検知装置８２は、図４（ｃ）に示すように、発光素子１１及び受光素子２１の電極線１４，１５，２４，２５をシート搬送方向に配列してあるので、発光素子１１及び受光素子２１が矢印Ａ方向に倒れにくくなっている。
【００７７】
したがって、本実施形態の搬送シート検知装置８２も、第１実施形態の搬送シート検知装置８１と同様にシート検知精度を高めることができる。
【００７８】
また、発光素子１１と受光素子２１は、電極線が投影上１本に見える状態で横方向（矢印Ｂ方向）に傾こうとしてもケース部材４４のガイド孔１６ａ，２６ａによって傾きが防止される。
【００７９】
さらに、スリット１３，２３を共通のケース部材４４に形成してあるので、スリット１３，２３の相対位置関係を正確にすることができて、発光素子１１の光を受光素子２１に無駄無く送ることができる。
【００８０】
また、このような搬送シート検知装置８２を装置本体に備えた複写機８０は、搬送されるシートに画像を正確に形成することができる。
【００８１】
（第３実施形態の搬送シート検知装置）
図５に基づいて、第３実施形態の搬送シート検知装置８３を説明する。
【００８２】
図５（ａ）は、搬送シート検知装置８３のシート搬送方向に対して交差する方向の断面図である。図５（ｂ）は、搬送シート検知装置８３のシート搬送方向に対して交差する方向の断面図であり、シートを検知している状態の図である。図５（ｃ）は、搬送シート検知装置８３のシート搬送方向に沿った断面図であり、シートを検知している状態の図である。
【００８３】
なお、第３実施形態の搬送シート検知装置８３において、第１実施形態の搬送シート検知装置８１と同一部分については、同一符号を付して、一部分、説明を省略する。
【００８４】
図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に各々対応する。第３実施形態の搬送シート検知装置８３は、第２実施形態の搬送シート検知装置８２において、反射部材４０を省略した構成になっている。
【００８５】
第３実施形態の搬送シート検知装置８３は、シート搬送経路１の一方の側に設けてある発光受光ユニット５０を備えている。シートは、図５（ａ）、図５（ｂ）において、図面の表から裏の方向に、図５（ｃ）において、図面の右から左に搬送されるようになっている。
【００８６】
発光受光ユニット５０は、発光素子１１、受光素子２１、発光素子１１及び受光素子２１を実装するプリント基板５２、ケース部材（倒れ防止部材）６４とで構成されている。ケース部材６４には、発光素子１１から発光する光を絞ることで指向性を持たせるスリット５３と、受光素子２１が受光する光を絞ることで指向性を持たせるスリット６３と、発光素子１１からシートＳで反射された光以外の光が受光素子２１で検知されるのを防ぐ遮蔽壁５７と、発光素子１１が挿入されるガイド孔５６ａと、受光素子２１が挿入されるガイド孔６６ａとを形成してある。
【００８７】
ガイド孔５６ａは、発光素子１１が図５（ａ）、図５（ｂ）の矢印Ｂ方向への倒れを防止している。ガイド孔６６ａは、受光素子２１が図５（ａ）、図５（ｂ）の矢印Ｂ方向への倒れを防止している。なお、ガイド孔５６ａとガイド孔６６ａは、発光素子１１から発光した光ＬがシートＳで反射して受光素子２１で受光できるように、互いに接近する方向に傾斜している。
【００８８】
次に、第３実施形態の搬送シート検知装置８３の動作を説明する。
【００８９】
図５（ａ）に示すように、シートＳが送られていない場合、発光素子１１から発せられた光Ｌは、スリット５３、貫通孔１７、２７を通過したままであり、受光素子２１には到達しない。そして、図５（ｂ）、図５（ｃ）に示すように、シートＳが送られてきた場合、発光素子１１から発せられた光Ｌは、シートＳで反射して、受光素子２１に到達する。
【００９０】
したがって、第３実施形態の搬送シート検知装置８３は、受光素子２１で光を感知しないときシート無し、光を感知したときシート有りと判断するようになっている。
【００９１】
本実施形態の搬送シート検知装置８３は、図５（ｃ）に示すように、発光素子１１及び受光素子２１の電極線１４，１５，２４，２５をシート搬送方向に配列してあるので、発光素子１１及び受光素子２１が矢印Ａ方向に倒れにくくなっている。
【００９２】
したがって、本実施形態の搬送シート検知装置８３も、第１実施形態の搬送シート検知装置８１と同様にシート検知精度を高めることができる。
【００９３】
また、発光素子１１と受光素子２１は、電極線が投影上１本に見える状態で横方向（矢印Ｂ方向）に傾こうとしてもケース部材６４のガイド孔５６ａ，６６ａによって傾きが防止される。
【００９４】
さらに、スリット５３，６３を共通のケース部材６４に形成してあるので、スリット５３，６３の相対位置関係を正確にすることができて、発光素子１１の光を受光素子２１に無駄無く送ることができる。
【００９５】
また、このような搬送シート検知装置８３を装置本体に備えた複写機８０は、搬送されるシートに画像を正確に形成することができる。
【００９６】
【発明の効果】
本発明の搬送シート検知装置は、搬送されるシートの検出位置精度を向上させること、検出手段の取り付け位置精度に係らずに安定した検出を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の搬送シート検知装置を装置本体に備えた画像形成装置である複写機の構成図である。
【図２】第１実施形態の搬送シート検知装置の動作説明用の図である。
（ａ） シート搬送方向に対して交差する方向の断面図である。
（ｂ） シート搬送方向に対して交差する方向の断面図であり、シートを検知している状態の図である。
（ｃ） シート搬送方向に沿った断面図であり、シートを検知している状態の図である。
【図３】スリットの図である。
【図４】第２実施形態の搬送シート検知装置の動作説明用の図である。
（ａ） シート搬送方向に対して交差する方向の断面図である。
（ｂ） シート搬送方向に対して交差する方向の断面図であり、シートを検知している状態の図である。
（ｃ） シート搬送方向に沿った断面図であり、シートを検知している状態の図である。
【図５】第３実施形態の搬送シート検知装置の動作説明用の図である。
（ａ） シート搬送方向に対して交差する方向の断面図である。
（ｂ） シート搬送方向に対して交差する方向の断面図であり、シートを検知している状態の図である。
（ｃ） シート搬送方向に沿った断面図であり、シートを検知している状態の図である。
【図６】発光素子と受光素子の特性図である。
（ａ） 発光素子の指向性を示す図である。
（ｂ） 受光素子の指向感度特性を示す図である。
【図７】制御部の電気回路図である。
【図８】従来の搬送シート検知装置の動作説明用の図である。
（ａ） シート搬送方向に対して交差する方向の断面図である。
（ｂ） シート搬送方向に対して交差する方向の断面図であり、シートを検知している状態の図である。
【図９】他の従来の搬送シート検知装置の動作説明用の図である。
（ａ） シート搬送方向に対して交差する方向の断面図である。
（ｂ） シート搬送方向に対して交差する方向の断面図であり、シートを検知している状態の図である。
【図１０】さらに、従来の搬送シート検知装置の動作説明用の図である。
（ａ） シート搬送方向に対して交差する方向の断面図である。
（ｂ） シート搬送方向に対して交差する方向の断面図であり、シートを検知している状態の図である。
【符号の説明】
Ｓ シート
１ シート搬送経路(シート搬送路）
１１ 発光素子
１２ プリント基板（被取り付け部材）
１４ 電極線
１５ 電極線
１６ ケース部材(倒れ防止部材）
２１ 受光素子
２２ プリント基板（被取り付け部材）
２４ 電極線
２５ 電極線
２６ ケース部材(倒れ防止部材）
３２ プリント基板（被取り付け部材）
４０ 反射部材
４４ ケース部材(倒れ防止部材）
６４ ケース部材(倒れ防止部材）
８０ 複写機(画像形成装置）
２１６ 画像形成部（画像形成手段）
Claims (6)
- シートを案内するシート搬送路に向けて光を発光すると共に前記光を受光することにより、前記シート搬送路のシートの有無を検知する搬送シート検知装置において、
基板に取り付けられて前記発光又は受光する光素子に光が通過するスリットを備え、
前記光素子は、前記基板に取り付けられる複数本のリード線を有し、前記スリットに対向する光素子のリード線を前記スリットの長手方向と交差する方向に配列したことを特徴とする搬送シート検知装置。 - 前記シート搬送路の両側に前記発光素子と前記受光素子とを対向して配設して、前記発光素子から前記受光素子に照射した光が前記シート搬送路を通過する前記シートによって遮断されたとき、前記シートの搬送を検知することを特徴とする請求項１に記載の搬送シート検知装置。
- 前記シート搬送路の一方の側に前記発光素子と前記受光素子とを前記シート搬送路に向けて配設して、前記シート搬送路の他方の側に前記発光素子の光を前記受光素子に反射する反射部材を配設し、前記発光素子から前記シート搬送路に照射した光が前記シート搬送路を通過する前記シートによって遮断されたとき、前記シートの搬送を検知することを特徴とする請求項１に記載の搬送シート検知装置。
- 前記シート搬送路の片側に前記発光素子と前記受光素子を前記シート搬送路に向けて配設して、前記発光素子から前記シート搬送路に照射した光が前記シート搬送路を通過する前記シートによって反射して前記受光素子に受光されたとき、前記シートの搬送を検知することを特徴とする請求項１に記載の搬送シート検知装置。
- 前記シートの搬送方向に対して交差する方向への前記発光素子及び前記受光素子の倒れを防止する倒れ防止部材を各々備えたことを特徴とする請求項１乃至４の内、いずれか１項に記載の搬送シート検知装置。
- 搬送されるシートを検知する請求項１乃至５の内、いずれか１項に記載の搬送シート検知装置と、
前記シートに画像を形成する画像形成手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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