JP3946179B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、シート搬送装置を搭載した画像形成装置に関する。

複写機やプリンタ等に代表される画像形成装置には、原稿送り部や給紙部、作像部、転写部、定着部等といった構成要素が備えられている。そして、原稿送り部や給紙部、及びその他の構成要素間には、原稿や印刷前のシートを搬送するためのシート搬送路が設けられている。このシート搬送路には、互いに圧接することにより形成されるニップにシートを挿通させて搬送する搬送ローラ対が設けられ、画像形成装置内の様々な場所に搬送ローラ対が存在する。また、作像部には感光体ドラムが、定着部には定着ローラが設けられているが、これらの部材はその表面が非常に繊細にできており、且つ高価である。したがって、感光体ドラムや定着ローラの表面に傷が付かないよう、シートの搬送や取り扱いには細心の注意を払うべきである。

しかしながら、印刷済みシートの裏面を再利用する場合、シートが金属製のステイプルやクリップでとじられていることに気付かないで給紙部に置かれると、そのまま作像部や定着部へとシートが搬送され、感光体ドラムや定着ローラが損傷を被る恐れがある。また、これらの異物が搬送路やその他の部材に引っ掛かることにより、それらの部材を破損したり、ジャムを引き起こしたりする可能性もある。このような問題を解決すべく、シートに付けられたステイプルを磁気センサ等の金属検知器によって検知してシート搬送動作を停止する手法（特許文献１〜３参照）や、ステイプル等でとじられた部分を切断した後にシートを搬送する手法が提案されている（特許文献４参照）。
特開平８−１１３３８７号公報（第３頁、図１） 特開平９−７７２８２号公報（第２頁−第３頁、図１−図２） 特開２００２−２２１８８０号公報（第３頁、図３） 特開平８−１５９２７号公報（第３頁−第６頁、図２−図３）

特許文献１〜３記載の画像形成装置は、自動原稿送り装置にセットされた原稿に付けられたステイプルを検知するための磁気センサ等の金属検知器を自動原稿送り装置に設け、このセンサがステイプルを検知した時には、自動原稿送り装置による原稿の搬送動作を停止するものである。しかしながら、これらのセンサは、ステイプルのような小さな被検体の検知に対しては感度が良いとは言えない。また、センサ自体がたいへん高価である。そして、ステイプルやクリップがシートのどの部分に付けられるかは予め分からないので、シート搬送方向と直角な方向であるシート幅方向に多くのセンサを配置する必要があり、さらに大幅にコストを増加させることになる。

また、特許文献２記載の画像形成装置は、磁気センサにより原稿のステイプル等でとじられた部分を検知し、このとじられた部分をカッターによって切断した後に原稿送りを開始するものである。しかしながら、磁気センサを使用することに対する不具合は前記のとおりであり、また、とじられた部分を切断する手法は、原稿送り部に適用することはできるが、給紙部に適用することはできない。

本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、シートに付けられたステイプルやクリップ等の異物を確実に検知して感光体ドラムと転写ユニットとを離間させることができ、感光体ドラムの破損を防止することが可能な、高性能な画像形成装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明は、所定の間隙を隔てて配置され、この間隙にシートを挿通させる互いに絶縁されたガイド対と、このガイド対間の電気抵抗を測定する抵抗測定手段と、シートの搬送動作を制御する制御手段とを備えたシート搬送装置が、感光体ドラムのシート搬送方向上流側に設けられるとともに、シートが前記間隙を通過する間に前記電気抵抗が所定値に達した時には、感光体ドラムと転写ユニットとを離間させることとした。

また、前記ガイド対が、ローラ対で構成されることとした。

また、前記ガイド対が、所定の間隔以上に接近不可能であるとともに、所定の間隔以上に離間可能であることとした。

また、互いに圧接することにより形成されるニップにシートを挿通させて搬送する搬送ローラ対と、この搬送ローラ対の軸間の電気抵抗を測定する抵抗測定手段と、シートの搬送動作を制御する制御手段とを備えたシート搬送装置が、感光体ドラムのシート搬送方向上流側に設けられるとともに、シートが前記ニップを通過する間に前記電気抵抗が所定値に達した時には、感光体ドラムと転写ユニットとを離間させることとした。

本発明の構成によれば、シートがガイド対間を通過する間にこのガイド対間の電気抵抗が所定値に達した時には、感光体ドラムと転写ユニットとを離間させることとしたので、ガイド対の間隔をステイプルやクリップ等の厚みよりもやや小さめに設定し、双方のガイドにこれらの異物を接触させることにより検知することができ、シートの搬送動作の停止を瞬時に行うことができずシートが感光体ドラムに到達したとしても、感光体ドラムと転写ユニットとの間のニップにステイプル等がかみ込まれることはなく、感光体ドラムを傷つけることがない。したがって、感光体ドラムのステイプル等に起因する損傷に対しての安全性を、さらに高めることが可能となる。また、ガイド対間の電気抵抗を測定するだけでよいので、ステイプルやクリップ等の異物を確実に検知できる構成が、高価なセンサを多く必要とする場合と比較して、非常に安価に得ることができる。

また、ガイド対がローラ対で構成されることとしたので、シートがこのガイド対間に挿通されてガイドに接触する時、ローラが回転し得ることで抵抗を軽減させることができる。これにより、シートがガイドからの抵抗を受けて破れる等の損傷を被ったり、ジャムを発生させたりすることを抑制できるとともに、シートの搬送性能を向上させることが可能となる。

また、ガイド対が、所定の間隔以上に接近不可能であることとしたので、常にガイド対を互いに絶縁させることができる。さらに、所定の間隔以上に離間可能であることとしたので、複数枚のシートがステイプル等でとじられた冊子や厚紙がガイド対に送り込まれたとしても、これを破損させることなく挿通させることができる。このようにして、ガイド対は、ガイド対間にステイプル等の異物が通過する間の電気抵抗を測定するのに好適であり、冊子や厚紙にも対応することが可能である。

また、シートが搬送ローラ対により形成されるニップを通過する間に、この搬送ローラ対の軸間の電気抵抗が所定値に達した時には、感光体ドラムと転写ユニットとを離間させることとしたので、シートに付けられたステイプルやクリップ等の影響を受けて搬送ローラ対の軸間の電気抵抗が変化することにより異物を検知することができ、シートの搬送動作の停止を瞬時に行うことができずシートが感光体ドラムに到達したとしても、感光体ドラムと転写ユニットとの間のニップにステイプル等がかみ込まれることはなく、感光体ドラムを傷つけることがない。したがって、感光体ドラムのステイプル等に起因する損傷に対しての安全性を、さらに高めることが可能となる。また、搬送ローラ対間の電気抵抗を測定するだけでよいので、ステイプルやクリップ等の異物を確実に検知できる構成が、高価なセンサを多く必要とする場合と比較して、非常に安価に得ることができる。

以下、本発明の実施形態を図１〜図１３に基づき説明する。なおここでは、本発明のシート搬送装置が、画像形成装置（複写機）において、カセット式給紙部及び手差し給紙部から作像部へとシートを搬送するシート搬送部に備えられたものであるとして設計されているとする。

最初に、本発明のシート搬送装置を備えた画像形成装置について、図１を用いてその構造の概略を説明しつつ、画像出力動作を説明する。図１は、本発明のシート搬送装置を搭載した画像形成装置を示す模型的垂直断面図である。

図１において、画像形成装置１００には、カセット式給紙部１０１、手差し給紙部１０２、シート搬送部１、原稿送り部１０３、光学部１０４、作像部１０５、転写部１０６、定着部１０７、排出・分岐部１０８、及び両面印刷用反転部１０９が備えられている。図中の実線矢印はシートの搬送経路を示す。

カセット式給紙部１０１には、印刷前のカットペーパー等のシートが積載して収容され、ここから１枚ずつ分離してシートが送り出される。また、手差し給紙部１０２には、カセット式給紙部１０１に入っていないサイズのシートや、ＯＨＰシートのように１枚ずつ送り込みたいものが載置される。カセット式給紙部１０１から送り出されたシートは、シート搬送部１により画像形成装置１００本体の側面に沿って垂直に、手差し給紙部１０２から送り出されたシートは水平に搬送され、転写部１０６に至る。

使用者が原稿の複写を行う場合には、原稿送り部１０３に、文字や図形、模様等の画像が描かれた原稿を積載する。原稿送り部１０３では１枚ずつ分離して原稿が送り出され、光学部１０４によってその画像データが読み取られる。そして、作像部１０５によって原稿画像の静電潜像が作られる。この静電潜像からトナー像が形成され、トナー像は、前記シート搬送部１によって同期をとって送られてきた印刷前のシートに、転写部１０６にて転写される。

その後、未定着トナー像を担持したシートは、定着部１０７へと送られ、熱ローラによりトナー像が定着される。定着部１０７から排出されたシートは、排紙・分岐部１０８から機外のシート受けトレイに排出される。また、両面印刷を行う場合には、定着部１０７から排出されたシートが排紙・分岐部１０８を介して両面印刷用反転部１０９へと送られ、シートの送り方向が切り替えられて、再度転写部１０６へと送られる。

続いて、シート搬送部１に備えられた本発明の第１の実施形態に係るシート搬送装置１０の詳細な構成について、図２〜図６を用いて説明する。図２はシート搬送装置の概略構造を示す模型的垂直断面図及び制御回路の概略図、図３はそのガイド対の模型的斜視図である。また、図４はステイプルが付いたシートが通過中の状態を示す模型的斜視図、図５はその模型的垂直断面図及び制御回路の概略図である。図６は、ガイド対間の電気抵抗の変化を示すグラフである。

図２、及び図３に示すように、シート搬送装置１０には、ガイド対２０と、抵抗測定手段１１と、制御手段１２とが備えられている。図示しないが、シートＳを搬送する搬送ローラ対も備えられている。ガイド対２０は、シート搬送方向と垂直な方向であるシート幅方向に沿って配置された、シート幅よりも長い２個のガイド板２１、２２で構成されている。これらのガイド板２１、２２は導電性の材料で構成され、互いに絶縁されて、所定の間隙を隔てて配置されている。ガイド板２１、２２の間隔は、シートＳの搬送に支障がない程度に広く（図２参照）、ステイプルやクリップの厚みよりも狭くなっている。シートＳは、この間隙に挿通される。ガイド板２１、２２は図示しない弾性部材により互いに接近する方向に付勢されており、前記所定の間隔以上に接近することが不可能であるとともに、所定の間隔以上に離間することが可能である。

ガイド板２１、２２は抵抗測定手段１１と電気的に接続されており、抵抗測定手段１１はガイド対２０間の電気抵抗を測定するものである。ガイド板２１、２２は、前述のように互いに絶縁され、所定の間隙を隔てて配置されているので、通常の状態において、ガイド対２０間の電気抵抗は無限大である。また、制御手段１２は、この抵抗測定手段１１からの情報を受けてシートＳの搬送動作を制御する。

ここで、ステイプルＳＴが付いたシートＳがガイド対２０の間隙を通過する場合について、図４〜図６を用いて説明する。図４に示すように、ガイド対２０の間隙にシートＳが進入する時、シートＳにステイプルＳＴのような異物が付いていない状況では、ガイド対２０間の電気抵抗は無限大である（図６、期間Ａ、電気抵抗Ｈ）。そして、ガイド対２０の間隙にステイプルＳＴが進入すると、ガイド対２０の間隔はステイプルＳＴの厚みより狭いので、ステイプルＳＴがガイド２１、２２の双方に接触する（図５参照）。これにより、図６に示す期間Ｂのように、ガイド対２０間の電気抵抗に変化が現れる。抵抗測定手段１１は、ステイプルＳＴ通過時のこの電気抵抗Ｒ１を測定し、電気抵抗Ｒ１が所定値に達した時には、制御手段１２がシートＳの搬送動作を停止させる。

このようにして、シートＳがガイド対２０の間隙を通過する時、シートＳに付けられたステイプルＳＴやクリップ等の影響を受けてガイド対２０間の電気抵抗が変化することにより、シート搬送動作を停止させることが可能となる。したがって、画像形成装置１００の感光体ドラムやシート搬送路等の破損、及びジャムの発生を防止することができる。また、ガイド対２０間の電気抵抗を測定するだけでよいので、ステイプルＳＴやクリップ等の異物を確実に検知できる構成が、高価なセンサを多く必要とする場合と比較して、非常に安価に得ることができる。

また、ガイド対２０が、所定の間隔以上に接近不可能であることとしたので、常にガイド対２０を互いに絶縁させることができる。さらに、所定の間隔以上に離間可能であることとしたので、複数枚のシートＳがステイプルＳＴ等でとじられた冊子や厚紙がガイド対２０に送り込まれたとしても、これを破損させることなく挿通させることができる。このようにして、ガイド対２０は、ガイド対２０間にステイプルＳＴ等の異物が通過する間の電気抵抗を測定するのに好適であり、冊子や厚紙にも対応することが可能である。

なお、上記電気抵抗の変化は、ガイド対２０の電位差や、ガイド対２０の間を流れる電流の変化から測定することができる。

次に、本発明の第２の実施形態に係るシート搬送装置の詳細な構成について、図７〜図９を用いて説明する。なお、この実施形態の基本的な構成は、図２〜図６を用いて説明した前記第１の実施形態と同じであるので、第１の実施形態と共通する構成要素には前と同じ符号を付し、説明は省略するものとする。

図７はシート搬送装置の概略構造を示す模型的垂直断面図及び制御回路の概略図、図８はステイプルが付いたシートが通過中の状態を示す模型的斜視図、図９はその模型的垂直断面図及び制御回路の概略図である。

図７に示すように、シート搬送装置１０には、ガイド対であるローラ対３０と、抵抗測定手段１１と、制御手段１２とが備えられている。図示しないが、シートＳを搬送する搬送ローラ対も備えられている。ローラ対３０は、シート搬送方向と垂直な方向であるシート幅方向に沿って配置された、シート幅よりも長い２本のガイドローラ３１、３２で構成されている。ガイドローラ３１、３２は、カーボン等を含有することによって導電性を有するゴム材料で構成され、回転自在に備えられている。これらのガイドローラ３１、３２は互いに絶縁されて、所定の間隙を隔てて配置され、図示しない弾性部材により互いに接近する方向に付勢されている。

ステイプルＳＴが付いたシートＳがローラ対３０の間隙を通過する場合、シート搬送装置１０は図８、及び図９に示す状態となり、ローラ対３０間の電気抵抗の変化については、図６を用いて説明した前記第１の実施形態と同様の作用を示す。

このようにして、ガイド対がローラ対３０で構成されることとしたので、シートＳがこのガイド対間に挿通されてガイドに接触する時、ローラが回転し得ることで抵抗を軽減させることができる。これにより、シートＳがガイドからの抵抗を受けて破れる等の損傷を被ったり、ジャムを発生させたりすることを抑制できるとともに、シートＳの搬送性能を向上させることが可能となる。

続いて、本発明の第３の実施形態に係るシート搬送装置の詳細な構成について、図１０〜図１３を用いて説明する。なお、この実施形態の基本的な構成は、前記第１、及び第２の実施形態と同じであるので、これらの実施形態と共通する構成要素には前と同じ符号を付す。

図１０はシート搬送装置の概略構造を示す模型的垂直断面図及び制御回路の概略図、図１１はステイプルが付いたシートが通過中の状態を示す模型的斜視図、図１２はその模型的垂直断面図及び制御回路の概略図である。図１３は、搬送ローラ対間の電気抵抗の変化を示すグラフである。

図１０に示すように、シート搬送装置１０は、搬送ローラ対４０と、抵抗測定手段１１と、制御手段１２とで構成されている。搬送ローラ対４０は、シート搬送方向と垂直な方向であるシート幅方向に沿って配置された、シート幅よりも長い２本の搬送ローラ４１、４２で構成されている。これらの搬送ローラ４１、４２は、カーボン等を含有することによって導電性を有するゴム材料で構成され、図示しないモータにより回転せしめられる。搬送ローラ４１、４２は、互いに圧接され配置されている。搬送ローラ対４０は、２本のローラが互いに圧接することにより形成されるニップにシートＳを挿通させて搬送する。搬送ローラ４１、４２は図示しない弾性部材により互いに接近する方向に付勢されている。

搬送ローラ４１、４２は抵抗測定手段１１と電気的に接続されており、抵抗測定手段１１は搬送ローラ対４０の軸間の電気抵抗を測定するものである。搬送ローラ４１、４２は、前述のように互いに圧接されているので、ニップにシートＳが進入していない通常の状態において、抵抗測定手段１１は初期電気抵抗を検知する。また、制御手段１２は、この抵抗測定手段１１からの情報を受けてシートＳの搬送動作を制御する。

ここで、ステイプルＳＴが付いたシートＳが搬送ローラ対４０のニップを通過する場合について、図１０〜図１３を用いて説明する。図１０に示すようにニップにシートＳが進入していない状態において、抵抗測定手段１１は初期電気抵抗Ｒ０を検知する（図１３、期間Ａ）。続いて、図１１に示すようにニップにシートＳが進入すると、シートＳにステイプルＳＴのような異物が付いていない状況では、搬送ローラ４１、４２が離間してニップにシートＳが存在するので、搬送ローラ対４０間の電気抵抗はシートＳの電気抵抗となる（図１３、期間Ｂ、電気抵抗Ｈ）。そして、ニップにステイプルＳＴが進入すると、ステイプルＳＴが搬送ローラ４１、４２の双方に接触する（図１２参照）。これにより、図１３に示す期間Ｃのように、搬送ローラ対４０間の電気抵抗に変化が現れる。抵抗測定手段１１は、ステイプルＳＴ通過時のこの電気抵抗Ｒ１を測定し、電気抵抗Ｒ１が所定値に達した時には、制御手段１２がシートＳの搬送動作を停止させる。

このようにして、シートＳが搬送ローラ対４０により形成されるニップを通過する時、シートＳに付けられたステイプルＳＴやクリップ等の影響を受けて搬送ローラ対４０の軸間の電気抵抗が変化することにより、シート搬送動作を停止させることが可能となる。したがって、画像形成装置１００の感光体ドラムやシート搬送路等の破損、及びジャムの発生を防止することができる。また、搬送ローラ対４０間の電気抵抗を測定するだけでよいので、ステイプルＳＴやクリップ等の異物を確実に検知できる構成が、高価なセンサを多く必要とする場合と比較して、非常に安価に得ることができる。

また、上記の第１〜第３の実施形態の構成によれば、シートＳに付けられた異物により、高価な感光体ドラムや定着ローラ、及びその他のシート搬送路等に損傷を被ることを未然に確実に防止することが可能な高性能な画像形成装置１００を得ることができる。

なお、上記実施形態のように、感光体ドラムのシート搬送方向上流側にシート搬送装置１０を設けた画像形成装置１００においては、上記電気抵抗が所定値に達した時、感光体ドラムと転写ユニットとを離間させることができる。これにより、ステイプルＳＴ等の異物を検知した時に、シートＳの搬送動作の停止を瞬時に行うことができずシートＳが感光体ドラムに到達したとしても、感光体ドラムと転写ユニットとの間のニップにステイプルＳＴ等がかみ込まれることはなく、感光体ドラムを傷つけることがない。したがって、感光体ドラムのステイプルＳＴ等に起因する損傷に対しての安全性を、さらに高めることが可能となる。

上記のように本発明の実施形態を示したが、この他、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。

前記実施形態では、本発明のシート搬送装置を、画像形成装置（複写機）のカセット式給紙部及び手差し給紙部から作像部へとシートを搬送するシート搬送部に適用した一例を示した。しかしながら、本発明のシート搬送装置は、原稿送り部等を含め、シートを搬送する部分であればいずれの場所にも適用可能である。

本発明の構成によれば、非導電性の物体を搬送する場合において、これに金属等の導電性の異物が付けられたまま搬送されるのを防止する必要がある時に効果を発揮する。

は、本発明のシート搬送装置を搭載した画像形成装置を示す模型的垂直断面図である。 は、本発明の第１の実施形態に係るシート搬送装置の概略構造を示す模型的垂直断面図及び制御回路の概略図である。 は、図２に示すガイド対の模型的斜視図である。 は、図３に示すガイド対においてステイプルが付いたシートが通過中の状態を示す模型的斜視図である。 は、図４の状態におけるシート搬送装置の模型的垂直断面図及び制御回路の概略図である。 は、ガイド対間の電気抵抗の変化を示すグラフである。 は、本発明の第２の実施形態に係るシート搬送装置の概略構造を示す模型的垂直断面図及び制御回路の概略図である。 は、図７に示すガイド対においてステイプルが付いたシートが通過中の状態を示す模型的斜視図である。 は、図８の状態におけるシート搬送装置の模型的垂直断面図及び制御回路の概略図である。 は、本発明の第３の実施形態に係るシート搬送装置の概略構造を示す模型的垂直断面図及び制御回路の概略図である。 は、図１０に示す搬送ローラ対においてステイプルが付いたシートが通過中の状態を示す模型的斜視図である。 は、図１１の状態におけるシート搬送装置の模型的垂直断面図及び制御回路の概略図である。 は、搬送ローラ対間の電気抵抗の変化を示すグラフである。

符号の説明

１ シート搬送部
１０ シート搬送装置
１１ 抵抗測定手段
１２ 制御手段
２０ ガイド対
２１、２２ ガイド板
３０ ローラ対（ガイド対）
３１、３２ ガイドローラ
４０ 搬送ローラ対
４１、４２ 搬送ローラ
１００ 画像形成装置

Claims (4)

1. 所定の間隙を隔てて配置され、この間隙にシートを挿通させる互いに絶縁されたガイド対と、このガイド対間の電気抵抗を測定する抵抗測定手段と、シートの搬送動作を制御する制御手段とを備えたシート搬送装置が、感光体ドラムのシート搬送方向上流側に設けられるとともに、シートが前記間隙を通過する間に前記電気抵抗が所定値に達した時には、感光体ドラムと転写ユニットとを離間させることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記ガイド対が、ローラ対で構成されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記ガイド対が、所定の間隔以上に接近不可能であるとともに、所定の間隔以上に離間可能であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
4. 互いに圧接することにより形成されるニップにシートを挿通させて搬送する搬送ローラ対と、この搬送ローラ対の軸間の電気抵抗を測定する抵抗測定手段と、シートの搬送動作を制御する制御手段とを備えたシート搬送装置が、感光体ドラムのシート搬送方向上流側に設けられるとともに、シートが前記ニップを通過する間に前記電気抵抗が所定値に達した時には、感光体ドラムと転写ユニットとを離間させることを特徴とする画像形成装置。

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