JP4930552B2 - 記録シート搬送装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、記録シートの通過を検知する光センサを備えた記録シート搬送装置および画像形成装置に関する。

従来、発光素子から出射した光を受光素子で受光する光センサと、光センサの光の光路を遮蔽する位置と光路から外れた位置とに揺動可能な長尺状の揺動部材とを備えた記録シート搬送装置が知られている（特許文献１参照）。具体的に、この技術では、搬送される用紙（記録シート）で揺動部材の一端側が押されて、揺動部材の他端が光路から外れることで、用紙が通過したことが検知されている。

特開２００２−２６５１４４号公報

ところで、記録シート搬送装置内においては、用紙を複数のローラやガイドで案内しながら搬送するので、用紙の搬送中に紙粉が舞うことがある。そして、このように装置内に舞った紙粉が光センサ（発光素子・受光素子）に付着すると、検知を正常に行うことができなくなるといった問題があった。特に、従来技術では、用紙が揺動部材を通過した際に、揺動部材の他端が光路（発光素子と受光素子との間）から外れるので、外れることにより形成される空間内に紙粉が入って発光素子等に付着するおそれがあった。

そこで、本発明は、光センサへの紙粉（シート粉）の付着を抑制することができる記録シート搬送装置および画像形成装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決する本発明は、発光素子から出射した光を受光素子で受光する光センサと、記録シートの通過に連動して移動することで、前記受光素子での光の受光量を変化させる遮光部と、を備えた記録シート搬送装置であって、前記遮光部の移動方向で前記遮光部と対向し、前記遮光部と一体的に移動する対向部を備え、前記遮光部と前記対向部が、前記記録シートから発生するシート粉と同極性となる材料で形成され、前記受光量が最も大きくなる位置に前記遮光部が位置するときに、前記遮光部と前記対向部が、前記光の光軸方向から見て前記光を挟んで対向するとともに、前記発光素子および前記受光素子に近接するように構成されていることを特徴とする。

本発明によれば、遮光部が、受光量が最も小さくなる位置（例えば、光を完全に遮る位置）に位置する際には、発光素子と受光素子の間に位置する遮光部でシート粉を反発させることができるので、発光素子と受光素子との間からシート粉が入って発光素子等に付着するのを抑制できる。また、遮光部が、受光量が最も大きくなる位置（例えば、光の光路から完全に外れる位置）に位置する際には、遮光部と対向部とが光を挟んで対向する、すなわち、発光素子と受光素子との間を挟んで対向する。これにより、遮光部と対向部によって発光素子と受光素子との間に入ろうとするシート粉を反発させることができるので、シート粉が発光素子等に付着するのを抑制できる。

本発明によれば、遮光部の位置に関わらず、シート粉と同極性となる材料で形成される遮光部単体もしくは遮光部および対向部の両方で、発光素子と受光素子との間に入ろうとするシート粉を撥ね返すことができるので、光センサへのシート粉の付着を抑制できる。

本発明の一実施形態に係るレーザプリンタを示す断面図である。 用紙検知センサを示す斜視図である。 光センサを示す斜視図である。 アクチュエータの動きを示す側面図（ａ），（ｂ）である。 遮光部および対向部の変形例を示す側面図（ａ），（ｂ）である。 遮光部および対向部に壁を設けた形態を示す側面図（ａ），（ｂ）である。 遮光部および対向部に壁を設けた形態を示す斜視図（ａ），（ｂ）である。

次に、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の一例としてのレーザプリンタ１について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。

図１に示すように、レーザプリンタ１は、電子写真方式の画像形成装置であり、主に、記録シートの一例としての用紙Ｐを装置本体２内に給紙するためのフィーダ部３と、用紙Ｐに画像を形成するための画像形成部４と、用紙Ｐの通過を検知する用紙検知センサ８とを備えている。なお、以下の説明では、レーザプリンタ１の全体構造を簡単に説明した後で、用紙検知センサ８について詳述することとする。

フィーダ部３は、装置本体２内の底部に着脱可能に装着される給紙トレイ３１と、用紙Ｐの搬送を行う用紙搬送機構３２を主に備えている。そして、フィーダ部３では、給紙トレイ３１内の用紙Ｐが、用紙搬送機構３２によって画像形成部４に一枚ずつ搬送される。

画像形成部４は、スキャナユニット５、プロセスカートリッジ６、定着器７などを備えている。

スキャナユニット５は、装置本体２内の上部に設けられ、図示しないレーザ発光部、ポリゴンミラー、レンズおよび反射鏡などを備えている。このスキャナユニット５では、レーザビームを、感光ドラム６５の表面上に高速走査にて照射する。

プロセスカートリッジ６は、装置本体２の手前側に設けられたフロントカバー２Ａを開放することで、装置本体２に着脱可能となっている。プロセスカートリッジ６内には、現像ローラ６１、層厚規制ブレード６２、供給ローラ６３、トナー収容室６４、アジテータ６４Ａ、感光ドラム６５、帯電器６６および転写ローラ６７が設けられている。

このプロセスカートリッジ６では、トナー収容室６４内のトナーが、アジテータ６４Ａで撹拌された後、供給ローラ６３から現像ローラ６１に供給され、この際、供給ローラ６３と現像ローラ６１との間で摩擦帯電される。現像ローラ６１上に供給されたトナーは、現像ローラ６１の回転に伴って、層厚規制ブレード６２と現像ローラ６１との間に進入し、さらに摩擦帯電されつつ、一定厚さの薄層として現像ローラ６１上に担持される。

一方、回転する感光ドラム６５の表面は、帯電器６６により一様に帯電された後、スキャナユニット５からのレーザビームの高速走査により露光される。これにより、露光された部分の電位が下がって、画像データに基づく静電潜像が形成される。

次いで、現像ローラ６１の回転により、現像ローラ６１上に担持されているトナーが、感光ドラム６５の表面上に形成される静電潜像に供給されて、感光ドラム６５の表面上にトナー像が形成される。その後、感光ドラム６５と転写ローラ６７の間で用紙Ｐが搬送されることで、感光ドラム６５の表面に担持されているトナー像が用紙Ｐ上に転写される。

定着器７は、加熱ローラ７１と、加熱ローラ７１と対向して配置され加熱ローラ７１を加圧する加圧ローラ７２とを備えている。そして、このように構成される定着器７では、用紙Ｐ上に転写されたトナーを、用紙Ｐが加熱ローラ７１と加圧ローラ７２との間を通過する間に熱定着させている。

なお、定着器７で熱定着された用紙Ｐは、定着器７の下流側に配設される排紙ローラＲに搬送され、この排紙ローラＲから排紙トレイ２１上に送り出される。ここで、本実施形態では、この排紙ローラＲや前述した用紙搬送機構３２などの各種ローラや図示せぬガイドによって記録シート搬送装置が構成されている。

＜用紙検知センサの構造＞
次に、用紙検知センサ８の構造について詳細に説明する。
図２に示すように、用紙検知センサ８は、光センサ８１と、アクチュエータ８２とを備えて構成されている。

光センサ８１は、搬送される用紙Ｐの幅内に配置されるように装置本体２に固定されており、図３に示すように、光を出射する発光素子８１Ａと、発光素子８１Ａから出射された光を受光する受光素子８１Ｂと、発光素子８１Ａおよび受光素子８１Ｂを支持する支持部材８１Ｃとを備えている。支持部材８１Ｃは、用紙Ｐの搬送方向に沿って貫通するとともに下方に向けて開口する溝８１Ｄを有するコ字状の部材であり、この溝８１Ｄを形成する面のうち対向する各面に発光素子８１Ａおよび受光素子８１Ｂがそれぞれ互いに対向するように配設されている。

図２に示すように、アクチュエータ８２は、主に、揺動軸８２Ａと、当接部８２Ｂと、遮光片８２Ｃと、対向片８２Ｄとを備えて構成されており、全体がシート粉の一例としての紙粉を静電気により反発する材料で形成されている。ここで、「紙粉を反発する材料」とは、紙粉と同極性となる材料であり、例えば、ＡＢＳ樹脂などが挙げられる。

揺動軸８２Ａは、装置本体２に回動可能に支持されており、当接部８２Ｂ、遮光片８２Ｃおよび対向片８２Ｄが径方向外側に延びるように一体に形成されている。すなわち、この揺動軸８２Ａは、当接部８２Ｂ、遮光片８２Ｃおよび対向片８２Ｄを一体に支持しつつ、これらの揺動中心となっている。

また、揺動軸８２Ａは、光センサ８１と用紙Ｐとの間に配置されている。詳しくは、揺動軸８２Ａは、光センサ８１の溝８１Ｄの下側に近接して配置されており、これにより、溝８１Ｄの下側から溝８１Ｄ内に侵入しようとしてくる紙粉が揺動軸８２Ａで撥ね返されるようになっている。さらに、揺動軸８２Ａの一部は、トーションバネ等の付勢部材で初期位置（用紙Ｐが通過していないときの位置）に付勢されており、これにより、当接部８２Ｂ、遮光片８２Ｃおよび対向片８２Ｄが初期位置に復帰可能となっている。

当接部８２Ｂは、図４（ａ）に示すように、初期位置において、揺動軸８２Ａから下方（用紙Ｐ側）へ向けて延び、用紙Ｐの先端と当接可能となっている。そして、この当接部８２Ｂは、図４（ｂ）に示すように、搬送される用紙Ｐの先端で押されることで、用紙Ｐの搬送方向下流側に向けて傾動するようになっている。

遮光片８２Ｃは、図４（ａ）に示すように、初期位置において、揺動軸８２Ａから後斜め上方（光センサ８１の後側）へ向けて延びており、前述した当接部８２Ｂと一体に揺動（連動して移動）するようになっている。そして、この遮光片８２Ｃの先端部は、受光素子８１Ｂでの光の受光量を変化させる遮光部Ｃ１として機能している。

具体的に、遮光部Ｃ１は、用紙Ｐの非通過時には（図４（ａ）参照）、光センサ８１の光路から外れた非遮光位置（受光量が最も大きくなる位置）に位置し、用紙Ｐの通過時には（図４（ｂ）参照）、光センサ８１の光路を塞ぐ遮光位置（受光量が最も小さくなる位置）に位置するようになっている。より詳しくは、遮光部Ｃ１は、遮光位置において光センサ８１の溝８１Ｄから前後にはみ出す長さで形成されている。そのため、この遮光位置においては、紙粉が溝８１Ｄの前後の開口端に到達する前に、溝８１Ｄからはみ出す遮光部Ｃ１によって紙粉が撥ね返されるようになっている。

対向片８２Ｄは、図４（ａ）に示すように、初期位置において、揺動軸８２Ａから前斜め上方（光センサ８１の前側）へ向けて延びており、前述した当接部８２Ｂと一体に揺動するようになっている。そして、この対向片８２Ｄの先端部は、遮光部Ｃ１の揺動方向（移動方向）で遮光部Ｃ１と対向して、遮光部Ｃ１と一体的に揺動する対向部Ｄ１となっている。

具体的に、遮光部Ｃ１と対向部Ｄ１は、遮光部Ｃ１が図４（ａ）の非遮光位置に位置するときに、光センサ８１の光の光軸方向から見て光を挟んで対向するとともに、発光素子８１Ａおよび受光素子８１Ｂに近接するように構成されている。言い換えると、図４（ａ）の非遮光位置では、光センサ８１の溝８１Ｄの前側（用紙搬送方向上流側）の開口に近接して対向部Ｄ１が配置され、溝８１Ｄの後側（用紙搬送方向下流側）の開口に近接して遮光部Ｃ１が配置されている。そのため、溝８１Ｄの前側の開口の一部が対向部Ｄ１で塞がれ、溝８１Ｄの後側の開口の一部が遮光部Ｃ１で塞がれることで、溝８１Ｄ内に紙粉が侵入し難くなっている。

次に、アクチュエータ８２の作用について説明する。
用紙Ｐがアクチュエータ８２付近を通過する場合には、図４（ａ），（ｂ）の順で示すように、用紙Ｐが当接部８２Ｂを後方に押すことで当接部８２Ｂが後方に揺動するとともに、これに連動して遮光片８２Ｃが前方に揺動して、遮光部Ｃ１が光センサ８１の溝８１Ｄ内に入り込んで遮光位置に位置する。

そのため、このような用紙Ｐの通過の際に、用紙Ｐから紙粉が発生した場合には、溝８１Ｄ内に位置する遮光部Ｃ１によって紙粉を撥ね返すことができる。さらに、本実施形態では、遮光部Ｃ１が溝８１Ｄから前後にはみ出しているので、紙粉が溝８１Ｄに近接する前に紙粉を溝８１Ｄから遠ざけるように撥ね返すことができる。

用紙Ｐが当接部８２Ｂから外れると、用紙Ｐで支持されていた当接部８２Ｂが図示せぬ付勢部材の付勢力によって前方に揺動するとともに、遮光部Ｃ１と対向部Ｄ１が後方に揺動して、図４（ａ）に示すように、光センサ８１の光（溝８１Ｄ）を前後で挟み込むように位置する。そのため、用紙Ｐの通過後に依然として紙粉が舞っている場合であっても、溝８１Ｄの前後に配置される遮光部Ｃ１と対向部Ｄ１によって、紙粉が溝８１Ｄ内に入り込むのを抑えることができる。

以上によれば、本実施形態において以下のような効果を得ることができる。
遮光部Ｃ１の位置に関わらず、紙粉を反発する材料で形成された遮光部Ｃ１単体もしくは遮光部Ｃ１および対向部Ｄ１の両方で、溝８１Ｄ（発光素子８１Ａと受光素子８１Ｂとの間）に入ろうとする紙粉を撥ね返すことができるので、光センサ８１への紙粉の付着を抑制することができる。

また、本実施形態に係るアクチュエータ８２によれば、遮光部Ｃ１の位置に関わらず、光センサ８１への紙粉の付着を抑制できるので、紙粉が多量に舞いやすい用紙Ｐの幅内であっても光センサ８１を良好に作動させることができる。

アクチュエータ８２の揺動軸８２Ａが紙粉を反発する材料で形成されることにより、用紙Ｐから光センサ８１に向かう紙粉を、用紙Ｐと光センサ８１の間にある揺動軸８２Ａで反発させることができるので、発光素子８１Ａ等に紙粉が付着するのをより抑えることができる。

揺動軸８２Ａから用紙Ｐへ向けて延びる当接部８２Ｂが紙粉を反発する材料で形成されることにより、用紙Ｐから揺動軸８２Ａに向かう紙粉を、用紙Ｐと揺動軸８２Ａの間にある当接部８２Ｂで反発させることができるので、発光素子８１Ａ等に紙粉が付着するのをより抑えることができる。また、当接部８２Ｂが、光センサ８１の溝８１Ｄ内に入る遮光部Ｃ１等に対して左側にずれた位置（軸方向で異なる位置）に配置されているので、当接部８２Ｂよりも左側で発生した紙粉が、当接部８２Ｂよりも右側の光センサ８１に向かうのを当接部８２Ｂの反発力によって抑えることができる。

用紙Ｐの通過によって最も紙粉が舞うときに、遮光部Ｃ１が遮光位置（発光素子８１Ａと受光素子８１Ｂとの間）に位置するので、発光素子８１Ａ等への紙粉の付着をより抑制することができる。

また、本実施形態に係るアクチュエータ８２によれば、遮光部Ｃ１の位置に関わらず、光センサ８１への紙粉の付着を抑制できるので、通常印字速度が高く、紙粉が舞いやすい電子写真方式のレーザプリンタ１内においても光センサ８１を良好に作動させることができる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、以下に例示するように様々な形態で利用できる。
前記実施形態では、遮光片８２Ｃの先端部を遮光部Ｃ１とし、対向片８２Ｄの先端部を対向部Ｄ１としたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図５（ａ），（ｂ）に示すように、前記実施形態の遮光片８２Ｃや対向片８２Ｄの変わりに、光を通すための孔９１が外周面近傍（回転軸とは異なる位置）に形成された扇型状の回動部材９０を設け、この回動部材９０のうち孔９１を周方向で挟んで対向する各部位を遮光部９２および対向部９３としてもよい。

また、図５（ａ）に示すように、用紙Ｐが通過していないときに遮光部９２が遮光位置に位置し、図５（ｂ）に示すように、用紙Ｐが通過しているときに遮光部９２が非遮光位置に位置するように構成してもよい。なお、この図５や後述する図６，７において、前記実施形態と同様の構造のものには、同一の符号を付して、その説明を省略する。

また、図６，図７に示すように、前記実施形態における遮光片８２Ｃの先端部（遮光部Ｃ１）と、対向片８２Ｄの先端部（対向部Ｄ１）に、光センサ８１の溝８１Ｄの前後の開口を塞ぐための壁部Ｃ２，Ｄ２を設けてもよい。これによれば、溝８１Ｄ内への紙粉の侵入をさらに抑制することができる。

前記実施形態では、遮光部Ｃ１と対向部Ｄ１を周方向に移動可能としたが、本発明はこれに限定されず、例えばピニオン・ラック機構を利用して遮光部・対向部を直線的に移動させてもよい。

前記実施形態では、光を遮断する遮光位置と、光路から外れた非遮光位置との間で、遮光部Ｃ１を移動させたが、本発明はこれに限定されず、受光量が最も小さくなる位置と、受光量が最も大きくなる位置との間で遮光部を移動させればよい。すなわち、例えば、光を完全には遮断しない位置（受光量が小の位置）と、光路から完全には外れない位置（受光量が大の位置）との間で、遮光部を移動させてもよい。

前記実施形態では、遮光部Ｃ１および対向部Ｄ１と、当接部８２Ｂとを揺動軸８２Ａの軸方向にオフセットした位置に別々に設けたが、本発明はこれに限定されず、遮光部、対向部および当接部を揺動軸の軸方向で同じ位置に一体に形成してもよい。また、このように一体となった遮光部、対向部および当接部が、回動しない揺動軸に対して回動可能に支持されるように構成されていてもよい。

前記実施形態では、記録シート搬送装置として、レーザプリンタ１内で用紙Ｐを搬送させる機構を採用したが、本発明はこれに限定されず、例えば、原稿を搬送しながら読み取り可能な原稿読取装置の搬送機構を採用してもよい。

前記実施形態では、画像形成装置として、電子写真方式のレーザプリンタ１に本発明を適用したが、本発明はこれに限定されず、その他の電子写真方式の画像形成装置（ＬＥＤを用いたプリンタ、複写機、複合機など）や、電子写真方式でない画像形成装置であってもよい。

前記実施形態では、記録シートの一例として、厚紙、はがき、薄紙などの用紙Ｐを採用したが、本発明はこれに限定されず、例えばＯＨＰシートであってもよい。

１ レーザプリンタ
８ 用紙検知センサ
３２ 用紙搬送機構
８１ 光センサ
８１Ａ 発光素子
８１Ｂ 受光素子
８１Ｃ 支持部材
８１Ｄ 溝
８２ アクチュエータ
８２Ａ 揺動軸
８２Ｂ 当接部
８２Ｃ 遮光片
８２Ｄ 対向片
Ｃ１ 遮光部
Ｄ１ 対向部
Ｐ 用紙
Ｒ 排紙ローラ

Claims (6)

1. 発光素子から出射した光を受光素子で受光する光センサと、
   記録シートの通過に連動して移動することで、前記受光素子での光の受光量を変化させる遮光部と、を備えた記録シート搬送装置であって、
   前記遮光部の移動方向で前記遮光部と対向し、前記遮光部と一体的に移動する対向部を備え、
   前記遮光部と前記対向部が、前記記録シートから発生するシート粉と同極性となる材料で形成され、
   前記受光量が最も大きくなる位置に前記遮光部が位置するときに、前記遮光部と前記対向部が、前記光の光軸方向から見て前記光を挟んで対向するとともに、前記発光素子および前記受光素子に近接するように構成されていることを特徴とする記録シート搬送装置。
2. 前記光センサは、前記記録シートの幅内に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の記録シート搬送装置。
3. 前記光センサと前記記録シートとの間に配置され、前記遮光部および前記対向部を支持するとともに前記遮光部および前記対向部の揺動中心となる揺動軸を備え、
   前記揺動軸が、前記シート粉と同極性となる材料で形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の記録シート搬送装置。
4. 前記揺動軸から前記記録シートへ向けて延びることで、前記記録シートの先端で押されて前記遮光部および前記対向部とともに揺動する当接部を備え、
   前記当接部が、前記シート粉と同極性となる材料で形成されていることを特徴とする請求項３に記載の記録シート搬送装置。
5. 前記記録シートの通過に連動して移動したときに、前記遮光部が、前記受光量が最も小さくなる位置に位置することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の記録シート搬送装置。
6. 請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の記録シート搬送装置を備えたことを特徴とする電子写真方式の画像形成装置。

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