JP5172803B2

JP5172803B2 - 用紙搬送装置および画像形成装置

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Publication number: JP5172803B2
Application number: JP2009220243A
Authority: JP
Inventors: 健太郎成世
Original assignee: Kyocera Document Solutions Inc
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Priority date: 2009-09-25
Filing date: 2009-09-25
Publication date: 2013-03-27
Anticipated expiration: 2029-09-25
Also published as: JP2011068448A

Description

本発明は画像形成装置における重送検知と開閉カバーの開閉検知との技術に関する。

画像形成装置が記録用紙上に画像形成処理をする際には、当該記録用紙は１枚ずつ分離された状態で当該画像形成装置内の適所に搬送される必要がある。そのため、前記画像形成装置内部で前記記録用紙が搬送される用紙搬送路には、前記記録用紙の重送を検知するための重送検知センサが設けられている（例えば特許文献１参照）。

また、前記用紙搬送路でジャムが生じた場合に、詰まった記録用紙を外部に露出させ、当該記録用紙を取り除くことができるように、前記画像形成装置には、当該用紙搬送路を露出させるための開閉カバーが設けられている。当該開閉カバーは、前記画像形成処理時に確実に閉鎖されていることが必須である。したがって、前記開閉カバーを備える画像形成装置においては、当該開閉カバーの開閉を検知する開閉検知センサが設けられている。

特開２００６−３６３７６号公報

前記開閉検知センサは、従来、前記重送検知センサとは別に設けられていたため、前記開閉検知センサと前記重送検知センサとの２種類のセンサが必要となり、前記画像形成装置のコストアップ要因となっていた。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、１つのセンサを前記重送検知センサと前記開閉センサとして共用可能にすることを目的とする。

本発明の請求項１に係る用紙搬送装置は、第１ガイド面と、装置本体側に設けられて前記第１ガイド面に対向する第２ガイド面と、を有して形成され、前記第１ガイド面と前記第２ガイド面との間を予め定められた方向に用紙が搬送される用紙搬送路と、前記第１ガイド面を内壁面として有し、前記第２ガイド面に対する接離方向に回動可能に前記装置本体に設けられた開閉カバーと、前記第１ガイド面または前記第２ガイド面に設けられた送信部と、前記送信部が設けられている面とは他方側となる前記第１ガイド面または前記第２ガイド面に前記送信部と対向して設けられ、前記送信部が発信した信号を受信する受信部と、を有する検知センサと、前記受信強度が、予め定められた単位時間１単位の変化で予め定められた閾値以下となった場合に、前記用紙搬送路内に前記用紙が重送されたと判別し、前記受信強度が、前記単位時間複数単位にわたる変化で漸減し前記閾値以下となった場合に、前記開閉カバーが開放されたと判別する判別部と、を備える。

請求項１に係る発明によれば、前記判別部は、前記受信強度が、前記単位時間１単位の変化で予め定められた第１の閾値以下となった場合に、前記用紙搬送路内に前記用紙が重送されたと判別し、前記受信強度が、前記単位時間複数単位にわたる変化で漸減し、前記第１の閾値以下となった場合に、前記開閉カバーが開放されたと判別するので、１つの検知センサのみで、前記重送と前記開閉とを判別して検知することができる。すなわち、前記重送を検知する重送検知センサと前記開閉カバーの前記開閉を検知する開閉検知センサとを、１つの検知センサで共用可能にすることができる。したがって、画像形成装置のコストダウンが可能となる。

本発明の請求項２に係る用紙搬送装置は、請求項１に係る用紙搬送装置において、前記受信強度を記憶可能な記憶部をさらに備え、前記判別部は、前記受信強度を、前記閾値以下の受信強度を最も小さい受信強度区分として含む３つ以上の複数の受信強度区分として判別し、前記単位時間１単位における前記受信強度が、最も大きい前記受信強度区分とは異なる他の受信強度区分に該当する場合に、当該受信強度を前記記憶部に記憶させ、前記単位時間１単位における前記受信強度が、前記閾値以下の受信強度区分に該当する場合に、前記記憶部に記憶されている前記受信強度が、前記閾値以下の受信強度区分の１種類のみに該当するときには、前記用紙搬送路内に前記用紙が重送されたと判別し、前記記憶部に記憶されている前記受信強度が、前記閾値以下の前記受信強度区分に該当する受信強度に加えて、当該閾値以下の当該受信強度区分とは異なる他の受信強度区分に該当する受信強度をも含むときには、前記開閉カバーが開放されたと判別する。

請求項２に係る発明によれば、前記判別部は、前記記憶部に記憶されている前記受信強度について、その前記受信強度区分が、前記閾値以下の前記受信強度区分の１種類のみであるか否かによって、前記受信強度が、予め定められた単位時間１単位の変化で予め定められた閾値以下となったか、あるいは、前記受信強度が、前記単位時間複数単位にわたる変化で漸減したか、を区別する。したがって、例えば、前記単位時間１単位ごとに前記受信強度の差分を求めることで、前記受信強度が、予め定められた単位時間１単位の変化で予め定められた閾値以下となったか、あるいは、前記受信強度が、前記単位時間複数単位にわたる変化で漸減したか、を区別する場合よりも簡便な手法で、両者を区別することが可能となる。

本発明の請求項３に係る用紙搬送装置は、請求項１または２に係る用紙搬送装置において、前記検知センサが、透過形の超音波センサとされる。請求項３に係る発明によれば、例えば前記検知センサに光学センサを用いる場合とは異なり、用紙の明度の違いによる前記受信強度の変化が生じることはないので、より確実に前記重送の検知と前記開閉の検知とを行うことができる。

本発明の請求項４に係る画像形成装置は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の用紙搬送装置を備える。請求項４に係る発明によれば、画像形成装置において、請求項１〜３のいずれか１項に記載の発明の効果を得ることができる。

本発明によれば、重送を検知する重送検知センサと開閉カバーの開閉を検知する開閉検知センサとを、１つの検知センサで共用可能にすることができる。したがって、画像形成装置のコストダウンが可能となる。

本発明の一実施形態に係る用紙搬送装置を備えた画像形成装置を示す外観斜視図である。本発明の一実施形態に係る用紙搬送装置を備えた画像形成装置の内部構造を説明するための正面断面図である。超音波センサ（検知センサ）とピックアップローラによって繰り出された用紙との位置関係を示す図である。（Ａ）は、送信部が送信する送信波の波形の一例を、（Ｂ）は、受信部が前記送信波を受信して生成した積分信号を判別部に出力する際の波形の一例を、それぞれ示す図である。本発明の一実施形態に係る用紙搬送装置を備えた画像形成装置の機能ブロック図である。受信部が判別部へ出力する積分信号の波形変化の例を示す図であり、（Ａ）は、用紙が１枚のみ搬送された正常な場合、（Ｂ）は、用紙が重送された場合、（Ｃ）は、開閉カバーが開放された場合、をそれぞれ示す。積分信号の波形変化に応じて、用紙の重送と開閉カバーの開放とを判別部が判別する処理を示すフローチャートである。

以下、図面に基づいて本発明の実施形態につき詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る用紙搬送装置を備えた画像形成装置１を示す外観斜視図である。図２は、画像形成装置１の内部構造を説明するための正面断面図である。本実施形態では画像形成装置１として電子写真方式を用いるタンデム式のカラー複写機が採用されている。なお、図１および図２において、Ｘ−Ｘ方向を左右方向、Ｙ−Ｙ方向を前後方向といい、特に−Ｘ方向を左方、＋Ｘ方向を右方、−Ｙ方向を前方、＋Ｙ方向を後方という。

画像形成装置１は、図１に示すように、箱形を呈した装置本体１０と、この装置本体１０の上部に設けられた原稿画像を読み取る画像読取部１６と、画像形成処理に対して各種の条件を入力する操作キーとメッセージ等を表示する表示パネル４７１を有する入力操作部４７と、を備えた基本構成を有している。

また、図２に示すように、装置本体１０には、画像読取部１６によって読み取られた原稿の画像情報に基づき画像を形成する画像形成部１２と、この画像形成部１２によって形成され、用紙Ｐに転写された画像に定着処理を施す定着部１３と、転写用の用紙を貯留する用紙貯留部１４と、が内装されている。装置本体１０内の各部への用紙の搬送は、用紙搬送部１１によって行われる。

画像読取部１６は、装置本体１０の上面に開閉可能に設けられた原稿押え１６１と、装置本体１０の上部の筐体内でコンタクトガラス１６３を介して原稿押え１６１と対向配置された光学系ユニット１６２と、を備えている。コンタクトガラス１６３は、載置された原稿の原稿面を読み取るために原稿押え１６１より若干小さい平面形状に寸法設定されている。原稿押え１６１は、画像読取部１６の一構成要素である筐体の上面の一側辺に設けられた所定の軸回りに正逆回動することで開閉する。

光学系ユニット１６２は、図略の光源や複数のミラー、レンズユニット、さらにはＣＣＤ等を有している。そして、光源からの光が原稿面で反射され、この反射光がこれらミラーおよびレンズユニットを介してＣＣＤに入力されるようになっている。ＣＣＤは、入力した反射光を光電変換して電気信号として出力する。

用紙搬送部１１は、用紙搬送路１１１、ピックアップローラ１１２、搬送ローラ対１１３、排紙搬送路１１４、開閉カバー１８、および超音波センサ２０を備えて構成されている。用紙搬送部１１は、後述の制御部３０による制御をうけて機能することで、本発明に係る用紙搬送装置として機能する。用紙搬送路１１１および排紙搬送路１１４は、用紙Ｐが搬送される通路である。用紙搬送路１１１は、図２の右方で略垂直方向に延びる部分において、装置本体１０の外側寄りに位置する用紙搬送路１１１の一方の面（第１ガイド面１１１ｓ１）が、開閉カバー１８の内壁面１８ｓによって形成されている。

開閉カバー１８は、装置本体１０の右側面に設けられている。開閉カバー１８は、第１ガイド面１１１ｓ１を内壁面１８ｓとして有し、内壁面１８ｓ（第１ガイド面１１１ｓ１）と対向する第２ガイド面１１１ｓ２（図３参照）に対する接離方向に回動可能に装置本体１０に設けられている。用紙搬送路１１１でジャムが生じた場合は、開閉カバー１８を開放して用紙搬送路１１１を露出させることで、ユーザは詰まった用紙Ｐを取り除くことができる。なお、当該ジャムは、用紙搬送路１１１の適所に設けられた図略のジャム検知センサによって検知される。

超音波センサ２０は、送信部２０１と受信部２０２とが対向して設けられる透過形の超音波センサである。受信部２０２は内壁面１８ｓ（第１ガイド面１１１ｓ１）に、送信部２０１は、第１ガイド面１１１ｓ１に対向する用紙搬送路１１１の他方の面（第２ガイド面１１１ｓ２）に、それぞれ設けられている（図３参照）。超音波センサ２０は、用紙Ｐの重送を検知する重送検知センサと、開閉カバー１８の開閉を検知する開閉検知センサと、を兼ねる検知センサである。超音波センサ２０の構成、および、超音波センサ２０を用いて前記重送と前記開閉とを判別して検知する方法については、後に詳しく説明する。

搬送ローラ対１１３は、用紙搬送路１１１および排紙搬送路１１４の適所に設けられたローラ対である。搬送ローラ対１１３の駆動によって用紙搬送路１１１および排紙搬送路１１４を用紙Ｐが搬送される。

ピックアップローラ１１２は、給紙カセット１４１に貯留された用紙束から用紙Ｐを１枚ずつ繰り出すためのローラである。ピックアップローラ１１２は、ピックアップローラ駆動用モータ１１２ｍの駆動により駆動され（図３参照）、ピックアップローラ１１２によって給紙カセット１４１から繰り出された用紙Ｐは、搬送ローラ対１１３の駆動によって画像形成部１２へと搬送される。

画像形成部１２は、用紙貯留部１４から給紙された用紙にトナー画像を形成させるものであり、本実施形態では、上流側（図２の紙面の左側）から下流側へ向けて順次配設されたマゼンタ用ユニット１２Ｍと、シアン用ユニット１２Ｃと、イエロー用ユニット１２Ｙと、ブラック用ユニット１２Ｋとが備えられている。

各ユニット１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｙ、１２Ｋには、感光体ドラム１２１および現像装置１２２がそれぞれ備えられている。各感光体ドラム１２１は、図２において反時計方向へ向けて回転しつつ対応した現像装置１２２からトナーの供給を受ける。各現像装置１２２には、図略のトナーコンテナからトナーがそれぞれ補給される。

各感光体ドラム１２１の直上位置には帯電器１２３がそれぞれ設けられている。また、帯電器１２３および現像装置１２２の上方位置にはユニット毎に露光装置１２４が設けられている。各感光体ドラム１２１は、帯電器１２３によって周面が一様に帯電される。そして、画像読取部１６で入力された画像データに基づく各色に対応したレーザー光が、各露光装置１２４から帯電後の各感光体ドラム１２１の周面へと照射されることにより、各感光体ドラム１２１の周面にそれぞれ静電潜像が形成される。静電潜像に現像装置１２２からそれぞれの色のトナーが供給されることにより、感光体ドラム１２１の周面にトナー像がそれぞれ形成される。

感光体ドラム１２１の下方位置には、各感光体ドラム１２１の周面に当接するように転写ベルト１２５が設けられている。転写ベルト１２５は、駆動ローラ１２５ａ、従動ローラ１２５ｂおよび２次転写対向ローラ１２５ｃ並びにその他の必要なローラ間に張設されている。転写ベルト１２５は、各感光体ドラム１２１に対応して設けられた１次転写ローラ１２６によって感光体ドラム１２１の周面に押し付けられた状態で各感光体ドラム１２１と同期しながら駆動ローラ１２５ａと従動ローラ１２５ｂとの間を周回する。

転写ベルト１２５が周回することにより、その表面に対しマゼンタ用ユニット１２Ｍの感光体ドラム１２１によるマゼンタのトナー像の転写が行われ、ついで転写ベルト１２５の同一位置にシアン用ユニット１２Ｃの感光体ドラム１２１によるシアンのトナー像の転写が重ね塗り状態で行われ、ついで転写ベルト１２５の同一位置にイエロー用ユニット１２Ｙの感光体ドラム１２１によるイエローのトナー像の転写が重ね塗り状態で行われ、最後のブラック用ユニット１２Ｋの感光体ドラム１２１によるブラックのトナー像の転写が重ね塗り状態で行われ、これによって転写ベルト１２５の表面にカラーのトナー像が形成される。この転写ベルト１２５の表面に形成されたカラーのトナー像が用紙貯留部１４から搬送されてきた用紙Ｐに転写される。

各感光体ドラム１２１の図２における右方位置には感光体ドラム１２１の周面の残留トナーを除去して清浄化するクリーニング装置１２７がそれぞれ設けられている。クリーニング装置１２７によって清浄化処理された感光体ドラム１２１の周面は、新たな帯電処理のために帯電器１２３へ向かうことになる。クリーニング装置１２７で感光体ドラム１２１の周面から取り除かれた廃トナーは、所定の経路を通って図略のトナー回収ボトルに回収される。

用紙貯留部１４の右方位置から画像形成部１２の下部にかけて用紙搬送路１１１が形成されている。用紙貯留部１４から繰り出された用紙Ｐは、搬送ローラ対１１３の駆動で転写ベルト１２５の下方位置へ向けて搬送される。用紙搬送路１１１の２次転写対向ローラ１２５ｃと対向した位置に、転写ベルト１２５の表面と当接する２次転写ローラ１２５ｄが設けられている。用紙搬送路１１１を搬送されつつある用紙Ｐが転写ベルト１２５と２次転写ローラ１２５ｄとに押圧挟持されることによって、転写ベルト１２５上のトナー像が用紙Ｐに転写される。

定着部１３は、画像形成部１２で転写された用紙上のトナー像に対し定着処理を施す。定着部１３は、内部に加熱源であるハロゲンランプ等の通電発熱体を備えた加熱ローラ１３１と、加熱ローラ１３１と対向配置された定着ローラ１３２と、定着ローラ１３２および加熱ローラ１３１間に張設された定着ベルト１３３と、定着ベルト１３３を介して定着ローラ１３２と対向配置された加圧ローラ１３４とを備えている。転写処理済の用紙Ｐが、定着ベルト１３３と加圧ローラ１３４との間のニップ部で加熱されつつ押圧挟持されることによって、用紙Ｐ上のトナー画像が定着され、用紙Ｐ上に安定したカラー画像が形成される。

定着処理の完了したカラー画像付の用紙Ｐは、定着部１３の上部から延設された排紙搬送路１１４を通って装置本体１０の左側壁に設けられた排紙トレイ１１５へ向けて排出される。

用紙貯留部１４は、装置本体１０の下部に挿脱自在に装着された用紙Ｐの束を貯留するための給紙カセット１４１を有している。なお、図１および図２に示す例では、給紙カセット１４１が２段で設けられているが、給紙カセット１４１の段数は、３段以上であってもよいし、１段であってもよい。

給紙カセット１４１に貯留された用紙束からピックアップローラ１１２の駆動で用紙Ｐが１枚ずつ繰り出される。繰り出された用紙Ｐは、用紙搬送路１１１を通って画像形成部１２の２次転写ローラ１２５ｄと転写ベルト１２５との間のニップ部へ向けて送り込まれ、転写ベルト１２５の表面に形成されているカラーのトナー画像が転写される。転写処理後の用紙Ｐの動きは、前述のとおりである。

超音波センサ２０の詳細について、図３および図４に基づいて説明する。図３は、超音波センサ２０とピックアップローラ１１２によって繰り出された用紙Ｐとの位置関係を示す図である。図４において、図４（Ａ）は、送信部２０１が送信する送信波の波形の一例を、図４（Ｂ）は、受信部２０２が前記送信波を受信して生成した積分信号を判別部３０２に出力する際の波形の一例を、それぞれ示す図である。

超音波センサ２０は、前述の通り、送信部２０１は第１ガイド面１１１ｓ１に、受信部２０２は開閉カバー１８の内壁面１８ｓに、それぞれ設けられている。送信部２０１は、図略のパルス発振回路を備え、当該パルス発振回路が発生する電圧および周波数に応じた周波数および強度の超音波を生成して、対向する受信部２０２に向けて当該超音波を送信する（図３）。図４（Ａ）に示すように、送信部２０１は、キャリア周期Ｔ_０（単位時間）毎に、時間Ｔ_１（Ｔ_１＜Ｔ_０）間に例えば５波からなるパルス群として前記超音波を出力する。送信部２０１が前記超音波を前記パルス群として出力し、さらに当該パルス群を時間Ｔ_２（Ｔ_０＝Ｔ_１＋Ｔ_２）の休止時間を空けて出力することで、反射波等による外乱の影響が少なくなる。すなわち、送信部２０１が送信した前記超音波である直接波を受信部２０２が受信できる。したがって、前記重送検知および前記開閉検知の精度が向上する。

なお、キャリア周期Ｔ_０は、用紙Ｐが搬送される際に、用紙Ｐの先端が超音波センサ２０を通過してから、用紙Ｐの後端が超音波センサ２０を通過するまでの時間よりも短い時間、例えば１０ｍＳに設定される。用紙Ｐが超音波センサ２０を通過する場合には、用紙Ｐの先端が超音波センサ２０を通過する前後で受信部２０２が受信する超音波の強度は、強から弱へとキャリア周期Ｔ_０の１単位で急激に低下するのに対して、前記ユーザが開閉カバー１８を開放する場合は、当該開放の速度は用紙Ｐの搬送速度と比較すると有意に遅いので、受信部２０２が受信する超音波の強度は、キャリア周期Ｔ_０の複数単位にわたって緩やかに低下する（図６参照）。すなわち、キャリア周期Ｔ_０を、用紙Ｐの搬送を検知可能な値に設定することで、前記重送と前記開閉とを１つの超音波センサ２０で区別して検知することが可能となる。超音波センサ２０による前記重送と前記開閉との検知の詳細については後述する。

受信部２０２が、送信部２０１から送信された前記超音波を受信すると、受信部２０２において当該超音波の強度に応じた電圧を有する電気信号が発生する。受信部２０２は、図略の増幅回路と積分回路とを備え、前記超音波の前記受信によって発生した信号を増幅し、図４（Ｂ）に示すように、当該増幅後の信号を前記パルス群毎に積分して積分信号を生成し、判別部３０２に出力する。

図３に示すように、ピックアップローラ１１２によって給紙カセット１４１から繰り出された用紙Ｐは、搬送ローラ対１１３の駆動によって画像形成部１２へと搬送される前に、送信部２０１と受信部２０２との間を通過する。送信部２０１と受信部２０２との間に用紙Ｐが介在すると、送信部２０１から出力された前記超音波は、用紙Ｐを通過する際に減衰する。そのため、用紙Ｐが介在しないときと比較して、受信部２０２で発生する前記電気信号の強度が小さくなり、判別部３０２へ出力される前記積分信号も小さくなる。また、用紙Ｐが重送され、送信部２０１と受信部２０２との間に用紙Ｐが２枚介在すると、前記積分信号はさらに小さくなる。このような積分信号の変化に基づいて、判別部３０２は正常な用紙の搬送と重送とを判別している。判別部３０２による当該重送の判別については、後に詳しく説明する。

また、開閉カバー１８が開放されるにつれて、送信部２０１と受信部２０２との距離が離れ、受信部２０２が受信する前記超音波の強度が減少していく。そのため、このとき前記積分信号も徐々に減少する。このような積分信号の変化に基づいて、判別部３０２は開閉カバー１８の開放を判別している。判別部３０２が前記重送と当該開放とを判別する方法については、後に詳しく説明する。

図５は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の機能的な構成を示すブロック図である。画像形成装置１は、用紙搬送部１１、画像形成部１２、定着部１３、画像読取部１６、操作部４７、超音波センサ２０、および制御部３０を備える。なお、図１および図２に図示した説明済の構成については、必要がない限り説明を省略する。

制御部３０は、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）等からなる。記憶部３０１は、前記ＲＯＭおよび前記ＲＡＭ等からなり、画像形成装置１の制御プログラムを予め記憶するとともに、受信部２０２から判別部３０２に送信された前記積分信号の値等を適宜記憶する。前記制御プログラムを前記ＣＰＵが実行することで、制御部３０は、画像形成装置１が備える前記各部を制御し、画像形成装置１の全体的な制御を行う。

制御部３０は、判別部３０２を備える。判別部３０２は、判別部３０２が受信した前記積分信号の値の変化に基づいて、用紙Ｐが１枚のみ搬送される正常な用紙搬送と、用紙Ｐが２枚搬送される重送と、開閉カバー１８の開閉と、をそれぞれ判別する。図６に基づいて、判別部３０２によるこれらの判別について説明する。

図６は、送信部２０１が判別部３０２へ出力する前記積分信号の波形変化の例を示す図であり、図６（Ａ）は、用紙が１枚のみ搬送された正常な状態、図６（Ｂ）は、用紙が重送された状態、図６（Ｃ）は、開閉カバーが開放された状態、をそれぞれ示す。

本実施形態では、判別部３０２は、受信部２０２が、前記の１パルス群を受信する毎に生成し、判別部３０２へ出力する前記積分信号の出力レベル（受信部２０２が受信した信号強度に比例するので、以下受信電圧レベルＶ（請求項１および２に記載の受信強度）という）を、Ｄ４〜Ｄ１へと小さくなる４段階に区別して判別する（Ｄ４〜Ｄ１がそれぞれ請求項２に記載の受信強度区分に該当する）。受信電圧レベルＶが最も大きいＤ４となるのは、送信部２０１と受信部２０２との間に用紙Ｐが存在しない場合である。受信電圧レベルＶがＤ３となるのは、ユーザが開閉カバー１８を開放し始めた時点で、送信部２０１と受信部２０２との距離が離れ始めた場合である。受信電圧レベルＶがＤ２となるのは、送信部２０１と受信部２０２との間に用紙Ｐが正常に１枚のみ搬送され、送信部２０１から送信された超音波の一部が用紙Ｐに遮られた場合である。受信電圧レベルＶが最も小さいＤ１となるのは、送信部２０１と受信部２０２との間に重送によって用紙Ｐが２枚重なって搬送され、送信部２０１から送信された超音波の一部が２枚の用紙Ｐに遮られた場合である。なお、ユーザが開閉カバー１８を開放していくにつれて、受信電圧レベルＶは、Ｄ３からＤ２、Ｄ２からＤ１へと順次減少する（図６（Ｃ）参照）。

Ｄ１とＤ２との境界となる閾値Ｔｈ１（請求項１および２に記載の閾値）は、ピックアップローラ１１２によって用紙Ｐが正常に繰り出され、送信部２０１と受信部２０２との間を用紙Ｐが１枚のみ通過する場合の受信電圧レベルＶを下回る値、かつ、ピックアップローラ１１２によって用紙Ｐが２枚繰り出され、送信部２０１と受信部２０２との間を用紙Ｐが２枚通過する重送状態の場合の受信電圧レベルＶを超える値とされる。Ｄ３とＤ４との境界となる閾値Ｔｈ３は、ピックアップローラ１１２によって用紙Ｐが正常に繰り出され、送信部２０１と受信部２０２との間を用紙Ｐが１枚のみ通過する場合の受信電圧レベルＶを上回る値、かつ、用紙Ｐが送信部２０１と受信部２０２との間に存在しない場合の受信電圧レベルＶを下回る値とされる。Ｄ２とＤ３との境界となる閾値Ｔｈ２は、ピックアップローラ１１２によって用紙Ｐが正常に繰り出され、送信部２０１と受信部２０２との間を用紙Ｐが１枚のみ通過する場合の受信電圧レベルＶを上回る値、かつ、閾値Ｔｈ３を下回る値とされる。閾値Ｔｈ１〜Ｔｈ３は、記憶部３０１に予め記憶されている。

なお、閾値Ｔｈ２を省いて、判別部３０２が受信電圧レベルＶを３段階に区別して判別するようにしても、前記重送と前記開閉とを判別することは可能であるが、開閉カバー１８の開放時にキャリア周期Ｔ_０の複数単位にわたって受信電圧レベルＶが緩やかに低下したことを確実に検知するために、本実施形態では閾値Ｔｈ２と閾値Ｔｈ３との間のレンジとなるＤ３の段階を設けている。

受信電圧レベルＶの変化のパターンとして、次の３パターンを挙げることができる。（１）用紙Ｐが１枚のみ搬送された正常な場合は、図６（Ａ）に示すように、受信電圧レベルＶは、キャリア周期Ｔ_０の１単位で、Ｄ４からＤ２へと変化する。（２）用紙Ｐが重送された場合は、図６（Ｂ）に示すように、受信電圧レベルＶは、キャリア周期Ｔ_０の１単位で、Ｄ１からＤ４へと変化する。（３）開閉カバー１８が開放された場合は、図６（Ｃ）に示すように、受信電圧レベルＶは、キャリア周期Ｔ_０の複数単位にわたって、Ｄ１からＤ４へと漸減する。

判別部３０２は、受信部２０２から入力された受信電圧レベルＶをキャリア周期Ｔ_０毎にモニタリングし、受信電圧レベルＶの変化のパターンが、前記（２）のパターンに該当する場合には、用紙Ｐが重送されたと判別し、前記（３）のパターンに該当する場合には、開閉カバー１８が開放されたと判別する。なお、用紙Ｐの前記重送や開閉カバー１８の前記開放を判別部３０２が判別した場合は、その旨を制御部３０が表示パネル４７１に表示させる。

図７は、判別部３０２による前記の判別処理を示すフローチャートである。画像形成装置１の電源が投入されると、超音波センサ２０が起動され、送信部２０１は前記超音波を送信し（ステップＳ１）、受信部２０２は、当該超音波を受信する（ステップＳ２）。受信部２０２は、パルス波として受信した前記超音波によって発生した信号を増幅して前記１パルス群毎に積分して積分信号を生成し（ステップＳ３）、判別部３０２へと当該積分信号を出力する（ステップＳ４）。

判別部３０２は、受信部２０２から入力された前記積分信号の大きさ、すなわち受信電圧レベルＶがＤ４にあるか否かを判定する（ステップＳ５）。受信電圧レベルＶがＤ４にある場合は（ステップＳ５でＹＥＳ）、用紙Ｐは搬送されていないので、キャリア周期Ｔ_０経過後に（ステップＳ１１でＹＥＳ）ステップＳ１に戻って、判別部３０２は、用紙Ｐの前記重送と開閉カバー１８の前記開閉とを判別する処理を続ける。

一方、受信電圧レベルＶがＤ４にない場合は（ステップＳ５でＮＯ）、判別部３０２は、当該受信電圧レベルＶを記憶部３０１に記憶させる（ステップＳ６）。なお、判定部３０２が記憶部３０１に記憶させ、記憶部３０１に保持されている受信電圧レベルＶの値を、以下、保持値Ｖｍという。受信電圧レベルＶがＤ４でなかった場合に（ステップＳ５でＮＯ）、保持値ＶｍがＤ１であったときは（ステップＳ７でＹＥＳ）、判別部３０２は、記憶部３０１に記憶されている保持値ＶｍがＤ４の１種類のみに該当するか否かを確認する（ステップＳ８）。

記憶部３０１に記憶されている保持値Ｖｍの値が、Ｄ４に該当する値に加えて、Ｄ４とは異なる他のレンジに該当する値をも含む場合（ステップＳ８でＮＯ）、判別部３０２は、開閉カバー１８が開放されたと判別する（ステップＳ９）。記憶部３０１に記憶されている保持値ＶｍがＤ４の１種類のみに該当する場合、すなわち受信電圧レベルＶがキャリア周期Ｔ_０の１単位でＤ４からＤ１へと変化していた場合は（ステップＳ８でＹＥＳ）、判別部３０２は、用紙Ｐが重送されたと判別する（ステップＳ１０）。

ステップＳ７で保持値ＶｍがＤ１でなかった場合は（ステップＳ７でＮＯ）、用紙Ｐが正常に搬送されて受信電圧レベルＶがＤ４からＤ２に変化したか、または、ユーザによる開閉カバー１８の開放途中の状態で受信電圧レベルＶがＤ４からＤ３に変化もしくはＤ３からＤ２に変化したかいずれかに該当する。すなわち、前記重送の状態でも開閉カバー１８が開放された状態でもないので、キャリア周期Ｔ_０経過後に（ステップＳ１１でＹＥＳ）ステップＳ１に戻って、判別部３０２は、用紙Ｐの前記重送と開閉カバー１８の前記開閉とを判別する処理を続ける。

上記実施形態によれば、１つの超音波センサ２０のみで、判別部３０２が前記重送と前記開閉とを判別することができるので、重送を検知する重送検知センサと開閉カバーの開閉を検知する開閉検知センサとの２種類の検知センサを共用可能にすることができる。したがって、画像形成装置のコストダウンが可能となる。

さらに上記実施形態によれば、受信電圧レベルＶが、Ｄ１〜Ｄ４へと小さくなる４段階に区分され、判別部３０２が、受信電圧レベルＶの変化のパターンに基づいて、用紙Ｐが正常に搬送されたか、用紙Ｐが重送されたか、を判別するので、例えば、キャリア周期Ｔ_０の１単位ごとに受信電圧レベルＶの差分を求めることで、受信電圧レベルＶが、キャリア周期Ｔ_０の１単位の変化で閾値Ｔｈ１以下となったか、あるいは、前記受信強度が、キャリア周期Ｔ_０の複数単位にわたる変化で漸減したか、を区別する場合よりも簡便な手法で、両者を区別することが可能となる。

さらに上記実施形態によれば、検知センサとして透過形の超音波センサ２０を用いているので、例えば当該検知センサに光学センサを用いる場合とは異なり、用紙の明度の違いによる受信電圧レベルＶの変化が生じることはないので、判別部３０２が、より確実に前記重送と前記開閉とを判別することができる。

以上、本発明の一実施形態に係る用紙搬送装置を備えた画像形成装置について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば次のような変形実施形態を取ることもできる。

（１）上記実施形態では、超音波センサ２０は、画像形成部１２においてトナー像が転写される用紙Ｐの重送と開閉カバー１８の開閉とを検知する検知センサとされているが、用紙搬送路１１１の一方の面が、開閉カバーの内壁面によって形成されている構成であれば、複写する原稿が載置される用紙自動送り装置（ＡＤＦ：ＡｕｔｏＤｏｃｕｍｅｎｔＦｅｅｄｅｒ）についても本発明を適用することができる。

（２）上記実施形態では、開閉カバー１８の内壁面１８ｓが、第１ガイド面１１１ｓ１を形成するようにしているが、装置本体１０の下部に挿脱自在に装着された給紙カセット１４１の内壁面を第１ガイド面１１１ｓ１として形成し、この部分に超音波センサ２０を設けるようにすることもできる。

（３）上記実施形態では、超音波センサ２０の送信部２０１を第２ガイド面１１１ｓ２に、受信部２０２を内壁面１８ｓ（第１ガイド面１１１ｓ１）に、それぞれ設けているが、送信部２０１と受信部２０２との位置関係を逆にすることも可能である。

（４）本発明は、画像形成装置がタンデム形のカラー複写機であることに限定されるものではなく、４サイクル式のカラー複写機であっても、プリンタ、ファクシミリ装置、複合機等であっても、モノクロ機であっても適用することができる。さらに電子写真方式に限定されずインクジェット方式のプリンタであっても適用可能である。

Ｐ用紙
１画像形成装置
１０装置本体
１１用紙搬送部（用紙搬送装置）
１１１用紙搬送路
１１１ｓ１第１ガイド面
１１１ｓ２第２ガイド面
１１２ピックアップローラ
１１２ｍピックアップローラ駆動用モータ
１１３搬送ローラ対
１８開閉カバー
１８ｓ内壁面
２０超音波センサ（検知センサ）
２０１送信部
２０２受信部
３０制御部
３０１記憶部
３０２判別部
１４用紙貯留部
１４１給紙カセット

Claims

第１ガイド面と、装置本体側に設けられて前記第１ガイド面に対向する第２ガイド面と、を有して形成され、前記第１ガイド面と前記第２ガイド面との間を予め定められた方向に用紙が搬送される用紙搬送路と、
前記第１ガイド面を内壁面として有し、前記第２ガイド面に対する接離方向に回動可能に前記装置本体に設けられた開閉カバーと、
前記第１ガイド面または前記第２ガイド面に設けられた送信部と、前記送信部が設けられている面とは他方側となる前記第１ガイド面または前記第２ガイド面に前記送信部と対向して設けられ、前記送信部が発信した信号を受信する受信部と、を有する検知センサと、
前記受信強度が、予め定められた単位時間１単位の変化で予め定められた閾値以下となった場合に、前記用紙搬送路内に前記用紙が重送されたと判別し、前記受信強度が、前記単位時間複数単位にわたる変化で漸減し前記閾値以下となった場合に、前記開閉カバーが開放されたと判別する判別部と、を備える用紙搬送装置。
前記受信強度を記憶可能な記憶部をさらに備え、
前記判別部は、
前記受信強度を、前記閾値以下の受信強度を最も小さい受信強度区分として含む３つ以上の複数の受信強度区分として判別し、
前記単位時間１単位における前記受信強度が、最も大きい前記受信強度区分とは異なる他の受信強度区分に該当する場合に、当該受信強度を前記記憶部に記憶させ、
前記単位時間１単位における前記受信強度が、前記閾値以下の受信強度区分に該当する場合に、前記記憶部に記憶されている前記受信強度が、前記閾値以下の受信強度区分の１種類のみに該当するときには、前記用紙搬送路内に前記用紙が重送されたと判別し、前記記憶部に記憶されている前記受信強度が、前記閾値以下の前記受信強度区分に該当する受信強度に加えて、当該閾値以下の当該受信強度区分とは異なる他の受信強度区分に該当する受信強度をも含むときには、前記開閉カバーが開放されたと判別する請求項１に記載の用紙搬送装置。
前記検知センサは、透過形の超音波センサである請求項１または２に記載の用紙搬送装置。
請求項１〜３のいずれか１項に記載の用紙搬送装置を備える画像形成装置。