JP5754477B2 - シート搬送装置、原稿読取装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、シート搬送装置、および当該シート搬送装置を備えた原稿読取装置、画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置においては、感光体の表面に形成されたトナー像を、給紙装置により搬送されてきた記録シート上に転写して画像が形成される。
給紙装置は、給紙カセットから記録シートをピックアップローラーで繰り出した後、捌きローラーを経由し、レジストローラー対により所定のタイミングを取ってトナー像の転写位置まで搬送するように構成されている。

このような画像形成装置において、複数枚の記録シートに連続して画像を形成する場合に、その生産性を向上させるためには、先に送付された記録シート（以下、「先行シート」という。）の後端と、次に送付された記録シートの先端との距離（紙間距離）ができるだけ短くなるように給送することが望ましい。
ところが、ピックアップローラーで給紙カセットに収納されているシート束の最上位の記録シートを繰り出す際に、２枚目の記録シートが連れ送りされる場合がある。連れ送りされた記録シート（以下、「次シート」という。）は、捌きローラーにおいて強制的に先行シートと分離されるが、ピックアップローラーから捌きローラーに到るまでの間に自然に分離される場合もあり、給紙ごとに先行シートと次シートの分離される位置にばらつきが生じる。

このような場合において、紙間距離を最適な値に保つ方法として、例えば、先行シートが前方に送られていって、その後端が次シートの先端から離れた時点（分離時点）を基準にして、次シートの搬送のタイミングを決定するようにすればよいが、そのためには、先行シートと次シートが分離したタイミングを正確に検出する必要がある。
そこで、例えば、特許文献１では、１個の発光素子からの光を、拡散板を介して、ピックアップローラーの記録シートとの当接位置（ピックアップ位置）付近から搬送路方向の所定区間に亘って広範囲に照射し、当該搬送路を挟んで光源と反対側には、上記所定区間に亘って照射された光を集光板を介して１個の受光素子の受光面に集光させる構成を備えている。もし、先行シートと次シートが分離して両者間に隙間ができると、この隙間を透過する光により受光素子の出力値が変化するので、これにより所定区間内における先行シートと次シートが分離されたタイミングを検出するようにしている。

特開２０１２−２３６６８４号公報 特開２００７−３７３６号公報

しかしながら、上記特許文献１に係る隙間の検出方法では、光学素子として拡散板と集光板の双方を配置するスペースが必要となり画像形成装置の小型化が難しい。また、これらの光学素子はそれほど安価ではないので、コストアップにつながる。
そこで、本願発明者らは、シート搬送路のシート搬送面に対して一方の側に、拡散光を発する発光素子と受光素子を配すると共に、シート搬送面の他方の側に、前記拡散光のうち前記ピックアップローラーの繰出し位置から捌きローラーまでの所定区間を通過する光を反射して前記受光素子に向けて集光させる集光反射体を配する構成を考案するに到った。

先行シートと次シート間に隙間が発生すれば、当該隙間を通過した光が集光反射体で反射して、再び当該隙間を通過して受光素子により受光されるので、受光素子の出力変化により、先行シートと次シートの分離のタイミングを検出することができる。
この構成によれば、必要な光学素子は集光反射体だけなので、スペース的に有利になると共に、コストダウンも図れる。

ところが、試作を繰り返すうち、この構成では、シートの種類によっては誤検出が生じるおそれがあることが分かった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、省スペース化と低コスト化を図りつつ、シートの連れ送りが発生しても、的確に紙間制御を行って生産性を向上させることができるシート搬送装置、原稿読取装置、画像形成装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明の第１の態様は、シート束からシートを順次繰り出して連続して搬送するシート搬送装置であって、シートをシート搬送路に沿って搬送する搬送手段と、シート搬送路における所定区間において、先行して搬送されるシートの後端と当該先行するシートの繰り出し時に連れ送りされた次シートの先端との間に隙間が生じたか否かを検出する隙間発生検出手段と、前記隙間発生検出手段の検出結果に基づき、前記搬送手段による次シートの搬送開始のタイミングを制御する制御手段と、を備え、前記隙間発生検出手段は、シート搬送路におけるシート搬送面に対して第１の側に配され、少なくともシート搬送路に沿った方向に拡散する拡散光を発する第１の発光素子と、前記シート搬送面に対して前記第１の側と同じ側に配された第１の受光素子と、シート搬送面に対して前記第１の側と反対側の第２の側に配され、前記シート搬送路の前記所定区間に対応する位置を通過する前記第１の発光素子からの光を反射して、前記第１の受光素子に向けて集光させる集光反射体とを有する第１の検出手段と、第２の発光素子と、第２の発光素子からの光の、前記所定区間を通過するシートによる反射光を検出する位置に配された第２の受光素子とを有する第２の検出手段とを備え、前記第１と第２の検出手段の出力に基づき、前記隙間の発生を検出することを特徴とする。

ここで、前記第１の発光素子は、前記第２の発光素子と兼用されており、前記第２の受光素子は、前記第１の発光素子からの光のうち前記集光反射体で反射された正反射光が入射しない位置に配されていることとしてもよい。
前記第１の受光素子と第２の受光素子は、シート搬送方向および搬送されるシートの幅方向の少なくとも一方の方向において、異なる位置に配置されていることとしてもよい。

また、ここで、前記第１の受光素子は、前記第２の受光素子と兼用されており、前記第１と第２の発光素子の点灯を切り換える点灯切換手段と、前記第１の受光素子の出力値を、前記対応する発光素子の点灯に合わせて、第１と第２の検出手段の出力として切換える出力切換手段とを備えることとしてもよい。
前記第１の発光素子と第２の発光素子は、シート搬送方向および搬送されるシートの幅方向の少なくとも一方の方向において、異なる位置に配置されていることとしてもよい。

ここで、前記隙間発生検出手段は、前記第１の検出手段により検出された受光量から、前記第２の検出手段により検出された受光量の差分を求める差分演算部を備え、前記差分演算部の出力に基づき、前記隙間の発生の有無を検出することとしてもよい。
また、前記隙間発生検出手段は、前記第１の検出手段により検出された受光量の増加の割合と、第２の検出手段により検出された受光量の低下の割合とに基づき、前記隙間の発生の有無を検出することとしてもよい。

また、本発明の第２の態様は、シート束からシートを順次繰り出して連続して搬送するシート搬送装置であって、シートをシート搬送路に沿って搬送する搬送手段と、シート搬送路における所定区間において、先行して搬送されるシートの後端と当該先行するシートの繰出し時に連れ送りされた次シートの先端との間に隙間が生じたか否かを検出する隙間発生検出手段と、前記隙間発生検出手段の検出結果に基づき、次シートの搬送開始のタイミングを制御する制御手段と、を備え、前記隙間発生検出手段は、シート搬送路におけるシート搬送面に対して第１の側に配され、少なくともシート搬送路に沿った方向に拡散する拡散光を発する発光素子と、前記シート搬送面に対して前記第１の側と同じ側に配された受光素子と、シート搬送面に対して前記第１の側と反対側の第２の側に配され、前記シート搬送路の前記所定区間に対応する位置を通過する前記発光素子からの光を反射して、前記受光素子に向けて集光させる集光反射体とを有し、前記発光素子、受光素子、集光反射体の組と、前記シート搬送路との相対的位置関係が、前記発光素子から射出された光の、前記所定区間のシート搬送路を通過するシートによる正反射光が、前記受光素子に入射しないように設定されていることを特徴とする。

ここで、前記隙間発生検出手段が、集光反射体からの正反射光を受光素子に入射させると共に、シートからの乱反射光の受光素子への入射を低減させる乱反射光入射低減手段を備えることとしてもよい。
前記乱反射入射低減手段は、直線偏光板で構成されていることとしてもよい。
また、本発明の第３の態様は、原稿搬送装置として上記シート搬送装置を備えた原稿読取装置であることを特徴とする。

さらに、本発明の第４の態様は、記録シートの搬送装置として上記シート搬送装置を備えた画像形成装置であることを特徴とする。

上記第１の態様に係る発明によれば、シート搬送路上の所定区間内に発生した先行シートと次シートとの隙間を検出する隙間発生検出手段において、光学素子は集光反射体のみでよいので、省スペース化および低コスト化が可能となる。
また、第１検出手段により検出される光量として、隙間の発生により搬送路を通過して集光反射体から戻ってくる反射光のほか上記所定区間を通過するシートからの反射光も含まれており、搬送対象となるシートの紙種や色によって反射光の光量が異なるため、これが誤検出の原因となっていたと考えられるが、第２検出手段におけるシートからの反射光の検出値によって第１検出手段の検出値を補完もしくは是正することにより、先行シートと次シートの隙間の発生を的確に検出することが可能となる。これにより、シート間距離を適正に制御することができ、生産性の向上に資する。

第２の態様に係る発明によれば、発光素子のシートからの正反射光が、受光素子に入射しないようにできるので、発光素子と受光素子がそれぞれ一個ずつでありながら、シートからの反射光による影響を低減させて、先行シートと次シートの隙間の発生を確実に検出することが可能となる。
また、第３の態様に係る発明によれば、上記シート搬送装置を原稿の搬送装置として備えることにより、原稿読取装置における原稿読取りの生産性を向上させることができる。

さらに、第４の態様に係る発明によれば、上記シート搬送装置を記録シートの搬送装置として備えることにより、画像形成装置における画像形成動作の生産性を向上させることができる。

本発明の第１の実施の形態に係る複写機の全体構成を示す概略図である。 （ａ）は、第１の実施の形態に係る複写機の給紙部における隙間発生検出部の構成を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）のＸ−Ｘ線における矢視断面概略図である。 隙間発生検出部における発光素子、集光反射体およびシート搬送路の位置関係を説明するための図である。 第１の実施の形態において、次シートＳ２が先行シートＳ１に連れ送りされてＰ３の位置で停止した場合における、隙間発生検出部の受光素子３０３、３０４の出力の時間的な変化を示す図である。 上記複写機の制御部の構成を示すブロック図である。 第１の実施の形態における給紙搬送制御の内容を示すフローチャートである。 図６のフローチャートのステップＳ１６の隙間発生検出処理のサブルーチンを示すフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態における隙間発生検出部の構成を示す図である。 本発明の第２の実施の形態における制御部の要部の構成を示す図である。 上記制御部で行われる２つの発光素子の点灯切換処理およびサンプリング切換えのタイミングを示すタイムチャートである。 上記第２の実施の形態において、次シートＳ２が先行シートＳ１に連れ送りされてＰ３の位置で停止した場合における、隙間発生検出部の受光素子３０３の出力のサンプリング値Ｓａ、Ｓｂの時間的な変化を示す図である。 第２の実施の形態における隙間発生検出処理のサブルーチンを示すフローチャートである。 （ａ）本発明の第３の実施の形態における隙間発生検出部の要部の構成を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）における隙間発生検出部の各要素と、記録シートの搬送路との位置関係を示す図である。 上記第３の実施の形態において、次シートＳ２が先行シートＳ１に連れ送りされてＰ３の位置で停止した場合における、隙間発生検出部の受光素子３０３の出力の時間的な変化を示す図である。 第３の実施の形態において、発光素子の発光面と受光素子の受光面にそれぞれ偏光フィルターを設けた構成を示す図である。 （ａ）（ｂ）は、それぞれ第１の実施の形態に係る隙間発生検出部における発光素子、受光素子および集光反射体等の配置の変形例を説明するための図である。

以下、本発明に係るシート搬送装置の実施の形態を、複写機における給紙部に適用した場合を例にして説明する。
＜第１の実施の形態＞
図１は、本実施の形態に係る複写機の構成を説明するための概略図である。
同図に示すように、複写機１は、大きく分けて、イメージリーダー部（原稿読取装置）Ａとプリンター部（画像形成装置）Ｂとからなる。

イメージリーダー部Ａは、原稿画像を光学的に読み取って画像信号に変換するスキャナー部１０、および、このスキャナー部１０の上方に設けられた原稿搬送部（ＡＤＦユニット）１１を備えており、いわゆるシートスルー方式及びミラースキャン方式の両方式での原稿画像の読み込みを選択的に実行できるように構成されている。
また、プリンター部Ｂは、電子写真方式により、上記イメージリーダー部Ａで読み取った原稿画像や、ネットワークを介して他の端末から送信されてきた画像データに基づき、記録シート上にカラー画像を形成するものである。

以下各部の構成について説明する。
（１）イメージリーダー部
（１−１）原稿搬送部
原稿搬送部１１は、シートスルー方式の読取り実行時に原稿給紙トレイ１１１にセットされた原稿束から原稿をピックアップローラー１１３で繰り出して、捌きローラー部１１４で原稿を１枚ずつ分離し、レジストローラー対１１５でスキュー補正をすると共にタイミングを図って、第１読取用ガラス１０１上の読取り位置に向けて送り出し、当該読取り位置で原稿画像が読み取られた後、排出ローラー対１１６を介して原稿排出トレイ１１７に排出するものである。

なお、原稿給紙トレイ１１１に設けられた昇降板１１２は、ピックアップローラー１１３による繰出し時に、不図示のカム機構などにより上方に揺動され、原稿束の最上位の原稿の上面をピックアップローラー１１３に当接させるためのものである。
（１−２）スキャナー部
スキャナー部１０の筐体１００の上面には、帯板状の第１読取用プラテンガラス１０１と平板状の第２読取用ガラス１０２とが設けられている。

筺体１００内部には、第１スライダー１０３および第２スライダー１０４と、集光レンズ１０５と、ラインセンサー１０６などが配設される。
ラインセンサー１０６は、複数のＣＣＤ（Charge Coupled Device）が基板上に直線状に配列されてなる。
第１スライダー１０３には、線状光源１０３ａと第１ミラー１０３ｂとが搭載されており、不図示の駆動モーターにより、矢印Ｃ方向にスライド移動される。

第２スライダー１０４には、一対のミラー１０４ａ、１０４ｂが９０度の角度をなして設置されると共に、動滑車を利用したワイヤー駆動により、第１スライダー１０３の半分の速度で同じＣ方向に移動するように構成されている。
線状光源１０３ａとしては、通常、蛍光灯やキセノンランプ、ＬＥＤ等の光源が使用される。

第２読取用ガラス１０２上に手置きされた原稿の画像を読み取る場合（ミラースキャン方式）には、第１スライダー１０３は、矢印Ｃの方向にスライドしつつ、線状光源１０３ａから第２読取用ガラス１０２上に載置された原稿に向けて光を照射する。
第２ミラー１０４ａおよび第３ミラー１０４ｂが設けられた第２スライダー１０４は、第１スライダー１０３の移動速度の半分の速度でＣ方向にスライドするように構成されているので、原稿面から集光レンズ１０５に到るまでの光学的距離を一定に保つことができる。これにより、第２読取用ガラス１０２上に載置された原稿の画像が、集光レンズ１０５を介してラインセンサー１０６で結像するようにしている。

一方、原稿搬送部１１によって第１読取用ガラス１０１上を搬送される原稿の画像を読み取る場合（シートスルー方式）には、第１スライダー１０３は、図１に示すように、線状光源１０３ａが第１読取用ガラス１０１の真下から原稿に向けて光を照射できる位置に維持される。
ラインセンサー１０６は、入射された原稿からの反射光を電気信号に変換して制御部５０に出力する。

（２）プリンター部
プリンター部Ｂは、画像形成部２０、給紙部３０、定着部４０、制御部５０などからなる。画像形成部２０は、不図示の駆動源により矢印Ｄ方向に周回駆動される中間転写ベルト２２と、中間転写ベルト２２の下側において、中間転写ベルト２２の水平に移動する部分に沿って列設されたプロセスユニット２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋとを備えている。

プロセスユニット２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋは、それぞれ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー画像を形成する。
これらのプロセスユニット２３Ｙ〜２３Ｋは、充填されるトナーの色を除き、何れも同様の構成になっているので、代表してプロセスユニット２３Ｋの構成についてのみ説明する。

プロセスユニット２３Ｋは、感光体ドラム２４Ｋを中心にして、その周囲に帯電器２５Ｋ、露光器２６Ｋ、現像器２７Ｋを配設してなる。
感光体ドラム２４Ｋは、帯電器２５Ｋによって外周面が一様に帯電される。
露光器２６Ｋは、イメージリーダー部Ａで取得された画像データに基づき、レーザ光源を変調駆動して、帯電された感光体ドラム２４Ｋの表面を露光走査する。これにより感光体ドラム２４Ｋの外周面に静電潜像が形成される。

当該静電潜像は、現像器２７Ｋによってブラック色のトナーで現像される。
また、感光体ドラム２４Ｋの上方の、中間転写ベルト２２を挟んだ位置に、１次転写ローラー２８Ｋが設けられている。
この１次転写ローラー２８Ｋは、感光体ドラム２４Ｋとの間に電界を形成する。これにより、感光体ドラム２４Ｋ上のトナー画像は、その電界の作用によって、中間転写ベルト２２上に転写される。

他のプロセスユニット２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃの上方にも、同様に、中間転写ベルト２２を挟んで１次転写ローラー２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃがそれぞれ設けられており、プロセスユニット２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃにおける感光体ドラム上に形成されたＹ色、Ｍ色、Ｃ色のトナー画像が中間転写ベルト２２上に転写される。中間転写ベルト２２上の同じ位置に、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナー画像を重ねて転写することにより、カラー画像が形成される。

中間転写ベルト２２上に転写されたトナー画像は、中間転写ベルト２２の周回動作によって、２次転写ローラー２１と対向する２次転写位置２１ａへと搬送される。
一方、給紙部３０は、給紙カセット３１に収納された記録シートＳを繰り出して１枚ずつ２次転写位置２１ａに搬送する。
記録シートＳの束は、給紙カセット３１内の、支軸３２ａにより上下に揺動可能に軸支された昇降板３２の上に載置され、カム板３３を不図示の駆動源により回動して昇降板３２を上方向に揺動させ、シート束の最上位の記録シートＳの表面がピックアップローラー３４の周面に当接するように構成されている。

ピックアップローラー３４の回転により繰り出された記録シートＳは、給送ローラー３５と捌きローラー３６のニップ部（捌きニップ部）を通過するが、捌きローラー３６には、不図示のトルクリミッターにより搬送方向と反対方向に作用する所定の負荷トルクが与えられており、もし、ピックアップローラー３４により記録シートＳの二重送りが生じた場合には、捌きニップ部において１枚に捌かれる。

捌きニップ部で捌かれた記録シートＳは、縦搬送ローラー対３７を介して、シート搬送方向下流側のレジストローラー対３８まで縦方向に搬送される（以下、本明細書において、記録シートの搬送方向における下流側、上流側を、それぞれ単に「下流側」、「上流側」という。また、便宜上、給紙部３０の搬送経路のうち、ピックアップローラー３４から給送ローラー３５までの部分を「繰出し部」、縦搬送ローラー対３７から排出ローラー対３９までの縦方向の搬送部を「縦搬送部」という。）。

縦搬送部における、符号２０１は、縦搬送センサー、符号２０２はタイミングセンサーであり、それぞれ、例えば、発光素子と、発光素子から射出された光の記録シートからの反射光を検出する受光素子を備える反射型光電センサーからなり、各検出位置にて、記録シートＳの先端もしくは後端を検出するために使用される。
制御部５０は、例えば、縦搬送センサー２０１の検出信号がＯＦＦからＯＮに立ち上がったとき、記録シートＳの先端が縦搬送センサー２０１の検出位置を通過したものと判定し、ＯＮからＯＦＦに立ち下がったとき、記録シートＳの後端が縦搬送センサー２０１の検出位置を通過したものと判定する。

縦搬送ローラー対３７よりすぐ下流側に配された縦搬送センサー２０１により記録シートＳの先端が検出されると、繰出し部におけるピックアップローラー３４、給送ローラー３５の駆動が停止される。
ピックアップローラー３４と、給送ローラー３５はそれぞれ、不図示のワンウェイクラッチを介して、給紙モーターにより回転駆動されている。ワンウェイクラッチは、一方の回転方向のみ動力を伝達する周知のものであり、本実施の形態では、記録シートを下流側（二次転写ローラー２１側）に搬送すべく、各給紙モーターを所定方向に回転させたとき、その回転力が対応するローラーの回転軸に伝達されるが、駆動を停止させたときには空回転して縦搬送ローラー対３７による記録シートＳの搬送に支障がないようになっている。

レジストローラー対３８は、最初は回転を停止しており、タイミングセンサー２０２で記録シートＳの先端を検出した後、所定時間だけ縦搬送ローラー対３７で記録シートＳを搬送し続けることにより、縦搬送ローラー対３７とレジストローラー対３８間にループが形成され、記録シートＳの腰の強さにより、記録シートＳの先端がレジストローラー対３８のニップ部に沿った状態になる。

その後、所定のタイミングでレジストローラー対３８を回転させて記録シートＳを送り出すことにより、記録シートＳのスキュー（斜行）が補正された状態でさらに下流側の２次転写位置２１ａに搬送され、カラーのトナー像が記録シートＳ上に転写される。
なお、給紙部３０におけるピックアップローラー３４と給送ローラー３５との間の破線部には、ピックアップローラー３４で重送された記録シートＳの分離を検出するための隙間発生検出部３００が設けられており、その検出結果に基づき、次の記録シートについての給送制御が行われる。詳しくは後述する。

２次転写位置２１ａでトナー像が転写された記録シートは、２次転写位置２１ａの上方の定着装置４０によって加熱・加圧され、記録シートに転写されたトナー画像が、記録シート上に定着される。
トナー画像が定着された記録シートは、排出ローラー対３９を介して排出トレイ３９１上に排出される。

中間転写ベルト２２上の、記録シートに転写しきれなかったトナーは、クリーニングブレード２９により除去される。
上記では、カラーモードを実行する場合の動作を説明したが、モノクロ、例えばブラック色のプリント（モノクロモード）を実行する場合には、ブラック色用の作像部２３Ｋだけが駆動され、上記と同様の動作によりブラック色に対する帯電、露光、現像、転写、定着の各工程を経て記録シートにブラック色の画像形成が実行される。

装置本体の正面側かつ上側であり、ユーザーの操作し易い位置に、操作パネル６０（図１では不図示。図５参照）が配置される。操作パネル６０は、ユーザーからの各種指示を受け付けるボタンやタッチパネル式の液晶表示部などを備えており、当該受け付けた指示内容を制御部５０に伝え、あるいは複写機１の状態を示す情報などを液晶表示部に表示する。

制御部５０は、イメージリーダー部Ａにおける原稿搬送部１１、スキャナー部１０、プリンター部Ｂにおける画像形成部２０、給紙部３０、定着部４０などを制御して円滑なコピー動作やプリント動作を実行させる。
特に、給紙部３０の制御においては、隙間発生検出部３００により検出された先行シートＳ１後端と次シートＳ２の先端との隙間を検出して、次シートＳ２の給送のタイミングを制御する給送制御を実行する。

（３）隙間発生検出部
（３−１）隙間発生検出部３００の構成
図２（ａ）は、上記複写機１の給紙部３０のうち、ピックアップローラー３４から捌きニップ部Ｎまでのシート搬送経路Ｔ１に沿って配設される隙間発生検出部３００の構成を示す側面図の概略であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＸ−Ｘ線における断面の概略図である。

図２（ａ）に示すように隙間発生検出部３００は、発光素子３０１と受光素子３０３をシート搬送路Ｔ１の下方側においてシート搬送路Ｔ１に沿って隣接して同一の基板上に配置すると共に、同図（ｂ）に示すように受光素子３０４を受光素子３０３にシート搬送路Ｔ１を搬送されるシートの幅方向に少しずらして配置している。また、発光素子３０１と受光素子３０３の直上にはシート搬送路Ｔ１のシート搬送面を挟んで、凹状に湾曲した反射面３０２ａを有する集光反射体３０２が対向配置されている。

なお、シート搬送路Ｔ１は、具体的には、不図示の上下一対の搬送ガイドによって形成され、当該搬送ガイドの記録シートＳに接触して案内するガイド面がシート搬送面として定義される。搬送ガイドには発光素子３０１からの拡散光の光路を遮蔽しないようにスリットなどが設けられている。
図３は、発光素子３０１、集光反射体３０２およびシート搬送路Ｔ１の位置関係を説明するための図である。

同図に示すように、発光素子３０１は、可視光を発するＬＥＤ（発光ダイオード）３０１ａの発光面にほぼ半球状のレンズ３０１ｂを装着して拡散光を照射するように構成されている。
シート搬送方向に沿った方向における拡散光の開き（拡散角α）は、発光素子３０１をシート搬送路Ｔ１から所定の距離ｄに設置したときに、少なくとも給紙カセット３１に積載された記録シート束の最上位の記録シートＳの先端の位置Ｐ１と捌きニップ部Ｎよりも少し下流側の位置Ｐ２の間を照射するように上記半球状レンズ３０１ｂの形状が設計されている。

したがって、例えば、装置の仕様上、距離ｄを小さくしなければならないような場合には、拡散角αが大きくなるように半球状レンズ３０１ｂが設計される。
もっとも指向性の高い光源を拡散光に変換する手段は、上記のような半球状レンズに限らず、フレネルレンズなど光の屈折を利用したものであってもよいし、その他、光の回折、散乱、反射を利用したものでも構わない。

なお、隙間発生検出部３００の検出範囲における最上流側の位置Ｐ１は、ピックアップローラー３４による記録シートＳとの当接位置（ピックアップ位置）に設定してもよいが、本実施の形態ではシート束の先端部で拡散光が遮蔽されてしまうので、上記のようにしている。
また、通常は、遅くても捌きローラー３６で次シートＳ２が捌かれて先行シートＳ１と分離されるので、隙間発生検出部３００の検出範囲における最下流側の位置Ｐ２を捌きニップ部Ｎに一致させてもよいが、本実施の形態では、位置Ｐ２を捌きニップ部Ｎよりも所定量だけ下流側に設定して、捌きニップ部Ｎで分離されて隙間が発生したことを確認するようにしている。そのため、捌きニップ部Ｎから位置Ｐ２までのシート搬送路上の距離は、隙間発生検出部３００により検出可能な最小限の隙間ｇよりも大きく設定されている。

発光素子３０１の光源としては、消費電力が少なく寿命が長い点および点光源に近い点で上記のＬＥＤが優れているが、もちろんこれに限られない。
また、受光素子３０３、３０４は、本実施の形態では、上記発光素子３０１の発光する波長域の光を検出可能なフォトダイオード（ＰＤ）を使用しているが、これに限らない。
集光反射体３０２の反射面３０２ａの湾曲形状は、発光素子３０１からの光が、集光反射体３０２の反射面３０２ａのシート搬送路方向におけるどの位置に入射しても、その反射光が必ず、受光素子３０３の受光面に集光するように光学的に設計されている。

この集光反射体３０２の反射面３０２ａのシート搬送路に沿った方向における長さは、上記発光素子３０１からの拡散光が上記位置Ｐ１とＰ２を通過する範囲内の光が入射される範囲以上の長さであればよい。
集光反射体３０２は、例えば、樹脂材料で射出成形した集光反射体本体の湾曲面に、メッキもしく蒸着などより鏡面を形成して反射面３０２ａとすることにより形成される。また、ガラス材料で形成しても構わない。さらには、金属材料を鋳型成形して、その湾曲部を鏡面仕上げするようにしても構わない。

図２（ｂ）に戻り、別の受光素子３０４が、受光素子３０３よりもシート搬送方向と直交する方向（記録シートの幅方向）に少し離れた位置に配置されている。この位置は、シート搬送路Ｔ１に記録シートがないときでも発光素子３０１の集光反射体３０２からの反射光（正反射光）が入射しない位置であって、かつ、発光素子３０１からの光のうちシート搬送路を搬送中の記録シートからの反射光（正反射光）を受光できる位置に配されている。

したがって、発光素子３０１の、記録シートの幅方向における拡散角は、当該拡散光の記録シートでの正反射光が受光素子３０４に受光される程度であればよく、シート搬送路に沿った拡散角α（図２（ａ））と全く同じである必要はない。
もっとも、記録シートからの反射光が入射し、かつ、集光反射体３０２からの反射光が入射しない位置であれば、受光素子３０４をシート搬送路方向に沿って発光素子３０１、受光素子３０３と並べて配置するようにしても構わないので、この場合には発光素子３０１からの光を記録シート幅方向において拡散させる必要はなくなり、少なくともシート搬送路方向に拡散すればよいことになる。

なお、隙間発生検出部３００における発光素子３０１、受光素子３０３、３０４等は、複写機１で使用できる最小サイズの記録シートについても隙間発生検出が可能となるように、当該最小サイズの記録シートの幅方向の端縁よりもピックアップローラー３４寄りに配置される。
（３−２）受光素子３０３、３０４の出力変化
図４のグラフＧ１は、ピックアップローラー３４により、給紙カセット３１に積載された最上位の記録シート（先行シートＳ１）を繰り出す際に、次の記録シート（次シートＳ２）が連れ送りされ、次シートＳ２がピックアップローラー３４と捌きニップ部Ｎの間の位置Ｐ３で停止した場合における受光素子３０３と３０４の出力の変化を示す。

理解しやすいように当該グラフＧ１の上方には、実際のシート搬送路における先行シートＳ１と次シートＳ２の位置を対応させて示している。
グラフＧ１の横軸は、時間ｔの経過を示すが、先行シートＳ１の搬送速度に合わせた縮尺で表示しているため、実質的には先行シートＳ１の後端の位置に対応している。また、縦軸は、受光素子の出力電圧の大きさを示す。

折れ線Ｅ１、Ｅ２は、それぞれ受光素子３０３、３０４の出力ＰＤ１、ＰＤ２の変化を示す。
グラフＧ１において先行シートＳ１の後端が、領域Ａにあるときは、隙間発生検出部３００の検出範囲（位置Ｐ１−Ｐ２間）における先行シートＳ１と次シートＳ２の重なりの程度は変わらないので、受光素子３０３、３０４の出力ＰＤ１、ＰＤ２は一定である。出力ＰＤ１が出力ＰＤ２よりも少し高いのは、受光素子３０３には先行シートＳ１および次シートＳ２からの反射光のほか、いずれか一方もしくは双方のシートを透過して集光反射体３０２で反射した光が、再びシートを透過して（以下、「シート透過光」という。）、微少なりとも受光素子３０３に入射するからである。このシート透過光の光量は、記録シートが薄くなればなるほど多くなる。

一方、受光素子３０４は、集光反射体３０２からの反射光が直接入射しない位置に配されているので、シート透過光は受光せず、先行シートＳ１、次シートＳ２からの反射光のみを受光するため受光素子３０３の受光量よりも少ない。
先行シートＳ１の搬送が進んで、その後端が、位置Ｐ１を抜けて領域Ａから領域Ｂに移行すると（図４で示す先行シートＳ１の位置は、正にその移行の瞬間を示している。）、検出範囲における先行シートＳ１と次シートＳ２の重なり部分が少なくなっていき、受光素子３０３に入射するシート透過光が多くなるので、受光素子３０３の出力ＰＤ１が漸増する。

一方、先行シートＳ１、次シートＳ２の重なりが少なくなって透過光が増えていくと、その部分での反射光は微減するので、受光素子３０４の出力ＰＤ２は、微少ながらも徐々に下降していく。
さらに、先行シートＳ１の搬送が進んで、その後端が、次シートＳ２先端の停止位置Ｐ３を通過して領域Ｃに移ると、両シート間に隙間が発生して、その隙間の距離が徐々に増加していくため、発光素子３０１の光の集光反射体３０２からの直接の反射光（以下、「直接反射光」という。）の量が増加し、受光素子３０３の出力の増加の割合が、領域Ｂの場合よりも大きくなる。

一方、隙間の増大により、シートからの反射光が減少するため、受光素子３０４の出力ＰＤ２の低下の割合は、領域Ｂの場合よりも大きくなる。
次シートＳ２の停止位置Ｐ３は、給紙ごとに異なるため、隙間発生時の受光素子３０３の出力値は大きくばらつくので、本実施の形態では、基本的に出力増加の割合（グラフの傾き）の変化に基づき、隙間ｇの検出を行う。

しかし、図４のグラフＧ１の例を見ても分かるように位置Ｐ１でも受光素子３０３の出力ＰＤ１を示す折れ線Ｅ１が上方にやや傾いており、その傾きも位置Ｐ３における傾きと極端な差がないため、位置Ｐ１の時点で隙間ｇが発生したと誤検出してしまうおそれがある。
これは、受光素子３０３には、集光反射体３０２からの直接反射光のみならず、シートからの乱反射光も入射して、これがノイズとなって隙間発生の検出を難しくしているからである。たとえ、ある紙種のシートについては、特定の傾きを閾値として隙間ｇを検出できたとしても、紙種が異なって、表面の光沢や色などの変化によりシートからの反射光量が異なる場合には、各位置Ｐ１、Ｐ３での傾き量も変化してしまう。

特に、光沢紙においてはシートからの反射光量が多いため、出力ＰＤ１の領域ＢとＣとの傾きの差が益々小さくなり、誤検出が生じやすい。
そこで、本実施の形態では、受光素子３０３の受光量から、シートからの反射光量の影響を排除すべく、受光素子３０３の検出値ＰＤ１から受光素子３０４の検出値ＰＤ２を控除して、ＰＤ１−ＰＤ２の値の変化量により、隙間の発生の有無を検出するようにしている。

図４のグラフＧ２の折れ線Ｅ３は、この検出値の差分（ＰＤ１−ＰＤ２）の変化を示すものである。同グラフに示すように、位置Ｐ３における傾きの変化と、位置Ｐ１における傾き変化との差が大きくなり、誤検出が生じにくい。
このグラフにおける、位置Ｐ１、Ｐ３における傾きの変化は、記録シートからの反射光の影響を排除した量となっているため、もし記録シートの紙種が変わってその反射率が変化しても、ほぼ影響を受けない。

これにより、特定の傾きの閾値を設定して、演算された差分値の（ＰＤ１−ＰＤ２）の増加の傾きと比較することにより、正しい隙間発生の検出を行うことが可能となる。
（４）制御部５０の構成
図５は、制御部５０の主要な構成を示すブロック図である。
同図に示すように、制御部５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５１、通信Ｉ／Ｆ（インターフェース）５２、ＲＡＭ(Random Access Memory)５３、ＲＯＭ(Read Only Memory)５４、およびＥＥＰＲＯＭ（登録商標）などの不揮発性メモリ５５を備える。

ＣＰＵ５１は、複写機１への電源投入時などにおいて、ＲＯＭ５４から、制御プログラムを読み出し、ＲＡＭ５３を作業用記憶領域として、当該制御プログラムを実行する。
また、ＣＰＵ５１は、通信Ｉ／Ｆ５２により、ＬＡＮなどの通信ネットワークを介して他の端末からプリントジョブを受け付ける。
不揮発性メモリ５５には、主にメンテナンスのためのプリント枚数の累積値やその他の履歴、あるいはログインする際のパスワードなどが記憶される。

ＣＰＵ５１は、イメージリーダー部Ａにおける原稿搬送部１１、スキャナー部１０を制御して、原稿画像を読取って画像データを生成すると共に、当該読み取った画像データ、もしくは、通信Ｉ／Ｆ５２を介して外部の端末装置から受け付けたプリントジョブのデータに基づき、プリンター部Ｂにおける画像形成部２０、給紙部３０、定着部４０などを制御して、コピー動作やプリント動作を円滑に実行させる。

特に、隙間発生検出部３００における受光素子３０３、３０４の差分が差分演算回路５６で演算されてＣＰＵ５１に入力されており、ＣＰＵ５１は当該差分値に基づいて、先行シートＳ１後端と次シートＳ２先端との隙間を検出すると共に、縦搬送センサー２０１、タイミングセンサー２０２の出力に基づき給紙部３０における記録シートの給紙動作を制御する。

（５）給紙搬送制御の内容
次に、制御部５０で実行される給紙部３０における記録シートの給紙搬送制御の内容について説明する。なお、ここでの「給紙搬送制御」は、記録シートを給紙カセット３１から繰り出して、レジストローラー対３８方向に搬送するまで制御を意味しており、レジストローラー対３８におけるスキュー補正やタイミング制御などの内容は省略している。

図６は、当該給紙搬送制御の内容を示すフローチャートである。このフローチャートは、複写機１全体の動作を制御するメインフローチャート（不図示）のサブルーチンとして実行される。
まず、給紙を開始すべきタイミングであるか否かを判断する（ステップＳ１１）。このタイミングは、画像形成部２０における画像形成動作の進行と関連して制御部５０で決定される。

給紙開始のタイミングであれば、給紙部３０における縦搬送部の駆動を開始すると共に、縦搬送センサー２０１、隙間発生検出部３００における発光素子３０１、受光素子３０３、３０４をＯＮにする（ステップＳ１２）。
そして、繰出し部（ピックアップローラー３４、給送ローラー３５）の駆動を開始し、先行シートＳ１を繰り出す（ステップＳ１３）。

縦搬送センサー２０１で、先行シートＳ１の先端を検出したか否かを判定し（ステップＳ１４）、先端を検出しておれば（ステップＳ１４でＹＥＳ）、先行シートＳ１は、縦搬送ローラー３７のニップ部を通過しており、縦搬送ローラー３７のみの搬送力によって搬送させるべく、繰出し部のピックアップローラー３４および給送ローラー３５の駆動源を停止する（ステップＳ１５）。

上述のようにピックアップローラー３４および給送ローラー３５は、それぞれワンウェイクラッチを介して駆動源に接続されているので、その駆動を停止させても縦搬送ローラー対３７による先行シートＳ１の搬送に伴って従動回転し、シート搬送の妨げにならない。
次に、先行シートＳ１の後端と次シートＳ２の先端との隙間の発生を検出する隙間発生検出処理を実行する（ステップＳ１６）。

既述のように、先行シートＳ１と次シートＳ２の紙間を的確に制御するためは、先行シートＳ１と次シートＳ２が分離されたタイミングを検出する必要があり、このタイミングは、先行シートＳ１の後端と次シートＳ２の先端の間に隙間が発生したことを検出することにより得ることができる。
図７は、上記隙間発生検出処理のサブルーチンの内容を示すフローチャートである。

ＣＰＵ５１は、受光素子３０３と受光素子３０４の出力の差分値（差分演算回路５６の出力：図４参照）を監視しており、その差分値の単位時間当たりの変化量が、所定の閾値以上になったか否かを判定する（ステップＳ１０１）。
受光素子３０３と受光素子３０４の出力の差分値の単位時間当たりの変化量が、所定の閾値以上となった場合には（ステップＳ１０１でＹＥＳ）、隙間検出と判定し（ステップＳ１０２）、そうでない場合には（ステップＳ１０１でＮＯ）、隙間非検出と判定する（ステップＳ１０３）。

そして、図６のフローチャートにリターンし、ステップＳ１７において、上記の判定結果を確認し、隙間が検出されていなければ（ステップＳ１７でＮＯ）、ステップＳ１６を繰り返し実行し、隙間が検出されておれば（ステップＳ１７でＹＥＳ）、次シートＳ２の給紙の要否を判定する（ステップＳ１８）。
次シートＳ２の給紙が必要であれば（ステップＳ１８でＹＥＳ）、所定時間経過後（ステップＳ１９でＹＥＳ）、繰出し部のピックアップローラー３４と給送ローラー３５を駆動して次シートＳ２の給送を開始する（ステップＳ１３）。

例えば、隙間発生検出部３００のシステムにおいて隙間ｇの幅が、ほぼ５ｍｍのとき隙間の発生が検出する精度が確保されるとして、紙間距離を２０ｍｍに制御したい場合には、縦搬送ローラー３７による搬送速度をＶｍｍ／ｓとすると、隙間発生検出後からｔ＝〔（（２０−５）／Ｖ）−α〕秒後に繰出し部のピックアップローラー３４、給送ローラー３５を駆動すればよい（「α」は、ピックアップローラー３４、給送ローラー３５の周速が、０からＶｍｍ／ｓに立ち上がるまでの遅延時間を考慮して決定される時間）。

なお、ステップＳ１８における次シートＳ２の給紙の要否の判定は、例えば、コピー動作のときはイメージリーダー部Ａにおける原稿読取枚数と給紙枚数のカウント値と比較することにより、また、プリント動作のときには受け付けたプリントジョブのヘッダに記載されたページ数と給紙枚数のカウント値と比較することにより容易に実行できる。
ステップＳ１８で、次シートＳ２の給紙が必要でないと判定されれば（ステップＳ１８でＮＯ）、縦搬送センサー２０１、隙間発生検出部３００における発光素子３０１、受光素子３０３、３０４をＯＦＦにすると共に（ステップＳ２０）、先行シートＳ１の搬送終了（排出ローラー３９による先行シートＳ１の排出終了。この判定は、例えば、排出ローラー３９の位置に通紙センサーを設けることにより行える。）を待って（ステップＳ２１でＹＥＳ）、縦搬送部の駆動を停止する（ステップＳ２２）。

そして、メインフローチャートにリターンする。
以上のように、本実施の形態に係る複写機の給紙部３０の構成によれば、隙間発生検出部３００において、発光素子３０１の集光反射体３０２からの反射光の光量から、記録シートからの反射光の光量を控除することにより、確実に隙間の発生を検出することが可能となり、これにより紙間距離を的確に制御して、生産性を向上させることができる。

また、光学素子として集光反射体３０２のみで済むので、省スペース化に資する。また、光学素子を集光反射体３０２のみの１個にすることができるので、従来例に比較して受光素子の数が１個増加しているものの、受光素子は光学素子に比べて単価が極めて低いので、全体として低コストを実現することができるものである。
＜第２の実施の形態＞
第２の実施の形態に係る複写機は、第１の実施の形態と、主に隙間発生検出部の構成および隙間発生検出処理の内容が異なるだけなので、以下では、異なる部分を中心に説明する。

図８は、本実施の形態に係る隙間発生検出部３１０の構成の要部を示す図である。なお、図２と同じ符号を付したものは同じ構成要素を示すため説明を省略する。
同図に示すように、本実施の形態おいては、１個の受光素子３０３に対して２個の発光素子３０１、３０５を設けている。
図２と同様、発光素子３０１の拡散光は、集光反射体３０２に向けて照射され、集光反射体３０２は、入射した光を受光素子３０３の受光面に向けて集光させる。したがって、先行シートＳ１と次シートＳ２間に隙間ｇがあれば、その隙間の大きさに応じて受光素子３０３の受光量が増加する。

一方、発光素子３０５は、発光素子３０１と異なる位置からシート搬送路を通過する記録シートの下側の主面に向けて光（拡散光）を照射している。本実施の形態では、発光素子３０５からの光束のうち発光素子３０５の基板に直交する方向に射出される光束の記録シートにおける正反射光が、受光素子３０３に入射する位置に配置されていることが望ましい。

発光素子３０５も発光素子３０１と同様、所定の拡散角を有する光を発するように設計されている。当該拡散光の拡散角まで、発光素子３０１と同じである必要はないが、発光素子３０１による記録シートの反射光による隙間発生検出の誤検出を、より正確に是正するために発光素子３０５を設けてその記録シートからの反射光量を得ているのであるから、発光素子３０５による記録シートへの照射範囲は、発光素子３０１による記録シートへの照射範囲とできるだけ近い方が望ましい。また、発光素子３０１、３０５の出力も同じであることが望ましい。

なお、発光素子３０５の位置は、発光素子３０１の位置と、シート搬送方向およびシート幅方向の少なくとも一方の方向において異なっていればよい。
集光反射体３０２の反射面は、発光素子３０１の位置から発光された光を受光素子３０３に位置に集光するように光学的に設計されているため、シート搬送路に記録シートがない場合に、発光素子３０１と異なる位置から照射された受光素子３０３の光の集光反射体３０２からの反射光は、受光素子３０３に入射しない。

したがって、発光素子３０５のみを点灯しているとき、受光素子３０３は、記録シートからの反射光を主に受光し（第２の検出部）、発光素子３０１のみを点灯しているときには、受光素子３０３は、記録シートからの反射光および隙間を介して入射する集光反射体３０２からの反射光を受光するので（第１の検出部）、各発光素子３０１、３０５を交互に点灯した場合の受光素子３０３の出力のサンプリング値に基づいて２種類の検出が行えることになる。

図９は、第２の実施の形態における制御部５０の特徴的な部分のみを示す図である。
また、図１０は、発光素子３０１、発光素子３０５の点灯のタイミングと受光素子３０３のサンプリング出力の切換のタイミングを示すタイムチャートである。
ＣＰＵ５１は、所定の周波数のパルス波を光源切換信号として（図１０（１）参照）光源切換部５７に出力する。

光源切換部５７は、ＣＰＵ５１からの光源切換信号の立ち上がり時に、発光素子３０１に電力を供給するように切換え（図１０（２）参照）、源切換信号の立ち下がり時に発光素子３０５に電力を供給するように切り換える（図１０（３）参照）。
一般的に、ＬＥＤの応答性は、立ち上がり応答時間、立ち下がり応答時間ともに５０〜１００ｎＳｅｃ程度であり、また、フォトダイオードの応答速度も２００ｎＳｅｃ程度なので、本実施の形態では、少し余裕を見て光源切換信号の周期ｔ０を１ｍＳｅｃに設定している。

光源切換信号は、サンプリング切換部５８にも与えられており、サンプリング切換部５８は、光源切換信号の立ち上がりから所定時間ｔ１経過後（立ち上がり応答時間をｔｕとした場合、ｔｕ＜ｔ１＜ｔ０／２）に受光素子３０３の出力値をサンプリング（図１０（４）参照）してサンプリング値ＳａとしてＣＰＵ５１に出力し、光源切換信号の立ち下がりから所定時間ｔ２経過後（ｔｕ＜ｔ２＜Ｔ／２）に受光素子３０３の出力値をサンプリング（図１０（５）参照）してこれを出力値ＳｂとしてＣＰＵ５１に出力する。

図１１のＧ３は、上記サンプリング処理で得られた出力値Ｓａ、Ｓｂの変化を、給紙部３０の繰出し部における先行シートＳ１、次シートＳ２の位置と対応させて示すグラフである。
折れ線Ｆ１、Ｆ２は、それぞれ第１の実施の形態の図３における折れ線Ｅ１、Ｅ２に対応している。

したがって、本実施の形態における隙間発生検出処理においても、第１の実施の形態同様、折れ線Ｆ１とＦ２の差分を取って、その単位時間当たりの変化量（傾き）が所定の閾値以上となったときに隙間を検出したと判定するようにしてもよいが、ここでは、分離位置Ｐ３で折れ線Ｆ１の傾き量が増加し、同時に折れ線Ｆ２の傾き量が減少している点に着目して隙間発生検出処理を実行している。

図１２は、本実施の形態における隙間発生検出処理のサブルーチンの内容を示すフローチャートである。
まず、光源切換信号を光源切換部５７に送って、発光素子３０１、３０５を交互に点灯させる（ステップＳ２０１）。
上記点灯の切換えに合わせてサンプリング切換部５８により受光素子３０３のサンプリング結果の出力先を切換える（ステップＳ２０２）。

ＣＰＵ５１は、このサンプリング値を発光素子３０１点灯時（サンプリング値Ｓａ）、発光素子３０５点灯時（サンプリング値Ｓｂ）として、それぞれＲＡＭ５３もしくは不揮発性メモリ５５に記憶していき、まず、発光素子３０１点灯時のサンプリング値Ｓａが所定の割合Ｋａ以上で増加したか否かを判定する（ステップＳ２０３）。
サンプリング値Ｓａが所定の割合Ｋａ以上で増加しておれば（ステップＳ２０３でＹＥＳ）、次に、発光素子３０５点灯時のサンプリング値Ｓｂが所定の割合Ｋｂ以下で減少しているか否かを判定する（ステップＳ２０４）。

ステップＳ２０４において、サンプリング値Ｓｂが所定の割合Ｋｂ以下で減少したと判定された場合には、隙間が検出されたものとし（ステップＳ２０５）、ステップＳ２０３、Ｓ２０４のいずれかにおいて、ＮＯと判定された場合には、隙間が検出されなかったものとする（ステップＳ２０６）。
そして、図６のフローチャートにリターンする。

このように、本実施の形態では、１個の受光素子３０３の、光源の異なる２種類の検出結果Ｓａ、Ｓｂを参照して、双方が所定の条件を満たしたときに隙間が発生したと認定することにより、隙間発生の検出の精度が向上し、生産性の高い給紙制御が可能となる。
なお、割合Ｋａ、Ｋｂは、記録シートＳの種類（表面平滑性、表面色）により異なる場合があるので、記録シートＳの種類それぞれ対応した割合Ｋａ、Ｋｂを設定し、操作パネル６０を介してユーザーによる記録シートＳの種類情報を受け付け、受け付けた種類情報に応じた割合Ｋａ、Ｋｂを適用するようにしてもよい。

＜第３の実施の形態＞
第３の実施の形態に係る複写機は、第１、第２の実施の形態と、主に隙間発生検出部の構成が異なるだけなので、以下では、異なる部分を中心に説明する。
図１３（ａ）は、本実施の形態における隙間発生検出部３２０の構成の要部を示す図である。本図でも図２と同じ符号を付したものは同じ構成要素を示すため、詳しい説明を省略する。

本実施の形態における隙間発生検出部３２０は、１個の発光素子３０１と１個の受光素子３０３および集光反射体３０２から構成される。
記録シートが搬送路にない部分において、発光素子３０１から集光反射体３０２の反射面３０２ａに入射した拡散光は、集光反射体３０２で反射されて、受光素子３０３の受光面に集光される。そして、拡散光のうち集光反射体３０２の反射面３０２ａの上流側端部および下流側端部に入射する光線は、それぞれ搬送路上の位置Ｐ１、Ｐ２を通過するように、発光素子３０１、受光素子３０３、集光反射体３０２の位置関係を成立させるのは、第１の実施の形態と同じである。しかし、本実施の形態では、受光素子３０３を発光素子３０１よりも下流側に配すると共に、隙間検出部３２０全体をシート搬送路のシート搬送面に対してやや傾けており、これにより発光素子３０１からの光の、記録シートからの正反射光が、受光素子３０３の受光面に入射しないように構成している。

図１３（ｂ）は、シート搬送路を搬送される記録シートＳに対する隙間発生検出部３２０の位置関係を示す要部拡大図である。
発光素子３０１の拡散光の記録シートＳからの正反射光のうち、一番受光素子３０３に入射しやすいのは、最も下流側を通過する光束Ｌ１１が記録シートＳの裏面の位置Ｐ４で反射する光束Ｌ１２であるが（一点鎖線Ｌｈは、位置Ｐ４における記録シートＳ裏面の法線を示す。）、図１３（ｂ）に示すように本実施の形態では、これが受光素子３０３の受光面に入射しないように、隙間検出部３２０全体をシート搬送路Ｔ１に対して傾けているため、受光素子３０３に全拡散光の記録シートＳの裏面で正反射光が入射することがない。

記録シートからの反射光には乱反射光も含まれるので、本構成によって反射光全部について受光素子３０３への入射を阻止することまでは難しいが、乱反射光よりも光強度が大きいと考えられる正反射光の受光素子３０３への入射については阻止できているので、隙間発生検出処理における記録シートからの反射光の弊害を、ある程度確実に除去することができ、隙間発生検出の信頼性の向上に貢献する。

図１４のグラフＧ４は、本実施の形態における受光素子３０３の出力の変化を繰出し部における記録シートの位置に対応させて示す図である。
同図の折れ線Ｈ１は、受光素子３０３の出力変化を示しており、第１実施の形態における図３の折れ線Ｅ１や、第２実施の形態の図１０における折れ線Ｆ１と比較しても分かるように記録シートからの反射光の入射量が少ないため、領域Ａ、Ｂにおける出力値は低く、隙間が発生した以降の領域Ｃについては、増加する隙間を介して集光反射体３０２からの反射光の受光量が比較的大きな勾配で増加しているため、隙間発生の検出が容易となる。

なお、本実施の形態において、発光素子３０１の光の、記録シートからの乱反射の受光素子３０３への入射量を低減する構成（乱反射光入射低減手段）をさらに設けてもよい。
図１５は、この場合の構成の一例を示す概略図である。
同図に示すように、発光素子３０１の発光方向前面に第１偏光フィルター３２１を配すると共に、受光素子３０３の受光面の前面に、第２偏光フィルター３２２を配する。

第１、２偏光フィルター３２１、３２２は、それぞれ直線偏光板からなり、不図示のホルダーを介して上記の位置に保持される。
発光素子３０１からの光は第１偏光フィルター３２１を通過することにより、直線偏光光に変換される。この直線偏光光は、鏡面において正反射（鏡面反射）すると、そのほとんどが直線偏光のまま反射されるが、記録シートなどの粗面での反射光は、乱反射（拡散反射）して、様々な方向へ偏光した反射光が混ざり合って非偏光光になってしまう。

したがって、第２偏光フィルター３２２の偏光軸を集光反射体３０２で反射された直線偏光光の偏光軸に合わせて受光素子３０３の前面に設置することにより、記録シートからの乱反射光の入射を阻止すると共に、集光反射体３０２からの正反射光を透過させることができるため、より正確な隙間発生検出処理を可能にするものである。
＜変形例＞
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明が上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例が考えられる。

（１）発光素子と受光素子の位置関係は、上記実施の形態で示したものに限られない。 例えば、第１の実施の形態において、図１６（ａ）に示すように、反射面３０２ａが半径Ｒの円筒面の一部をなすような形状とし、当該円筒の中心軸上に発光素子３０１の発光点が位置するように配置する。
図１６（ｂ）は、図１６のＹ−Ｙ線矢視断面の概略を示しており、発光素子３０１から射出された光は、集光反射体３０２の反射面３０２ａに斜めに入射する。受光素子３０３は、その受光面が、反射面３０２ａを含む円筒の中心軸上であって発光素子３０１の光の集光反射体３０２からの正反射光Ｌ２１が入射する位置に配される。

一方、受光素子３０４は、発光素子３０１からの射出光のうちシート搬送路Ｔ１を通過する記録シートＳ裏面での反射光Ｌ２３は受光するが、発光素子３０１からの射出光のうち集光反射体３０２での正反射光Ｌ２２が入射しない位置に配される。
なお、設計上、許されるのであれば、集光反射体３０２をシート搬送路Ｔ１より下方に配置し、発光素子３０１、受光素子３０３、３０４がシート搬送路Ｔ１より上方に配置するようにしても差し支えない。

また、シート搬送方向に所定の検出範囲さえ確保できれば、受光素子３０３の長手方向がシート搬送方向と必ずしも一致する必要もない。
（２）上記第１の実施の形態では、１個の光源（発光素子３０１）に対して、集光反射体３０２からの正反射光の入射位置に受光素子３０３を設置すると共に（以下、「第１の検出部」という。）、発光素子３０１の光のうち、集光反射体３０２の正反射光が入射せず、かつ、給送部におけるシート搬送路中の記録シートからの反射光を受光する位置に受光素子３０４を設置した（以下、「第２の検出部」という。）。

このように１個の発光素子３０１を２つの検出部の光源として兼用することにより、低コスト化に資することはいうまでもないが、発光素子自体、集光板などの光学素子に比べて非常に安価で、サイズもほとんど場所を取らないので、場合によっては、第１と第２の検出部にそれぞれ専用の発光素子を設けるようにしても構わない。
このように第１と第２の検出部で、個別に発光素子と受光素子を設けた場合には、第２の実施の形態と同様に、互いに相手方の発光素子から照射光の影響を受けないように交互に点灯して、対応する発光素子の点灯に合わせて受光素子のサンプリングのタイミングを切換えるようにしてもよい。

また、２つの発光素子の点灯やサンプリングのタイミングを切換えないで、第１の検出部と第２の検出部でそれぞれ異なる波長域の検出光を用いるようにしてもよい。例えば、第１の検出部の発光素子の発光面と受光素子の受光面の適当な位置に第１の波長域の光線を透過する光学フィルターを配置し、第２の検出部の発光素子の発光面と受光素子の受光面に第１の波長域と重畳しない第２の波長域の光線を透過する光学フィルターを配置することによって、相互に他の検出部の光線の影響を排除して、より正確な隙間発生検出処理が可能となる。

（３）また、第１の実施の形態では、受光素子３０３の検出値ＰＤ１と受光素子３０４の検出値ＰＤ２の差分を求めることにより、発光素子３０１の記録シートからの反射光の影響を排するようにした。このような観点から、受光素子３０３、３０４における記録シートからの反射光の受光量ができるだけ等しくなるように構成すれば、より隙間発生検出の精度が向上すると考えられる。

そのため、受光素子３０３、３０４は、できるだけ搬送路中の記録シートから同じ距離であって、シート搬送方向における位置が同じになるようにするのが望ましい。
あるいは、受光素子３０４の検出値ＰＤ２に所定の補正係数を乗じてから、受光素子３０３の検出値ＰＤ１との差分を得るようにしてもよい。例えば、記録シートが、隙間発生検出部３００の検出範囲内のシート搬送路を全部遮蔽しているときにおける、各受光素子３０３、３０４の記録シートからの反射光の受光量の比（ｋ：１）を予め求めておいて、受光素子３０４の検出値ＰＤ２にｋを乗じて補正してから、受光素子３０３の検出値ＰＤ１との差分を取るようにしても構わない。

（４）上記実施の形態では、隙間発生検出部による隙間発生の検出範囲は、例えば、図３に示すようにシート搬送路におけるピックアップローラー３４直後の位置Ｐ１から給送ローラー３５と捌きローラー３６間の捌きニップＮの直後のＰ２までとしたが、検出範囲は、これに限られず、およそ、連れ送りされたシートが分離されて隙間が発生する蓋然性がある所定区間を検出範囲とすればよい。

（５）上記実施の形態においては、本発明に係るシート搬送装置をタンデム型のカラー複写機の給紙部に適用した例として説明したが、シート搬送が実施される画像形成装置であればよく、ファクシミリ装置やプリンター専用機等にも適用でき、また、カラーやモノクロの画像形成装置であるかを問わない。
また、第１の実施の形態で説明したように、原稿搬送部１１における繰出し部も給紙部３０と同様な構成を有しているので、本発明に係るシート搬送装置を原稿読取装置（イメージリーダー）における原稿搬送装置に適用しても構わない。

要するにシートを連れ送りする可能性のあるシート搬送装置を備えた装置に適用可能である。
また、上記各実施の形態及び変形例の内容を可能な限り組み合わせても構わない。

本発明は、シートを連れ送りする可能性のあるシート搬送装置において、低コストでありながらシート間の隙間を的確に検出して、シート搬送の生産性を向上させるための技術として好適である。

１ 複写機
１０ スキャナー部
１１ 原稿搬送部
２０ 画像形成部
３０ 給紙部
３１ 給紙カセット
３４ ピックアップローラー
３５ 給送ローラー
３６ 捌きローラー
３７ 縦搬送ローラー対
３８ レジストローラー対
３００、３１０、３２０ 隙間発生検出部
３０１、３０５ 発光素子
３０２ 集光反射体
３０２ａ 反射面
３０３、３０４ 受光素子
４０ 定着部
５０ 制御部
５６ 差分演算回路
５７ 光源切換部
５８ サンプリング切換部
６０ 操作パネル
Ｓ１ 先行シート
Ｓ２ 次シート

Claims (12)

1. シート束からシートを順次繰り出して連続して搬送するシート搬送装置であって、
   シートをシート搬送路に沿って搬送する搬送手段と、
   シート搬送路における所定区間において、先行して搬送されるシートの後端と当該先行するシートの繰り出し時に連れ送りされた次シートの先端との間に隙間が生じたか否かを検出する隙間発生検出手段と、
   前記隙間発生検出手段の検出結果に基づき、前記搬送手段による次シートの搬送開始のタイミングを制御する制御手段と、を備え、
   前記隙間発生検出手段は、
   シート搬送路におけるシート搬送面に対して第１の側に配され、少なくともシート搬送路に沿った方向に拡散する拡散光を発する第１の発光素子と、前記シート搬送面に対して前記第１の側と同じ側に配された第１の受光素子と、シート搬送面に対して前記第１の側と反対側の第２の側に配され、前記シート搬送路の前記所定区間に対応する位置を通過する前記第１の発光素子からの光を反射して、前記第１の受光素子に向けて集光させる集光反射体とを有する第１の検出手段と、
   第２の発光素子と、第２の発光素子からの光の、前記所定区間を通過するシートによる反射光を検出する位置に配された第２の受光素子とを有する第２の検出手段とを備え、
   前記第１と第２の検出手段の出力に基づき、前記隙間の発生を検出する
   ことを特徴とするシート搬送装置。
2. 前記第１の発光素子は、前記第２の発光素子と兼用されており、前記第２の受光素子は、前記第１の発光素子からの光のうち前記集光反射体で反射された正反射光が入射しない位置に配されていること
   を特徴とする請求項１に記載のシート搬送装置。
3. 前記第１の受光素子と第２の受光素子は、シート搬送方向および搬送されるシートの幅方向の少なくとも一方の方向において、異なる位置に配置されていること
   を特徴とする請求項２に記載のシート搬送装置。
4. 前記第１の受光素子は、前記第２の受光素子と兼用されており、
   前記第１と第２の発光素子の点灯を切り換える点灯切換手段と、
   前記第１の受光素子の出力値を、前記対応する発光素子の点灯に合わせて、第１と第２の検出手段の出力として切換える出力切換手段と
   を備えることを特徴とする請求項１に記載のシート搬送装置。
5. 前記第１の発光素子と第２の発光素子は、シート搬送方向および搬送されるシートの幅方向の少なくとも一方の方向において、異なる位置に配置されている
   ことを特徴とする請求項４に記載のシート搬送装置。
6. 前記隙間発生検出手段は、
   前記第１の検出手段により検出された受光量から、前記第２の検出手段により検出された受光量の差分を求める差分演算部を備え、
   前記差分演算部の出力に基づき、前記隙間の発生の有無を検出すること
   を特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のシート搬送装置。
7. 前記隙間発生検出手段は、前記第１の検出手段により検出された受光量の増加の割合と、第２の検出手段により検出された受光量の低下の割合とに基づき、前記隙間の発生の有無を検出する
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のシート搬送装置。
8. シート束からシートを順次繰り出して連続して搬送するシート搬送装置であって、
   シートをシート搬送路に沿って搬送する搬送手段と、
   シート搬送路における所定区間において、先行して搬送されるシートの後端と当該先行するシートの繰出し時に連れ送りされた次シートの先端との間に隙間が生じたか否かを検出する隙間発生検出手段と、
   前記隙間発生検出手段の検出結果に基づき、次シートの搬送開始のタイミングを制御する制御手段と、を備え、
   前記隙間発生検出手段は、
   シート搬送路におけるシート搬送面に対して第１の側に配され、少なくともシート搬送路に沿った方向に拡散する拡散光を発する発光素子と、
   前記シート搬送面に対して前記第１の側と同じ側に配された受光素子と、
   シート搬送面に対して前記第１の側と反対側の第２の側に配され、前記シート搬送路の前記所定区間に対応する位置を通過する前記発光素子からの光を反射して、前記受光素子に向けて集光させる集光反射体と
   を有し、
   前記発光素子、受光素子、集光反射体の組と、前記シート搬送路との相対的位置関係が、前記発光素子から射出された光の、前記所定区間のシート搬送路を通過するシートによる正反射光が、前記受光素子に入射しないように設定されている
   ことを特徴とするシート搬送装置。
9. 前記隙間発生検出手段は、
   集光反射体からの正反射光を受光素子に入射させると共に、シートからの乱反射光の受光素子への入射を低減させる乱反射光入射低減手段を備える
   ことを特徴とする請求項８に記載のシート搬送装置。
10. 前記乱反射入射低減手段は、直線偏光板で構成されていることを特徴とする請求項９に記載のシート搬送装置。
11. 請求項１から１０までのいずれかに記載のシート搬送装置を原稿の搬送装置として備えていることを特徴とする原稿読取装置。
12. 請求項１から１０までのいずれかに記載のシート搬送装置を、記録シートの搬送装置として備えることを特徴とする画像形成装置。

Images