本发明涉及对搬送纸张的纸张搬送路径中的残留纸的有无进行判定的残留纸判定装置。进而，也将具备残留纸判定装置的图像形成装置作为对象。
背景技术
在图像形成装置等进行纸张的搬送动作的设备中，存在由于某种原因而纸张的搬送停止的情况。在该情况下，消除搬送停止的原因之后重新开始搬送。不过，存在即使在成为搬送停止的原因的部位以外的部位处纸张仍残留在搬送路径的途中的情况。在该情况下，如果直接重新开始纸张的搬送，则搬送再次停止。因此，必须去除这样的残留纸。
为此，以往提出了各种检测残留纸的存在的技术。专利文献1记载的技术也是其中之一。在该文献的技术中，使静电电容传感器和金属靶隔着纸张的搬送路径相对置地配置。另外，通过将静电电容传感器的输出值与预定的阈值进行比较，判定纸张是否为1张。由此，能够检测纸张的重复搬送。还考虑在搬送路径内的纸张的残留的检测中使用该技术。
现有技术文献
专利文献1：日本特开2007-297192号公报
技术实现要素：
然而，在上述现有技术中存在如下问题。静电电容传感器的输出值并非仅由搬送路径中的纸张的重复张数确定。其原因为，在搬送纸张的搬送路径内必然存在纸张所引起的纸粉以外的粉尘。该粉尘也影响到搬送路径的静电电容。另外，搬送路径内的粉尘的量并非一成不变。因此，基于该文献的技术的纸张的重复张数的判定因粉尘的存在而是不准确的。因此，不用说重复搬送的检测，就连到底在搬送路径内是否存在纸张的判定也是不可靠的。
本发明是为了解决上述现有技术存在的问题而完成的。即，其课题在于提供一种不受纸张搬送路径内的粉尘的积蓄量的影响而能够可靠地判定有无残留纸的残留纸判定装置以及具备该残留纸判定装置的图像形成装置。
本发明的一个方案中的残留纸判定装置是对搬送纸张的纸张搬送路径中的残留纸的有无进行判定的装置，具有：静电电容传感器，检测纸张搬送路径的静电电容；以及残留纸判定部，根据静电电容传感器的检测值判定残留纸的有无，残留纸判定部具有：基本水平设定部，根据在纸张搬送路径中未存在纸张时的静电电容传感器的输出值来设定基本水平；以及阈值设定部，通过对基本水平追加预先确定的既定值来设定判定阈值，残留纸判定装置对比静电电容传感器的检测值和最新的判定阈值，利用它们的大小关系的趋向来进行判定。
在上述方案中的残留纸判定装置中，首先设定关于静电电容的基本水平。基本水平是在纸张搬送路径中未存在纸张时的静电电容传感器的输出值的水平。这是反映了纸张搬送路径中的粉尘的滞留量的水平。然后，通过对该基本水平追加既定值来设定判定阈值。静电电容由于加法性高，所以无论粉尘的滞留量是多少，都肯定有基于有无残留纸的静电电容的差。因此，能够通过静电电容传感器的检测值和最新的判定阈值的大小关系的趋向，判定静电电容传感器的检测位置(纸张搬送路径)处的残留纸的有无。即，如果检测值大于判定阈值，则能够判定为有残留纸，如果判定阈值大于检测值，则能够判定为无残留纸。
在上述方案的残留纸判定装置中，进而期望残留纸判定部中的既定值是以在设想通过纸张搬送路径的纸张中克重最少的纸张类型的纸张为基准而确定的。其原因为，由此，不限于克重最小的纸张，即使在比其克重大的纸张为残留纸的情况下也能够可靠地进行判定。
在上述任意一个方案的残留纸判定装置中，还期望残留纸判定部将纸张搬送路径的纸张搬送停止时的静电电容传感器的检测值用于与最新的判定阈值的对比。在由于某种原因而纸张搬送停止时，有可能纸张残留于纸张搬送路径。因此，通过将停止时的静电电容传感器的检测值与最新的判定阈值进行对比，能够判定停止后的残留纸的有无。
在上述任意一个方案的残留纸判定装置中，还期望静电电容传感器配置于纸张搬送路径的至少单面侧的导引板。其原因为，通过静电电容传感器的这样的配置，纸张搬送路径的内部成为静电电容传感器的检测对象区域。此外，也可以对纸张搬送路径的至少两面的导引板分别配置金属部件而作为静电电容传感器。
本发明的另一方案的图像形成装置具有：图像形成部，将图像形成于纸张；以及纸张搬送路径，为了图像形成部中的图像形成而搬送纸张，该图像形成装置在纸张搬送路径中具备上述任意一个方案的残留纸判定装置。由此，检测用于图像形成装置中的图像形成的纸张的、停止时的残留的有无。
在上述方案的图像形成装置中，期望残留纸判定部在非图像形成动作时进行基本水平的设定。在图像形成动作时，有可能从图像形成部发出各种电噪声。因而优选未附加有这样的噪声时的静电电容传感器的检测值以用于判定阈值的设定。
根据本结构，提供不受纸张搬送路径内的粉尘的积蓄量的影响而能够可靠地判定有无残留纸的残留纸判定装置以及具备该残留纸判定装置的图像形成装置。
附图说明
图1是示出实施方式的图像形成装置的概略结构的剖面图。
图2是示出实施方式的图像形成装置的控制系统的结构的框图。
图3是示出配置有静电电容传感器的状况的剖面图。
图4是示出配置有静电电容传感器的状况的俯视图。
图5是示出静电电容传感器的检测电路的概略结构的框图。
图6是示出片材通过过程中以及其前后的静电电容检测的输出值的变化的例子的图表。
图7是说明残留纸的判定阈值的设定的图表。
图8是说明(比较例)使用光学型传感器的情况下的判定阈值的设定的图表。
图9是示出基于片材的有无的传感器输出的差别和片材的克重的关系的图表。
图10是示出基于对最小的克重的片材确定的既定值的判定阈值的设定的图表。
图11是示出判定阈值的设定以及残留纸的判定的处理步骤的流程图。
(符号说明)
1：图像形成装置；2：主体部；3：修整器部；4：图像形成部；5：供纸部；9：供纸搬送路径；10：反转搬送路径；11：排纸搬送路径；12：原稿搬送路径；13：引擎控制器(残留纸判定部)；16：静电电容传感器；23：导引板；24：导引板；25：检测电路。
具体实施方式
以下，参照附图，详细说明对本发明进行了具体化的实施方式。本方式是对图1所示的图像形成装置1应用本发明的方式。图1的图像形成装置1具有主体部2和修整器部3。主体部2是进行向印刷纸张的图像形成的部分。修整器部3是对在主体部2中接受过图像形成的印刷纸张实施后续处理的部分。
简单地说明主体部2。在主体部2中内置有图像形成部4。图像形成部4是形成调色剂像并使该调色剂像承载于印刷纸张的部分。在主体部2中的比图像形成部4靠下方的部位，设置有供纸部5。另外，在主体部2中的供纸部5的侧方，安装有外设大容量盒6。供纸部5以及外设大容量盒6都是收纳向图像形成部4供给的印刷纸张的部件。另外，在主体部2中的图像形成部4的上方的部位，配置有扫描仪部7。扫描仪部7是读取原稿的图像而获取用于图像形成部4中的图像形成的图像数据的部分。
简单地说明修整器部3。作为修整器部3中的后续处理功能，有堆叠/整理、折纸、订钉、打孔等各种功能。在修整器部3内，在任意处配置有实施这些功能的各种设备。另外，在修整器部3的外表面，设置有多个排纸托盘8。
在上述那样由主体部2和修整器部3构成的图像形成装置1的内部，设置有搬送印刷纸张的供纸搬送路径9、反转搬送路径10、排纸搬送路径11。供纸搬送路径9是对从供纸部5、外设大容量盒6向图像形成部4供给的印刷纸张进行搬送的路径。反转搬送路径10是在双面印刷的情况下从图像形成部4的下游侧向上两侧将印刷纸张翻转而搬送的路径。排纸搬送路径11是从图像形成部4向修整器部3的排纸托盘8搬送图像形成完成的印刷纸张的路径。在排纸搬送路径11中的搬送的途中，进行上述各种后续处理功能。进而，在扫描仪部7，设置有搬送原稿的原稿搬送路径12。
图2的框图示出图像形成装置1的控制系统的结构。图2的控制系统是以引擎控制器13为中心而构成的。引擎控制器13是管控图像形成装置1的主体部2的各部分的机械驱动、电力供给的控制部。后述的残留纸的判定也通过引擎控制器13来进行。
对引擎控制器13经由各马达驱动电路14连接有各马达15。各马达15是用于驱动主体部2内的各部分的辊类装置的驱动源。对引擎控制器13还连接有各静电电容传感器16和路径切换螺线管17。各静电电容传感器16是配置于供纸搬送路径9、反转搬送路径10、排纸搬送路径11、原稿搬送路径12的任意处并检测有无印刷纸张或者原稿的滞留的传感器。路径切换螺线管17是对使图像形成后的印刷纸张向反转搬送路径10和排纸搬送路径11中的某一个行进进行切换的切换装置。
另外，引擎控制器13与mfp控制器18连接。mfp控制器18是对与图像形成有关的图像数据及其余的数据进行处理的控制部。对mfp控制器18连接有操作面板19、扫描仪部7、图像处理装置20。图像处理装置20关于图像数据进行储存、颜色空间变换、校正处理等。
进而，对引擎控制器13经由各马达驱动电路21连接有各马达22。各马达驱动电路21以及各马达22设置于修整器部3。即，各马达22是用于驱动修整器部3内的各部分的辊类装置的驱动源。
接下来，说明静电电容传感器16。如图3的剖面图所示，静电电容传感器16是安装于隔开供纸搬送路径9、反转搬送路径10、排纸搬送路径11或者原稿搬送路径12的两面的导引板23、24中的一方的金属板。在图4的俯视图中对其观察时，静电电容传感器16相对搬送路径(9、10、11、12)的整个宽度而大致位于中央。此外，在图3中，也可以在导引板23、24的另一方配置如专利文献1的图1中“14”所表示的对置金属板。
如图5所示，在引擎控制器13设置有用于进行利用静电电容传感器16的残留纸的检测的检测电路25。在检测电路25，设置有开关26、电容器27、电流-频率变换器28、计数器29、cpu30。利用从计数器29发出的脉冲信号来操作开关26。电容器27构成了低通滤波器，将在开关26中流过的电流中的包含直流的低频分量输入到电流-频率变换器28。电流-频率变换器28输出与所输入的电流值对应的频率信号。由计数器29对该频率信号进行计数，由cpu30监视计数值的变动。另外，由cpu30管理计数器29中的各寄存器的设定值。
在此，开关26的接通断开被切换时的静电电容传感器16的电位的追踪性被静电电容传感器16的静电电容左右。具体而言，被图3、图4中用虚线表示的区域f内的物质的介电常数左右。因此，静电电容传感器16的静电电容根据在区域f内是否存在印刷纸张而大相径庭。因此，计数器29的计数值为搬送路径(9、10、11、12)中的印刷纸张的有无的指标信号。
其中，左右静电电容传感器16的静电电容的因素不仅是印刷纸张的有无。在搬送路径(9、10、11、12)内，有可能还存在在[发明内容]的项目中叙述的粉尘，其多寡也会左右静电电容传感器16的静电电容。例如，图6是使片材通过搬送路径(9、10、11、12)时的静电电容传感器16的输出值的经时变化的例子。观察图6可知，在片材通过过程中，与其前后相比，输出值显著变高。这当然是在区域f内存在片材所带来的效应。但是，片材通过的前后的期间中的输出值并不是固定的，在图6中一点一点地上升。可以说这表示在图6的测量时区域f内的粉尘的存在量处于渐增趋势。
尽管如此，如果是图6的程度，则粉尘的存在所引起的输出值的上升些少于片材的存在所引起的输出值的上升。因此，如果仅观察图6，则可以认为通过在比片材通过过程中的输出值水平靠下的附近设定判定阈值，就足以进行残留纸的存在的判定。然而，搬送路径(9、10、11、12)内的粉尘的存在量还有时变得更多。还可能有仅由于粉尘的影响而达到图6中的判定阈值的水平的情况。在该情况下，虽然不存在残留纸但会被判定为存在残留纸。
因此，在本方式的图像形成装置1中，如图7所示那样设定实际的判定阈值。首先，根据片材未通过搬送路径(9、10、11、12)时的静电电容传感器16的输出值来设定基本水平(图7中的(1))。基本水平反映了在该时间点在搬送路径(9、10、11、12)内存在的粉尘的量。图7中示出了粉尘的量比较少的情况下的基本水平a和粉尘的量比较多的情况下的基本水平b这2个水准的基本水平。
此外，如从图6可知，静电电容传感器16的实际的输出值存在随着时间而抖动某种程度的趋势。因此，最好并非将在某个时间点的静电电容传感器16的输出值直接设定为基本水平，而是对某种程度的时间中的静电电容传感器16的输出值进行平均而设定为基本水平。进而，最好始终监视静电电容传感器16的输出值，以适当的频度更新基本水平。其原因为，搬送路径(9、10、11、12)内的粉尘的量总是发生变动。
接下来，根据设定的基本水平，设定判定阈值(图7中的(2))。通过对当前设定的基本水平相加既定值d来进行判定阈值的设定。既定值d是不受粉尘的量的多寡影响的值。因此，分别对低的基本水平a确定低的判定阈值a，对高的基本水平b确定高的判定阈值b。在以适当的频度更新基本水平的情况下，判定阈值也以适当的频度被更新。即，在基本水平从a变动为b的情况下(e)，判定阈值也从a变动为b(e)。
既定值d被设定为稍小于根据在搬送路径(9、10、11、12)中有无存在片材而产生的静电电容传感器16的输出值的差的程度。因此，不论是图7中的(a)的状况还是(b)的状况，在搬送路径(9、10、11、12)中存在片材的情况下的静电电容传感器16的输出值(设想值a、设想值b)都是比设定的判定阈值a、判定阈值b稍高的值。
因此，在图像形成装置1的工作中由于某种原因而动作停止的情况下，能够利用该停止的状态下的静电电容传感器16的输出值来判定在针对该静电电容传感器16的区域f内是否残留有片材。即，如果输出值比在该时间点设定的判定阈值高，则能够判定为有残留纸。如果输出值比在该时间点的判定阈值低，则能够判定为无残留纸。该判定不受粉尘的量的影响。其原因为，如上所述判定阈值被设定为与粉尘的多寡对应的值。此外，在图7中，“有残留纸张”的期间的长度在a和b中不同，这仅仅是为了使图形分离，没有其它含义。
在本方式中能够实现这样进行不受粉尘的量的影响的判定的原因在于，静电电容传感器16的输出值具有高的加法性。如果假设使用光学型传感器来代替静电电容传感器16，则不会如此。通过图8对此进行说明。图8示出了使用反射型的光学型传感器的情况下的各种状况中的输出值。对于图8中的基本水平a、基本水平b而言，它们与图7中的同名的基本水平没有大的差别。是粉尘的量少的情况下和粉尘的量多的情况下的基于粉尘的传感器输出值。
然而，无论粉尘的量是多少，有残留纸的情况下的传感器输出值的上限值都是固定的。其原因为，光被残留纸在整个面所反射的情况下的输出值是存在上限的，不可能有比其高的输出值。在图8中，用“g”表示传感器输出值可取的范围。即，光学型传感器的输出值的加法性低。因此，与基本水平a、基本水平b对应的判定阈值a、判定阈值b为相同的值。即，在图7中既定值d是固定的，但在图8中基本水平和判定阈值的差别为d1、d2而并不是固定的。换言之，即使在基本水平中有变动e，该变动e也不会反映到判定阈值。
因此，粉尘的量越增加，基本水平和判定阈值的差越缩小，误判定的概率越上升。在基本水平成为迫近判定阈值的程度时，几乎不可能进行判定。此外，即使在使用透射型的光学型传感器的情况下，虽然图8的纵轴上下颠倒但情形相同。相对于此，在本方式中由于使用输出值的加法性高的静电电容传感器16，所以能够进行不受粉尘的量的影响的判定。
在此，说明应设定为图7中的“d”(既定值)的值。由上述可知，既定值d被设为稍小于基于有无片材的静电电容传感器16的输出值的差的值。该基于有无片材的传感器输出的差与片材的克重(每单位面积的重量)有关。如图9所示，克重越大，则差也越大。因此，在片材的克重小的情况下减小既定值d，在克重大的情况下增大既定值d。
实际上，只要以设想纸张通过图像形成装置1中的该静电电容传感器16的部位中的最小的克重的纸张为基准来确定既定值d即可。其原因为，如果使用这样确定的既定值d，则当然能够检测最小的克重的纸张，即使在比其克重大的纸张为残留纸的情况下，也能够进行检测。
具体而言，将图9的图表自身预先保存到引擎控制器13内即可。另外，被设想为所通过的纸张的最小的克重通常作为图像形成装置1的规格上的数据，被存储到引擎控制器13内。由此，能够从图9读出既定值d即所设想的最小的克重的纸张的静电电容。或者，也可以对这样读出的静电电容乘以预先确定的安全系数(例如30～95％左右)来作为既定值d。另外，也可以将图9的图表自身以预先乘以安全系数的形式保存。只要这样确定图10中的既定值d即可。或者，也可以将上述这样计算出的既定值d自身保存到引擎控制器13内。
接下来，说明残留纸判定的处理步骤。在图11所示的该步骤中，包括与判定阈值的设定有关的处理和与残留纸的有无的判定有关的部分。在该流程中，在s3的打印动作开始之前，进行s1(基本水平的设定)和s2(判定阈值的设定)。在s1的基本水平的设定中，如上所述，将片材未通过搬送路径(9、10、11、12)时的静电电容传感器16的输出值设为在预先确定的长度的时间内进行平均而得到的值。s2的判定阈值的设定如上所述通过对基本水平相加既定值d来进行。
在图像形成装置1的电源接通且未开始打印动作时，始终进行上述s1以及s2。由此，与搬送路径(9、10、11、12)中的粉尘的积蓄量的变动对应地动态地设定判定阈值。另外，这表示用于基本水平的设定的静电电容传感器16的输出值是在非图像形成动作时获取到的。由此，利用噪声分量尽可能少的传感器输出值来设定基本水平以及判定阈值。因此，设定的判定阈值的精度高。静电电容传感器16的输出值存在易于受周边的电路的动作的影响的趋势。因此，在图像形成动作中，噪声易于附加到静电电容传感器16的输出值。为了高精度地设定判定阈值，最好使用非图像形成动作时的传感器输出值。
在打印动作开始时(s3)，成为对是否为打印动作在途中停止的情形进行监视的状态(s4)。例如，由于发生纸张卡纸等原因而发生打印动作的途中停止。在打印动作停止时(s4：“是”)，获取静电电容传感器16的静电电容的输出值(s5)。然后，将获取到的静电电容与在s2中设定的最新的判定阈值进行对比(s6)。在获取到的静电电容小于判定阈值的情况下(s6：“否”)，判定为无残留纸(s9)。
另一方面，在获取到的静电电容为判定阈值以上的情况下(s6：“是”)，判定为有残留纸(s7)。在此，有残留纸是指在搬送路径(9、10、11、12)中设置有静电电容传感器16的位置存在残留纸。因此，在图像形成装置1内的多个部位设置有静电电容传感器16的情况下，有时取决于各个静电电容传感器16，判定结果是不同的。另外，成为判定为有残留纸的原因的残留纸不限于是成为打印动作停止的原因的卡纸的纸自身。然后，使用图2中的操作面板19对用户通知有残留纸的意思及其位置(s8)。由此，用户能够适当地进行去除残留纸的操作。以上是图11的流程的说明。
如以上详细说明那样，根据本实施方式的图像形成装置1，在装置内的片材的搬送路径(9、10、11、12)中设置有静电电容传感器16。由此，检测搬送路径(9、10、11、12)的静电电容。在搬送路径(9、10、11、12)中的残留纸的有无的影响和粉尘的量的影响被相加而反映于静电电容。然后，利用图像形成开始前的在搬送路径(9、10、11、12)中未存在片材时的静电电容传感器16的输出值，确定基本水平。进而，通过对该基本水平相加根据最小的克重的纸张的静电电容确定的既定值d来作为判定阈值。这样，实现不受粉尘的量的影响而能够判定在搬送路径(9、10、11、12)中有无残留纸的图像形成装置1。
此外，本实施方式仅为简单的例示，并不对本发明进行任何限定。因此，本发明当然能够在不脱离其要旨的范围内进行各种改良、变形。例如，在本实施方式中，也可以将具有扫描仪部7和修整器部3的图像形成装置1作为对象，在供纸搬送路径9、反转搬送路径10、排纸搬送路径11、原稿搬送路径12的某处设置静电电容传感器16。但不限于此，也可以仅是主体部2，反过来讲，即使是仅扫描仪部7的装置、仅修整器部3的装置，也能够应用本发明。另外，关于主体部2，图像形成部4的结构也可以为调色剂方式以外的其他方式。