(57)【要約】【課題】  シートの給紙を開始した時点からこのシートの先端を検出するまでの時間を計測することによって、重送の予兆を検知し、それに基づいて実際に重送を回避しながら連続して給紙することのできる給紙装置を提供することである。【解決手段】  シートを積載するスタックトレイと、該スタックトレイからシートを一枚ずつ分離し、所定の速度で連続して給紙する分離給紙手段３５と、該分離給紙手段３５のシート給紙方向の下流側に配置され、前記シートの端部を検出するシート検出手段ＳＥとを備えた給紙装置において、前記スタックトレイ上のシートの給紙を開始した時点（ＢＰ）から前記シート検出手段ＳＥが給紙されたシートの先端を検出するまでの時間を計測する計測手段と、該計測手段で計測された実計測時間（ｔｘ）に基づき、前記分離給紙手段３５のシート給紙速度を制御する制御手段とを備えた。【選択図】      図２
2016108149.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートを積載するスタックトレイと、該スタックトレイからシートを一枚ずつ分離し、所定の速度で連続して給紙する分離給紙手段と、該分離給紙手段のシート給紙方向の下流側に配置され、前記シートの端部を検出するシート検出手段とを備えた給紙装置において、
前記スタックトレイ上のシートの給紙を開始した時点から前記シート検出手段が給紙されたシートの先端を検出するまでの時間を計測する計測手段と、
該計測手段で計測された実計測時間に基づき、前記分離給紙手段のシート給紙速度を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする給紙装置。
【請求項２】
シートを積載するスタックトレイと、該スタックトレイ上のシートに所定の風量のエアーを吹き付ける送風手段と、前記スタックトレイからシートを一枚ずつ分離し、所定の速度で連続して給紙する分離給紙手段と、該分離給紙手段のシート給紙方向の下流側に配置され、前記シートの端部を検出するシート検出手段とを備えた給紙装置において、
前記スタックトレイ上のシートの給紙を開始した時点から前記シート検出手段が給紙されたシートの先端を検出するまでの時間を計測する計測手段と、
該計測手段で計測された実計測時間に基づき、前記送風手段のエアー風量を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする給紙装置。
【請求項３】
前記制御手段は、予め定められた設定時間と前記実計測時間とを比較し、実計測時間が設定時間より短い場合に、前記シート給紙速度を減速させる請求項１に記載の給紙装置。
【請求項４】
前記制御手段は、予め定められた設定時間と前記実計測時間とを比較し、実計測時間が設定時間より短い場合に、前記エアー風量を増大させる請求項２に記載の給紙装置。
【請求項５】
前記設定時間は、前記分離給紙手段の給紙位置と前記シート検出手段の検出位置との間に所定の通過位置を設定し、この通過位置から前記検出位置までの距離に対応するシートの搬送時間である請求項３又は４に記載の給紙装置。
【請求項６】
前記制御手段には、前記シート検出手段の検出位置を先行のシートが通過した時点で後続のシートが検出された場合に、前記分離給紙手段による給紙を停止する停止手段及び警報を発する警報手段を備える請求項１又は２に記載の給紙装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シートを連続して給紙する給紙装置に関し、特に重送による給紙不良を未然に防止する手段を備えた給紙装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリンタや複写機等の画像形成装置には、スタックトレイ上に積載されたシートを一枚毎に分離して画像処理部に連続搬送するための給紙装置が内蔵あるいは外付け用として備えられている。この給紙装置は、シートが積載される昇降自在なスタックトレイと、シートの上面に接触して繰り出す繰出手段と、繰り出されたシートを１枚に分離して給紙する分離給紙手段と、一枚に分離されたシートを画像形成装置に向けて搬送する搬送手段が設けられている。そして、前記スタックトレイ上のシートは、前記繰出、分離及び搬送の各手段によって、順次画像処理部に向けて案内される。
【０００３】
前記分離給紙手段としては、シートを給紙する給紙ローラと、この給紙ローラの外周面に当接する分離パッド又は分離ローラ等からなる分離部材とで構成された、いわゆる摩擦分離方式が知られている（特許文献１）。この摩擦分離方式では、給紙ローラや分離部材の表面が経年変化やシートの接触によって摩耗するため、分離性能が低下するといった問題がある。このような分離性能の低下に伴って、二枚以上のシートが重なり合った状態で給紙されてしまう重送が頻繁に生じていた。
【０００４】
また、近年においては、画像形成装置で取り扱うシートは多様化されており、ＯＨＰシートやトレイシングペーパー、コート紙等の特殊シートを一枚に分離して給紙できる給紙装置が望まれている。しかしながら、このような特殊シートは通常の普通紙に比べて重送の発生確率が高くなるといった問題があった。
【０００５】
上記重送の問題に関しては、特許文献２に開示されているように、分離給紙手段の下流側に給紙センサを設け、この給紙センサを利用して先行するシートの給紙が完了した時点で給紙センサが後続の次シートを検出し、この検出結果に基づいて重送を回避することが行われている。これによれば、前記シートの検出がある回数に到達した時点で重送が起こる可能性が高まったと判断し、スタックトレイ上のシートにエアーを吹き付ける送風ファンを制御するなどして未然に重送を防止するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１６１２８２号公報
【特許文献２】特開２００７−２９７１４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献２に開示されている手段では、実際に重送が発生した場合でも給紙センサが後続のシートを検出する場合がある。このため、給紙センサによるシート検出の有無だけでは、実際に重送が発生しているのか、重送が起こる前兆であるのかが判別し難く、重送の予兆を検知する手段としては十分なものではなかった。
【０００８】
そこで、本発明は、シートの給紙を開始した時点からこのシートの先端を検出するまでの時間を計測することによって、重送の予兆を検知し、それに基づいて実際に重送を回避しながら連続して給紙することのできる給紙装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の給紙装置は、シートを積載するスタックトレイと、該スタックトレイからシートを一枚ずつ分離し、所定の速度で連続して給紙する分離給紙手段と、該分離給紙手段のシート給紙方向の下流側に配置され、前記シートの端部を検出するシート検出手段とを備えた給紙装置において、前記スタックトレイ上のシートの給紙を開始した時点から前記シート検出手段が給紙されたシートの先端を検出するまでの時間を計測する計測手段と、該計測手段で計測された実計測時間に基づき、前記分離給紙手段のシート給紙速度を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の給紙装置は、シートを積載するスタックトレイと、該スタックトレイ上のシートに所定の風量のエアーを吹き付ける送風手段と、前記スタックトレイからシートを一枚ずつ分離し、所定の速度で連続して給紙する分離給紙手段と、該分離給紙手段のシート給紙方向の下流側に配置され、前記シートの端部を検出するシート検出手段とを備えた給紙装置において、前記スタックトレイ上のシートの給紙を開始した時点から前記シート検出手段が給紙されたシートの先端を検出するまでの時間を計測する計測手段と、該計測手段で計測された実計測時間に基づき、前記送風手段のエアー風量を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の給紙装置によれば、シートの給紙を開始した時点から前記シート検出手段が給紙されたシートの先端を検出するまでの時間を計測する計測手段を備えることで、実際にシート検出手段によって検出される前段階で、重送が起きるか否かの判定を得ることができる。そして、この判定結果に基づいて、重送を回避しながら給紙を継続させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る給紙装置を備えた画像形成処理システムの構成図である。
【図２】上記給紙装置の計測手段における給紙のタイミングを示す説明図である。
【図３】上記給紙装置の計測制御ブロック図である。
【図４】上記給紙装置の各タイミングにおける給紙動作を示す説明図である。
【図５】上記給紙装置における給紙動作のフロー図である。
【図６】上記給紙装置における計測手段のフロー図である。
【図７】上記給紙装置に備わる送風手段の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る給紙装置の実施形態を詳細に説明する。図１は大量のシート処理に対応した画像形成処理システム１０の構成例を示したものである。この画像形成処理システム１０は、画像形成装置１１に本発明の給紙装置１２を組み合わせた構成となっている。前記画像形成装置１１は、プラテンガラス１４及びＡＤＦ１５からなる読取手段１６、画像形成手段１７及び内蔵カセット１８からシートを給紙して搬送する搬送手段１９を備えている。また、前記給紙装置１２は、前記画像形成装置１１に対して外部から大量のシートを連続して供給するためのものである。この給紙装置１２は、大量のシートＰを積載した状態で昇降可能なスタックトレイ２１を備え、このスタックトレイ２１からの給紙路２２を画像形成装置１１の搬送手段１９に繋げることによって、画像形成処理が行われる。
【００１４】
前記給紙装置１２は、前記スタックトレイ２１と、このスタックトレイ２１に積載されているシート束の最上位のシートＰに当接する繰出ローラ３１と、画像形成装置１１に向かう給紙路２２の上流側に設けられ、給紙ローラ３２及び分離ローラ３３からなる分離給紙手段３５と、前記給紙路２２の下流側に設けられる搬送ローラ対３４とを備える。また、図２に示すように、前記分離給紙手段３５の下流側にはシートセンサＳＥが設けられる。このシートセンサＳＥは、前記搬送ローラ対３４の上流側近傍に位置し、この搬送ローラ対３４によるシートのニップ位置が検出される。
【００１５】
前記分離給紙手段３５では、繰出ローラ３１によってスタックトレイ２１から繰出されたシートを前記給紙ローラ３２と分離ローラ３３とで前記シートを一枚ずつニップしながら搬送ローラ対３４に向けて搬送する。前記シートセンサＳＥでは、前記分離給紙手段３５によって搬送されてくるシートＰの先端が検出されると、搬送ローラ対３４によるニップ動作が開始される。
【００１６】
前記シートの給紙動作は、前記スタックトレイ２１の最上位面から繰出されたシートを一枚ずつ分離して行われ、画像形成装置１１に向けて連続搬送されるが、その際シートの一部が重なり合った重送が生じる場合がある。これは、前記給紙ローラ３２や分離ローラ３３の摩耗等による分離給紙手段３５の分離性能の低下や給紙装置１２内の温度や湿度等の影響に伴うシート間の摩擦係数の変化などが影響していると考えられる。このような重送が生じると、画像形成装置１１に向けてシートの搬送が適正に行われずエラーとなる。
【００１７】
本発明の給紙装置１２では、上記重送が起こり得るか否か（重送予兆）の判定を行う計測手段と、この計測手段に基づいて警告を発すると共に重送の回避処理を行う制御手段とを備えている。以下、前記計測手段及び制御手段の詳細について説明する。
【００１８】
最初に、前記計測手段では、前記分離給紙手段３５から搬送されてくるシートの先端がシートセンサＳＥで検出可能となるまでの距離あるいは時間に基づいて行われる。つまり、先行するシート（先シート）Ｐ１に続く後続のシート（次シート）Ｐ２の給紙開始の時点において、この次シートの現在位置が予測できれば、先シートとの位置関係によって重送予兆検知が可能となる。
【００１９】
最初に分離給紙手段３５における給紙位置ＢＰとシートセンサＳＥにおける検出位置ＳＰとの間に所定の通過位置（重送予兆位置）ＥＰを設定する。そして、先シートＰ１に続く次シートＰ２の給紙を開始する時点において、この次シートＰ２の先端が前記重送予兆位置ＥＰを越えていると判定できれば「重送予兆有」とする。前記重送予兆位置ＥＰは、給紙するシートのサイズや標準の給紙速度等による実測値に基づいて予め設定される。
【００２０】
図３は、給紙装置１２の計測制御部２３を中心としたブロック図を示したものである。この計測制御部２３には、シート情報等の入力及びシートセンサＳＥによる検出信号を受信する入力部２４と、前記給紙位置ＢＰ、重送予兆位置ＥＰを設定し、登録するための記憶部２５と、前記給紙ローラ３２の回転速度からシートの搬送時間等を算出する演算部２６と、この演算部２６で算出された計算値に基づいて給紙モータＭ１の回転停止駆動及び後述する送風手段を実行させる出力部２７と、前記重送予兆結果をパネル表示あるいは音声にて発する報知部２８とを備えている。
【００２１】
次に、前記重送予兆位置ＥＰに基づく重送の判定基準を図２に基づいて説明する。先ず、前記重送予兆位置ＥＰからシートセンサＳＥによるシート検出位置ＳＰまでの搬送距離に対応する設定時間ｔ１を予め算出する。この設定時間ｔ１は、前記搬送距離及び給紙ローラ３２の回転数を基に算出可能であり、計測制御部２３の記憶部２５に記憶される。次に、先シートＰ１の先端が分離給紙手段３５の給紙位置ＢＰを通過する時点からシートセンサＳＥの検出位置ＳＰに到達するまでの実計測時間ｔｘを測る。
【００２２】
前記実計測時間ｔｘと設定時間ｔ１とを逐次比較することで、実際に給紙されたシートの先端が重送予兆位置ＥＰを境にどの位置に到達しているかの判定が可能となる。図４（ａ）に示したように、前記実計測時間ｔｘが設定時間ｔ１以上であれば、次シートＰ２の先端が重送予兆位置ＥＰに達していないと判定され、「重送予兆無」とする。一方、図４（ｂ）に示したように、前記実計測時間ｔｘが設定時間ｔ１よりも短ければ、次シートＰ２の先端が前記重送予兆位置ＥＰを超えていると判定され「重送予兆有」となる。なお、図４（ｃ）に示したように、前記実計測時間ｔｘが０あるいはマイナスとなって測定不能となった場合は、次シートＰ２の先端がシートセンサＳＥによって検出された状態となっているので、重送が発生していると判定され、後述する制御手段によって給紙動作が停止する。
【００２３】
本実施例では、前記重送予兆位置ＥＰを一か所に設定したが、給紙路２２に沿って複数（ｎ）の重送予兆位置ＥＰ（ｎ）を設け、各重送予兆位置ＥＰ（ｎ）毎の設定時間ｔ１（ｎ）を算出すると共に制御部２３に記憶し、この記憶した各シートの設定時間ｔ１（ｎ）と実計測時間ｔｘとを比較するようにしてもよい。これによって、重送予兆の確率が高いか低いかのレベルを段階的に判定することができるので、より正確且つ確実な重送予測を行うことができる。
【００２４】
次に上記計測手段に基づいた給紙動作を図５及び図６に基づいて説明する。最初に図１に示したように、給紙装置１２内のスタックトレイ２１を上昇させ、積載されているシートＰの最上位面を給紙位置に位置付けられた状態で、画像形成装置１１から給紙指令を受信する。図５に示したように、前記給紙指令の受信によって、給紙モータＭ１及び搬送モータＭ２を駆動する（ＳＴ１）。これによって、繰出ローラ３１と給紙ローラ３２が給紙方向に回転し、スタックトレイ２１上の最上位のシートが繰出ローラ３１で繰り出され、給紙ローラ３２と分離ローラ３３からなる分離給紙手段３５を介して搬送ローラ対３４に向けて一枚ずつ分離された状態で送り出される。
【００２５】
前記搬送ローラ対３４に向けて送出される先シートＰ１の先端がシートセンサＳＥによって検出されると、この時点から先シートＰ１の先端が搬送ローラ対３４にニップされる位置まで進められ、ニップされた時点で給紙モータＭ１を停止する（ＳＴ２−ＳＴ４）。これによって、前記先シートＰ１の後端が前記分離給紙手段３５から解放され、搬送ローラ対３４のニップによって引き抜かれるように画像形成装置１１に向けて搬送される。
【００２６】
そして、前記搬送ローラ対３４によってニップされた先シートＰ１のサイズに沿って所定の時間内に搬送されたか確認され（ＳＴ５）、この搬送が確認された場合、その先シートＰ１の後端がシートセンサＳＥによって検出される（ＳＴ６）。このとき、シートセンサＳＥがＯＦＦとならずシートの検出状態が継続中（ＯＮ）であれば、次シートＰ２の先端が既にシートセンサＳＥのシート検出位置ＳＰよりも下流に到達していることが想定される。この状態は、先シートＰ１の後端と次シートＰ２の先端が重なる重送が発生したと判定され、搬送モータＭ２を停止するとともに給紙モータＭ１も停止させる（ＳＴ７）。また、画像形成装置１１側に備わるパネル等に「給紙不良」である旨の警報を発し、操作者に不良シートの除去などのジャム処理を促す（ＳＴ８）。
【００２７】
一方、前記シートセンサＳＥが先シートＰ１及び次シートＰ２のいずれも検出していない状態（ＯＦＦ）であれば、給紙モータＭ１を駆動（ＳＴ９）して繰出ローラ３１及び給紙ローラ３２を回転させて次シートＰ２の給紙を開始する。この次シートＰ２の給紙開始と同時に重送予兆処理を実施するための計測手段が実行される（ＳＴ１０）。
【００２８】
ここでの計測手段は、図６に示したように、給紙モータＭ１の駆動開始からカウンタのカウント動作を開始（ＳＴ１１）し、シートセンサＳＥが次シートＰ２の先端を検出（ＳＴ１２）した時点でカウンタのカウントを停止する（ＳＴ１３）。そして、前記カウンタでカウントされたカウンタ値（実計測時間（ｔｘ））と、重送予兆位置ＥＰを基準に算出された設定時間（ｔ１）とを比較し、前記実計測時間ｔｘが設定値ｔ１以上であれば重送するおそれがないと判定し、カウンタをリセット（ＳＴ１５）した後、次シートＰ２の給紙動作を継続する。
【００２９】
一方、前記実計測時間ｔｘが設定値ｔ１よりも短い場合は、重送するおそれがあると判定し、制御手段の重送防止処理に移行させる（ＳＴ１６）。この段階では、実際には重送していないが、重送する確率が高まっているため、重送防止処理の実施体制に移行しつつ次シートＰ２の給紙動作も継続する。
【００３０】
次に、上記計測手段によって、「重送予兆有」と判定された場合の重送防止処理（制御手段）の実施形態について説明する。ここでの制御手段は、図１乃至図４に示される給紙モータＭ１の回転を制御する第１の手段と、図７に示すように、送風手段（送風ユニット）４０における風量を制御する第２の手段とのいずれかを選択することができる。
【００３１】
前記第１の手段では、前記計測手段によって「重送予兆有」と判定されると同時に、給紙モータＭ１の回転を減速させる。この給紙モータＭ１の減速に伴い給紙ローラ３２と分離ローラ３３によるシート分離速度も減速する。このようにして分離速度を減速することで、シートとの摩擦係数が大きくなり、分離性能が向上するのでシートの重送を未然に防止することができる。この給紙モータＭ１の減速の調整は、重送予兆の程度が高くなるにしたがって減速幅を大きくすることによって、重送をより確実に防止することができる。
【００３２】
前記第２の手段に備わる送付ユニット４０は、前記スタックトレイ２１に積載されるシート束の側面を規制するサイド規制板（図示せず）内に設けられる送風用のダクト４２、このダクト４２内に外部からエアーを送り込む送風ファン４３と、この送風ファン４３によって送り込まれるエアーを熱するヒータ４４とを備える。前記ダクト４２は、繰出ローラ３１と同じ高さに開口されている送風口４５に向けて延びており、前記送風ファン４３及びヒータ４４によって温められたエアーが繰出ローラ３１によって繰り出されるシートの側面に当たるように構成されている。この第２の手段では、前記計測手段によって「重送予兆有」と判定されると同時に、前記送風ユニット４０のヒータ４４の温度設定を高め、送風口４５からシートに吹き付けるエアーの温度が高められる。また、収容庫内１３に配置されている庫内ヒータ４６の設定温度を段階的に上昇させることによって、給紙装置１２の収容庫内１３及びシートの相対湿度が下がり、スタックトレイ２１に積載されているシート間の密着力を低下させることができる。
【００３３】
さらに、前記送風ユニット４０に備わる送風ファン４３の回転速度を上げて、スタックトレイ２１上のシートに吹き付けるエアーの風量を上げるように制御することによって、スタックトレイ２１上のシートに対する捌き力が増すため、給紙ローラ３２によって給紙する際のシート間の密着力が低下し、重送をさらに防止することができる。
【００３４】
上記第１の手段及び第２の手段のいずれか又は両方を組み合わせることによって、給紙を継続しつつ、重送の発生を未然に防止することができる。
【符号の説明】
【００３５】
ＳＥ  シートセンサ
ＢＰ  給紙位置
ＥＰ  重送予兆位置
ＳＰ  シート検出位置
Ｍ１  給紙モータ
Ｍ２  搬送モータ
ｔｘ  実計測時間
ｔ１  設定時間
１０  画像形成処理システム
１１  画像形成装置
１２  給紙装置
１３  収容庫内
１４  プラテンガラス
１５  ＡＤＦ
１６  読取手段
１７  画像形成手段
１８  内蔵カセット
１９  搬送手段
２１  スタックトレイ
２２  給紙路
２３  計測制御部
２４  入力部
２５  記憶部
２６  演算部
２７  出力部
２８  報知部
３１  繰出ローラ
３２  給紙ローラ
３３  分離ローラ
３４  搬送ローラ対
３５  分離給紙手段
４０  送風手段
４２  ダクト
４３  送風ファン
４４  ヒータ
４５  送風口
４６  庫内ヒータ
【図１】
2016108149.tif 000003
【図２】
2016108149.tif 000004
【図３】
2016108149.tif 000005
【図４】
2016108149.tif 000006
【図５】
2016108149.tif 000007
【図６】
2016108149.tif 000008
【図７】
2016108149.tif 000009