(57)【要約】      （修正有）【課題】給紙部に積載された用紙束の冊間を検知する。【解決手段】給紙カセット１０２の用紙を給送するピックアップローラ１０３と、給送される用紙を搬送するフィードローラ１０６と、フィードローラ１０６とのニップ部に１枚の用紙が給送された場合にはフィードローラ１０６に従動し、複数の用紙が給送された場合には回転を停止する分離ローラ１０５と、分離ローラ１０５の回転状態を検知する回転検知部と、ピックアップローラ１０３、フィードローラ１０６、分離ローラ１０５の回転を制御するエンジン制御部を備え、エンジン制御部は用紙の給送開始から、後続の用紙がニップ部に給送され分離ローラ１０５が回転停止したことを回転検知部が検知するまでの回転時間に基づいて、給紙カセット１０２に積載された複数の用紙からなる束と束との境目である冊間を検知する。【選択図】図５
2017124927.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートを積載するシート積載部と、
前記シート積載部に積載されたシートを給送する給送ローラと、
前記給送ローラにより給送されるシートを搬送する搬送ローラと、
前記搬送ローラに当接してニップ部を形成し、前記ニップ部に１枚のシートが給送された場合には前記搬送ローラに従動し、前記ニップ部に複数のシートが給送された場合には回転を停止する分離ローラと、
前記分離ローラの回転状態を検知する検知手段と、
前記給送ローラ、前記搬送ローラ、及び前記分離ローラを制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、シートの給送開始から、後続のシートが前記ニップ部に給送され、前記分離ローラが回転停止したことを前記検知手段が検知するまでの回転時間に基づいて、前記シート積載部に積載された複数のシートからなる第一の束と、前記第一の束の上に積載された複数のシートからなる第二の束との境目である冊間を検知することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前回、シートを給送したときの前記回転時間が０であり、今回、シートを給送したときの前記回転時間が０ではなかった場合には、今回給送したシートは、前回給送したシートとは異なる前記第一の束のシートであると判断することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前回、シートを給送したときの前記回転時間が所定の時間よりも短く、今回、シートを給送したときの前記回転時間が前記所定の時間よりも長い場合には、今回給送したシートは、前回給送したシートとは異なる前記第一の束のシートであると判断することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記所定の時間は、シートの搬送方向における前記シート積載部に積載されたシートの長さに基づいて決定されることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記シート積載部は、シートが積載される積載部材を有し、
前記積載部材は、積載された最上位のシートが前記給送ローラに当接するように上昇することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記シートの長さをＬｓ、前記回転時間をＴ１、シートの搬送速度をＶ、前記給送ローラがシートと当接する位置から前記ニップ部までの距離をＬ１、前記当接する位置から前記シート積載部に積載されたシートの搬送方向の先端までの距離をＬ２、とすると、
前記シートの長さＬｓは、Ｌｓ＝Ｔ１×Ｖ−Ｌ１＋２×Ｌ２により算出されることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記シートの長さは、前記シート積載部にシートが積載された後の最初のシートを給送したときの前記回転時間に基づいて算出されることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給紙カセット内に載置された用紙を給送する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置において、給紙カセットに既に積載されている用紙束（以下、下位の用紙束という）の上に、新たな用紙束（以下、上位の用紙束という）が補充された場合、上位の用紙束と下位の用紙束に境目（以下、冊間という）が生じる。例えば、特許文献１には、上位の用紙束の側面にマーク付けを行う構成が開示されている。そして、用紙の給紙中にマークを検知するセンサによって、用紙に付加されたマークを検知することで、冊間を検知するという構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２５６００７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の画像形成装置では、冊間を検知するために、マーク付け手段といった特別な構成や、マーク付けを行うための塗料を必要としており、コストの面で課題がある。また、用紙に対して、直接マーク付けを行うため、不要なマークが用紙の側面に残ってしまうという課題もある。
【０００５】
本発明は、このような状況のもとでなされたもので、給紙部に積載された用紙束の冊間を検知することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前述の課題を解決するために、本発明は、以下の構成を備える。
【０００７】
（１）シートを積載するシート積載部と、前記シート積載部に積載されたシートを給送する給送ローラと、前記給送ローラにより給送されるシートを搬送する搬送ローラと、前記搬送ローラに当接してニップ部を形成し、前記ニップ部に１枚のシートが給送された場合には前記搬送ローラに従動し、前記ニップ部に複数のシートが給送された場合には回転を停止する分離ローラと、前記分離ローラの回転状態を検知する検知手段と、前記給送ローラ、前記搬送ローラ、及び前記分離ローラを制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、シートの給送開始から、後続のシートが前記ニップ部に給送され、前記分離ローラが回転停止したことを前記検知手段が検知するまでの回転時間に基づいて、前記シート積載部に積載された複数のシートからなる第一の束と、前記第一の束の上に積載された複数のシートからなる第二の束との境目である冊間を検知することを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、給紙部に積載された用紙束の冊間を検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】画像形成装置の構成概略図
【図２】画像形成装置のエンジン制御部の制御ブロック図
【図３】給紙部の動作を説明する図
【図４】上位の用紙束と下位の用紙束と冊間を説明する図
【図５】冊間検知方法を説明する図
【図６】冊間を検知する制御シーケンスを示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【実施例１】
【００１１】
［画像形成装置の構成］
図１は、実施例１の画像形成装置であるレーザビームプリンタ１０１の全体構成を示す概略断面図である。レーザビームプリンタ１０１は、画像形成部１２０、定着部である定着装置１１４、露光部であるレーザスキャナ１１３、及び給紙カセット１０２等を備えている。また、画像形成部１２０は、像担持体である感光ドラム１０９、転写ローラ１１０、帯電ローラ１１１、現像部である現像装置１１２を備えている。
【００１２】
レーザビームプリンタ１０１は、ビデオ信号の生成やプリント指示を行うビデオコントローラ２０２（図２参照）と、ビデオコントローラ２０２からの指示に基づいて、画像形成動作を制御するエンジン制御部２０１を有している。エンジン制御部２０１は、ビデオコントローラ２０２からプリント指示を受けると、プリント（印刷動作）の前準備を開始する。ここで、プリントの前準備とは、各アクチュエータ、レーザスキャナ１１３、画像形成部１２０、定着装置１１４の起動を行うことを指している。なお、エンジン制御部２０１は、後述するＣＰＵ２０１ａ、ＲＯＭ２０１ｂ、ＲＡＭ２０１ｃを有している。
【００１３】
プリントの前準備（画像形成準備）が完了すると、エンジン制御部２０１は、シート（記録材ともいう）である用紙Ｓをシート積載部である給紙カセット１０２から給紙（給送）する。給紙カセット１０２には、用紙Ｓの載置位置（後端の位置）を規制する規制板１２６が設けられている。規制板１２６は、給紙カセット１０２に載置された用紙Ｓの搬送方向の後端部の位置を揃えると共に、搬送方向の先端部の位置を給紙カセット１０２内の所定の位置（後述する図３の位置Ｐｓ）に合わせるために設けられている。エンジン制御部２０１は、給紙カセット１０２から用紙Ｓを給紙する際に、ピックアップローラ１０３を駆動し、用紙Ｓの給紙を開始する。なお、給紙カセット１０２では、用紙Ｓが載置された不図示の積載部材である底板が上昇することにより、最上位の用紙Ｓが給送ローラであるピックアップローラ１０３に当接する構成となっている。給紙された用紙Ｓは、搬送ローラであるフィードローラ１０６にて搬送路下流へと搬送され、搬送された用紙は搬送ローラ１０４、１０７によりトップセンサ１０８に到達する。トップセンサ１０８にて用紙Ｓの先端を検知するとエンジン制御部２０１に通知し、用紙Ｓは画像形成部１２０へ搬送される。
【００１４】
フィードローラ１０６に対向する分離ローラ１０５は、用紙Ｓの重送を防止するために設けられている分離手段である。分離ローラ１０５は、不図示のトルクリミッタを介して、用紙Ｓの搬送方向とは逆方向にトルクを受けている。そのため、１枚の用紙Ｓがピックアップローラ１０３から給送されて来た場合には、トルクリミッタにより駆動力が断たれて、フィードローラ１０６により搬送される用紙Ｓに合わせて従動回転する。一方、２枚以上の用紙Ｓが給紙された場合には、フィードローラ１０６と用紙Ｓとの摩擦係数の方が、用紙Ｓ間の摩擦係数よりも大きいので、分離ローラ１０５は、用紙Ｓの搬送方向とは逆方向に回転する。その結果、フィードローラ１０６により搬送される最上位の用紙Ｓと、最上位の用紙Ｓと共に給紙された他の用紙Ｓとは、分離ローラ１０５により分離される。このように、分離ローラ１０５により、最上位の用紙Ｓと共に給紙された用紙Ｓは最上位の用紙Ｓから分離され、搬送路には最上位の用紙Ｓのみが搬送され、複数の用紙Ｓが重送されることを防止することができる。
【００１５】
画像形成部１２０では、感光ドラム１０９は帯電ローラ１１１によって均一に帯電された後、ビデオコントローラ２０２からの画像信号に対応したレーザ光Ｌがレーザスキャナ１１３から照射され、感光ドラム１０９の表面に静電潜像が形成される。感光ドラム１０９の表面に形成された静電潜像は、現像装置１１２によってトナーが付着され、トナー像として可視化される。そして、感光ドラム１０９が図中、矢印方向（時計回り方向）に回転して転写ローラ１１０までトナー像が搬送され、感光ドラム１０９の回転に同期して用紙Ｓも転写ローラ１１０に搬送される。感光ドラム１０９と転写ローラ１１０が当接する転写部では、転写ローラ１１０にトナー像とは逆極性の電圧が印加されることにより、感光ドラム１０９上（像担持体上）のトナー像が用紙Ｓに転写される。
【００１６】
トナー像が転写された用紙Ｓは、定着装置１１４へ搬送され、定着装置１１４にて加熱・加圧されて、トナー像が用紙Ｓに定着される。トナー像が定着された用紙Ｓは、三連ローラ１１６、中間排紙ローラ１１７、排紙ローラ１１８によって搬送され、排紙トレイ１２１に排紙され、印刷動作を終了する。
【００１７】
［エンジン制御部の用紙搬送制御］
次に、本実施例の画像形成装置のエンジン制御部２０１における、用紙Ｓの搬送制御に関係する機能をブロック化した制御ブロック図を図２に示す。エンジン制御部２０１の用紙の搬送制御は、回転検知部２０４、回転状態判断部２０５、停止タイミング計測部２０６、給紙駆動制御部２０８によって制御される。また、エンジン制御部２０１には、ビデオコントローラ２０２、トップセンサ１０８、分離ローラ１０５の回転状態を検知する回転検知素子２０３が接続されている。
【００１８】
エンジン制御部２０１は、用紙の搬送制御を含む、画像形成装置の画像形成全体を制御するＣＰＵ２０１ａ、制御プログラムが書き込まれたＲＯＭ２０１ｂ、制御に用いるデータや画像データを保存するＲＡＭ２０１ｃを有している。また、エンジン制御部２０１は、停止タイミング計測部２０６により制御される、時間を計測するためのタイマを有しており、タイマ値の設定や取得（タイマ値の読み出し）を行う。なお、上述した回転検知部２０４、回転状態判断部２０５、停止タイミング計測部２０６、用紙状況判断部２０７、給紙駆動制御部２０８は、エンジン制御部２０１により実行される機能を示している。以下では、これらの実行機能の名称を用いて、エンジン制御部２０１の制御内容について説明する。
【００１９】
回転検知部２０４は、回転検知素子２０３による分離ローラ１０５の回転状態の検知結果に基づいて、分離ローラ１０５の回転状態（回転開始、回転中、停止等）を検知する。回転状態判断部２０５は、回転検知部２０４の検知結果に基づいて、分離ローラ１０５の回転開始、回転停止を判断する。停止タイミング計測部２０６は、タイマを有し、回転状態判断部２０５からの指示に応じて、タイマのスタート、停止を行う。給紙駆動制御部２０８は、給紙機構による駆動を制御して、ピックアップローラ１０３、フィードローラ１０６、分離ローラ１０５の回転制御を行う。ここで、給紙機構は、不図示のモータと、モータの駆動をピックアップローラ１０３、フィードローラ１０６．分離ローラ１０５に伝達したり、伝達を遮断したりするクラッチから構成されている。給紙駆動制御部２０８は、クラッチを操作することにより、不図示のモータの回転を各ローラに伝達したり、不図示のモータの回転を各ローラに伝達しないように制御する。なお、回転状態判断部２０５は、分離ローラ１０５が回転を停止したと判断した場合には、給紙駆動制御部２０８を介して、クラッチを操作し、各ローラへのモータの駆動の伝達を遮断する。これにより、ピックアップローラ１０３、フィードローラ１０６、分離ローラ１０５の回転が停止する。
【００２０】
［給紙部の動作］
次に、図３を用いて本実施例における給紙部の動作について説明する。ここで、給紙部とは、給紙カセット１０２に積載された用紙Ｓの給送を行う機構であり、給紙カセット１０２、ピックアップローラ１０３、フィードローラ１０６、分離ローラ１０５から構成される。図３（ａ−１）、（ｂ−１）、（ｃ−１）は、給紙部における用紙Ｓの搬送状態を説明する模式図である。また、図３（ａ−２）、（ｂ−２）、（ｃ−２）は、それぞれ図３（ａ−１）、（ｂ−１）、（ｃ−１）に対応する、分離ローラ１０５の回転状態を示す図であり、横軸は回転時間（ｔ）を示し、縦軸は分離ローラ１０５の回転速度（ｖ）を示す。各図において、分離ローラ１０５の回転速度が０以外の場合には、分離ローラ１０５は、フィードローラ１０６又は用紙Ｓに従動して、用紙Ｓを画像形成部１２０に搬送する方向に回転していることを示す。また、分離ローラ１０５の回転速度が０の場合には、分離ローラ１０５は、分離ローラに当接している用紙Ｓを搬送しないように、回転を停止している状態を示している。
【００２１】
図３（ａ−１）は、給紙カセット１０２に用紙Ｓが積載された後の最初の用紙Ｓの給紙、即ち給紙カセット１０２に積載された用紙Ｓ１の給紙を開始するタイミングでの給紙部の状態を示す模式図である。用紙Ｓ１は、給紙カセット１０２に積載された最上位の用紙であり、用紙Ｓ２は、用紙Ｓ１の下に積載された用紙であり、用紙Ｓ１の後続紙である。また、位置Ｐｓは、給紙カセット１０２に用紙Ｓが積載されて、給紙カセット１０２からの給紙が可能な状態になったときの用紙Ｓの搬送方向の先端部がセットされる位置である。図３（ａ−１）では、規制板１２６により、用紙Ｓの後端部が揃えられると共に、用紙Ｓの先端部は、所定の位置である位置Ｐｓに揃えられている。位置Ｐｐは、ピックアップローラ１０３が用紙Ｓに当接する位置であり、ピックアップローラ１０３が回転駆動することにより、用紙Ｓの給紙が行われる。また、位置Ｐｆｒは、フィードローラ１０６と分離ローラ１０５が当接する位置であり、用紙Ｓの搬送時には、用紙Ｓが挟持されるニップ部の位置でもある。位置Ｐｐから位置Ｐｆｒまでの距離をＬ１、位置Ｐｐから位置Ｐｓまでの距離をＬ２とする。
【００２２】
エンジン制御部２０１の給紙駆動制御部２０８により、用紙Ｓの給紙動作が開始されると、不図示のモータの駆動が不図示のクラッチを介して伝達され、ピックアップローラ１０３、フィードローラ１０６、分離ローラ１０５は、回転を開始する。その結果、ピックアップローラ１０３により、給紙カセット１０２の最上位の用紙Ｓ１の搬送が開始され、用紙Ｓ１の先端は位置Ｐｓから、フィードローラ１０６に向かって進み始める。図３（ａ−２）は、このときの分離ローラ１０５の回転状態を示す図である。分離ローラ１０５は、不図示のモータの駆動が伝達されて回転を開始したフィードローラ１０６に従動して回転を開始し、用紙Ｓ１の搬送方向に回転する。
【００２３】
次に、図３（ｂ−１）は、給紙された用紙Ｓ１の後端部がピックアップローラ１０３のニップ部Ｐｐを通過するタイミングでの給紙部の状態を示す模式図である。搬送中の用紙Ｓ１の後端がピックアップローラ１０３を通過すると、ピックアップローラ１０３は、後続紙である用紙Ｓ２に当接し、用紙Ｓ２の給紙を開始する。図３（ｂ−１）に対応する分離ローラ１０５の回転状態を示す（ｂ−２）では、分離ローラ１０５は、フィードローラ１０６によって搬送される用紙Ｓ１に追従して、用紙Ｓ１の搬送方向に回転している。
【００２４】
そして、図３（ｃ−１）では、用紙Ｓ１の後続紙である用紙Ｓ２が、フィードローラ１０６と分離ローラ１０５のニップ部である位置Ｐｆｒに到達したタイミングでの給紙部の状態を示す模式図である。このとき、分離ローラ１０５は、用紙Ｓ２が用紙Ｓ１と共に搬送されないように、用紙Ｓ２を用紙Ｓ１から分離させるため、回転挙動が変化する。そのときの分離ローラ１０５の回転状態を示した図が（ｃ−２）である。図３（ｃ−２）に示すように、用紙Ｓ２の先端が位置Ｐｆｒに到達するまでは、分離ローラ１０５は、フィードローラ１０６によって搬送される用紙Ｓ１に従動して、用紙Ｓ１の搬送方向に回転している。分離ローラ１０５は、不図示のトルクリミッタを介して、用紙Ｓの搬送方向とは逆方向にトルクを受けている。用紙Ｓ１に続き、後続紙である用紙Ｓ２が給紙された場合には、フィードローラ１０６と用紙Ｓ１との摩擦係数の方が、用紙Ｓ１と用紙Ｓ２間の摩擦係数よりも大きいので、用紙Ｓ１はフィードローラ１０６により搬送される。一方、分離ローラ１０５は、用紙Ｓ２が用紙Ｓ１と共に搬送されることを防ぐため、回転が遅くなり、回転停止、又は逆回転して、用紙Ｓ２を搬送方向とは逆方向に戻す状態に至る。本実施例では、分離ローラ１０５は、用紙Ｓ２が位置Ｐｆｒより搬送方向下流に搬送されないように、回転停止するものとする。このように、エンジン制御部２０１の回転状態判断部２０５は、回転検知部２０４から出力される分離ローラ１０５の回転状態に基づいて、用紙Ｓ２が位置Ｐｆｒに達したタイミングを判断する（検知する）ことができる。
【００２５】
用紙Ｓ２が位置Ｐｆｒに達したタイミングで、エンジン制御部２０１は、給紙機構を停止させるため、給紙駆動制御部２０８を制御して、不図示のモータの駆動を各ローラに伝達しないよう、不図示のクラッチを操作する。これにより、不図示のモータによる、ピックアップローラ１０３、フィードローラ１０６、分離ローラ１０５の駆動が切断される。その結果、ピックアップローラ１０３にて用紙Ｓ２が搬送され、分離ローラ１０５に押し込まれることによって用紙Ｓのたわみが発生することを防止できる。更に、後続の用紙Ｓ２の先端部の位置を位置Ｐｆｒに揃えることが可能となり、用紙Ｓ２の先端位置がばらつくことにより、用紙Ｓ２の搬送状況がばらつく給紙ばらつきを低減することができる。また、用紙Ｓの先端部が位置Ｐｆｒにあり、先端位置がばらつかないことにより紙間を縮めることが可能となるため、次回以降の用紙Ｓの画像形成部１２０への搬送時間が短縮され、生産性を向上させることができる。
【００２６】
なお、用紙Ｓ２が位置Ｐｆｒに達したタイミングで、分離ローラ１０５の回転が停止すると共に、フィードローラ１０６の回転も停止する。このとき、搬送中の用紙Ｓ１の一部が搬送ローラ１０４に挟持された状態となるような搬送路上の位置に、搬送ローラ１０４が配置されている。そのため、フィードローラ１０６の回転が停止しても、用紙Ｓ１はそのまま、画像形成部１２０へと搬送される。
【００２７】
［冊間の検知］
給紙カセット１０２に用紙を補充する場合に、一般的にひとまとまりの束として販売されている用紙を束ごと、給紙カセットに積載することがある。このような場合、同一の束内の用紙間の摩擦力は、束をばらして積載された場合の用紙間の摩擦力よりも高いため、給紙時に複数枚の用紙が重なって給紙される重送が生じやすい。また、補充された用紙の前後では、用紙の状況（例えば摩擦係数や含水量等）が変化する場合があり、用紙束（シート束ともいう）と用紙束の境目である冊間を検知し、画像形成条件を用紙の状況に応じて調整する必要がある。図４は給紙カセット１０２に用紙Ｓ４を含む下位の用紙束の上に、用紙Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３を含む上位の用紙束が補充された状態を示している。ここで冊間とは、用紙Ｓ３と用紙Ｓ４の境目である。
【００２８】
本実施例における給紙カセット１０２に積載された用紙の冊間の検知方法について、図５を用いて説明する。図５（ａ−１）、（ｂ−１）、（ｃ−１）は、図４に示す給紙カセット１０２から、給紙部によって用紙Ｓを給紙した状態を示す図である。また、図５（ａ−２）、（ｂ−２）、（ｃ−２）は、それぞれ図５（ａ−１）、（ｂ−１）、（ｃ−１）に対応する、分離ローラ１０５の回転状態を示す図であり、横軸は回転時間（ｔ）を示し、縦軸は分離ローラ１０５の回転速度（ｖ）を示す。図５（ａ−２）、（ｂ−２）、（ｃ−２）の見方は、実施例１の図３（ａ−２）、（ｂ−２）、（ｃ−２）と同様であり、ここでの説明は省略する。
【００２９】
図５では、用紙Ｓ４を含む下位の用紙束の上に用紙Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３を含む上位の用紙束が補充されることにより、冊間がある状態で、最上位の用紙である用紙Ｓ１の給紙を開始する。そして、用紙Ｓ１の後端部がピックアップローラ１０３を通過すると、後続紙である用紙Ｓ２の給紙が開始される。用紙Ｓ４の上に、用紙Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３から構成される上位の用紙束が補充されたため、用紙Ｓ３と用紙Ｓ４の間の摩擦力は、用紙Ｓ２と用紙Ｓ３の間の摩擦力より低い状態になっている。その結果、用紙Ｓ１の給紙動作中に、ピックアップローラ１０３と用紙Ｓ２が接触して、用紙Ｓ２が給紙される際に、用紙Ｓ２と共に、用紙Ｓ３も搬送されてしまう。すなわち、用紙Ｓ１の給紙動作中に、本来連れ出されない用紙Ｓ３も連れ出されてしまう。前述したように、分離ローラ１０５は、不図示のトルクリミッタを介して、用紙Ｓの搬送方向とは逆方向にトルクを受けている。そのため、２枚以上の用紙Ｓが給紙された場合には、フィードローラ１０６と当接した用紙Ｓ１以外の用紙が搬送されないようにするため、回転を停止する。図５（ａ−１）は、このときの給紙部の状態を示した図である。また、図５（ａ−２）に示すように、分離ローラ１０５は、用紙Ｓ２、Ｓ３の先端部がフィードローラ１０６と分離ローラ１０５とのニップ部である位置Ｐｆｒに到達したため、回転を停止した状態になる。
【００３０】
続いて、図５（ｂ−１）は、用紙Ｓ２の給紙が開始された後の給紙部の状態を示す模式図である。用紙Ｓ２の搬送が開始されると、用紙Ｓ２を給紙するために、ピックアップローラ１０３、フィードローラ１０６は回転を開始する。一方、分離ローラ１０５は、位置Ｐｆｒに２枚の用紙Ｓ２、Ｓ３があるため、用紙Ｓ３が搬送されないように、回転を停止した状態となっている。そして、ピックアップローラ１０３、フィードローラ１０６により搬送される用紙Ｓ２の後端部がピックアップローラ１０３を通過すると、ピックアップローラ１０３は後続紙である用紙Ｓ３の給紙を開始する。ところが、分離ローラ１０５は、用紙Ｓ３が用紙Ｓ２と共に搬送されることを防ぐため、回転を停止している状態であるため、用紙Ｓ２だけが搬送され、用紙Ｓ３の先端部は位置Ｐｆｒに停止した状態のままで保持される。したがって、図５（ｂ−２）に示すように、分離ローラ１０５は、この間、回転が停止した状態のままである。
【００３１】
続いて、図５（ｃ−１）は、用紙Ｓ３の給紙が開始された後の給紙部の状態を示す模式図である。前述したように、用紙Ｓ３の給紙が開始されたときは、用紙Ｓ３と用紙Ｓ４の間の摩擦力は、用紙Ｓ４と用紙Ｓ４の下に積載された用紙Ｓの間の摩擦力より低い。そのため、用紙Ｓ３がピックアップローラ１０３により搬送されても、用紙Ｓ４は用紙Ｓ３の搬送に伴って、搬送されることはない。そして、ピックアップローラ１０３、フィードローラ１０６により搬送される用紙Ｓ３の後端がピックアップローラ１０３を通過すると、ピックアップローラ１０３は後続紙である用紙Ｓ４の給紙を開始する。その後、用紙Ｓ４の先端部が位置Ｐｆｒに到達すると、分離ローラ１０５は、用紙Ｓ４が位置Ｐｆｒより下流に搬送されないように、回転を停止する。したがって、図５（ｃ−２）に示すように、分離ローラ１０５は、用紙Ｓ３の給紙開始と共に、回転を開始し、後続紙である用紙Ｓ４の先端部が位置Ｐｆｒに到達すると、回転を停止させる。
【００３２】
以上説明したように、図５（ｂ−１）では、用紙Ｓ２、Ｓ３の先端部が位置Ｐｆｒに停止した状態であるため、用紙Ｓ２の給紙開始直後に、分離ローラ１０５の回転は停止状態になる。続いて、後続紙である用紙Ｓ３の給紙開始時には、分離ローラ１０５の回転が再開され、後続紙である用紙Ｓ４の先端部が位置Ｐｆｒに到達することにより、再度回転を停止する。このように、連続する２つの用紙の給紙時に、分離ローラ１０５の回転が１枚目の用紙の場合には回転停止の状態であり、２枚目の用紙の場合には回転を再開する場合には、１枚目の用紙と２枚目の用紙との間が冊間であることを検知することができる。
【００３３】
［冊間検知の制御シーケンス］
図６は、上述した冊間を検知する制御シーケンスを示すフローチャートである。図６の処理は、レーザビームプリンタ１０１が不図示の操作部を介してプリント指示を受けたり、レーザビームプリンタ１０１が接続されたネットワーク上のパーソナルコンピュータから印刷指示を受けたときに起動される。そして、図６の処理はエンジン制御部２０１により実行される。
【００３４】
エンジン制御部２０１は、ビデオコントローラ２０２からプリント開始要求を受けると、プリントを開始するために前述した前準備を行う。そして、プリント開始準備が終わると、ステップ（以下、Ｓと示す）６０１にて、エンジン制御部２０１は、給紙駆動制御部２０８を制御して、給紙カセット１０２に積載された最上位の用紙である用紙Ｓ１の給紙動作を開始する。
【００３５】
Ｓ６０２では、エンジン制御部２０１は、用紙Ｓ１の給紙が開始されると、停止タイミング計測部２０６のタイマをリセットし、スタートさせて、分離ローラ１０５の回転時間の計測を開始する。Ｓ６０３では、エンジン制御部２０１は、回転検知部２０４を介して、用紙Ｓ１の後続紙である用紙Ｓ２がフィードローラ１０６と分離ローラ１０５のニップ部である位置Ｐｆｒに到達し、分離ローラ１０５の回転が停止したかどうかを判断する。エンジン制御部２０１は、分離ローラ１０５の回転が停止したと判断した場合には、処理をＳ６０４に進め、分離ローラ１０５の回転が停止していないと判断した場合には、処理をＳ６０３に戻す。Ｓ６０４では、エンジン制御部２０１は、停止タイミング計測部２０６のタイマを停止して分離ローラ１０５の回転時間の計測を終了させ、タイマ値を読み出す。
【００３６】
Ｓ６０５では、エンジン制御部２０１は、前回給紙（前回給送）した用紙と今回給紙（今回給送）した用紙との間が冊間かどうかを判断するため、前回給紙時のタイマ値（分離ローラ１０５の回転時間）を読み出し、読み出したタイマ値が０かどうかを判断する。即ち、前回給紙時には分離ローラ１０５は回転を開始せず、給紙直後からずっと停止状態であったかどうかを判断する。エンジン制御部２０１は、読み出したタイマ値が０の場合には、処理をＳ６０６に進め、タイマ値が０でない場合には、処理をＳ６０８に進める。Ｓ６０６では、エンジン制御部２０１は、Ｓ６０４で読み出した今回給紙時のタイマ値（分離ローラ１０５の回転時間）が０かどうか、即ち、今回も分離ローラ１０５は回転を開始せず、給紙直後からずっと停止状態であったかどうかを判断する。エンジン制御部２０１は、タイマ値が０の場合には、冊間ではないと判断し処理をＳ６０８に進め、タイマ値が０でない場合には、冊間であると判断し、処理をＳ６０７に進める。
【００３７】
Ｓ６０７では、エンジン制御部２０１は、次回給紙（次回給送）する用紙の種類（普通紙、厚紙、薄紙など）に応じた画像形成条件の調整、例えば用紙の種類（紙種）に応じた搬送速度の変更や、定着装置１１４の定着温度の変更等の準備を必要に応じて行う。すなわち下位の用紙束と上位の用紙束が異なる紙種である可能性を考慮し、エンジン制御部２０１はレーザビームプリンタ１０１に設けられたメディアセンサ（不図示）によって下位の用紙束の中の一枚目の用紙を検知する。ここで、下位の用紙束の一枚目の用紙とは、図５におけるＳ４である。これにより、上位の用紙束と下位の用紙束の紙種が異なる場合であっても、下位の用紙束に含まれる用紙Ｐに高品質な画像を形成することができる。なお、メディアセンサとしては、例えば、用紙に光を照射しその反射光を受光することによって用紙の表面性を検知する光センサを用いることができる。もしくは、用紙に超音波を照射し用紙を透過した超音波を受信することによって用紙の坪量を検知する超音波センサを用いることができる。
【００３８】
Ｓ６０８では、エンジン制御部２０１は、Ｓ６０４で読み出したタイマ値、即ち、今回の給紙開始から分離ローラ１０５が回転停止するまでの時間をＲＡＭ２０１ｃに保存し、処理を終了する。
【００３９】
上述したように、本実施例では、連続して給紙を行っている中で、分離ローラ１０５の停止タイミングの変化を検知することで、冊間となる最上位の用紙Ｓを画像形成のための給紙前に判断することが可能となる。これにより、給紙された用紙Ｓの種類等に合わせたプリントを継続することが可能となる。
以上、本実施例によれば、給紙部に積載された用紙束の冊間を検知することができる。
【実施例２】
【００４０】
実施例１において、エンジン制御部２０１は、前回給紙時の分離ローラ１０５の回転時間が０であり、今回給紙時の分離ローラ１０５の回転時間が０でない場合に、冊間であると判断していた。しかし、これに限定されない。
【００４１】
図５（ａ−１）では、用紙Ｓ２の先端が位置Ｐｆｒに到達した状態で、用紙Ｓ３の先端も位置Ｐｆｒに到達していた。しかしながら、本来連れ出されない用紙Ｓ３が少しでも搬送方向の下流側に連れ出していればよく、必ずしも用紙Ｓ３の先端が位置Ｐｆｒに到達していなくてもよい。したがって、前回給紙時の分離ローラ１０５の回転時間は０でなくてもよい。
【００４２】
より詳細には、用紙Ｓ３の先端が位置Ｐｆｒに到達するまでの時間、すなわち前回給紙時の分離ローラ１０５の回転時間が所定の閾値よりも短い。そして、用紙Ｓ４の先端が位置Ｐｆｒに到達するまでの時間、すなわち今回給紙時の分離ローラ１０５の回転時間が所定の閾値よりも長い場合に、用紙Ｓ３と用紙Ｓ４の間に冊間があると判断する。ここで、所定の閾値とは、例えば後続紙の先端が位置Ｐｓと位置Ｐｆｒの中点にある時に、先行紙をピックアップローラ１０３によって給紙してから、先行紙の後端が位置Ｐｓを通過して後続紙の先端が位置Ｐｆｒに到達するまでの時間に設定する。
【００４３】
このように、所定の閾値は搬送方向における用紙長Ｌｓによって変化する。用紙長Ｌｓは例えばトップセンサ１０８によって求めることができる。トップセンサ１０８を用いた用紙長Ｌｓの測定は、次のようにして行われる。エンジン制御部２０１は、トップセンサ１０８が搬送された用紙Ｓの先端を検知すると、タイマをリセット後、スタートさせ、トップセンサ１０８が用紙Ｓの後端が通過したことを検知すると、タイマを停止する。エンジン制御部２０１は、タイマからタイマ値を読み出し、用紙Ｓの搬送速度Ｖを乗ずることにより、用紙Ｓの用紙長Ｌｓを算出し、用紙長Ｌｓを確定させる。
【００４４】
なお、用紙Ｓの用紙長Ｌｓは、トップセンサ１０８を用いた実長検知に基づいて算出する方法の他に、次のような方法がある。例えば、不図示の操作部を介してユーザが設定する方法、ビデオコントローラ２０２から通知される用紙指定情報に基づく方法、給紙カセット１０２による自動検知などの方法がある。給紙カセット１０２による自動検知とは、次のような方法を指す。規制板１２６のように、給紙カセット１０２に設けられた用紙の搬送方向、及び搬送方向と直交する方向（幅方向）の位置を規制する規制板の状態をセンサで読み取る。そして、センサで読み取られた規制板が設定された位置に基づいて、用紙Ｓのサイズを判断し、判断された用紙サイズに基づいて、用紙長Ｌｓを確定させる方法である。
【００４５】
さらに、用紙Ｓの用紙長Ｌｓは、分離ローラ１０５の回転状態に基づいて算出することもできる。すなわち、エンジン制御部２０１は用紙Ｓの給紙開始（給送開始）から、後続の用紙Ｓの先端部が位置Ｐｆｒに到達するまでの時間を測定することにより、搬送される用紙Ｓの用紙長を検知することができる。この方法について図３を用いて詳細に説明する。
【００４６】
図３（ａ−１）、（ｂ−１）、（ｃ−１）において、用紙Ｓ１の給紙開始から用紙Ｓ２の先端が位置Ｐｆｒに到達するまでの時間をＴ１、位置Ｐｐから位置Ｐｆｒまでの距離をＬ１、位置Ｐｐから位置Ｐｓまでの距離をＬ２とする。用紙Ｓ１の用紙長をＬｓ、搬送速度をＶとすると、時間Ｔ１の間に用紙Ｓ１が搬送される距離、即ち時間Ｔ１に用紙Ｓ１の搬送速度Ｖを乗じて求められる搬送距離は、次の式（１）により表される。
Ｔ１×Ｖ＝（Ｌｓ−Ｌ２）＋（Ｌ１−Ｌ２）      （１）
ここで、（Ｌｓ−Ｌ２）は、図３（ａ−１）に示す状態の用紙Ｓ１の搬送が開始されてから、用紙Ｓの後端部が規制板１２６の位置からピックアップローラ１０３のニップ部である位置Ｐｐに到達するまでに、用紙Ｓ１が搬送される距離を示している。また、（Ｌ１−Ｌ２）は、用紙Ｓ１の後端部が位置Ｐｐを通過したことにより、用紙Ｓ２がピックアップローラ１０３により搬送を開始し、用紙Ｓ２の先端部が位置Ｐｓから位置Ｐｆｒに到達するまでに、用紙Ｓ２が搬送される距離を示している。
【００４７】
そして、式（１）を変形し、用紙長Ｌｓを算出する式を求めると、以下の式（２）で表される。
Ｌｓ＝Ｔ１×Ｖ−Ｌ１＋２×Ｌ２      （２）
【００４８】
搬送速度Ｖ、及び距離Ｌ１、Ｌ２は、レーザビームプリンタ１０１の装置仕様から決められている。したがって、用紙Ｓ１の給紙開始から用紙Ｓ２の先端が位置Ｐｆｒに到達するまでの時間Ｔ１を測定することで、式（２）により、給紙カセット１０２に積載された用紙Ｓの長さを算出することが可能となる。
【００４９】
従来、搬送される用紙の長さは、例えばトップセンサにおいて、用紙の先端部を検知してから用紙の後端部が通過するまでの時間に基づいて、算出される。本実施例では、用紙の給紙開始から、後続紙による分離ローラの回転停止までの時間を求めることにより、給紙対象の用紙の長さを、トップセンサで検知する場合に比べて、より早いタイミングで算出することができる。その結果、用紙サイズの自動検知ができない場合でも、用紙長に応じた画像形成動作をより早く実行することができるため、用紙長が算出されるまで用紙搬送を止めることなく、その後のプリントについても生産性を向上させてプリントを行うことが可能となる。更に、算出された用紙の長さに基づいて、冊間を検知するための所定の閾値を決定し、決定された閾値に基づいて、冊間を検知することができる。
【００５０】
以上、本実施例によれば、給紙部に積載された用紙束の冊間を検知することができる。
【符号の説明】
【００５１】
１０２    給紙カセット
１０３    ピックアップローラ
１０５    分離ローラ
１０６    フィードローラ
２０１    エンジン制御部
２０４    回転検知部
【図１】
2017124927.tif 000003
【図２】
2017124927.tif 000004
【図３】
2017124927.tif 000005
【図４】
2017124927.tif 000006
【図５】
2017124927.tif 000007
【図６】
2017124927.tif 000008