JP2006193287A - シート給送装置及び該装置のジャム検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 シートのサイズや厚さを混載した場合でも、正確に角折れ、ステイプルによるジャムの検知が可能なシート給送装置を提供する。
【解決手段】 本発明は、用紙を積載したホッパ端部に、ピックローラが備えられて、ホッパに積載された用紙をピックして装置内に搬送し、かつ、分離部に備えたセパレータローラ及びブレーキローラにより用紙が１枚づつ装置内に給紙される。この分離部の下流に少なくとも３個以上の複数のシート通過検知手段を並列して配置し、２つのシート通過検知手段の間の検知区間におけるシート先端の通過時間差とシート通過検知手段の配置寸法から求めるスキュー角度を、複数の検知区間について複数求める。求めた複数の先端スキュー角度の間で角度差が規定値を超えた場合に、ジャムと判断する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ステイプルを外した先端角折れ媒体やステイプルで止められたままの媒体の給送によるジャムを早期に検知、停止して、シートへのダメージを抑えるシート給送装置及び該装置のジャム検出方法に関する。

一般的なイメージ読み取り装置に用いられているシート給送装置は、シートを一枚ずつ取り出す。読み取り対象の原稿用紙が複数枚ある場合、その複数枚の用紙を重ねてセットし、ピックローラがセットされた用紙を装置内に引き込むように回転することにより、最も上にある用紙の１枚のみがピックされ、装置本体内に給送される。このとき、不注意により、複数枚の用紙がステイプルで綴じられたままセットされたとしても、給送装置は、１枚ずつ分離して給紙する動作が作用するので、シートが破損したり、曲がってしまってジャムが発生するという問題があった。

従来、シート給送装置におけるステイプル媒体を検知するために、原稿搬送中に金属部品を磁気センサで検出する技術が知られている（特許文献１参照）。しかし、検出範囲の狭さや、金属以外のステイプル、角折れジャム（Jam）の検出ができないという問題がある。

また、ステイプルによる保持力と分離作用によって生じる斜行圧、及び分離作用によって生じるループを検知する技術が知られている（特許文献２参照）。しかし、紙厚によって斜行圧が変化するため、特定の媒体しか検知できないという問題、角折れ媒体ではループが形成されないため検知できないという問題がある。

また、ステイプル媒体分離時のシート後端における押し上げ力を検知する技術が知られている（特許文献３参照）。しかし、後端のみの検出であり、また用紙サイズを混載した場合検知できないし、角折れジャムの検出ができないという問題がある。

また公知の技術としてスキュー検出を行うことが知られているが、あらかじめ斜めにセットされたシートを検知してしまうという問題がある。
特開平５−１７０３７６号公報 特許第３１９７０２９号公報 特許第３４６７１４４号

この発明では、シートのサイズや厚さを混載した場合でも、正確に角折れ、ステイプルによるジャムの検知が可能なシート給送装置を提供することを目的としている。

本発明のシート給送装置及び該装置のジャム検出方法は、用紙を積載したホッパ端部に、ピックローラが備えられて、ホッパに積載された用紙をピックして装置内に搬送し、かつ、分離部に備えたセパレータローラ及びブレーキローラにより用紙が１枚づつ装置内に給紙される。この分離部の下流に少なくとも３個以上の複数のシート通過検知手段を並列して配置し、２つのシート通過検知手段の間の検知区間におけるシート先端の通過時間差と前記シート通過検知手段の配置寸法から求めるスキュー角度を、複数の検知区間について複数求める。求めた複数の先端スキュー角度の間で角度差が規定値を超えた場合に、ジャムと判断する。

また、分離部におけるシートの実移動量を測定する手段を備え、２つのシート通過検知手段の間の検知区間において、シート先端がそれぞれ検出される間に搬送された実移動量測定値と、前記シート通過検知手段の配置寸法から求めるスキュー角度を、複数の検知区間について複数求め、求めた複数の先端スキュー角度の間で角度差が規定値を超えた場合に、ジャムと判断する。

本発明によれば、シートのサイズや厚さを混載した場合でも、正確に角折れ、ステイプルによるジャムの検知が可能となる。

以下、例示に基づき本発明を説明する。図１は、イメージ読み取り装置などに使用されるシート給送装置を例示する図である。用紙を積載したホッパ端部に、ピックローラが備えられて、ホッパに積載された用紙を上からピックして装置内に搬送する。このとき、最も上の用紙だけでなく、その上の数枚が同時に搬送されることがあるが、給紙ゲートにより、通過できる用紙の厚さを規制することで、装置内に給紙される用紙の枚数を絞り込み、さらに、セパレータローラ及びブレーキローラにより用紙が１枚だけ分離され、搬送ローラにより装置内に給紙されるように構成している。用紙検出センサは、このセンサ位置を通過する用紙を検出する。

ピックローラ及びセパレータローラは、通常のように、モータ駆動されている。分離部において、用紙実移動量を検出する装置が備えられている。図２は、ピックローラ及びセパレータローラを、用紙接触側から見た写真である。図示のピックローラ及びセパレータローラは、それぞれ、軸方向に２分割構成にした２つのローラを同一駆動軸上に固定している。これら、２分割セパレータローラの間に、用紙に接触して用紙移動に対応して回転するエンコーダ付従動ローラが設けられている。この従動ローラは、無負荷にし、かつ、セパレータローラの駆動軸の周りに自由回転可能に支持されている。この従動ローラは、搬送手段（セパレータローラ）のシート押圧力よりも小さい押圧力でシートに接触して従動し、搬送手段の寸法変化や環境温度の変化、シート形状等により変化するシート接触高さに追従して回転する回転負荷の小さいローラを使用する。

この従動ローラの回転速度を検出するエンコーダを備えたことにより、ローラ回転速度とローラ径から、分離部における用紙実移動量を演算することができる。

図３は、本発明によるジャム検出の原理を説明する図である。図３に示すように、ステイプルを外した角（コーナー）折れ媒体やステイプルで止められたままの媒体を給送した場合に、分離時のシート先端の挙動に注目すると、厚紙の場合は累積スキュー、薄紙の場合は先端エッジの変形となり、どちらも先端エッジのスキュー角度が場所によって大きく変化する。したがって、分離部直後での先端エッジの場所によるスキュー角度の差によりジャムを判断することが可能となる。

図４は、スキュー検出センサの配置を例示する概念図である。スキュー検出センサは、用紙分離部直後の位置において、シート移動方向（給紙方向）とは直角の紙幅方向の１直線上に、少なくとも３個以上の複数（図４では４個を図示）配置される。

このように、分離部の下流にスキュー検出センサを並列して配置し、隣接したスキュー検出センサ間におけるシート先端の通過時間差と、スキュー検出センサの配置寸法からスキュー角度を求める。スキュー検出センサは、それぞれ、用紙エッジの通過を検出するセンサである。これによって、求めた複数の先端スキュー角度の間で、角度差が規定値を超えた場合に、シートの回転または変形が大きくジャムと判断する。ジャムと判断されない場合に、さらに、別の検出センサが設けられているときは、別のセンサ区間について、同様なジャム検出を継続することができる。

図５は、本発明の概略構成を説明する図である。複数の並列配置の検出センサからの入力を受けて、第１のセンサ区間（２つの検出センサ間の区間）で、２つの検出センサ間の通過時間差ｔ１を測定する。同様に、第２のセンサ区間で通過時間差ｔ２を測定する。時間当たりのシート送り量は既知であるので、この通過時間差から、その間に給送されたシート移動量（縦方向距離）が求められる。さらに、センサ区間、即ち両検出センサ間の配置寸法（横方向距離）は既知であるので、スキュー角度α＝縦方向距離／横方向距離、として求められる。これによって、通過時間差ｔ１，ｔ２から、それぞれスキュー角度α１，α２が求められる。

仮に、用紙セット時に用紙が移動方向に対して傾斜していても、傾斜した状態を維持して送られている場合は、スキュー角度はゼロでは無いとしても、その角度を維持して、スキュー角度α１＝α２になる。この場合、ジャムとは判断しない。本発明は、α２−α１＞規定値、の場合にジャムと判断するものである。この場合、シートが回転又は変形している可能性が大きい。

図５において、第１のセンサ区間として、時間的に最初にエッジを検出したセンサと２番目にエッジを検出したセンサの間とすることができる。通常、これら両センサは隣接している。これら両センサの間で通過時間差ｔ１を測定し、これによって、スキュー角度α１が求められる。同様にして、その後、いずれかのセンサ間で、例えば、２番目と３番目（或いは１番目と３番目）のスキュー検出センサの間で測定した通過時間差ｔ２から、スキュー角度α２が求められる。これによって、α２−α１＞規定値、の場合にジャムと判断することができる。

但し、用紙が大きく傾いて給送される場合、最初に検出されるエッジが、用紙先端エッジ（用紙移動方向の前側辺）ではなく、サイドのエッジ（用紙の両側に位置する辺）のいずれかである可能性がある。この場合、検出センサのいずれか１つにより１番最初に検出されたエッジは、先端エッジかサイドエッジか判定できない。しかし、２番目以降の検出センサが検出したエッジは、先端エッジであることが確実である。これにより、１番最初に検出されたデータを捨て、２番目以降の検出センサが検出したデータを用いることにより、誤検出することなく先端エッジのみのスキュー量で判別することが可能となる。

また、上述したように、エッジ検出の時間的な順序により、第１，第２のセンサ区間を特定するのではなく、センサが配置される位置によって特定することもできる。例えば、図５において、第１及び第２のセンサ区間として、中央に配置されるセンサと、その両側に位置する２つのセンサ区間に特定して、中央を基準とした両側の区間で、上述したようにして、それぞれ求めた通過時間差ｔ１，ｔ２から、スキュー角度α１，α２を求め、２つのスキュー角度差＞規定値、の場合にジャムと判断することができる。

さらに、用紙がスリップしたことが原因で、検出センサ間の通過時間差が大きくなると、スキュー角度の演算に誤差が入り込むことになる。これに対しては、スキュー角度を、通過時間差から演算することに代えて、給送部におけるシートの実移動量から、スキュー角度を演算する。

このため、シートの実移動量を、エンコーダ（回転量を検出可能）を備えた従動ローラにより検出する。エンコーダ回転量を監視することにより、分離部の駆動手段とシートの間ですべりにより移動量の差が発生する場合においても、シート実移動量を測定して、これからスキュー角度が正確に算出可能となる。

図６は、スキュー検出センサ配置図を例示している。図６は、図１に示すセパレータローラ及び搬送ローラ部を上面から見た図に相当する。用紙は、図中の下から上に向かって給紙される。図６において、センサＳＦ１は、図１に示す用紙検出センサに相当する。その右側、及び左側に一直線に配置されているセンサＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３は、用紙サイズを検出するために通常に備えられているものであるが、これら用紙サイズ検出センサＲ１〜Ｒ３、Ｌ１〜Ｌ３及び用紙検出センサＳＦ１を、スキュー検出センサとして利用することができる。上述したように、本発明は、これら複数の検出センサの内、少なくとも３個を用いることにより、ジャムを検出することができる。

イメージ読み取り装置などに使用されるシート給送装置を例示する図である。 ピックローラ及びセパレータローラを、用紙接触側から見た写真である。 本発明によるジャム検出の原理を説明する図である。 スキュー検出センサの配置を例示する概念図である。 本発明の概略構成を説明する図である。 スキュー検出センサ配置を例示する図である。

Claims (6)

1. 用紙が１枚づつ装置内に給紙されるシート給送装置において、
   用紙分離部の下流に少なくとも３個以上の複数のシート通過検知手段を並列して配置し、
   ２つのシート通過検知手段の間の検知区間におけるシート先端の通過時間差と前記シート通過検知手段の配置寸法から求めるスキュー角度を、複数の検知区間について複数求め、
   求めた複数の先端スキュー角度の間で角度差が規定値を超えた場合に、ジャムと判断することを特徴とするシート給送装置。
2. 前記シート通過検知手段の中で、最初にシート先端を検知したシート通過検知手段を起点とし、その後にシート先端を検知する複数のシート通過検知手段との間で、複数のスキュー角度を求める請求項１に記載のシート給送装置。
3. 前記シート通過検知手段の中で、用紙幅方向の中央に位置するシート通過検知手段を起点とし、その両側に位置する複数のシート通過検知手段との間で、複数のスキュー角度を求める請求項１に記載のシート給送装置。
4. 用紙が１枚づつ装置内に給紙されるシート給送装置において、
   用紙分離部の下流に少なくとも３個以上の複数のシート通過検知手段を並列して配置し、
   前記用紙分離部におけるシートの実移動量を測定する手段を備え、
   ２つのシート通過検知手段の間の検知区間において、シート先端がそれぞれ検出される間に搬送された実移動量測定値と、前記シート通過検知手段の配置寸法から求めるスキュー角度を、複数の検知区間について複数求め、
   求めた複数の先端スキュー角度の間で角度差が規定値を超えた場合に、ジャムと判断することを特徴とするシート給送装置。
5. 用紙が１枚づつ装置内に給紙されるシート給送装置のジャム検出方法において、
   用紙分離部の下流に少なくとも３個以上の複数のシート通過検知手段を並列して配置し、
   ２つのシート通過検知手段の間の検知区間におけるシート先端の通過時間差と前記シート通過検知手段の配置寸法から求めるスキュー角度を、複数の検知区間について複数求め、
   求めた複数の先端スキュー角度の間で角度差が規定値を超えた場合に、ジャムと判断することを特徴とするジャム検出方法。
6. 用紙が１枚づつ装置内に給紙されるシート給送装置のジャム検出方法において、
   用紙分離部の下流に少なくとも３個以上の複数のシート通過検知手段を並列して配置し、
   前記用紙分離部におけるシートの実移動量を測定する手段を備え、
   ２つのシート通過検知手段の間の検知区間において、シート先端がそれぞれ検出される間に搬送された実移動量測定値と、前記シート通過検知手段の配置寸法から求めるスキュー角度を、複数の検知区間について複数求め、
   求めた複数の先端スキュー角度の間で角度差が規定値を超えた場合に、ジャムと判断することを特徴とするジャム検出方法。

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