JP2007230681A - 用紙搬送装置、およびこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】給紙不良によって用紙が搬送途中で詰まったり、用紙が破損するといった不具合発生を従来よりも一層確実に防止すること可能な用紙搬送装置、およびこの用紙搬送装置を用いた画像形成装置を提供する。
【解決手段】トレイやカセットにセットされた用紙を順次繰り出す給紙ローラ１４，１５と、この用紙の給紙方向と直交する方向に沿って配置された斜め給紙検出用の複数の光電センサ２２ａ，２２ｂと、コントローラ３６とを備えており、コントローラ３６は、各光電センサ２２ａ，２２ｂによる用紙の検出出力の時間差Δｔを算出し、この時間差Δｔが予め設定された基準値Δｔｓｈを越える場合には給紙不良が発生しているものと判定して給紙ローラによる用紙繰り出し動作を停止する。
【選択図】図４

Description

本発明は、トレイやカセットにセットされた原稿用紙や印刷用紙などの各種の用紙を所定の位置まで搬送する用紙搬送装置、およびこの用紙搬送装置を備えた画像形成装置に関する。

一般に、複写機や複合機などにおいては、原稿用紙をスキャナ光学系を有する画像読取部に搬送するために自動原稿搬送装置を設けたものがある。また、これらの複写機や複合機、さらにプリンタなどでは、印刷用紙を複写部や印刷部に順次搬送するために印刷用紙搬送装置が設けられている。このような自動原稿搬送装置や印刷用紙搬送装置などの用紙搬送装置においては、給紙ローラによって用紙を一枚ずつ搬送経路に繰り出す必要がある。

しかし、トレイにセットされた原稿用紙がステイプル針やクリップで綴じられているような場合、あるいはカセットにセットされた用紙の一部が折れ曲がっていたり、用紙ガイドが用紙の幅に合致するように調整されておらず広がり過ぎていたような場合には、給紙ローラによって用紙を円滑に繰り出すことができず、用紙が給紙方向に対して斜めに傾斜して繰り出される現象（以下、斜め給紙という）を生じる。そして、このような斜め給紙が生じると、給紙不良によって搬送経路の途中で用紙が詰まったり、用紙が破損するなどの不具合を生じる。

特に、原稿用紙がステイプル針やクリップで綴じられているような場合、多数枚の用紙が給紙ローラによって一度に繰り出されてしまうため、原稿用紙が破損するだけでなく、用紙搬送装置の構成部材等を損傷したり、給紙ローラのスリップにより摩耗が促進するといった不具合を生じる。

このような不具合発生を防止するため、従来技術では、給紙ローラの近傍に金属探知センサ、あるいは磁気センサを配置し、この金属探知センサや磁気センサで給紙ローラで繰り出される原稿用紙にステイプル針やクリップが存在するか否かを検知するようにしたものが提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。

このような対策を講じた場合には、オペレータが不注意で原稿用紙のステイプル針やクリップを取り外すのを失念していた場合でも、装置側でステイプル針やクリップを検知できるため、ある程度まで給紙不良の発生を防止することができる。
特開平６−２５２２８７号公報 特開２００２−２２１８８０号公報

ところで、原稿用紙を綴じるステイプル針やクリップが金属製のものであれば、従来技術のような金属探知センサや磁気センサを設けることによってこれを検知することが可能であるが、原稿用紙が樹脂製クリップのように非金属製のもので綴じられている場合には、これを有効に検知することができない。このため、給紙不良が発生して原稿用紙の破損等を依然として生じる。

また、トレイやカセットにセットされた用紙の一部が折れ曲がっていたり、あるいは用紙ガイドが用紙の幅に合致するように調整されておらず広がり過ぎているために斜め給紙が発生した場合にも、上記の金属探知センサや磁気センサではこれを検知することができないので、搬送経路の途中で用紙が詰まって破損するといった不具合を同様に発生する。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、用紙が搬送途中で詰まったり、用紙が破損するといった不具合発生を従来よりも一層確実に防止すること可能な用紙搬送装置、およびこの用紙搬送装置を用いた画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明の用紙搬送装置は、トレイやカセットにセットされた用紙を順次繰り出す給紙ローラが設けられたものであって、前記給紙ローラの下流側の近接箇所に給紙方向と直交する方向に沿って配置された斜め給紙検出用の光電センサと、これらの各光電センサによる用紙の検出出力の時間差を算出し、この時間差が予め設定された基準値を越える場合には給紙不良と判定する判定手段と、この判定手段により給紙不良と判定された場合には、前記給紙ローラによる用紙繰り出し動作を停止する緊急停止手段と、を備えることを特徴としている。

また、本発明の用紙搬送装置は、前記判定手段により給紙不良が判定された場合には、その旨を表示する表示手段を備えることを特徴としている。

また、本発明の用紙搬送装置は、前記判定手段で給紙不良が判定されない場合には前記給紙ローラの回転速度を前記光電センサで用紙が検出されるまでの期間よりも増加させる給紙速度制御手段を備えることを特徴としている。

さらに、本発明の用紙搬送装置において、前記判定手段は、用紙の給紙方向と直交する方向の長さに応じて前記基準値を変更するものであることを特徴としている。

そして、本発明の画像形成装置は、上記の用紙搬送装置を備えて構成されていることを特徴としている。

本発明によれば、給紙ローラの下流側の近接箇所に給紙方向と直交する方向に沿って配置された複数の光電センサによる用紙先端の検出タイミングの違いによって斜め給紙の有無を判定し、この斜め給紙の有無によって給紙不良か否かを最終的に判断するため、原稿用紙を綴じるステイプル針やクリップが金属製か、非金属製かといった材質によって、給紙不良の検出精度が影響されることがない。

しかも、給紙ローラによる用紙の繰り出し直後に給紙不良発生の有無を判定するので、用紙全体が搬送経路内に完全に導入されてしまうのを未然に防止することができる。このため、用紙が搬送経路の途中で詰まったり、用紙が破損したり、搬送経路の途中に配置されている各部材を損傷するといった不具合発生を従来よりも一層確実に防止することができる。また、給紙ローラのスリップによる摩耗を抑制できるため長寿命化を図ることができる。

また、本発明によれば、前記判定手段によって給紙不良と判定された場合には、その旨が表示手段によって外部に表示されるので、オペレータは用紙ガイドが適正に調整されているか否かや、原稿用紙の束がステイプル針やクリップで綴じられているか否かの確認を行うことができる。

また、本発明によれば、給紙速度制御手段は、判定手段で給紙不良が判定されない場合には前記給紙ローラの回転速度を前記光電センサで用紙が検出されるまでの期間よりも増加させるので、給紙不良検出のために用紙搬送速度が常に低下されるといった不都合を回避することできる。

さらに、本発明によれば、前記判定手段は、用紙の給紙方向と直交する方向の長さに応じて給紙不良の判定の基準値を変更するで、用紙サイズに応じて斜め給紙発生の有無を適切に判定することが可能になる。

そして、本発明の画像形成装置は、上記の用紙搬送装置を備えて構成されているので、斜め給紙に起因した給紙不良による用紙破損や装置損傷を防止でき、画像形成処理操作を常に円滑に行うことが可能になる。

図１は本発明の実施の形態における画像形成装置の一例としての複写機の全体構成を示す斜視図、図２は同複写機が備える自動原稿搬送装置および原稿読取装置の構成図、図３は自動原稿搬送装置の要部を簡略化して示す平面図である。

この実施の形態の複写機１は、本体ハウジング２を備え、本体ハウジング２の上部には原稿台３が設けられ、原稿台３の上側に本発明の用紙搬送装置としての自動原稿搬送装置４が設けられている。また、原稿台３の下側の本体ハウジング２内には原稿用紙の画像を読み取る画像読取部５が設けられている。さらに、本体ハウジング２の上部手前側には操作パネル７が設けられ、また本体ハウジング２の外側部には印刷後の用紙が排出される用紙受けトレイ８が設けられている。

一方、本体ハウジング２の下部には、図示していないが印刷用紙をストックする給紙カセットや、給紙カセットから印刷用紙を取り出して画像形成部に順次搬送するための印刷用紙搬送装置などが設けられている。なお、画像形成部は、画像読取部５で読み取られた原稿の画像を感光体ドラムに露光する露光部、感光体ドラムにトナー像を形成するための現像部、印刷用紙にトナー像を転写する転写部などを備えている。

上記の自動原稿搬送装置４は、原稿台３を開閉する原稿カバーを兼ねており、原稿用紙がセットされる原稿トレイ９と、画像の読み取り処理後に排出される原稿用紙を収納する排紙トレイ１０を備えている。原稿トレイ９には、原稿用紙を幅方向に押さえる左右一対の用紙ガイド１２がスライド可能に設けられている。

原稿トレイ９から排紙トレイ１０までの原稿用紙の搬送経路１３の途中には、上流側からピックアップローラ１４ａと用紙分離ローラ１４ｂとからなる給紙ローラ１４、レジストローラ１６、搬送ローラ１７、および排紙ローラ１８の各ローラが順次配設されている。そして、この搬送経路１３の途中の画像読取部５との対面箇所が画像読取位置２１となっている。

なお、ピックアップローラ１４ａは、原稿トレイ９にセットされた原稿用紙を搬送経路１３に向けて繰り出すものであり、また、用紙分離ローラ１４ｂは、ピックアップローラ１４ａで繰り出された原稿用紙を一枚ずつ分離して搬送経路１３に送出する役目を果たすものである。

また、用紙分離ローラ１４ｂに近接した下流側の箇所には原稿用紙の給紙方向と直交する方向に沿って斜め給紙検出用の複数（本例では２つ）の光電センサ２２ａ，２２ｂが配設されている。さらに、これらの光電センサ２２ａ，２２ｂに近接した下流側の位置には給紙検出センサ２３が、また、レジストローラ１６に近接した上流側の位置にはレジストセンサ２４がそれぞれ設けられている。また、搬送経路１３の画像読取位置２１に近接した箇所には、原稿用紙を原稿台３の方向に押さえ付ける原稿押さえ板２６が設けられている。

上記の各光電センサ２２ａ，２２ｂは、本例では原稿用紙からの反射光量が閾値を越えたときに用紙有りとして検出する拡散反射型のものが使用されているが、透過型のものを使用することも可能である。また、本例では左右に一対設けているが、３つ以上配置することも可能である。

また、給紙検出センサ２３は、搬送経路１３で搬送される原稿用紙の末端を検出した際に次の原稿用紙を供給するため後述の給紙モータ３８を再起動するタイミングを決定するために使用される。また、レジストセンサ２４は、原稿用紙の先端がレジストローラ１６に当接した際に給紙モータ３８を停止するタイミングを決定するために使用される。

一方、上記の画像読取部５は、原稿用紙に光を照射する光源２８、原稿用紙からの反射光をＣＣＤ２９まで導くミラー３０〜３２、ＣＣＤ２９に反射光を結像するレンズ３３などを備えている。

図４はこの実施の形態の複写機１において自動原稿搬送装置４の動作を制御する制御系の要部を取り出して示すブロック構成図である。

この制御系は、マイクロコンピュータなどからなるコントローラ３６を有し、このコントローラ３６に対して、上記の斜め給紙検出用の光電センサ２２ａ，２２ｂ、給紙検出センサ２３、レジストセンサ２４の各検出出力や、操作パネル７に配設された操作ボタンからの信号が取り込まれるとともに、操作パネル７に配設されたＬＣＤ等からなる表示器３７が接続されている。

また、コントローラ３６には、給紙モータ３８が接続され、この給紙モータ３８の制御によって給紙ローラ１４の動作が制御される。なお、自動原稿搬送装置４を構成するレジストローラ１６、搬送ローラ１７、排紙ローラ１８などの動作もコントローラ３６によって制御される。さらにまた、コントローラ３６には、操作パネル７や各センサ２２ａ，２２ｂ，２３，２４から入力される各情報を記憶したり、自動原稿搬送装置４の動作制御用のプログラムや給紙の良否判定用の基準値などが記憶されたメモリ３９が接続されている。

そして、コントローラ３６が特許請求の範囲における判定手段、緊急停止手段、給紙速度制御手段に対応している。

次に、上記構成の複写機１の動作、特にここでは自動原稿搬送装置４の動作を主体に、給紙が正常の場合と、給紙不良が発生した場合とについてそれぞれ説明する。
（１）給紙が正常な場合
オペレータが原稿トレイ９に原稿用紙をセットするとともに、操作パネル７により複写枚数や用紙サイズ等を設定入力した後、操作パネル７のスタートキーを操作すると、コントローラ３６は、給紙モータ３８を駆動して、ピックアップローラ１４ａおよび用紙分離ローラ１４ｂを同期駆動する。

その際、原稿トレイ９にセットされた原稿用紙がステイプル針やクリップで綴じられたり、折れ曲がったりしておらず、また、用紙ガイド１２が用紙の幅に合致するように正しく調整されている場合には、図３の破線で示すように、原稿用紙Ｐは、ピックアップローラ１４ａによって搬送経路１３に向けて正常に繰り出され、さらに用紙分離ローラ１４ｂによって重ね送りが防止されて原稿用紙Ｐが一枚ずつ搬送経路１３に送出される。

このように、給紙が正常に行われる場合、原稿用紙Ｐの先端が略同時に光電センサ２２ａ，２２ｂによって検出されるため、両光電センサ２２ａ，２２ｂの検出出力には時間差Δｔがほとんど発生しない。このため、時間差Δｔが予め設定された基準値Δｔｓｈを越えることがないので（Δｔ＜Δｔｓｈ）、コントローラ３６は、給紙不良の発生がなくて正常であると判断し、ピックアップローラ１４ａおよび用紙分離ローラ１４ｂの駆動を継続する。

そして、レジストローラ１６に原稿用紙の先端が到達したことがレジストセンサ２４で検出された時点で給紙モータ３８が停止されて原稿用紙の搬送が一旦停止される。そして、所定時間が経過して画像読取部５による原稿用紙の画像読み取りが可能になると、コントローラ３６は、レジストローラ１６を起動するので、原稿用紙が原稿押さえ板２６によって原稿台３の方向に押さえられつつ画像読取位置２１を通過し、その際に原稿用紙の画像が画像読取部５によって読み取られる。

画像読取部５によって画像が読み取られた原稿用紙は、搬送ローラ１７および排紙ローラ１８によってさらに搬送されて排紙トレイ１０に排出される。また、給紙検出センサ２３により、原稿用紙の後端の通過が検出されると、コントローラ３６は、原稿トレイ９にセットされている次の原稿用紙が繰り出されるように給紙モータ３８を再起動する。
（２）給紙不良が発生した場合
原稿トレイ９にセットされた原稿用紙がステイプル針Ｎやクリップで綴じられたままになっていたり、原稿用紙の一部が折れ曲がっていたり、用紙ガイド１２が原稿用紙の用紙幅に合致するように調整されておらず広がり過ぎていたような場合には、図３の実線で示すように、ピックアップローラ１４ａによって繰り出された原稿用紙Ｐに斜め給紙が発生する。

このような斜め給紙が発生すると、原稿用紙の傾斜量θに応じて左右の光電センサ２２ａ，２２ｂによって用紙先端が検出されるタイミングが異なってくるので、図５のタイミングチャートに示すように、両光電センサ２２ａ，２２ｂの検出出力に時間差Δｔを生じる。そして、この時間差Δｔが予め設定された基準値Δｔｓｈを越えたときには（Δｔ≧Δｔｓｈ）、コントローラ３６は、給紙不良が発生したものと判定し、給紙モータ３８を停止して給紙ローラ１４による原稿用紙の給紙動作を中止する。

ここに、斜め給紙が発生している場合、左右の光電センサ２２ａ，２２ｂによって原稿用紙の先端を検出する際の時間差Δは、原稿用紙の用紙サイズ（厳密には給紙方向と直交する幅方向の寸法）が大きいほど大きくなる。したがって、操作パネル７で原稿用紙の用紙サイズを設定入力した際、これに応じてコントローラ３６が給紙不良判定の基準値Δｔｓｈを変更するようにすれば、給紙不良の発生の有無を一層確実に検出できるので好ましい。例えば、用紙サイズがＡ４サイズからＢ５サイズに変更されたときには、基準値Δｔｓｈをより小さく設定することで斜め給紙の検出感度を高めることができる。なお、用紙サイズと基準値Δｔｓｈの関係は予めメモリ３９にテーブル化して登録しておくことができる。

このように、複数の光電センサ２２ａ，２２ｂによる用紙先端の検出タイミングの違いによって斜め給紙の有無を判定して給紙不良が発生しているか否かを判断するため、原稿用紙を綴じるステイプル針やクリップが金属製か、非金属製かといった材質によって給紙不良の検出精度が影響されることがない。しかも、給紙ローラ１４による用紙の繰り出し直後に給紙不良発生の有無を判定するので、原稿用紙全体が搬送経路１３内に完全に導入されてしまうのを未然に防止することができる。

このため、原稿用紙が搬送途中で詰まったり、用紙が破損したり、搬送経路１３の途中に配置されている各部材を損傷するといった不具合発生を従来よりも一層確実に防止することができる。また、給紙ローラ１４のスリップによる摩耗を抑制できるため長寿命化を図ることができる。

また、コントローラ３６は、給紙不良が発生したと判定した場合には、その旨を操作パネル７に配置された表示器３７に表示する。このため、オペレータは、原稿用紙がステイプル針Ｐなどで綴じられたままになっているか否かや、用紙ガイド１２が適正に調整されているか否かを確認して迅速に対処することができる。

なお、上記の実施の形態では、操作パネル７から入力操作された用紙サイズに応じて斜め給紙の基準値Δｔｓｈが変更されるようにしたが、左右一対の用紙ガイド１２に可変抵抗器等の用紙幅検出手段を設け、用紙ガイド１２の間隔の大小に応じて基準値が自動的に変更されるようにすることも可能である。

また、この実施の形態では、給紙モータ３８の駆動速度は、原稿用紙が光電センサ２２ａ，２２ｂを通過する前後で同じになっているが、光電センサ２２ａ，２２ｂで用紙が検出されるまでは給紙モータ３８を比較的低速で回転し、光電センサ２２ａ，２２ｂで斜め給紙が検出されない場合には給紙モータ３８の回転速度を増加させることも可能である。このようにすれば、給紙不良検出のために用紙搬送速度が常に低下されるといった不都合を回避することできる。

また、この実施の形態では、光電センサ２２ａ，２２ｂと給紙検出センサ２３とを別個に設けているが、光電センサ２２ａ，２２ｂを給紙検出センサ２３として兼用することも可能である。

また、上記の実施の形態では、用紙搬送装置として自動原稿搬送装置４を例にとって説明したが、本発明はこのような自動原稿搬送装置４に限定されるものではなく、例えば印刷用紙を複写部や印刷部に順次搬送するための印刷用紙搬送装置についても同様に適用することができる。

さらに、この実施の形態では、画像形成装置として複写機１を例にとって説明したが、本発明はこのような複写機１に限定されるものではなく、プリンタ、複合機、その他の画像形成装置に対して本発明を広く適用することが可能である。

本発明の実施の形態における画像形成装置の一例としての複写機の全体構成を示す斜視図である。 同複写機が備える自動原稿搬送装置および原稿読取装置の構成図である。 同複写機が備える自動原稿搬送装置の要部を簡略化して示す平面図である。 同複写機において自動原稿搬送装置の動作を制御する制御系の要部を取り出して示すブロック構成図である。 自動原稿搬送装置に設けた光電センサによって斜め給紙を検出する際の動作説明に供するタイミングチャートである。

符号の説明

１ 複写機（画像形成装置）
４ 自動原稿搬送装置（用紙搬送装置）
５ 画像読取部
７ 操作パネル
１３ 搬送経路
１４ ピックアップローラ（給紙ローラ）
１５ 用紙分離ローラ（給紙ローラ）
２２ａ，２２ｂ 光電センサ
３６ コントローラ（判定手段、緊急停止手段、ローラ速度制御手段）
３７ 表示器（表示手段）
３８ 給紙モータ

Claims (5)

1. トレイやカセットにセットされた用紙を順次繰り出す給紙ローラを備えた用紙搬送装置において、
   前記給紙ローラの下流側の近接箇所に給紙方向と直交する方向に沿って配置された斜め給紙検出用の複数の光電センサと、
   前記各光電センサによる用紙の検出出力の時間差を算出し、この時間差が予め設定された基準値を越える場合には給紙不良と判定する判定手段と、
   この判定手段により給紙不良と判定された場合には、前記給紙ローラによる用紙繰り出し動作を停止する緊急停止手段と、
   を備えることを特徴とする用紙搬送装置。
2. 前記判定手段により給紙不良が判定された場合には、その旨を表示する表示手段を備えることを特徴とする請求項１記載の用紙搬送装置。
3. 前記判定手段で給紙不良が判定されない場合には前記給紙ローラの回転速度を前記光電センサで用紙が検出されるまでの期間よりも増加させる給紙速度制御手段を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の用紙搬送装置。
4. 前記判定手段は、用紙の給紙方向と直交する方向の長さに応じて前記基準値を変更するものであることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の用紙搬送装置。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれか１項の用紙搬送装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
   

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