JP2007230687A - シート搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】用紙や原稿等のシートが重送したことを検出した場合に、シートにダメージを与えることなく重送紙を分離する。
【解決手段】シートＰが重送しているかどうかを検知するための重送検知センサ１０と、シートＰを搬送するための一対の回転ローラ２，３からなる搬送ローラ対２０と、を備えたシート搬送装置において、重送検知センサ１０によって給送しているシートＰの重送を検知した場合に、搬送ローラ対２０の２つの回転ローラ２，３の回転速度に速度差を設けて重送シートを分離することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、たとえば、プリンタ，複写機，ファクシミリ等の画像形成装置の用紙搬送部あるいは原稿搬送部等に用いられるシートの搬送装置に関し、特にシートの重送を検出する重送検出手段を備えたシート搬送装置に関する。

従来のこの種の重送検出手段を備えたシート搬送装置としては、特許文献１に記載のようなものが知られている。

この特許文献１では、用紙の重送の有無を検知するための重送感知センサと、用紙を搬送するための一対の回転ローラからなる搬送ローラ対とを備えた構成で、搬送ローラ対の下側のローラを停止させることで、重送した用紙を引き離すものが提案されている。

また、重送検知手段としては、複数のものが存在する（特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５）。下記にこれらの手段を説明する。

特許文献２では、搬送される用紙の透過光量を、予め学習によって認識し、実際に搬送された用紙の透過光量との差によって重送と判定する光透過型センサによる方式が提案されている。

特許文献３、４では、紙厚を検出するセンサを用い、搬送される用紙の厚みと学習値とを比較することで重送の有無を判定する方式が提案されている。

特許文献５では、超音波式重送検知センサによって、位相、あるいは減衰量の変化から重送の有無を判定する方式が提案されている。

しかしながら、従来のシート搬送装置においては、対をなす搬送ローラ対の重送紙側の回転ローラを停止させてしまうため、重送していた用紙が引き離され、搬送ローラ対にニップされている用紙が１枚となった場合に、用紙にダメージを与える可能性があった。
特開平３−２２７８５４号公報 特開平６−９１０６号公報 特開平５−８７５２６号公報 特開２００２−２４３４０６号公報 特開２００３−１７６０６３号公報

したがって、本発明の目的は、以上の問題を解消して、シートにダメージを与えることなく重送シートを引き離すことを可能とするシート搬送装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明は、
シートが重送しているかどうかを検知するための重送検知手段と、シートを搬送するための一対の回転ローラからなる搬送ローラ対と、を備えたシート搬送装置において、前記重送検知手段によって給送しているシートの重送を検知した場合に、前記搬送ローラ対の２つの回転ローラの回転速度に速度差を設けることを特徴とする。

本発明によれば、シートにダメージを与えることなく重送シートを引き離すことができる。

以下に本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。

図１は本発明の実施例１に係る用紙搬送装置の各ローラと重送検知センサの配置構成を表すものである。以下、該用紙搬送装置の実施形態を説明する。

該用紙搬送装置は、用紙束を載置する積載トレイ６と、この積載トレイ６に積載された用紙を分離搬送するための分離搬送装置３０と、重送の有無を検知する重送検知センサ１０と、用紙を搬送するための搬送ローラ対２０と、を備えている。

分離搬送装置３０は、積載トレイ６上の用紙束の最上紙ＰＵを取り出す給紙ローラ５と、給紙ローラ５の下流側に配置される分離機構４０とを備えた構成となっている。

給紙ローラ５は、積載トレイ６に積載された用紙束の最上紙に当接し、給紙モータ１０４によって回転駆動されて下流側へ用紙を一枚ずつ給紙する。

分離機構４０は、分離搬送ローラ１と、分離搬送ローラ１に当接する分離ベルト４とを備えている。この実施例では、分離搬送ローラ１は上側、分離ベルト４は下側に配置されている。

分離搬送ローラ１、分離ベルト４はともに同一の駆動源である分離モータ１０３によって図中矢印方向（時計回転方向）に回転し、用紙Ｐを図中左方向に搬送する。分離ベルト４は、給紙ローラ５によって給紙された用紙が重送するのを防止する。

分離搬送ローラ１と分離ベルト４によって分離搬送された用紙は、搬送ローラ対２０によって、用紙を図上左方向へ搬送する。搬送ローラ対２０の回転ローラについては、分離搬送ローラ１と同じ側である上側の回転ローラを搬送ローラ２、下側の回転ローラを従動ローラ３とする。

搬送ローラ２とその従動ローラ３は、それぞれ駆動源である搬送モータ１０１および駆動源である従動ローラモータ１０２によって個々に速度制御が可能なように駆動されている。

重送検知センサ１０は、図示例では超音波式のセンサで、搬送ローラ対２０と分離機構４０間に用紙搬送路に対向するように配置され、分離された用紙Ｐが重送されていないかどうかを検出する。

重送検知センサ１０によって重送が検出された場合には、搬送ローラ対２０の２つの回転ローラのうち下側の従動ローラ３の速度を、上側の搬送ローラ２の速度に対して、相対的に遅く制御して用紙に撓みを持たせ、用紙の分離、引き離しを促す。

このとき従動ローラ３側の速度が極端に遅いと、搬送ローラ対２０にニップされている用紙が１枚のみとなった場合、用紙をいためる可能性がある為、従動ローラ３の搬送速度を、搬送ローラ２による搬送速度に対して５０％以下には設定されないように制限する。

搬送ローラ２と従動ローラ３の間に設ける上記の速度差は、用紙搬送速度や重送検知センサ１０によって検出される用紙の重送量によって、各種設定が考えられる。

具体的には、用紙搬送速度が遅く、かつ重送量が大きい場合は速度差を大きく設定したり、逆に用紙搬送速度が速く、かつ重送量が少ない場合には速度差を小さくしたりするなど、重送が解消可能と思われる速度差に設定することができる。

さらに、紙種等の条件を追加することによって、薄紙であれば用紙のダメージを考慮して速度差を２０％以下に押える等、などの設定も自在に考えられる。

以上の説明において、各ローラの駆動源である給紙モータ１０４，分離モータ１０３，搬送モータ１０１を別々に構成したが、同一速度で制御する限り、共通駆動源であってもよい。また、同一駆動源の構成にてクラッチ等の駆動伝達機構を介在させても同様の制御が可能である。

同様に、搬送モータ１０１，従動ローラモータ１０２を別々に構成したが、減速機構を切替える手段等によって、特定の速度に切替えるのみであればクラッチ、またはソレノイド等を用いて駆動源を共通化することも可能である。

尚、上記構成には用紙の重送を機構的に防止する手段として、分離機構４０を含めて説明したが、本発明の内容としては分離機構４０は必須のものではない。

次に本発明の他の実施例について説明する。以下の説明では、主として実施例１と異なる点について説明するものとし、同一の構成部分については同一の符号を付して説明を省略するものとする。

図２は本発明の実施例２に係る用紙搬送装置を示している。以下、該用紙搬送装置の
実施形態について説明する。

該用紙搬送装置は、積載トレイ６に積載された用紙を最下紙ＰＢから１枚ずつ分離搬送するための分離搬送装置２３０と、用紙の重送の有無を検知するための重送検知センサ１０と、用紙Ｐを搬送するための搬送ローラ対２２０と、を備えている。

分離搬送装置２３０は、積載トレイ６上の用紙束の最下紙ＰＢを取り出す給紙ローラ７と、給紙ローラ７の下流側に配置される分離機構２４０とを備えた構成となっている。

給紙ローラ７は半月ローラであり、通常は図のように原稿を載置しやすいようにローラ平坦部が上向きで停止している。この状態で給紙ローラ７を給紙モータ１０４によって駆動すると、用紙と給紙ローラ７の円弧部との接触によって、最下紙ＰＢより給紙する。

用紙積載数が少なく、紙の自重が小さい場合には給紙ローラ７による搬送力が低く、給紙不良が発生しやすいため、押え板１１が押えソレノイド１０５の動作により用紙を上部から押えるようになっている。

分離機構２４０については、図１とは逆に、分離搬送ローラ１が下側に、分離ベルト４が上側に配置されている。また、搬送ローラ対２２０についても、図１とは逆に、搬送ローラ２が下側に、従動ローラ３が上側に配置されている。

給紙ローラ７によって給紙された用紙は、分離搬送ローラ１および分離ベルト４、さら
に搬送ローラ２およびその従動ローラ３によって分離搬送され、用紙を左方向へ搬送する。

搬送ローラ２と従動ローラ３は、等速で用紙が搬送されるように駆動され、分離搬送ローラと搬送ローラ間に配置された重送検知センサ１０によって、分離された用紙が重送されていないかどうかを検出する。

重送検知センサ１０によって重送が検出されなかった場合は、搬送ローラ２および従動ローラ３は等速で制御され、用紙へのダメージ、生産性を含めて用紙搬送に最適な条件で用紙が搬送される。他方、重送が検出された場合には、実施例１と同様に、従動ローラ３の速度を搬送ローラ２より遅く制御して用紙に撓みを持たせ、用紙の分離、引き離しを促す。

以上の説明においては、重送検知センサ１０を搬送ローラ２の手前に配置したが、重送検知センサ１０を搬送ローラ対２０の後に配置しても問題はない。

図３は本発明の実施例３に係る用紙搬送装置を示している。以下、該用紙搬送装置の実施形態について説明する。該用紙搬送装置は分離搬送装置３０、重送検知センサ１０、搬送ローラ対２０および第２搬送ローラ対２１によって構成される。該用紙搬送装置においては、実施例１、実施例２と異なり、重送検知センサ１０が複数組の搬送ローラ対２０，２１間に配置されている。

第２搬送ローラ対２１は、一対の回転ローラ８，９によって構成される。この回転ローラ８，９についても、上側の回転ローラを第２搬送ローラ８、下側の回転ローラを第２従動ローラ９とする。第２搬送ローラ８と第２従動ローラ９とは、それぞれ搬送ローラ対２０の搬送ローラ２，従動ローラ３の駆動源と同じ、搬送モータ１０１および従動ローラモータ１０２によって駆動される。

搬送モータ１０１によって駆動される搬送ローラ２および第２搬送ローラ８、従動ローラモータ１０２により駆動される従動ローラ３および第２従動ローラ９によって、用紙は搬送ローラ対２０から第２搬送ローラ対２１方向へ搬送される。

通常は、搬送ローラ対２０と第２搬送ローラ対２１は、それぞれ等速で用紙が搬送されるように駆動される。その搬送ローラ２と第２搬送ローラ８間に重送検知センサ１０が配置され、分離された用紙の重送の有無を検出する。

前記重送検知センサ１０によって重送が検出されなかった場合は、搬送ローラ２、第２搬送ローラ８、および従動ローラ３，第２従動ローラ９は重送検知センサ１０を通過する間等速に制御され、用紙搬送に最適な条件で用紙が搬送される。

重送が検出された場合には、搬送ローラ２、第２搬送ローラ８による搬送速度に対して、各従動ローラの搬送速度を低速に制御することで、重送時の上側の用紙をより撓ませて、用紙の分離、引き離しを促す。

以上説明した実施例においては、重送検知センサ１０として超音波式のセンサを用いたが、図５，図６に示す構成によって用紙厚の変化を検出することで、重送を検出することも可能である。

また、用紙厚の変化によって重送を検出する場合には、搬送される用紙厚を、同一用紙
の場合は１枚、原稿等のように複数種の用紙から構成される場合は全枚数について、あらかじめ用紙厚を認識する必要がある。

図５は、重送検知センサ１０として磁界センサを用いて用紙厚を検出する方法であり、用紙を挟んで対向する可動鉄心と磁界センサの距離に応じた出力値から用紙厚を判定する。詳細については特開２００２−２４３４０６号公報に記載されており、ここでは省略する。

図６は、重送検知センサ１０として、ＰＳＤ素子を備えた距離測定センサを用いたものであり、搬送された用紙と接するローラの変位量等により用紙厚を検出する構成である。センサの詳細については特開平５−８７５２６号公報にて周知であり、ここでは省略する。また、重送検出センサ１０として透過型光センサを用いるものが、特開平６−９１０６号公報に記されているが、本方式の重送検知についても、各種搬送条件の設定が考えられる。また、透過型光センサにおいても、搬送される用紙の透過光量を、同一用紙の場合は１枚、原稿等のように複数種の用紙から構成される場合は全枚数について、あらかじめ認識する必要がある。

図４は、上記各実施例の搬送ローラおよび押さえ板を駆動するためのモータおよびソレノイド類の駆動系統図、各種センサからの入力系統図を示している。以下、該系統図について説明する。

ＣＰＵには、重送検知センサ１０を始めとして、各種センサ、たとえばモータエンコーダやパスセンサが接続され、その情報に基づいて、ＣＰＵが出力ポート、あるいはコントロール回路に接続される各搬送ローラおよびフラッパを駆動する。

すなわち、搬送モータ１０１，従動ローラモータ１０２，分離モータ１０３，給紙モータ１０４，押さえソレノイド１０５が、それぞれのドライバ５０１、５０２、５０３、５０４、５０５を介して接続され、予めプログラムされた処理手順に従って制御される。

次に、図７を用いて重送が検出された場合の処理フローについて説明する。まず、用紙給紙・分離動作が開始され（ステップＳ６０１）、搬送ローラ２とその従動ローラ３は、所定の搬送速度にて等速制御された状態で用紙の搬送を可能とする（ステップＳ６０２，Ｓ６０３）。

搬送されるシート原稿が、重送検知センサ１０に達したとき、重送検知が開始され（ステップＳ６０４）、重送が検出された場合は、従動ローラ３の速度を低速に切替えるが、紙種、搬送速度に応じた最適設定にするために以下の処理を行う。

ステップＳ６０５にて、搬送されている用紙Ｐが薄紙かどうか確認し、薄紙であれば設定されている搬送速度に対して、従動ローラ３の搬送速度を−１０％遅い速度に設定する（ステップＳ６０６）。

ステップＳ６０５にて薄紙でないと判断された場合は、設定されている従動ローラ３の搬送速度に対して、−３０％遅い速度を設定する（ステップＳ６０７）。ここでは２段階にて設定したが普通紙、厚紙等さらに分割して設定してもよい。

次に、初期に設定されていた用紙搬送速度が高速であるかどうか確認し（ステップＳ６０８）、高速設定であった場合は、さらに従動ローラ３の搬送速度を−１０％遅い速度に設定する（ステップＳ６０９）。

ステップＳ６０８にて低速設定と判断された場合は、さらに従動ローラ３の搬送速度を−３０％遅い速度に設定する（ステップＳ６１０）。搬送速度についても紙厚同様、さらに分割設定しても問題ない。

以上の処理により、従動ローラ３の速度は、本実施例では、紙厚、設定搬送速度の条件に応じて、−２０％から−６０％まで減速設定され、駆動速度は本処理が終了した時点で切替えられる（ステップＳ６１１）。この搬送ローラ２と従動ローラ３の速度差によって、重送紙を分離して用紙搬送を完了する（ステップＳ６１２）。ステップＳ６０４にて重送が検出されなかった場合は、用紙の搬送が完了した後に（ステップＳ６１２）、終了する。

以上の説明では、紙厚、搬送速度の条件によって減速量を変更したが、その他装置の構成によっては他の条件であっても問題なく、また減速量についても変更可能であり、この条件に限定するものではない。

本発明の実施例１に係る用紙搬送装置の構成を示す図である。 本発明の実施例２に係る用紙搬送装置の構成を示す図である。 本発明の実施例３に係る用紙搬送装置の構成を示す図である。 実施例１乃至３の用紙搬送装置の制御系の概略を示すブロック図である。 重送検知センサとして厚み検出センサを用いた例を示す図である。 重送検知センサとして他の厚み検出センサを用いた例を示す図である。 本発明の重送検知時の処理手順を説明するフローチャートである。

符号の説明

Ｐ 用紙（シート）
１ 分離搬送ローラ
２ 搬送ローラ
３ 従動ローラ
４ 分離ベルト
５ 給紙ローラ
６ 積載トレイ
７ 給紙ローラ
８ 第２搬送ローラ
９ 第２従動ローラ
１０ 重送検知センサ
１１ 押え板
２０ 搬送ローラ対
２１ 第２搬送ローラ対
３０ 分離搬送装置
４０ 分離機構
１０１ 搬送モータ
１０２ 従動ローラモータ
１０３ 分離モータ
１０４ 給紙モータ
１０５ 押えソレノイド
２２０ 搬送ローラ対
２３０ 分離搬送装置
２４０ 分離機構
５００ ＣＰＵ
５０１ 搬送モータドライバ
５０２ 従動ローラモータドライバ
５０３ 分離モータドライバ
５０４ 給紙モータドライバ
５０５ 押えソレノイドドライバ

Claims (8)

1. シートが重送しているかどうかを検知するための重送検知手段と、シートを搬送するための一対の回転ローラからなる搬送ローラ対と、を備えたシート搬送装置において、前記重送検知手段によって給送しているシートの重送を検知した場合に、前記搬送ローラ対の２つの回転ローラの回転速度に速度差を設けることを特徴とするシート搬送装置。
2. 重送検知手段の上流側に、シート束を載置するための積載手段と、該積載手段よりシートを１枚ずつ分離搬送するための分離搬送手段と、を備え、
   前記分離搬送手段はシート束の最上シートを１枚ずつ分離する構成であり、前記重送検知手段によって重送が検知された場合には、前記搬送ローラ対の２つの回転ローラのうち下側の回転ローラの速度を、上側の回転ローラの速度に対して、相対的に遅くすることを特徴とする請求項１記載のシート搬送装置。
3. 前記重送検知手段の上流側に、シート束を載置するための積載手段と、該積載手段よりシートを１枚ずつ分離搬送するための分離搬送手段と、を備え、
   前記分離搬送手段はシート束の最下シートを１枚ずつ分離する構成であり、前記重送検知手段によって重送が検知された場合には、前記搬送ローラ対の２つの回転ローラのうち、上側の回転ローラの速度を下側の回転ローラの速度に対して、相対的に遅くすることを特徴とする請求項１記載のシート搬送装置。
4. 搬送ローラ対の２つの回転ローラの速度差は、シートの厚さに応じて設定される請求項１乃至３のいずれか１項記載のシート搬送装置。
5. 搬送ローラ対の２つの回転ローラの速度差は、シートの搬送速度に応じて設定される請求項１乃至４のいずれかの１項記載のシート搬送装置。
6. 重送検知手段は、超音波の送受信を用いた方式であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載のシート搬送装置。
7. 重送検知手段は、基準となるシート厚さに対してシート厚変化を検出し重送と判定することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載のシート搬送装置。
8. 重送検知手段は、透過型の光センサを用い、基準となる透過光量に対して透過光量の変化を検出し重送と判定することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載のシート搬送装置。

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