JP2019043723A - 給送装置および制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】積載されるシートの状況により生じる傾きを抑制する給紙装置を提供する。【解決手段】シートを積載可能な積載部に積載されたシートを給送する給送部と、積載部に積載されたシートの給送方向に対してヨー角方向にシートを回動させることが可能な回動部とを備える。積載部に積載されたシートの給送方向に対する傾き量を取得し、取得された傾き量に基づいて、シートの傾きを補正するように回動部を制御する。【選択図】図４

Description

本発明は、シートを給送する給送装置および制御方法に関する。

複写機、プリンタ、ファクシミリ、印刷機等の画像形成装置には、シ−ト材供給装置（給紙装置）が用いられる。シート材供給装置では、上下方向に移動可能に構成された底板上にシート材を積載し、シート材の最上面に接する給紙コロによって最上部のシート材から一枚ずつ送り出されて画像形成部等に給紙される。ここで、底板上のシート材を給紙する際のスキュー等の給紙不良を防止するために、底板上でシート材束の給紙方向及び幅方向（給紙方向と直交する方向）の位置を規制する必要がある。そのため、シート材供給装置には、後端規制板、サイドガイド等が設けられている。規制板は、用紙サイズに対応するので、任意の位置に停止可能に（フリーストップ）構成されるか、用紙サイズ毎に固定されるように構成される。メカ寸法や用紙セット状況にばらつきがあれば、スキュー発生の原因となる。特許文献１には、スキュー対策として、底板上に積載されたシート材束の幅方向を規制するために、用紙固定用のサイドガイドの押圧力を調整する構成により、用紙規制能力を高めることが記載されている。

特開２００４−１４２８７５号公報

しかしながら、上記の規制板の各構成では、設置性のばらつきによりスキュー発生が生じる可能性がある。また、押圧力を上げてスキューを抑制する構成では、大容量給紙デッキなどのように、積載シートの量が多くなれば、押圧力が十分に効かず、スキューを抑制することができない。

本発明の目的は、このような従来の問題点を解決することにある。上記の点に鑑み、本発明は、積載されるシートの状況により生じる傾きを抑制する給送装置および制御方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る給送装置は、シートを積載可能な積載手段と、前記積載手段に積載されたシートを給送する給送手段と、前記積載手段に積載されたシートの給送方向に対してヨー角方向に前記シートを回動させることが可能な回動手段と、前記積載手段に積載されたシートの前記給送方向に対する傾き量を取得する取得手段と、前記取得手段により取得された前記傾き量に基づいて、シートの傾きを補正するように前記回動手段を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、積載されるシートの状況により生じる傾きを抑制することができる。

画像形成システムの構成を示す図である。 用紙がサイドガイドによって規制される様子を示す図である。 サイドガイドの機構を示す図である。 回転テーブルの構成を示す図である。 回転テーブルの構成を示す図である。 スキューの補正の動作を説明するための図である。 シートを検知するセンサの配置を示す図である。 スキューの補正の動作を説明するための図である。 制御基板のブロック構成を示す図である。 スキューを補正する処理を示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る本発明を限定するものでなく、また本実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。なお、同一の構成要素には同一の参照番号を付して、説明を省略する。

図１は、大容量デッキに積載された大量のシートに対して画像処理を行う画像形成システム１０の構成を示す図である。図１に示すように、画像形成システム１０は、画像形成装置１１に給紙装置１２を接続させた構成となっている。画像形成装置１１は、プラテンガラス１４及び自動給送装置（ＡＤＦ）１５からなる読取部１６、画像形成部１７、及び内蔵カセット１８からシートを取り出して搬送する搬送部１９を備えている。また、給紙装置１２は、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可能である。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を備える。スタックトレイ２１からの給紙路２２は、画像形成装置１１の搬送部１９に接続される。そのように接続された構成において、給紙装置から画像形成装置１１に供給されたシートに対して画像形成処理が行われる。

給紙装置１２は、シート束を積載可能なスタックトレイ２１と、スタックトレイ２１に積載されているシート束の最上位面のシートＰに当接する繰出ローラ３１とを備える。また、給紙装置１２は、画像形成装置１１に向かう給紙路２２の搬送方向上流側に設けられ、給紙ローラ３２及び分離ローラ３３からなる分離給紙部３５と、給紙路２２の下流側に設けられた搬送ローラ対３４とを備える。分離給紙部３５では、繰出ローラ３１によってスタックトレイ２１から繰り出されたシートを給紙ローラ３２と分離ローラ３３とでシートを１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。

シートの給紙動作として、スタックトレイ２１の最上位面から繰り出されたシートが１枚ずつ分離され、画像形成装置１１に向けて連続搬送される。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、例えば、給紙ローラ３２や分離ローラ３３の摩耗等による分離給紙部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に因る。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に給紙不良となる。従って、給紙ローラ３２及び分離ローラ３３の回転方向（回動方向）を制御することにより、シートの重送を解消する制御が行われる。

給紙装置１２は、起動すると、スタックトレイ２１上のシートの最上位面が繰出ローラ３１によって繰出可能な繰出位置に向けて、スタックトレイ２１を上昇させる。そして、繰出ローラ３１でシートが繰り出されて、分離給紙部３５でシートが分離された後、そのシートは、搬送ローラ対３４により画像形成装置１１に向けて搬送制御される。また、スタックトレイ２１は、繰出ローラ３１が所定枚数のシートを繰り出すごとに、シートの最上面が繰出位置に上昇するように制御される。

図２及び図３は、用紙のサイド方向を規制するためのサイドガイド４３の構成を示す図である。図２は、スタックトレイ２１上にシートが設置された様子を示し、図３は、サイドガイド４３により規制動作を行うための構成を示している。図３に示すように、スタックトレイ２１は、用紙規制用のサイドガイド４３を用紙幅方向に可動するスライド機構と、可動位置を検知する用紙幅検知センサ５６とを備える。用紙幅検知センサ５６は、例えば、スライドした距離に基づく信号を出力する。サイドガイド４３は、ユーザによるシート設置後、シート幅に合わせて手動で調整可能である。

本実施形態では、図４に示すようにサイドガイド４３の角度を調整する回転テーブル４７がスタックトレイ２１上に構成されている。回転テーブル４７は、回転用の専用モータ５９により、テーブル回転軸４８を中心としてサイドガイド４３の角度を変更可能な構成になっている。

サイドガイド４３の回転可能範囲は、図５のメカストッパ５０により規制されている。図５（ａ）は、回転テーブル４７を上部から見た図であり、図５（ｂ）は、回転テーブル４７を横方向から見た図である。回転リミット検知センサ５７は、メカストッパ５０の手前に配置されており、テーブル回転モータ５９の動作でメカストッパ５０へ急激に衝突することを防いでいる。回転リミット検知センサ５７は、例えばフォトインタラプタで構成され、センサフラグ４９により光が遮蔽されることにより、回転テーブル４７の回転リミットの位置が検知される。本実施形態では、図６（ａ）に示すようにスタックトレイ２１上のシートの設置で生じるスキューに対して、図６（ｂ）に示すように回転テーブル４７を回転させることでサイドガイド４３を可動させ、シートのヨー角が変化させる。その結果、スキューが補正される。このような構成により、シートの積載量が多く、サイドガイド４３による押圧力が十分にシートに効かない場合であっても、スキューを補正することができる。

次に、シートのスキューを検知するための構成を説明する。図７（ａ）に示すように、サイドガイド４３で用紙幅方向を規制してシートを設置した際のシート束の設置性により、シートにスキューが発生する。本実施形態では、搬送されるシートのスキューを検知するために、搬送パス上で回転テーブル４７の近傍に、用紙検知センサ５８とスキュー検知センサ５３、５４が配置されている。図７（ｂ）に示すように、送り出されたシートの先端が用紙検知センサ５８へ到達後、そのまま搬送されたシートの先端の複数箇所（例えば両端の２箇所）がスキュー検知センサ５３とスキュー検知センサ５４を通過する。そして、その複数箇所の通過タイミングの差分を取得して、スキュー量が算出される。そして、後続するシートの搬送時には、回転テーブル４７が規定量回転することでスキューの補正が行われる。このように、本実施形態では、実通紙状況に応じて、スキュー補正を行うことができる。

図８は、回転テーブル４７の可動範囲であり、図８（ａ）は、回転テーブル４７を反時計回りに回転させた際のサイドガイド４３の最大可動位置を示す図である。また、図８（ｂ）は、回転テーブル４７を時計回りに回転させた際のサイドガイド４３の最大可動位置を示す図である。図８（ａ）及び（ｂ）の位置は、図５のメカストッパ５０により定められる。

図９は、給紙装置１２の制御基板７０のブロック構成を示す図である。制御基板７０は、給紙装置１２を統括的に制御するコントローラボードであり、ＣＰＵ５１、ＲＯＭ７１、ＲＡＭ７２を有する。本実施形態の動作は、例えば、ＣＰＵ５１がＲＯＭ７１に記憶されたプログラムをＲＡＭ７２に読み出して実行することにより実現される。ＲＯＭ７１には、給紙装置１２の動作に必要なパラメータやデータ、テーブル等が記憶されている。制御基板７０は、インタフェース（ＩＦ）７３を介して画像形成装置１１と相互に通信可能であり、画像形成装置１１側の制御基板のプロセッサと連携することにより、画像形成処理に応じた給紙制御を行う。また、制御基板７０は、ＩＦ７４を介して操作パネル７６と接続されている。操作パネル７６は、パネルやハードウェアキー等を備え、ユーザからの指示や設定操作を受付可能である。また、装置の設定画面や各種インタフェース画面を表示する。操作パネル７６は、画像形成装置１１に構成されても良いし、給紙装置１２に構成されても良い。

ＣＰＵ５１は、モータ駆動回路５８により、テーブル回転モータ５９の駆動を制御する。本実施形態では、スキュー量に応じて、テーブル回転モータ５９の駆動が制御され、その結果、回転テーブル４７が、スキュー量を補正可能な分、回転する。ＣＰＵ５１は、増幅回路等を含むセンサ回路５２を介して、用紙検知センサ５７、スキュー検知センサ５３、５４、回転リミット検知センサ５５、用紙幅検知センサ５６からの検知信号を受信する。制御基板７０内の各ブロックは、システムバス７５を介して相互に接続されている。

テーブル回転モータ５９以外のモータがモータ駆動回路５８により制御されても良く、例えば、シートを画像形成装置１１まで搬送する際の搬送モータや、スタックトレイ２１を昇降動作させるためのモータがモータ駆動回路５８により制御されても良い。また、図９に示されるセンサ以外のセンサからの検知信号がセンサ回路５２に入力されるようにしても良い。例えば、シートの搬送路上に設けられたシート検知センサからの検知信号がセンサ回路５２に入力されるようにしても良い。

図１０は、本実施形態における給送されたシートのスキューを検知し、回転可能なサイドガイド４３によりスキューの補正を行う制御手順を示すフローチャートである。図１０の各処理は、例えば、ＣＰＵ５１がＲＯＭ７１に記憶された制御プログラムをＲＡＭ７２に読み出して実行することにより実現される。図１０の処理は、画像形成装置１１にプリントジョブが投入された場合に開始される。

画像形成装置１１に投入されたジョブの実行が開始されると、ＣＰＵ５１は、その開始の旨の通知を画像形成装置１１から受信する。ＣＰＵ５１は、スタックトレイ２１を繰出ローラ３１がシートを繰出可能な位置まで上昇させ、繰出ローラ３１にシートを繰り出させることにより通紙を開始する（Ｓ１０１）。そして、ＣＰＵ５１は、用紙検知センサ５７の用紙の検知を待機する（Ｓ１０２）。Ｓ１０２での検知結果は、Ｓ１０４でのスキュー量を測定するための基準となる。用紙検知センサ５７が用紙を検知すると、ＣＰＵ５１は、スキュー検知センサ５３及び５４それぞれの用紙の検知を待機する（Ｓ１０３）。

ＣＰＵ５１は、Ｓ１０２での用紙の検知タイミングから、Ｓ１０３で読み取ったそれぞれのセンサの用紙の検知タイミングまでの時間を計測する。そして、ＣＰＵ５１は、計測した時間に基づいてスキュー量を算出し、ＲＡＭ等の記憶領域に格納する（Ｓ１０４）。例えば、ＣＰＵ５１は、両センサの時間差とシートの搬送速度とから、時間差に対応する距離を算出し、その距離とシートの搬送方向先端の辺の長さとから算出した角度をスキュー量としても良い。

Ｓ１０４の処理は、初回に行われる場合は、上記のようにスキュー量が算出されるが、シートの２枚目以降の通紙について行われる場合は、加えて、現時点までに複数回計測されたスキュー量の平均値を算出してＲＡＭ等の記憶領域に格納する。

その後、ＣＰＵ５１は、ジョブの実行が終了したか否かを判定する（Ｓ１０５）。ジョブの実行が終了したと判定した場合、図１０の処理を終了する。一方、ジョブの実行が終了していないと判定した場合、Ｓ１０６へ進む。

ジョブの実行が継続する場合、ＣＰＵ５１は、通紙枚数Ｎが、平均値を算出する規定回数Ｘに到達しているか否かを判定する（Ｓ１０６）。通紙枚数Ｎが規定回数Ｘに到達していないと判定された場合、Ｓ１０１からの処理を繰り返す。一方、通紙枚数Ｎが規定回数Ｘに到達していると判定された場合、Ｓ１０７へ進む。

通紙枚数Ｎが規定回数Ｘに到達していると判定された場合、ＣＰＵ５１は、Ｓ１０４で算出されたスキュー量の平均値と、スキューの補正が必要な閾値との差分Ｄが所定値Ｙより大きいか否かを判定する。差分Ｄが所定値以下であると判定された場合、Ｓ１０９へ進み、ＣＰＵ５１は、ジョブの実行が終了したか否かを判定する。ここで、ジョブの実行が終了したと判定された場合、図１０の処理を終了し、ジョブの実行が終了していないと判定された場合、Ｓ１０１からの処理を繰り返す。一方、差分Ｄが所定値より大きいと判定された場合、Ｓ１０８へ進む。

差分Ｄが所定値より大きいと判定された場合、ＣＰＵ５１は、スキュー量の算出結果の平均値に応じた回転量分、回転テーブル４７を回転させる（Ｓ１０８）。Ｓ１０８の後、Ｓ１０９へ進む。例えば、スキュー量が角度で表されている場合、ＣＰＵ５１は、その角度分を補正するよう回転テーブル４７を回転させる。若しくは、スキュー量の所定の範囲と、回転テーブル４７の回転量とが対応づけられたテーブルをＲＯＭ７１等の記憶領域に保持しておき、そのテーブルに基づいて、回転テーブル４７の回転量を制御するようにしても良い。

このように、本実施形態では、計測したスキュー量に基づいて、実通紙状況に合わせて、サイドガイド４３を回転させることでシートのスキューを補正することができる。また、規定回数Ｘ分の計測結果の平均値に基づいて回転テーブル４７を回転させるので、スキューの補正動作を頻繁に行うことによるジョブ実行の効率の低下を抑えることができる。

また、上記では、スキュー量の平均値と閾値との差分Ｄが所定値Ｙよりも大きいか否かを判定条件としたが、他の条件が用いられることにより、スキューの補正を行うか否かを判定するようにしても良い。例えば、算出されたスキュー量の平均値が所定の許容範囲内であるか否かを判定条件としても良い。また、そのような判定条件や、規定回数Ｘについて、操作パネル７６に表示された設定画面上で設定可能としても良い。その場合、設定画面上でユーザにより設定されても良いし、ジョブの実行対象となるシート枚数に応じて自動的に判定条件や規定回数Ｘが設定されるようにしても良い。

また、本実施形態では、回転テーブル４７によりサイドガイド４３を回転させるように構成しているが、回転テーブルの機構をスタックトレイ２１の下部に構成してスタックトレイ２１自体を回転させるようにしても良い。その場合、サイドガイド４３はスタックトレイ２１に対して回転しないが、スタックトレイ２１自体が回転することにより、図６に示す効果と同じような効果を得ることができる。そのような構成では、図１０のＳ１０８において、ＣＰＵ５１は、スキュー量の計算結果の平均値に応じた回転量分、スタックトレイ２１自体を回転させる。また、それらを組み合わせた構成としても良い。

１１ 画像形成装置： １２ 給紙装置： ２１ スタックトレイ： ４７ 回転テーブル： ４３ サイドガイド： ５３、５４ スキュー検知センサ： ５８ 用紙検知センサ： ５１ ＣＰＵ

Claims (8)

1. シートを積載可能な積載手段と、
   前記積載手段に積載されたシートを給送する給送手段と、
   前記積載手段に積載されたシートの給送方向に対してヨー角方向に前記シートを回動させることが可能な回動手段と、
   前記積載手段に積載されたシートの前記給送方向に対する傾き量を取得する取得手段と、
   前記取得手段により取得された前記傾き量に基づいて、シートの傾きを補正するように前記回動手段を制御する制御手段と、
   を備えることを特徴とする給送装置。
2. 前記回動手段は、前記積載手段を前記ヨー角方向に回動させることで前記シートを回動させることを特徴とする請求項１に記載の給送装置。
3. 前記積載手段は、前記積載手段に積載されたシートの前記給送方向に対して交差する幅方向の移動を規制する規制手段を含み、
   前記回動手段は、前記規制手段を前記ヨー角方向に回動させることで前記シートを回動させる、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の給送装置。
4. 前記積載手段の前記給送方向下流側に設けられ、複数箇所において、給送されたシートの先端の通過を検知する複数の先端検知手段をさらに備え、
   前記取得手段は、前記先端検知手段の検知結果に基づいて、前記傾き量を取得する、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の給送装置。
5. 前記取得手段は、前記複数の先端検知手段のうち、最初にシートの先端を検知した先端検知手段の検知タイミングと、最後にシートの先端を検知した先端検知手段の検知タイミングとの差分に基づいて、前記傾き量を取得することを特徴とする請求項４に記載の給送装置。
6. 前記取得手段により複数回、取得された前記傾き量の平均値を算出する算出手段、をさらに備え、
   前記算出手段により算出された前記平均値が所定の条件を満たす場合に、前記制御手段は、前記積載手段に積載されているシートの傾きを補正するように前記回動手段を制御する、
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の給送装置。
7. 前記所定の条件が、前記平均値と所定値との差分が所定の閾値より大きい場合であることを特徴とする請求項６に記載の給送装置。
8. 積載手段に積載されたシートを画像形成装置に給送する給送装置において実行される制御方法であって、
   前記積載手段に積載されたシートの給送方向に対する傾き量を取得する取得工程と、
   前記取得工程において取得された前記傾き量に基づいて、前記積載手段に積載されたシートを回動させることが可能な回動手段によってシートの傾きを補正する補正工程と、
   を有することを特徴とする制御方法。

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