JP5538264B2 - 給紙装置及びそれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリ、複合機等に搭載される給紙カセットや原稿搬送装置等の給紙装置及びそれを備えた画像形成装置に関し、特に、シートの斜行を検知する給紙装置及びそれを備えた画像形成装置に関するものである。

給紙カセットや原稿搬送装置等の給紙装置では、記録紙または原稿等のシートが搬送方向に対して斜めに搬送（斜行）される場合がある。画像形成において、記録紙の斜行が著しいと画像が斜めになって印刷され、また、原稿読み取りにおいて、原稿の斜行が著しいと原稿画像が斜めに読み込まれることになり、さらにシートの搬送路上で紙詰りが発生することになる。

そこで、特許文献１では、記録紙の搬送路に複数の検知センサーを配設している。検知センサーは、フォトダイオードからなり、記録紙搬送方向に直交する方向に複数個並べて配置されている。複数の検知センサーは、搬送される記録紙の先端を検知してその検知信号を出力し、制御部は、各検知センサーからの検知信号の発生タイミングのずれに基づいて搬送される記録紙の斜行及びその斜行の度合を判定している。

また、原稿搬送装置は、原稿収納部に積載された複数枚の原稿を１枚毎に分離して画像読取位置まで搬送している。しかし、この原稿搬送装置は、積載された原稿の大きさ、厚さ、また、原稿の吸湿や、原稿と原稿の摩擦・静電気等によっては、原稿を１枚毎に分離して搬送することができずに複数の原稿が重なって搬送されることがある。このような原稿の重送が発生した際に、原稿の重送を検知する原稿検知部を備えた原稿搬送装置が知られている。

例えば、特許文献２では、超音波が原稿を透過する際に減衰することを利用して、原稿の重送を検知するものであり、原稿検知部は、超音波を発信する発信器と、発信器から発信された超音波を受信して電気エネルギーに変換して信号を出力する受信器とを備える。発信器と受信器は、搬送される原稿を挟んで対向して設けられる。原稿が重送されている場合、搬送される原稿に対する超音波の減衰度と所定の閾値とを比較し、両者の差により原稿が重送されていることを検知している。

特開平１０−１３９２１５号公報（段落［００１７］〜[００１９]、第４図） 特開２００９−１３７７１６号公報（段落［００２０］、[００２１]、第２図）

上述した特許文献１では、シートの斜行を検知するために、フォトダイオードからなる複数の検知センサーが設けられ、また、特許文献２では、シートの重送を検知するために、超音波センサーからなる検知センサーが設けられている。例えば、特許文献２に記載の原稿搬送装置において、シートの重送の検知とともにシートの斜行を検知することが必要になると、超音波センサーと複数のフォトダイオードとを装置に設けることになる。各検知センサーを取り付けるために、装置に取り付けスペースが夫々必要になり、装置が大型化し、また、検知センサーの部品コスト、さらに、各検知センサーを取り付ける組み立てコストによって、製造コストが高くなるという不都合があった。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、センサーの取り付けのために大きなスペースをとることなく低コストで、シートの斜行及び重送の検知とシートの有無の検知を可能とする給紙装置及びそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために第１の発明の給紙装置は、積載されたシートを搬送方向に送り出す給紙部と、前記給紙部よりもシート搬送方向の下流側に設けられ、シートの通過を検知する第１センサー部と、シート搬送方向と直交する方向に前記第１センサー部に対して並べて設けられるとともに、シートの通過及び重なり状態を検知する第２センサー部と、前記第１センサー部から出力される第１の信号と前記第２センサー部から出力される第２の信号とが入力される制御部と、を備え、前記制御部は、前記第１及び第２の信号のいずれかのシートの通過を示す信号に基づいてシートの通過を判定するとともに、前記第２の信号の出力レベルに基づいてシートの重送状態を判定し、さらに前記第１の信号に基づくシートの通過タイミングと前記第２の信号に基づくシートの通過タイミングとのずれからシート斜行量を算出し、シートの斜め搬送状態を判定することを特徴としている。

また、第２の発明では、上記の給紙装置において、前記第１及び第２センサー部よりもシート搬送方向の下流側に設けられ、前記給紙部から搬送されるシートの斜行を補正するレジストローラー対を備え、前記制御部は、前記レジストローラー対のニップ部でシートに撓みを生じさせ、シートの斜行を補正するために、前記第１及び第２の信号のいずれかのシートの通過を示す信号に基づいてシートを所定量だけ搬送するように前記給紙部を回転駆動させることを特徴としている。

また、第３の発明では、上記の給紙装置において、前記制御部は、シートが斜め搬送状態にあって前記シート斜行量が所定の範囲を超えていれば、シートを前記所定量よりも多く搬送するように前記給紙部を回転駆動させることを特徴としている。

また、第４の発明では、上記の給紙装置において、前記制御部は、前記給紙部を回転駆動させた後に停止させることを繰り返して行うことを特徴としている。

また、第５の発明では、上記の給紙装置において、前記制御部は、前記シート斜行量が所定値を超えれば、シートを搬送する搬送ローラーの回転駆動を停止させるとともに、シートの斜め搬送に関する警告を行う警告手段を設けたことを特徴としている。

また、第６の発明では、上記の給紙装置において、前記第２センサー部は、超音波を発信する発信部と、搬送されるシートを挟むように前記発信部に対向して設けられ受信した超音波から受ける圧力により出力電圧が変化する受信部とを有することを特徴としている。

また、第７の発明では、上記の構成の給紙装置を備えた画像形成装置である。

第１の発明によれば、第２センサー部の第２の信号に基づいてシートの重送状態が判定され、第１センサー部の第１信号と第２センサー部の第２信号とに基づいてシートの斜行状態が判定され、さらに第１信号と第２信号のいずれかの信号に基づいてシートの通過が検知される。このように、第２センサーがシートの斜行及び重送の検知、さらにシートの通過の検知に用いられるために、検知センサーの取り付けのために大きなスペースをとることなく低コストで、シートの斜行及び重送の検知とシートの有無を検知することがきる。

本発明の実施形態に係る原稿搬送装置が搭載された画像形成装置の全体構成を示す概略構成図 実施形態に係る原稿搬送装置の内部構造を示す正面断面図 実施形態に係る原稿搬送装置の要部を示す正面断面図 実施形態に係る原稿搬送装置の要部を示す平面図 実施形態に係るシートの搬送と第２センサー部の出力との関係を示す図 実施形態に係る第１及び第２センサー部によるシートの斜行の検知構成を模式的に示す図 実施形態に係る制御部の周辺を示すブロック図 実施形態に係るシート搬送の制御を示すフローチャート

以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明するが、本発明は、この実施形態に限定されない。また発明の用途やここで示す用語等はこれに限定されるものではない。

図１は、原稿搬送装置を備えた胴内排紙方式の画像形成装置を示す概略構成図である。画像形成装置１００の下部には、カセットタイプの用紙給紙部１０が配設されている。用紙給紙部１０は上下２段の給紙カセット１０ａ、１０ｂを有し、給紙カセット１０ａ、１０ｂには印刷前の用紙が積載して収容されている。給紙カセット１０ａ、１０ｂに収容された用紙は、選択された給紙カセット１０ａ（１０ｂ）から用紙ピックアップローラー１０ｄ（１０ｅ）により１枚ずつ繰り出され、繰り出された用紙は用紙搬送路１１へと送り出される。

画像形成装置１００の右側面には、手差しトレー１０ｃが配設されている。手差しトレー１０ｃは、給紙カセット１０ａ、１０ｂと異なるサイズの用紙が載置可能である。手差しトレー１０ｃに載置された用紙は用紙搬送路１１へと送り出される。

用紙搬送路１１は用紙給紙部１０の左方に配置されている。用紙給紙部１０から送り出された用紙が、用紙搬送路１１上方のレジストローラー１２に搬送される。レジストローラー１２は、用紙にトナー像を転写するタイミングと同期をとって、画像形成部３に向けて用紙を送り出す。

画像形成装置１００の上部には原稿読取装置６が配設され、原稿読取装置６の上面には、プラテン（原稿押さえ）２４が開閉可能に設けられ、さらに、プラテン２４上には原稿搬送装置２７が付設されている。原稿のコピーを行う場合、原稿搬送装置２７に載置された原稿が１枚ずつ分離されて原稿読取部に送り出され、原稿読取装置６によって原稿の画像データが読み取られる。

画像形成装置１００の略中央部には、画像形成部３が配設されている。画像形成部３は、像担持体である感光体５を備え、更に、感光体５の周辺にその回転方向（図中のＡ方向）に沿って順に、帯電装置４と、露光ユニット７と、現像ユニット８と、転写ローラー１３、及びクリーニング装置１８を備える。現像ユニット８へのトナーの供給はトナーコンテナ９から行われる。

感光体５の表面が帯電装置４によって所定の極性および電位で一様に帯電されると、 露光ユニット７は、原稿読取装置６によって読み取られた原稿の画像データに基づいて、感光体５上に原稿画像の静電潜像を形成する。

現像ユニット８は、帯電したトナーを感光体５の表面に供給し、感光体５上の静電潜像を現像してトナー像を形成する。トナー像は転写ローラー１３によって用紙上に転写される。トナー像が転写された用紙は、定着部１４へと搬送される。用紙にトナー像が転写された後、感光体５の表面に残留する残留トナーがクリーニング装置１８によってクリーニングされて回収され、さらに図示しない除電装置によって感光体５の表面の残留電荷が除去される。

定着部１４は、熱源を内蔵する定着ローラー１４ａと加圧ローラー１４ｂとを有し、トナー像を転写された用紙を定着ローラー１４ａ及び加圧ローラー１４ｂによって加圧加熱し、用紙上のトナー像を溶融定着させる。トナー像が定着された用紙は、排出ローラー２０ａによって胴内排紙部１７ａに排出される。

トナー像が定着された用紙は、必要に応じて、経路切り替えガイド２１によって搬送方向を切り替えられ、排出ローラー２０ｂによってスタックトレー１７ｂ上に排出される。また、両面印刷を行う場合には、胴内排紙部１７ａに排出させる途中において、用紙の後端が切り替えガイド２１を通過したタイミングで排出ローラー２０ａを逆回転させて、経路切り替えガイド２１、２２を用紙搬送路１６側に切り替える。これによって、用紙は、用紙搬送路１６を通って、用紙搬送路１１からレジストローラー１２に搬送される。その後、画像形成部３で用紙の裏面にもトナー像が転写されると、用紙は定着部１４によって再度定着され排出される。

図２は、給紙装置である原稿搬送装置２７の内部構造を示す正面断面図である。原稿搬送装置２７は、複数枚の原稿を整合して積載する原稿ガイド２９ａを備えた原稿給紙トレー２９と、原稿給紙トレー２９の下方に設けられた反転トレー３０とを有し、原稿給紙トレー２９及び反転トレー３０は原稿搬送装置２７のフレームに対して各々の部材が装着されている。また、原稿搬送装置２７のフレームに対し一端（図の左下）を回動支点としてカバー部材３１が開閉可能に支持されており、このカバー部材３１の側方には原稿排出トレー３２がプラテン２４（図１参照）の上面の一部に直付けで形成されている。カバー部材３１内には原稿給紙トレー２９から原稿排出トレー３２に至る略Ｕ字状の原稿搬送路Ｄが形成されており、カバー部材３１を開放することで原稿搬送路Ｄを開放し、ジャム処理が可能となっている。

カバー部材３１内には、原稿搬送路Ｄに沿ってピックアップローラー３３と、給紙部７１と、レジストローラー対３６と、ＣＩＳローラー４１と、搬送ローラー対３８、３９と、反転ローラー対４２と、排出ローラー対４３等からなる原稿搬送手段が設けられている。原稿搬送路Ｄはレジストローラー対３６から原稿読取部Ｒに至る間において搬送方向を反転するように湾曲している。また、原稿搬送路Ｄには、原稿の存否或いは通過を検知するための光センサー８１と、原稿の通過或いは原稿の重送を検知するための超音波センサー（図２では不可視）が設けられ、光センサー８１と超音波センサーは、原稿搬送路に対して直交する方向に並べて配置され、この二つのセンサーによって、原稿の斜め状態での搬送（斜行）が検知される。

次に、原稿搬送装置２７を用いるシートスルー方式の原稿搬送動作について説明する。シートスルー方式においては、原稿給紙トレー２９に画像面を上向きにして複数枚の原稿をセットした後、画像形成装置１００の操作パネルのコピー開始ボタンがオンされると、昇降機構（図示せず）により上昇したリフト板４５が原稿を介してピックアップローラー３３を押し上げ、ピックアップローラー３３を含む枠体（図示せず）の重さがリフト板４５に加わることにより、原稿の上面が所定の圧力（給紙圧）でピックアップローラー３３に押しつけられる。ここで給紙モータ（図示せず）によりピックアップローラー３３及び給紙部７１のローラーが回転駆動させられる。

原稿給紙トレー２９にセットされた原稿は、ピックアップローラー３３によって上段の複数枚が給紙部７１に送られる。そして、複数枚の原稿のうち最上の１枚のみが給紙部７１によって分離されてレジストローラー対３６に向けて搬送される。その際、原稿の先端が光センサー８１、または後述する超音波センサーによって検知されてから所定の時間だけその原稿が搬送された後、ピックアップローラー３３及び給紙部７１のローラーの回転駆動が停止され一次給紙が終了する。一次給紙された原稿は、その先端がレジストローラー対３６のニップ部に突き当たり、且つその先端部に撓みが形成された状態で停止させられる。

一次給紙が終了してから所定時間経過後、二次給紙が開始される。つまり、後述する搬送モーターの作動によりレジストローラー対３６が回転駆動される。原稿は、レジストローラー対３６、ＣＩＳローラー４１、搬送ローラー対３８、３９により、原稿読取部Ｒを経て排出ローラー対４３に向けて搬送された後、排出ローラー対４３によって原稿排出トレー３２上に排出される。

また、両面原稿を読み取る場合は、原稿読取部Ｒで原稿表面の画像を読み取った後、分岐爪４７により原稿を反転トレー３０に振り分け、反転ローラー対４２を逆転させて、原稿の裏面を上にした状態で再びレジストローラー対３６の上流側に搬送し、原稿読取部Ｒで原稿裏面の画像を読み取ることになる。

次に、給紙部７１及び二つのセンサーを図３〜図６に基づいて詳しく説明する。図３は、給紙部及び超音波センサーの構成を示す正面断面図であり、図４は、給紙部の周辺と超音波センサー及び光センサーの構成、配置を示す平面図である。また、図５は、原稿の搬送と超音波センサーの出力との関係を示す図であり、図６は、二つのセンサーによる原稿の斜行を検知する構成を示す図である。尚、図３では、給紙部の内部構成を説明するために、給紙部の筐体を省略し、また、超音波センサーが見えるように断面としている。

図３に示すように、給紙部７１は、ピックアップローラー３３から送られる複数枚の原稿を１枚ずつ分離して搬送するものであり、駆動ローラー７２と、従動ローラー７３と、給紙ベルト７４と、分離コロ７５とを備える。

給紙ベルト７４は駆動ローラー７２と従動ローラー７３とに張架されている。駆動ローラー７２は後述する給紙モーターによって回転駆動され、駆動ローラー７２の回転によって給紙ベルト７４はＢ方向に回転させられる。

分離コロ７５は、駆動ローラー７２と従動ローラー７３との略中間位置で、給紙ベルト７４の下方にて所定の圧力で給紙ベルト７４に接触し、給紙ベルト７４とともにニップ部を形成している。また、分離コロ７５は、トルクリミッターを内蔵し、後述するモーターによってＣ方向に回転させられる。１枚の原稿がニップ部に送られると、分離コロ７５の回転負荷がトルクリミッターの所定トルクを上回るために、分離コロ７５がＣ方向に対して逆方向に回転し、原稿が下流側に搬送される。複数の原稿がニップ部に送られると、分離コロ７５の回転負荷がトルクリミッターの所定のトルクを下回るために、分離コロ７５がＣ方向に回転し、下側の原稿は、分離コロ７５によってピックアップローラー３３側に戻される一方、最上の１枚の原稿は給紙ベルト７４のＢ方向の回転によってレジストローラー対３６（図２参照）に搬送される。給紙部７１は、給紙ベルト７４に替えて給紙ローラーと分離コロ７５とで構成してもよい。

尚、複写伝票等の複数の用紙がセットになった原稿を搬送する場合には、操作パネル上で例えば伝票モードを設定すると、分離コロ７５がＣ方向に対して逆回転するようにモーターの回転方向が切り替えられ、複写伝票が一括してレジストローラー対３６（図２参照）に搬送される。

図４に示すように、給紙部７１は装置の前後方向（図４の左右方向）に対して略中央の位置に配置される。駆動ローラー７２は前後方向に延びる回転軸７６に支持される。回転軸７６は、装置本体に回転可能に支持され、後述する給紙モーターによって回転させられる。また、回転軸７６に装着されたプーリーと、ピックアップローラー３３に装着されたプーリーには、ベルト７７が張架され、回転軸７６が回転すると、駆動ローラー７２、ベルト７７とともにピックアップローラー３３が回転することになる。

給紙部７１の原稿搬送路Ｄの上流側近傍には、光センサー８１と超音波センサー８２が設けられる。光センサー８１と超音波センサー８２は、原稿搬送路Ｄに対して直交する方向に同じライン上に並べて配置され、且つ、給紙部７１に対して用紙幅方向の両側に振り分けて配置される。また、二つの検知センサー８１、８２は、Ａ４タテ等の小さい幅の原稿に対しても原稿を検知できるように配置されている。尚、二つのセンサー８１、８２は、直交する方向に並べて配置されれば、同じライン上に配置されてなくてもよい。

光センサー８１は、原稿の先端の通過を検知するためのものであり、例えばＬＥＤを有する発光部と、例えばフォトダイオードを有する受光部とを備え、原稿搬送路Ｄに対して上下に対向して設けられる。原稿が発光部と受光部との間を通過すると、発光部から受光部への光が原稿に遮られ、受光部の出力電圧ＲＶが低下する。この受光部の出力電圧ＲＶの低下により、原稿の先端の通過を検知することがきる。尚、光センサー８１は、原稿からの反射光を受光するように、原稿搬送路Ｄの上側または下側のいずれかに発光部と受光部とが配置されるように構成してもよい。また、カンチレバー型光検出器を用いて、カンチレバーの一端を原稿搬送路Ｄに配置してもよい。この場合には、原稿がカンチレバー型光検出器を通過すると、カンチレバーの一端が原稿に当接し、カンチレバーが作動することで原稿の先端を検知する。

図３に戻り、超音波センサー８２は、原稿の重送を検知するためのものであり、超音波を発信する発信部８２ａと、発信部８２ａからの音波を受信する受信部８２ｂで構成される。発信部８２ａと受信部８２ｂにそれぞれ圧電体（例えば、圧電セラミック）が内蔵される。そして、発信部８２ａでは、超音波域の周波数で圧電体の電極間に電圧を加え、電圧に対応した機械的な変形が圧電体に生じ、超音波が発信部８２ａから照射される。そして、発信部８２ａから照射された超音波の波動が、受信部８２ｂの圧電体に加わると、圧電体の電極間で波動に応じた電圧が取り出される。

発信部８２ａと受信部８２ｂは、夫々検出面が原稿搬送路Ｄを挟むように対向して設けられる。発信部８２ａは原稿搬送路Ｄに対して下側に配置される一方、受信部８２ｂは、原稿搬送路Ｄに対して上側に配置され、また、原稿搬送路Ｄに対して鋭角となるように所定の角度だけ傾斜して配置される。従って、搬送される原稿に対して、発信部８２ａから超音波が所定の角度で照射され、原稿を透過した後、受信部８２ｂで超音波が所定の角度で受信されることになる。尚、発信部８２ａと受信部８２ｂは、夫々原稿搬送路Ｄに対して垂直方向に配置してもよいし、また、発信部８２ａと受信部８２ｂとの上下を入れ替えて配置してもよい。

受信部８２ｂは、超音波の振動に応じた電圧を出力する。発信部８２ａと受信部８２ｂとの間で、原稿の枚数が多いほど、超音波が原稿に反射あるいは遮蔽され、受信部８２ｂに到達する超音波のレベルが小さくなり、受信部８２ｂの出力電圧が小さくなる。この受信部８２ｂの出力電圧に基づいて、通過する原稿が１枚、あるいは２枚以上の重送状態にあるのかを判定する。即ち、図５に示すようにして原稿の重送を判定することができる。

図５は、横軸に時間をとり、縦軸に受信部８２ｂの出力電圧をとったグラフである。原稿が超音波センサー８２に到達していないときには、受信部８２ｂで受信する超音波は原稿に遮られることがないので、出力電圧ＬＶは最大値ＬＶ０となる。そして、原稿の先端が発信部８２ａと受信部８２ｂとの間に到達したときに、出力電圧ＬＶは低下する。原稿が１枚である場合、出力電圧ＬＶはＬＶ１まで低下し、原稿が２枚重なっている場合、出力電圧ＬＶは出力電圧ＬＶ１からさらに低下して出力電圧ＬＶ２（図５の破線）となる。図示しないが、２枚の原稿が原稿搬送方向にずれて搬送される場合には、１枚目の原稿の先端が発信部８２ａと受信部８２ｂとの間に到達したときに出力電圧ＬＶ１となり、２枚目の原稿の先端が発信部８２ａと受信部８２ｂとの間に到達したときに出力電圧ＬＶ２に変わる。出力電圧ＬＶ１と出力電圧ＬＶ２との間のレベルに閾値ＬＶｓを設定して、出力電圧ＬＶが閾値ＬＶｓより大きければ、１枚の原稿が超音波センサー８２を通過したことになる一方、出力電圧ＬＶが閾値ＬＶｓより小さければ、２枚以上の原稿が超音波センサー８２を通過したことなり、原稿の重送を判定することができる。さらに、出力電圧ＬＶが最大値ＬＶ０から低下したタイミングを捉えることで、原稿の先端の通過を判定することができる。尚、閾値ＬＶｓは、原稿の厚みや紙の種類等に応じて設定される。

原稿の斜行の判定及び斜行量は図６に基づいて求められる。図６の破線の原稿Ｐは斜行していない正常状態を示し、図６の実線の原稿Ｐは、斜行している状態を示す。

原稿の斜行は、原稿搬送路Ｄに対して直交する方向に並べて設けられる光センサー８１及び超音波センサー８２を原稿の先端が通過することを検知して行われる。

原稿に斜行がない場合、光センサー８１及び超音波センサー８２は略同時に原稿の先端を検知し、各出力の変化に時間差が発生しない。一方、原稿に斜行がある場合、原稿の先端が光センサー８１及び超音波センサー８２を通過するタイミングがずれるので、光センサー８１及び超音波センサー８２の出力変化に時間差が発生する。この時間差に給紙部７１の給紙ベルト７４（図３参照）の線速（単位時間当たりの給紙ベルトの回転移動量）を乗ずると、光センサー８１と超音波センサー８２との間の距離Ｌにおける斜行量Δが算出される。両センサー８１、８２の出力変化の時間差が大きければ、原稿は大きく斜行していることになる。

原稿の斜行及び重送の判定と、その判定に基づく原稿搬送の制御について図７、図８を用いて説明する。図７は制御部の周辺を示すブロック図であり、図８は斜行及び重送の判定とシート搬送の制御を示すフローチャートである。

図７に示すように、制御部９１は、マイクロコンピュータ等で構成され、ＲＡＭ、ＨＤＤ、フラッシュＲＯＭ等のメモリからなる記憶部９２に記憶され、または入力されるプログラム、データに基づき、各種演算を行い、また画像形成部３、定着部１４、操作パネル９６、処理部９３、駆動部９４等の各部を制御する。また、制御部９１は、制御上各種時間を計時するために計時部９５に接続されている。計時部９５は、制御部９１内に設けてもよい。

処理部９３は、光センサー８１と超音波センサー８２とに接続されている。処理部９３と光センサー８１は第１センサー部を構成し、また、処理部９３と超音波センサー８２は第２センサー部を構成する。処理部９３は、制御部９１の指示に基づき光センサー８１を駆動し、また、光センサー８１の受光部の出力電圧ＲＶを処理し、出力電圧ＲＶに相当するＲＶ信号を制御部９１に出力する。また、処理部９３は、制御部９１の指示に基づき超音波センサー８２を駆動し、また、超音波センサー８２の受信部８２ｂの出力電圧ＬＶを処理し、出力電圧ＬＶに相当するＬＶ信号を制御部９１に出力する。尚、処理部９３は、光センサー８１と超音波センサー８２夫々に個別に設けてもよい。

制御部９１は、超音波センサー８２の出力から原稿の重送状態を判定する。即ち、１枚の原稿が搬送されるときには、超音波センサー８２を原稿が遮らないときの出力信号であるＬＶ０信号と、１枚の原稿が超音波センサー８２を通過するときの出力信号であるＬＶ１信号とが順次制御部９１に入力される。一方、２枚重なった原稿が搬送されるときには、ＬＶ０信号と、２枚重なった原稿が超音波センサー８２を通過するときの出力信号であるＬＶ２信号とが順次制御部９１に入力される。また、出力電圧ＬＶ１と出力電圧ＬＶ２との間のレベルに設定される閾値ＬＶｓに相当する閾値信号が記憶部９２に保存され、その閾値信号が制御部９１に入力される。

また、制御部９１は、ＬＶ０信号から、ＬＶ１信号またはＬＶ２信号（ＬＶ１信号あるいはＬＶ２信号のどちらかを示す場合、ＬＶｉ信号とする）に変化した時から、所定時間経過後に超音波センサー８２の出力レベル信号ＬＶを取り込む。その出力レベル信号ＬＶと閾値信号を比較し、出力レベル信号ＬＶが閾値信号より大きければ、ＬＶ１信号であるとして重送が発生していないと判定する。一方、出力レベル信号ＬＶが閾値信号より小さければ、ＬＶ２信号であるとして重送が発生していると判定する。

制御部９１は、上記原稿の重送状態とともに斜行状態を判定する。斜行状態の判定には、超音波センサー８２から出力されるＬＶｉ信号が用いられ、さらに光センサー８１を原稿が通過したときに出力される出力電圧ＲＶに相当するＲＶ信号が用いられる。即ち、制御部９１は、ＬＶｉ信号とＲＶ信号のいずれか一方の信号の先に入力した時間から他方の信号の後から入力した時間までの差を算出する。さらに、制御部９１は、記憶部９２に保存された給紙ベルト７４（図３参照）の線速を取り出し、上記時間差に給紙ベルト７４の線速を乗じて斜行量Δを算出する。算出した斜行量Δがレジストローラー対３６(図２参照)によって斜行を補正することのできる範囲にあるか否かを判定し、その結果、通常の原稿搬送におけるレジストローラー対３６への突き当てによって補正できる範囲の斜行量であれば、斜行がないものとみなす一方、レジストローラー対３６への通常の原稿搬送よって補正できる範囲を超えていれば、給紙部７１(図２参照)によって原稿の斜行状態を調整するか、または、警告表示を行う。

駆動部９４は、搬送モーター８５と、給紙モーター８６と、分離モーター８７と、電磁クラッチ８８とに接続され、制御部９１の指示に基づき各モーター８５〜８７を駆動し、また、電磁クラッチ８８のオン、オフを切り替える。

給紙モーター８６は給紙部７１の駆動ローラー７２と、ピックアップローラー３３（図３参照）を回転駆動させ、また、分離モーター８７は分離コロ７５を回転駆動させる。搬送モーター８５は、搬送ローラー対３８、３９を回転駆動されるとともに、電磁クラッチ８８を介してレジストローラー対３６を回転駆動させる。

レジストローラー対３６は、給紙部７１から搬送される原稿の先端がニップ部に突き当てられ、原稿が撓んで斜行を補正した後、原稿読取部Ｒでの原稿読み取り動作とタイミングを取って回転を始める。従って、制御部９１は、駆動部９４を介して、給紙モーター８６と搬送モーター８５とを回転駆動させるが、電磁クラッチ８８をオフに切り替え、レジストローラー対３６を回転停止させる。次に、制御部９１は、ＬＶｉ信号とＲＶ信号のいずれかの、制御部９１に先に入力した信号の入力時間から、原稿の先端がレジストローラー対３６のニップ部に突き当たるのに要する時間が経過すると、給紙モーター８６の回転駆動を停止させる。この一次給紙によって、原稿の先端がレジストローラー対３６のニップ部に突き当たり原稿が撓むように、給紙部７１が原稿を所定量Ｍだけ搬送させると、原稿の斜行が補正される。一次給紙が終了してから所定時間経過後、制御部９１が電磁クラッチ８８をオフからオンに切り替えられることで、レジストローラー対３６が回転駆動し、搬送ローラー対３８、３９とともに原稿が原稿読取部Ｒに搬送される。

しかし、原稿の斜行が過度に大きくなると、原稿を所定量Ｍだけ搬送しても、原稿先端の一部がレジストローラー対３６のニップ部に突き当らずに、原稿の斜行を補正しきれない場合がある。そこで、制御部９１は、斜行量Δが所定値以下であれば、原稿を所定量Ｍよりも多く搬送するように給紙モーター８６を回転駆動させ、さらに、斜行量Δが所定値を超えれば、搬送モーター８５の回転駆動を停止させるとともに、操作パネル９６に原稿の斜め搬送に関する警告を表示する。尚、操作パネル９６への警告表示に替えて、例えばアラームやランプの点滅等により警告を行っても良い。

次に、図８を用いて、制御部９１による原稿の重送及び斜行の検知と原稿搬送の制御の手順を説明する。図８は原稿搬送の制御を示すフローチャートである。

ステップ１で、原稿搬送装置２７の原稿給紙トレー２９に原稿が積載される。

ステップ２で、操作パネル９６からコピー開始の信号が制御部９１に入力され、搬送モーター８５、給紙モーター８６、分離モーター８７を回転駆動させ、電磁クラッチ８８をオフに設定する。搬送モーター８５の回転駆動によって、搬送ローラー対３８、３９は回転するが、電磁クラッチ８８がオフであるためにレジストローラー対３６は回転しない。給紙モーター８６の回転駆動によって、給紙部７１の駆動ローラー７２とともに、給紙ベルト７４とピックアップローラー３３が回転する。分離モーター８７の回転駆動によって、分離コロ７５がＣ方向（図３参照）に回転する。

ステップ３で、光センサー８１と超音波センサー８２を駆動させる。

ステップ４で、ピックアップローラー３３と給紙ベルト７４及び分離コロ７５の回転によって原稿が原稿搬送路Ｄに搬送され、搬送された原稿が光センサー８１と超音波センサー８２によって検知される。光センサー８１と超音波センサー８２の各信号が制御部９１に入力される。

ステップ５で、原稿の重送の有無を判定するために、超音波センサー８２からの出力レベルＬＶ信号と、重送の判定レベルとなる閾値信号との大きさを比較する。出力レベル信号ＬＶが閾値信号より大きければ原稿の重送が発生していないと判定する一方、出力レベル信号ＬＶが閾値信号より小さければ、原稿の重送が発生していると判定する。

原稿の重送が発生している場合（ステップ５）、ステップ６で、各モーター８５〜８７の回転を停止させ、ステップ７で、操作パネル９６の液晶等の表示部に原稿が重送状態にある旨を表示させ、使用者に重送した原稿を原稿搬送路Ｄから取り除くように促す。

ステップ８で、使用者によって原稿搬送路Ｄから原稿を除去するジャム処理作業が行われ、ジャム処理作業のために開けられたカバー部材３１が閉じられたこと、且つ、二つの検知センサー８１、８２が原稿を検知していないことを確認する。確認の結果、原稿の除去が完了していないならば、ステップ６に戻り、各モーター８５〜８７の回転の停止と、重送状態にある旨の表示とを継続する。一方、原稿の除去が完了していれば、ステップ１に戻り、原稿給紙トレー２９に原稿が積載され、原稿の搬送が再開される。

原稿の重送が発生していない場合（ステップ５）、ステップ９で、原稿の斜行の有無を判定するために、超音波センサー８２のＬＶｉ信号と光センサー８１のＲＶ信号とが処理部９３を介して制御部９１に入力された時間差を算出する。前述のように、ＬＶｉ信号とＲＶ信号は、ともに各センサー８１、８２が原稿の先端を検知したことを示す信号であるために、上記時間差に給紙ベルト７４の線速を乗じて斜行量Δを算出する。さらに、斜行量Δに基づいてシートが斜め搬送状態にあるか否かを判定し、シートが斜め搬送状態にある場合、レジストローラー対３６によって斜行を補正することのできる所定範囲Ｌ１にあるか否かの第１の判定を行う。

斜め搬送状態でない場合、または、第１の判定で斜行量Δが所定範囲Ｌ１内である場合（ステップ９）、原稿が斜行していないか、または斜行していても、原稿の先端をレジストローラー対３６に突き当てて原稿を撓ませると斜行を補正することができるレベルにある。このために、ステップ１０で、給紙部７１が原稿を所定量Ｍだけ搬送するように、給紙モーター８６を回転駆動させた後、回転を停止する。これで、原稿の斜行が補正される。

ステップ１１で、原稿読取部Ｒでの原稿読み取り動作とタイミングを取るために、所定時間経過後に電磁クラッチ８８をオフからオンに切り替える。これによって、レジストローラー対３６が回転駆動する。

ステップ１２で、搬送モーター８５の回転駆動によって、レジストローラー対３６とともに搬送ローラー対３８、３９が回転駆動しているために、原稿が原稿読取部Ｒに搬送され、原稿読取部Ｒにて、原稿読取装置６が原稿の画像データを読み込む。

次に、ステップ９において、斜行量Δが第１の判定で所定範囲Ｌ１を超えている場合、ステップ１３で、斜行量Δに対して所定値Ｌ２以下か否かの第２の判定を行う。第２の判定で、斜行量Δが所定値Ｌ２以下であれば、原稿の斜行が補正可能であるレベルにあると判定する一方、行量Δが所定値Ｌ２を超えてれば、原稿の斜行を搬送モーター８５等の駆動では補正することができないレベルであると判定する。

第２の判定で斜行量Δが所定値Ｌ２以下である場合（ステップ９）、ステップ１４で、給紙部７１が原稿を所定量Ｍよりも多く搬送するように、給紙モーター８６を回転駆動させた後、回転を停止する。これで、原稿を撓ませる量が多くなり、原稿の先端全てがレジストローラー対３６に突き当って、原稿の斜行が補正される。尚、ステップ１４で、原稿を所定量Ｍよりも多く搬送するために、給紙部７１を回転させた後に停止させることを繰り返して行うように、給紙モーター８６を間欠駆動させてもよい。

ステップ１５で、原稿読取部Ｒでの原稿読み取り動作とタイミングを取るために、所定時間経過後に電磁クラッチ８８をオフからオンに切り替える。これによって、レジストローラー対３６が回転駆動する。ステップ１２で、搬送モーター８５の回転駆動によって、レジストローラー対３６とともに搬送ローラー対３８、３９が回転駆動しているために、原稿が原稿読取部Ｒに搬送され、原稿読取部Ｒにて、原稿読取装置６が原稿の画像データを読み込む。

次に、ステップ１３における第２の判定で、斜行量Δが所定値Ｌ２を超えている場合、原稿の斜行を搬送モーター８５等の駆動では補正することができないために、使用者にジャム処理を促す。

ステップ１６で、各モーター８５〜８７の回転を停止させ、ステップ１７で、操作パネル９６の液晶等の表示部に原稿が斜め搬送状態にある旨を表示させ、使用者に斜め搬送した原稿を原稿搬送路Ｄから取り除くように促す。

ステップ１８で、使用者によって原稿搬送路Ｄから原稿を除去するジャム処理作業が行われ、ジャム処理作業のために開けられたカバー部材３１が閉じられたこと、且つ、二つの検知センサー８１、８２が原稿を検知していないことを確認する。確認の結果、原稿の除去が完了していないならば、ステップ１６に戻り、各モーター８５〜８７の回転の停止と、斜め搬送状態にある旨の表示とを継続する。一方、原稿の除去が完了していれば、ステップ１に戻り、原稿給紙トレー２９に原稿が積載され、原稿の搬送が再開される。

上記実施形態によれば、原稿搬送装置２７は、原稿の通過を検知する光センサー８１と、原稿搬送方向と直交する方向に光センサー８１に対して並べて設けられるとともに、原稿の通過及び重なり状態に応じた出力レベルを検知する超音波センサー８２と、光センサー８１から出力される第１の信号が入力され、超音波センサー８２から出力される第２の信号が入力される制御部９１と、を備える。制御部９１は、第１及び第２の信号のいずれかのシートの通過を示す信号に基づいて原稿の通過を判定するとともに、第２の信号の出力レベルが所定の閾値より低下したことにより原稿の重送状態を判定し、さらに第１の信号に基づく原稿の通過タイミングと第２の信号に基づく原稿の通過タイミングとのずれから原稿の斜行量を算出し、その結果、原稿の斜め搬送状態を判定する。

この構成によると、超音波センサー８２の第２の信号に基づいて原稿の重送状態が判定され、光センサー８１の第１信号と超音波センサー８２の第２信号とに基づいて原稿の斜行状態が判定され、さらに第１信号と第２信号のいずれかの信号に基づいてシートの通過が検知される。このように、超音波センサー８２が原稿の斜行及び重送の検知、さらに原稿の通過の検知に用いられるために、検知センサーの数が少なくてよく、検知センサーの取り付けのために大きなスペースをとることなく低コストで、原稿の斜行及び重送の検知と原稿の有無を検知することがきる。

また、上記実施形態によれば、制御部９１は、レジストローラー対３６のニップ部に原稿を突き当てるために、第１の信号と、原稿が通過していない時よりも出力レベルが低下した第２の信号とのいずれかの原稿の通過を示す信号に基づいて原稿を所定量Ｍだけ搬送するように給紙部７１を回転駆動させる。

この構成によると、原稿を所定量Ｍだけ搬送させ、原稿の先端がレジストローラー対３６のニップ部に突き当って原稿が撓むことで、原稿の斜行を補正することができる。

また、上記実施形態によれば、制御部９１は、原稿が斜め搬送状態にあって原稿の斜行量Δが所定範囲Ｌ１を超えていれば、原稿を所定量Ｍよりも多く搬送するように給紙部７１を回転駆動させる。

この構成によると、原稿を所定量Ｍだけ搬送させ、原稿の先端がレジストローラー対３６のニップ部に突き当って原稿が撓むことで、原稿の斜行を補正しているが、さらに大きな原稿の斜行があると、上記構成のように、原稿を所定量Ｍよりも多く搬送するように給紙部７１を回転駆動させるという簡単な駆動制御によって原稿の斜行を補正することができる。

また、上記実施形態によれば、制御部９１は、給紙部７１を回転駆動させた後に停止させることを繰り返して行う。

この構成によると、原稿を所定量Ｍだけ搬送させ、原稿の先端がレジストローラー対３６のニップ部に突き当って原稿が撓むことで、原稿の斜行を補正しているが、さらに大きな原稿の斜行があると、上記構成のように、原稿を所定量Ｍよりも多く搬送するように給紙部７１を間欠回転駆動させるという簡単な駆動制御によって原稿の斜行を補正することができる。

また、上記実施形態によれば、制御部９１は、原稿の斜行量Δが所定値Ｌ２を超えれば、原稿を搬送する搬送ローラー対３８、３９の回転駆動を停止させるとともに、操作パネル９６に原稿の斜め搬送に関する警告を表示する。

この構成によると、使用者が誤操作することなく確実にジャム処理を行うことができる。

尚、上記実施形態では、第２センサー部を超音波センサー８２と処理部９３とで構成する例を示したが、本発明はこれに限らず、第２センサー部は光センサーと処理部９３で構成してもよい。この場合には、光センサーは、例えばＬＥＤを有する発光部と、例えばフォトダイオードを有する受光部とを備え、重送される原稿の枚数に応じて透過光量が変化することで、受光部の光量変化から重送を判定することになる。

また、上記実施形態では、給紙装置は原稿搬送装置２７に適用した例を示したが、本発明はこれに限らず、画像形成用の記録紙を収納する給紙カセットから記録紙が搬送される給紙装置に適用してもよい。

本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリ、複合機等に搭載される給紙カセットや原稿搬送装置等の給紙装置及びそれを備えた画像形成装置に利用することができ、特に、シートの斜行を検知する給紙装置及びそれを備えた画像形成装置に利用することができる。

２７ 原稿搬送装置（給紙装置）
２９ 原稿給紙トレー
３２ 原稿排出トレー
３３ ピックアップローラー
３６ レジストローラー対
３８、３９ 搬送ローラー対
７１ 給紙部
７２ 駆動ローラー
７３ 従動ローラー
７４ 給紙ベルト
７５ 分離コロ
８１ 光センサー（第１センサー部）
８２ 超音波センサー（第２センサー部）
８２ａ 発信部
８２ｂ 受信部
８５ 搬送モーター
８６ 給紙モーター
８７ 分離モーター
８８ 電磁クラッチ
９１ 制御部
９２ 記憶部
９３ 処理部（第１センサー部、第２センサー部）
９４ 駆動部
９５ 計時部
９６ 操作パネル（警告手段）
１００ 画像形成装置
Ｄ 原稿搬送路

Claims (7)

1. 積載されたシートを搬送方向に送り出す給紙部と、
   前記給紙部よりもシート搬送方向の下流側に設けられ、シートの通過だけを検知する第１センサー部と、
   シート搬送方向と直交する方向に前記第１センサー部に対して並べて設けられるとともに、シートの通過及び重なり状態を検知する第２センサー部と、
   前記第１及び第２センサー部よりもシート搬送方向の下流側に設けられ、前記給紙部から搬送されるシートの斜行を補正するレジストローラー対と、
   前記第１センサー部から出力される第１の信号と前記第２センサー部から出力される第２の信号とが入力される制御部と、
   を備え、
   前記第１及び第２のセンサー部と前記給紙部との距離は、前記第１及び第２のセンサー部と前記レジストローラー対との距離よりも短く、
   前記制御部は、前記第１及び第２の信号のいずれかのシートの通過を示す信号に基づいてシートの通過を判定するとともに、前記第２の信号の出力レベルに基づいてシートの重送状態を判定し、さらに前記第１の信号に基づくシートの通過タイミングと前記第２の信号に基づくシートの通過タイミングとのずれからシート斜行量を算出し、シートの斜め搬送状態を判定することを特徴とする給紙装置。
2. 前記制御部は、前記シート斜行量が所定の範囲内であるとき、前記レジストローラー対のニップ部でシートに撓みを生じさせ、シートの斜行を補正するために、前記第１及び第２の信号のいずれかのシートの通過を示す信号に基づいてシートを所定量だけ搬送するように前記給紙部を回転駆動させることを特徴とする請求項１に記載の給紙装置。
3. 前記制御部は、シートが斜め搬送状態にあって前記シート斜行量が前記所定の範囲を超えていて且つ所定値以下であれば、シートを前記所定量よりも多く搬送するように前記給紙部を回転駆動させることを特徴とする請求項２に記載の給紙装置。
4. 前記制御部は、シートが斜め搬送状態にあって前記シート斜行量が前記所定の範囲を超えていて且つ所定値以下であれば、シートを前記所定量よりも多く搬送するように前記給紙部を回転駆動させた後に停止させることを繰り返して行うことを特徴とする請求項２に記載の給紙装置。
5. 前記制御部は、前記シート斜行量が前記所定値を超えれば、シートを搬送する搬送ローラーの回転駆動を停止させるとともに、シートの斜め搬送に関する警告を行う警告手段を設けたことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の給紙装置。
6. 前記第２センサー部は、超音波を発信する発信部と、搬送されるシートを挟むように前記発信部に対向して設けられ受信した超音波から受ける圧力により出力電圧が変化する受信部とを有することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の給紙装置。
7. 請求項１〜請求項６のいずれかに記載の給紙装置を備えた画像形成装置。