JP6566773B2 - シート搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、シートに開けられた穴を検知するシート搬送装置に関する。

一般的にオフィスで使用される原稿の中には、ファイル用のパンチ穴があけられたものや、コンピュータフォームやルーズリーフのように連続的に穴があけられたものも少なくない。そして、このような穴のあいた原稿を上述した自動原稿送り装置で搬送しようとした場合、原稿にあけられた穴の位置とシートセンサの配設位置とが一致してしまうと、実際の原稿の先端や後端の他、穴の前後も原稿の先端や後端として誤検知してしまう。その結果、原稿の搬送不良と判断されて原稿ジャムを引き起こしてしまうという技術的課題がみられた。

そこで、特許文献１には、シートセンサが原稿を検知しなくなってから再び原稿を検知するまでの時間が穴の長さに対応した所定時間未満ならシートセンサが穴を検知したものと判定し、所定時間以上なら有無検知センサが原稿後端を検知したものとしている。

特開２００１−２０６５９３号公報

しかし、原稿の搬送速度が向上し、原稿の給紙間隔が短くなると、有無検知センサが原稿後端を検知してから次の原稿の先端を検知するまでの時間も短くなり、穴の開いていない原稿の後端と次の原稿の先端との間の部分を孔と誤検知してしまう虞がある。その結果、原稿の後端を正確に検知できなくなり、正常な制御を行えなくなる。

本発明は上記課題を鑑みてなされたもので、シート搬送間隔を非常に小さくした場合でも、シート後端と穿孔との誤検知を防止できるシート搬送装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明のシート搬送装置は、穿孔されたシート及び穿孔されていないシートを搬送する搬送手段と、シートの搬送路に設けられ、前記搬送手段により搬送されるシートの有無を検知するシートセンサと、前記シートセンサの出力がシート有を表すシート有期間の長さと、前記シートセンサの出力がシート無を表すシート無期間の長さとに基づいて、シートの先端を決定する制御手段と、を有し、前記制御手段は、第１のシート有期間、第１のシート無期間、第２のシート有期間が順に検出された場合、前記第１のシート無期間の長さが穿孔の長さよりも大きく前記穿孔の長さに応じた第１の所定長さ以上である場合、前記第２のシート有期間の先頭をシートの先頭として決定し、
前記第１のシート無期間の長さが前記第１の所定長さ未満で、前記第１のシート有期間の長さがシートの端から穿孔までの長さよりも大きく前記穿孔の長さに応じた第２の所定長さ未満である場合、前記第１のシート有期間の長さが前記第２の所定長さ未満であれば、前記第１のシート無期間の先頭をシートの先端とはみなさず、前記第２のシート有期間を第１のシート有期間とみなして先端検知の動作を継続し、前記第１のシート有期間が前記第２の所定長さ以上であり、前記第１のシート無期間が前記第１の所定長さ未満であり、前記第２のシート有期間がシートの端から穿孔までの長さよりも大きく前記穿孔の長さに応じた第３の所定長さ以上である場合、前記第２のシート有期間の先頭をシートの先端と決定することを特徴とする。

本発明によれば、シートの搬送間隔が短くなってもシートの紙間と孔との誤検知を防止できる。

画像形成装置の縦断面図 画像形成装置の制御ブロック図 画像記録装置のシート搬送部を表す模式図 ＣＰＵの制御を表すフローチャート 穿孔のない記録シートの搬送状態とシートセンサの出力を表す模式図 先端側に穿孔がある１枚目のシートと穿孔がない２枚目のシートの搬送状態とシートセンサの出力を表す模式図 閾値以下の紙間での穿孔がないシートの搬送状態とシートセンサの出力を表す模式図 閾値以下の紙間での穿孔がない１枚目のシートと先端側に穿孔がある２枚目のシートの搬送状態とシートセンサの出力を表す模式図 閾値以下の紙間での後端側に穿孔がある１枚目のシートと穿孔がない２枚目のシートの搬送状態とシートセンサの出力を表す模式図 閾値以下の紙間での後端側に穿孔がある１枚目のシートと先端側に穿孔がある２枚目のシートの搬送状態とシートセンサの出力を表す模式図

以下添付図面を参照して本発明の好適な実施例について具体的かつ詳細に説明する。

図１は、本発明を適用した画像形成装置１００の断面構成図である。画像形成装置１００は、自動原稿給送装置４１と原稿読取装置４２と画像記録装置４０とを有している。自動原稿給送装置４１は、原稿４４を１枚ずつ原稿読取装置４２の読取位置へ搬送する。原稿読取装置４２は、プラテンガラス４３上に搬送された原稿４４を光源４５によって照明し、原稿４４からの反射光像を、光学ミラー４６，４７，４８及び結像レンズ４９を介して読取素子５０によって読み取る。

原稿読取装置４２にて読み取られた原稿４４の画像は画像記録装置の画像処理部５１に送られ、シェーディング補正、ガンマ補正、色空間処理等の画像処理が施される。そして画像処理部５１で所定の画像処理が施された画像データは、Ｙ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン），Ｋ（ブラック）の画像データとして露光部５に送られる。露光部５は、画像データに基づいて変調されたレーザ光による画像露光を行う。

像担持体である感光体ドラム１（以降、感光体１と称する）はドラムモータで矢印Ａの方向に回転される。感光体１の周囲には、一次帯電器４、電位センサ３７、露光部５、カラー現像部７、白黒現像器８、転写帯電器９、クリーナ部６が配置されている。

画像について説明する。まず、帯電部４が感光体１の表面を一様にマイナス帯電する。この帯電レベルは電位センサ３７により検出され、この検出結果をもとに帯電部４がフィードバック制御される。続いて、露光装置５は、画像データに基づいて帯電された感光体１レーザで露光し、感光体１に潜像が形成される。カラー現像部７はイエロー、マゼンタ、シアンの各色の現像器７Ｙ，７Ｍ，７Ｃを有し、白黒現像器８と共に１色ずつ各色に対応する潜像を各色のトナーで現像する。カラー現像部７は、１色の現像を行う毎に矢印Ｒ方向に回転し、当該色の現像器が感光体ドラム１に当接するように位置合わせする。

感光体１上に現像された各色のトナー像は、転写部９によって中間転写体としてのベルト２に順次転写されて、４色のトナー像が重ね合わされる。ベルト２を挟んで転写ベルト駆動ローラ１０と対向する位置にはベルトクリーナ１４が設けられていて、ベルト２上の残留トナーがブレードで掻き落とされる。ベルト２に転写されたトナー像は、さらに２次転写部１５で記録シートに転写される。フルカラープリント時はベルト上で４色のトナーが重ね合わされた後、記録シートに転写される。

記録シートは、カセット１６からピックアップローラ１７で１枚ずつ給送され、搬送ローラ対１８及び１９によって２次転写部１５とベルト２との当接部に給送される。搬送ローラ対１８と搬送ローラ対１９との間には記録シートの有無を検知するシートセンサ２１が配置されている。

トナー像が転写された記録シートは、定着器３に搬送され、記録シート上のトナー像が熱と圧力とにより定着される。定着後の記録シートは装置外へ排出される。

上述した画像形成のタイミングは、ベルト２上の所定位置を基準として制御されている。ベルト２はローラ１０，１１，１２，１３に張架されている。転写ベルト駆動ローラ１０は図示しない駆動源に結合されてベルト２を駆動する駆動ローラとして機能する。転写ベルトテンションローラ１１，１２はベルト２の張力を調節するテンションローラとして機能し、バックアップローラ１３は２次転写装置としての転写ローラ１５のバックアップローラとして機能する。テンションローラ１２付近には、ベルト２の基準位置を検知する反射型センサ２０が配置されている。反射型センサ２０はベルト２の外周面端部に設けられた反射テープ等のマーキングを検知してＩ−ｔｏｐ信号を出力する。感光体１の外周の長さとベルト２の周長は、１：ｎ（ｎは整数）で表される整数比になっている。このように設定しておくと、ベルト２が１周する間に、感光体１が整数回転し、ベルト１周前と同じ位置に戻る。従って、中間転写ベルト２上に４色を重ね合わせる際に（ベルトは４周回る）、感光体１の回転ムラによる色ズレを回避することが可能である。

上記のような中間転写方式の画像形成装置においては、Ｉ−ｔｏｐ信号を検知したのち、所定時間経過後にレーザースキャナからなる露光装置５で露光を開始する。また、前述したとおり、ベルト２が１周する間に、感光体１が整数回転し、ベルト１周前と同じ位置に戻るため、ベルト２上では常に同じ位置から各色のトナー像が形成される。用紙サイズによって、トナー像サイズも変化するが、ベルト２の周長が画像形成装置１００で許容している記録シートの最大サイズよりも長いので、ベルト２上にはトナー像が絶対にのらない範囲が存在する。

図２は画像形成装置１００の制御系の構成を示すブロック図である。画像形成装置１００はシステムコントローラ１０１によって統括的に制御される。システムコントローラ１０１は、主に画像形成装置内の各負荷の駆動、センサ類の情報収集解析、そして操作部１０２即ちユーザインターフェースとのデータの交換の役割を担っている。システムコントローラ１０１は、ＣＰＵ１０１ａ、ＲＯＭ１０１ｂ、ＲＡＭ１０１ｃ、タイマ部１０１ｄを有している。ＣＰＵ１０１ａは、ＲＯＭ１０１ｂに格納されたプログラムによって、予め決められた画像形成シーケンスに纏わる様々なシーケンスを実行する。ＲＡＭ１０１ｃには、例えば後述する高圧制御部１０５への高圧設定値、後述する各種データ、操作部１０２からの画像形成指令情報などを保存する。

システムコントローラ１０１は、ユーザにより設定された複写倍率、濃度設定値などの情報を操作部１０２から取得したり、画像形成装置の状態、例えば画像形成枚数や画像形成中か否かの情報、ジャムに関する情報等を操作部１０２に送出している。

画像形成装置１００内には、複数のモータ、クラッチ／ソレノイド等のＤＣ負荷及びフォトインターラプターやマイクロスイッチ等のセンサが配置されている。システムコントローラ１０１は、モータ駆動部１０７により各モータを駆動したりＤＣ負荷制御部１０８により各ＤＣ負荷を適宜駆動させることで、記録シートの搬送や各ユニットの駆動を行っており、その動作を各種センサ類１０９で監視している。即ち、システムコントローラ１０１は、各種センサ類１０９からの信号をもとに、モータ制御部１０７により各モータをコントロールさせると同時に、ＤＣ負荷制御部１０８により、クラッチ／ソレノイドを動作させる。また、高圧制御部１０５に各種高圧制御信号を送出することで、高圧ユニット１０６を構成する各種帯電器である図示しない一次帯電器、補助帯電器、転写帯電器、及び現像器内の現像ローラに適切な高圧を印可させている。更に定着器３の加熱回転体としての定着ローラには、それぞれローラを加熱するためのヒータ１１１が内蔵されており、その各ヒータはＡＣドライバ１１０によってＯＮ／ＯＦＦ制御されている。また、定着ローラにはその温度を測定するための温度検知体としてのサーミスタ１０４が設けられ、サーミスタの出力がＡ／Ｄ変換部１０３によってデジタルの電圧値に変換され、温度データとしてシステムコントローラ１０１に入力される。システムコントローラ１０１はこの温度データに基づいて定着ローラの温度が目標温度になるようにＡＣドライバ１１０を制御する。

図３は画像記録装置４１のシート搬送部の構成を示した模式図である。記録シート２００にはパンチ穴等の穿孔２０１が設けられている。シートセンサ２１は、搬送路を搬送される記録シートを検知しているときと検知していないときとで異なる信号値を出力する。穿孔２０１がシートセンサの位置にあるときも、シートセンサ２１は記録シートを検知していないときの信号値を出力する。

図４はＣＰＵ１０１ａが実行する紙間・穿孔検知のフローチャートである。図５〜１０はシートセンサ２１の出力と記録シートの状態の関係を示している。

ＣＰＵ１０１ａは、操作部１０２からシート搬送開始の信号を受けると図４に示す動作を開始する。シートが搬送され、前記シート２１センサにシート２００が到達し、シートセンサ２１の出力がシート無状態から有状態に変化するので、ＣＰＵ１０１ａは、その地点を１枚目のシート先端と決定する（Ｓ３００、図５〜１０、地点Ａ）。その後、ＣＰＵ１０１ａは、シートセンサ２１の出力がシート有状態から無状態に変化（図５〜１０、地点Ｂの状態）するまで判定を継続する（Ｓ３０１）。

シートセンサ２１の出力がシート有から無への変化を検知した場合、ＣＰＵ１０１ａは、シートセンサ２１の出力がシート無から有への変化（図５〜１０、地点Ｃの状態）したか否かを判定する（Ｓ３０２）。シートセンサ２１の出力がシート無から有への変化していなければ、ＣＰＵ１０１ａは、シート無である期間が閾値Ｔ０を超えるまで判定を継続する（Ｓ３０３）。Ｓ３０３でシート無期間がＴ０を超えた場合、ＣＰＵ１０１ａは、該シートが最終シートである、または給送すべき記録シートがなくなったと判断し、搬送動作を終了する（Ｓ３０４）。

Ｓ３０２でＴ０以内の期間にシートセンサ２１の出力がシート無からシート有の変化した場合、ＣＰＵ１０１ａは、地点Ｂ〜Ｃのシート無期間が閾値Ｔ１（第２の所定長さ）（＜Ｔ０）以上か判定を行う（Ｓ３０５）。シート無期間がＴ１以上の場合、該シート無期間はシート中の穿孔の大きさより十分大きいため、該シート無期間が記録シートと次の記録シートとの間（紙間）であると見なせるので、ＣＰＵ１０１ａは、地点Ｃをシートの先端と判断する（Ｓ３０６）。閾値Ｔ１は、一般的に使用される穿孔のうち最大径である３穴の穿孔の直径８ｍｍよりも１．５倍の長さ、例えば１２ｍｍ分移動するのに要する時間である。そして、ＣＰＵ１０１ａは、地点Ｃを次のシートの先端に対応する地点Ａ’と見なして、シート２枚目以降の先端検知を継続する（Ｓ３０８）。

シート無期間がＴ１未満の場合、ＣＰＵ１０１ａは地点Ａ〜Ｂのシート有期間が閾値Ｔ２（第１の所定長さ）以上かの判定を行う（Ｓ３０７）。シート有期間が閾値Ｔ２未満であれば、短いシート有期間の後に短いシート無期間が検知されていることになるので、シート先端側に穿孔が存在し、地点Ｃはシート先端ではないと決定する（Ｓ３０８）。Ｔ２は一般的に使用される穿孔のある用紙の端から穿孔までの最大長さ１２ｍｍよりも１．５倍の長さ、例えば１８ｍｍ分移動するのに要する時間である。そして、ＣＰＵ１０１ａは、地点Ｃを次のシートの先端に対応する地点Ａ’と見なして、シート２枚目以降の先端検知を継続する（Ｓ３１５）。

シート有期間が閾値Ｔ２以上の場合、ＣＰＵ１０１ａは、シートセンサ２１の出力がシート有から無への変化（図８〜１０、地点Ｄ）したか否かを判定する（Ｓ３０９）。シートセンサ２１の出力がシート有から無への変化していない場合、ＣＰＵ１０１ａは、シート有期間が閾値Ｔ３（第３の所定長さ）を超えるまで判定を継続する（Ｓ３１０）。Ｔ３はＴ２同様、用紙の端から穿孔までの最大長さ１２ｍｍよりも１．５倍の長さ、例えば１８ｍｍ分移動するのに要する時間である。シート有期間が閾値Ｔ３を超えた場合、長いシート有期間の後に短いシート無期間があり、その後長いシート有期間があることになるため、ＣＰＵ１０１ａは、このシート無期間を紙間であると決定し、地点Ｃをシート先端と決定する（Ｓ３１１）。そして、ＣＰＵ１０１ａは、地点Ｃを次のシートの先端に対応する地点Ａ’と見なして、引き続き３枚目以降のシート先端検知を行う（Ｓ３１５）。

シート有期間がＴ３経過する前にシートセンサ２１の出力がシート有から無への変化した場合、短い期間のシート無、シート有、シート無の状態が連続していることになる。そこで、ＣＰＵ１０１ａは、この状態が、先端側と後端側の少なくとも一方に穿孔を持つシートが小さな紙間で搬送されてきた状態であると決定する（Ｓ３１２）。この状態では、図８〜１０のようにどの部分がシート先端であるかを正確に判定するのが困難であり、誤った印刷物が形成されてしまう可能性がある。そのため、ＣＰＵ１０１ａは、シート搬送を停止し、操作部１０２にシート搬送を停止したことの警告を表示させる（Ｓ３１３）。

これらの制御は、Ｓ３０４での規定枚数の像形成終了または記録シート無しによる搬送終了或いはＳ３１３での搬送停止になるまで繰り返される。また、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３は例として具体的な値を示したが、この値に限定されるものではない。

図５は図４のＳ３０６に相当し、紙間が閾値Ｔ１以上である場合のシートの搬送状態とシートセンサ２１の出力を表す模式図である。図中シート無期間が閾値Ｔ１を上回っているため、シートセンサ２１の出力がシート無である期間は紙間であると決定され、シート無期間後のシート有の地点Ｃはシート２の先端と決定される。

図６は図４のＳ３０８に相当し、先端側に穿孔がある１枚目のシートと穿孔がない２枚目のシートとの搬送状態とシートセンサ２１の出力を表す模式図である。図中シート無期間が閾値Ｔ１を下回っており、かつその直前のシート有期間が閾値Ｔ２を下回っているため、シートセンサ２１の出力がシート無である期間は穿孔であると決定され、シート有の地点Ｃはシート先端ではないと決定される。

図７は図４のＳ３１１に相当し、紙間が小さい場合の穿孔のないシートの搬送状態とシートセンサ２１の出力を表す模式図である。図中シート無期間が閾値Ｔ１を下回っており、かつその直前のシート有期間１が閾値Ｔ２を上回っており、さらにシート無期間直後のシート有期間２がＴ３を上回っている。従って、シートセンサ２１の出力がシート無である期間は紙間であると決定され、シート有期間２の先頭である地点Ｃはシート２の先端であると決定される。

図８は図４のＳ３１２に相当し、紙間が小さい場合で穿孔がない１枚目のシートと先端側に穿孔がある２枚目のシートの搬送状態とシートセンサ２１の出力表す模式図である。図中シート無期間が閾値Ｔ１を下回っており、かつその直前のシート有期間１が閾値Ｔ２を上回っており、シートセンサ２１の出力がシート無である期間直後のシート有期間２が閾値Ｔ３を下回っている。従って、シートに設けられた穿孔と紙間との判別が困難である。そのため、システムコントローラ１０１はモータ制御部１０７を制御し、シートの搬送を停止させる。

図９は図４のＳ３１２に相当し、紙間が小さい場合で後端側に穿孔がある１枚目のシートと穿孔がない２枚目のシートの搬送状態とシートセンサ２１の出力を表す模式図である。この場合も図８と同様、穿孔と紙間との判別が困難であるため、シートの搬送が停止される。

図１０は図４のＳ３１２に相当し、紙間が小さい場合で先端側に穿孔がある１枚目のシートと後端側に穿孔がある２枚目のシートの搬送状態とシートセンサ２１の出力を表す模式図である。この場合も図８と同様、穿孔と紙間との判別が困難であるため、シートの搬送が停止される。

上述した様に、本実施形態によれば、シートセンサ２１の出力におけるシート無期間とシート有期間の長さの組合せに基づいて、シートに設けられる穿孔と紙間との誤検知を防止することができる。また、穿孔と紙間との区別がつかない場合はシート搬送が停止する。その結果、不適切な成果物の形成を防止することができる。

また、上述した実施形態では記録シートに設けられた穿孔を例に説明したが、原稿給送装置を用いて原稿の画像を読み取る場合に、穿孔がある原稿に対しても本発明を適用可能である。

２１ シート検知センサ
１０１ システムコントローラ
１０１ａ ＣＰＵ
２００ シート
２０１ 穿孔

Claims (5)

1. 穿孔されたシート及び穿孔されていないシートを搬送する搬送手段と、
   シートの搬送路に設けられ、前記搬送手段により搬送されるシートの有無を検知するシートセンサと、
   前記シートセンサの出力がシート有を表すシート有期間の長さと、前記シートセンサの出力がシート無を表すシート無期間の長さとに基づいて、シートの先端を決定する制御手段と、
   を有し、前記制御手段は、
   第１のシート有期間、第１のシート無期間、第２のシート有期間が順に検出された場合、前記第１のシート無期間の長さが穿孔の長さよりも大きく前記穿孔の長さに応じた第１の所定長さ以上である場合、前記第２のシート有期間の先頭をシートの先頭として決定し、
   前記第１のシート無期間の長さが前記第１の所定長さ未満で、前記第１のシート有期間の長さがシートの端から穿孔までの長さよりも大きく前記穿孔の長さに応じた第２の所定長さ未満である場合、前記第１のシート有期間の長さが前記第２の所定長さ未満であれば、前記第１のシート無期間の先頭をシートの先端とはみなさず、前記第２のシート有期間を第１のシート有期間とみなして先端検知の動作を継続し、
   前記第１のシート有期間が前記第２の所定長さ以上であり、前記第１のシート無期間が前記第１の所定長さ未満であり、前記第２のシート有期間がシートの端から穿孔までの長さよりも大きく前記穿孔の長さに応じた第３の所定長さ以上である場合、前記第２のシート有期間の先頭をシートの先端と決定する
   ことを特徴とするシート搬送装置。
2. 前記制御手段は、前記第２のシート有期間の後に第２のシート無期間が検出された場合、前記第１のシート有期間の長さが前記第２の所定長さ以上であり、前記第１のシート無期間の長さが前記第１の所定長さ未満であり、前記第２のシート有期間が前記第３の所定長さ未満である場合に、シートの搬送を停止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. 情報を表示する表示手段を有し、
   前記制御手段は、シートの搬送を停止したことを前記表示手段に表示することを特徴とする請求項２記載のシート搬送装置。
4. 前記搬送手段により搬送されたシートに画像を形成する画像形成手段を有することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のシート搬送装置。
5. 前記搬送手段により搬送されたシートの画像を読み取る読取手段を有することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のシート搬送装置。

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