JP6849498B2 - 画像形成装置及び給送装置 - Google Patents

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Description

本発明は、複写機、プリンタ等の画像形成装置及びそれらの装置で用いられる給送装置において、装置内部で滞留した記録材を取り除くための情報を提供する技術に関する。
従来、複写機、プリンタ等の画像形成装置においては、給送動作を行っている最中に記録材が装置内部で滞留してしまうことがある。このような給送不良(以下、ジャムという)が発生した場合、ジャムとなった記録材(以下、ジャム紙という)を装置内部から取り除く必要がある。
特許文献1には、カセットから搬送路へ記録材を給送する給送ローラと、搬送路上に配置された、記録材を検知するためのセンサを有する画像形成装置が記載されている。そして、給送ローラによって記録材の給送動作を開始してから、一定時間経過してもセンサが記録材を検知できなかった場合、遅延ジャムが発生したと判断している。特許文献1の画像形成装置には、搬送路を開放するためのドアが設けられており、ユーザがそのドアを開くことによって装置内部に滞留したジャム紙を取り除くことができる。
特開2004−280076号公報
ここで、特許文献1では、遅延ジャムが発生した場合に、ジャム紙がカセットと搬送路に跨った状態で停止しているのか、カセットに収まった状態で停止しているのかを判断していない。従って、ジャム紙がカセットに収まった状態で停止している場合、ドアを開けただけではユーザがジャム紙を視認することができず、結局カセットを開ける手間が生じていた。
本発明の目的は、ジャム処理時のユーザの手間を軽減させることができる画像形成装置及び給送装置を提供することである。
上記の目的を達成するための本発明の画像形成装置は、前記画像形成装置の装置本体に対して着脱可能な、記録材を収容する収容部と、前記収容部に収容された記録材を給送する給送部材と、前記給送部材によって給送された記録材を搬送する搬送部材と、前記搬送部材とニップ部を形成し、1枚の記録材が前記ニップ部に給送された場合には、前記1枚の記録材によって所定の方向へ回転させられ、複数の記録材が前記ニップ部に重なって給送された場合には、前記複数の記録材を1枚に分離するために回転を停止又は前記所定の方向とは反対の方向へ回転する分離部材と、前記分離部材の回転状態を検知するための回転検知部と、前記ニップ部よりも記録材の給送方向において下流側の位置に記録材が到達したか否かを検知するための記録材検知部と、前記給送部材によって記録材の給送を開始してから閾値時間が経過するまでに前記記録材検知部によって記録材が検知されない場合、前記装置本体の内部で記録材が滞留していると判断し、前記回転検知部によって検知された前記分離部材の回転速度が閾値速度よりも速い場合、前記滞留している記録材を前記装置本体の外部へ取り出すためのアクセス位置として前記収容部を選択し、選択した前記アクセス位置を通知する制御部を有することを特徴とすることを特徴とする。
また、上記の目的を達成するための本発明の給送装置は、前記給送装置の装置本体に対して着脱可能な、記録材を収容する収容部と、前記収容部に収容された記録材を給送する給送部材と、前記給送部材によって給送された記録材を搬送する搬送部材と、前記搬送部材とニップ部を形成し、1枚の記録材が前記ニップ部に給送された場合には、前記1枚の記録材によって所定の方向へ回転させられ、複数の記録材が前記ニップ部に重なって給送された場合には、前記複数の記録材を1枚に分離するために回転を停止又は前記所定の方向とは反対の方向へ回転する分離部材と、前記分離部材の回転状態を検知するための回転検知部と、前記ニップ部よりも記録材の給送方向において下流側の位置に記録材が到達したか否かを検知するための記録材検知部と、前記給送部材によって記録材の給送を開始してから閾値時間が経過するまでに前記記録材検知部によって記録材が検知されない場合、前記装置本体の内部で記録材が滞留していると判断し、前記回転検知部によって検知された前記分離部材の回転速度が閾値速度よりも速い場合、前記滞留している記録材を前記装置本体の外部へ取り出すためのアクセス位置として前記収容部を選択し、選択した前記アクセス位置を通知する制御部を有することを特徴とすることを特徴とする。
本発明によれば、ジャム処理時のユーザの手間を軽減させることができる画像形成装置及び給送装置を提供することが可能となる。
画像形成装置の概略構成図である 画像形成装置の制御ブロック図である 給送動作を説明する断面図である 給送動作を説明するタイミングチャートである 給送不良が発生した場合の断面図である 実施例1における給送不良が発生した場合のタイミングチャートである 実施例1におけるアクセス位置を判断するためのフローチャートである 実施例2における給送不良が発生した場合のタイミングチャートである 実施例2におけるアクセス位置を判断するためのフローチャートである 変形例における給紙オプションの概略構成図である 変形例における給紙オプションの制御ブロック図である
(実施例1)
<画像形成装置の構成の説明>
本実施例では、画像形成装置として電子写真方式のレーザビームプリンタ101(以下、プリンタ101と表記する)を示す。図1は、プリンタ101の概略構成図である。
カセット102は紙S(記録材)を収容する収容部であり、プリンタ101の本体に対して着脱可能である。カセット102に設けられた後端規制板126は、カセット102に収容された紙Sの後端(給送方向において上流側の端)を規制する。後端規制板126は給送方向において移動可能であり、紙Sのサイズ(給送方向における長さ)に応じた正規の位置に配置されることで、紙Sが適切な位置にセットされる。
カセット102がプリンタ101の本体に装着されている状態で、ピックアップローラ103(給送部材、以下ピックローラ103と表記する)がカセット102に収容されている紙Sを給紙(給送)する。ピックローラ103によって給紙された紙Sは、フィードローラ106(搬送部材)によってさらに下流側へと給紙され、レジストレーションローラ対107(以下、レジローラ対107と表記する)を介してトップセンサ108に到達する。分離ローラ105(分離部材)はフィードローラ106と分離ニップ部を形成し、複数枚(二枚以上)の紙Sがともに分離ニップ部よりも下流側へ給紙されることを防ぐ。分離ローラ105の動作について詳しくは後述する。これにより、カセット102に収容された紙Sの内、鉛直方向において最上位に位置する紙Sのみがレジローラ対107へ給紙される。
トップセンサ108(記録材検知部)によって検知された紙Sは、次に画像形成部へと搬送される。画像形成部は、感光体ドラム109、帯電ローラ111、レーザスキャナ113、現像装置112、転写ローラ110、定着装置114を備えている。感光体ドラム109は帯電ローラ111によって均一な帯電がなされた後、レーザスキャナ113よりレーザ光Lが照射され、表面に静電潜像が形成される。このように形成された静電潜像は、現像装置112からトナーが供給されることによってトナー像として可視化される。感光体ドラム109と転写ローラ110は転写ニップ部を形成し、紙Sが感光体ドラム109の回転と同期するように転写ニップ部へ搬送される。感光体ドラム109に形成されたトナー像は転写ニップ部において紙Sに転写される。トナー像を転写するために転写ローラ110にはトナー像と逆極性の電圧が印加されている。トナー像が転写された紙Sは、定着装置114へ搬送され、そこで加熱、加圧される。その結果、紙Sに転写されたトナー像が紙Sに定着される。トナー像が定着された紙Sは、三連ローラ116、中間排紙ローラ117、排紙ローラ118によって搬送され、排紙トレイ121へと排紙される。以上で一連のプリント動作を終える。
また、紙Sの両面にプリントを行う場合、片面へのプリントが終了した紙Sを排紙トレイ121に排紙せず、紙Sの後端が三連ローラ116を抜けた後に、三連ローラ116、中間排紙ローラ117、排紙ローラ118を逆回転させる。紙Sは両面搬送路125へと搬送され、更に両面搬送ローラ122によって再び画像形成部へと搬送される。これによって紙Sの両面にプリントを行うことができる。
また、図1において定着排紙センサ115、両面搬送センサ123は紙Sが正常に搬送されているかを判断するために設けている。また、紙有無検知センサ104はカセット102の中に紙Sが収容されているか否かを検知するために設けている。プリンタ101には表示部であるオペレーションパネル211(以下、パネル211と表記する)が設けられており、ユーザに対して様々な情報を表示する。さらに、プリンタ101には、装置本体に対して開閉可能なドア127が設けられている。ユーザはドア127を開くことによって、分離ニップ部よりも給紙方向において下流側の搬送路にアクセスすることができる。
図2(a)は、プリンタ101の制御部200のブロック図である。制御部200はエンジン制御部201とビデオコントローラ202によって構成され、それら2つが互いに通信を行うことによって、上記のプリント動作が実現される。不図示の外部機器(PC等)からプリント指示が通知されると、ビデオコントローラ202によって画像データの解析が行われ、その解析結果に応じてエンジン制御部201がプリンタ101の各機構を制御する。
エンジン制御部201には、分離ローラ105の回転速度(単位時間当たりの回転数)を検知するためのエンコーダ203(回転検知部)が接続されている。ここでエンコーダ203としては、例えば分離ローラ105と同軸上に設けられ、分離ローラ105とともに回転するコードホイールを用いることができる。プリンタ101には発光部と受光部を含むフォトセンサが設けられていて、コードホイールに形成された複数のスリットを読み取ることでパルス信号を出力する。フォトセンサは例えば、発光部から照射されスリットを通過した光を受光部が受光した場合にON信号を出力し、光を受光部が受光しない場合にOFF信号を出力することでパルス信号を出力する。エンジン制御部201は、このパルス信号の出力間隔(周期)から分離ローラ105の回転速度を検知することができる。また、必要な精度、配置する場所に応じて、他に磁気ロータリーエンコーダ、フォトインタラプタ等を用いることができる。
エンジン制御部201は、計測部206、判断部207、出力部208、記憶部209、駆動制御部210を有している。計測部206はピックローラ103によって紙Sの給紙を開始してから、紙Sがトップセンサ108によって検知されるまでの経過時間を計測する。さらに計測部206は、エンコーダ203によって分離ローラ105の回転速度を計測する。判断部207は計測部206によって計測された経過時間に基づいて、紙Sの給紙不良(ジャム)が発生したかどうかを判断する。さらに判断部207は、給紙不良が発生した場合、計測部206によって計測された分離ローラ105の回転速度に基づいて、装置本体の内部に滞留している紙Sの位置を判断する。そして判断部207は、滞留している紙Sを装置本体の外部へ取り除くためのアクセス位置として、カセット102またはドア127のどちらかを選択する。出力部208は、判断部207によって選択されたアクセス位置を示す情報(画像やメッセージ)をパネル211に出力する。記憶部209は、ビデオコントローラ202から通知されたプリント要求の情報や、計測部206によって計測された分離ローラ105の回転速度を記憶する。駆動制御部210は、各種センサの検知結果に応じて、ピックローラ103、フィードローラ106、分離ローラ105、レジローラ対107への駆動を切り替え、給紙機構の起動及び停止を制御する。
図2(b)は、詳細な給紙機構を示したブロック図である。図2(b)において、モータ300はピックローラ103、フィードローラ106、分離ローラ105、レジローラ対107を駆動する駆動源である。電磁クラッチ301はモータ300の駆動力をピックローラ103、フィードローラ106、分離ローラ105へと伝達または遮断する。駆動制御部210はモータ300及び電磁クラッチ301を制御することによって、各部材への駆動のオン/オフを切り替えることができる。詳しくは後述するが、ピックローラ103、フィードローラ106、レジローラ対107には用紙Sを給紙する方向へ駆動が伝達されるのに対し、分離ローラ105には用紙Sの給紙を妨げる方向へ駆動が伝達される。さらに、電磁クラッチ301と分離ローラ105の間にはトルクリミッタ302が設けられている。分離ローラ105の回転状態を検知するため、プリンタ101には上述したエンコーダ203が設けられており、エンコーダ203により検知された情報は計測部206へと入力される。なお、本実施例においては、分離ローラ105として用紙Sの給紙を妨げる方向に駆動が伝達される所謂リタードローラを例に説明を行うが、駆動が伝達されないローラであっても適用できる。
<給送動作の説明>
次に、本実施例におけるプリンタ101の給紙制御について、図3と図4を用いて説明する。図3は、カセット102からの給紙動作(給送動作)を実行した場合の各タイミングにおける給紙機構の断面図を示している。図3において黒い矢印は各ローラがモータ300からの駆動力を受けて回転している状態を示し、白い矢印は各ローラが接触している紙Sや対向するローラによって従動回転している状態を示す。図4のグラフは、横軸が経過時間、縦軸が電磁クラッチ301のON/OFF状態、トップセンサ108の信号波形、分離ローラ105の回転速度Vを示している。図4のグラフのタイミングTa乃至Teは、それぞれ図3(a)乃至(e)に示す状態と対応している
図3(a)はカセット102に収容された最上位に位置する紙S1の給紙を開始するタイミングにおけるカセット102の断面図を示している。図4のグラフのタイミングTaは図3(a)に示す状態と対応している。給紙動作が開始されると、ピックローラ103、フィードローラ106、分離ローラ105がそれぞれ回転し、図3(a)において右方向(給紙方向)へ紙S1が給紙される。ここで、給紙動作の開始とは、駆動制御部210がモータ300を回転させ、さらに電磁クラッチ301をオンにし、モータ300の駆動力をピックローラ103、フィードローラ106、分離ローラ105へと伝達させることを示す。レジローラ対107は、駆動制御部210がモータ300を回転させた時点で回転する。なお、図3(a)において、Psは後端規制板126によって位置決めされる紙Sの先端位置である。ここで紙Sの先端とは、紙Sの給紙方向における下流側の端を指す。Ppはピックローラ103が紙Sをニップする位置である。Pfrはフィードローラ106と分離ローラ105によって形成される分離ニップ部の位置である。
分離ローラ105には紙Sの給紙を妨げる方向(図3(a)の反時計回り方向)へ駆動が伝達されているとともに、トルクリミッタ302が設けられている。フィードローラ106が紙Sを給紙する方向(図3(a)の反時計回り方向)へ回転を開始すると、分離ローラ105はトルクリミッタ302によって以下のように動作する。まず、分離ニップ部に紙Sが存在しない場合、分離ローラ105がフィードローラ106との摩擦によって受ける力はトルクリミッタ302の回転負荷に勝る設定となっている。そのため、分離ローラ105は紙Sを給紙する方向(図3(a)の時計回り方向)へフィードローラ106によって回転させられる。分離ニップ部に1枚の紙Sが搬送されてきた場合、分離ローラ105が1枚の紙Sとの摩擦によって受ける力はトルクリミッタ302の回転負荷に勝る設定となっている。そのため、分離ローラ105は紙Sを給紙する方向へ回転させられる。一方、トルクリミッタ302の回転負荷は、分離ニップ部に2枚以上の紙Sが重なって搬送されてきた場合の紙Sによる搬送力には勝る設定となっている。そのため、分離ローラ105は、搬送力と回転負荷が拮抗して停止するか、さらにトルクリミッタ302の回転負荷が勝って給紙を妨げる方向へ回転を開始する。
図3(b)は紙S1の先端がフィードローラ106と分離ローラ105の分離ニップ部の位置Pfrに到達したタイミングにおけるカセット102の断面図を示している。図4のグラフのタイミングTbは図3(b)に示す状態と対応している。タイミングTbにおいて、紙S1の先端がフィードローラ106と分離ローラ105の分離ニップ部の位置Pfrに到達した後、分離ローラ105は紙S1に追従して従動回転する。
図3(c)は紙S1の先端がレジローラ対107及びトップセンサ108に到達したタイミングにおけるカセット102の断面図を示している。図4のグラフのタイミングTcは図3(c)に示す状態と対応している。タイミングTcにおいて、紙S1の先端がレジローラ対107に接触した後、レジローラ対107によって紙S1は搬送される。
図3(d)は紙S1の先端がトップセンサ108に到達してから時間Toff経過したタイミングにおけるカセット102の断面図を示している。時間Toffは、紙S1の先端がトップセンサ108に到達してから紙S1の後端がピックローラ103のニップ部の位置Ppに到達する時間より短く設定される。図4のタイミングTdは図3(d)に示す状態と対応している。駆動制御部210はタイミングTdにおいて電磁クラッチ301をONからOFFに切り替える。これによりプリンタ101では、紙S1の後端がピックローラ103のニップ部の位置Ppに到達する前に、ピックローラ103の駆動をONからOFFに切り替え、紙S2が分離ニップ部に押し込まれてジャムとなるのを防ぐ。ピックローラ103の駆動はOFFとなるが、紙S1はレジローラ対107によって搬送されるため、紙S1に追従してピックローラ103は従動回転する。また、このときフィードローラ106及び分離ローラ105の駆動もOFFとなるが、紙S1はレジローラ対107によって搬送されるため、紙S1に追従してフィードローラ106及び分離ローラ105も従動回転する。
図3(e)は紙S1の後端がフィードローラ106と分離ローラ105の分離ニップ部の位置Pfrを通過したタイミングにおけるカセット102の断面図を示している。図4のグラフのタイミングTeは図3(e)に示す状態と対応している。紙S1の後端がピックローラ103のニップ部の位置Ppを通過したので、ピックローラ103の回転が停止している。また紙S1の後端が分離ニップ部の位置Pfrを通過したので、フィードローラ106及び分離ローラ105の回転が停止している。紙S1はレジローラ対107によって、給紙方向下流に搬送される。
<給送不良時の紙位置特定>
次に、紙Sがトップセンサ108に到達する前に給紙不良が発生した場合について図5及び図6を用いて説明する。
図5(a)は、図3で説明した給紙動作を実行した場合に、紙S1の先端が分離ニップ部より給紙方向において下流側かつトップセンサ108より給紙方向において上流側の位置で停止し、ジャムとなった状態を示している。この場合、ユーザはドア127を開いてジャム処理を行うことが望ましい。その理由について説明する。
図5(a)の状態でカセット102を開くと、サイドオリエントの構成、つまり給紙方向とカセット102の着脱方向が直交する構成では、分離ニップ部を跨いで停止している紙S1が変形又は破れてしまい、ジャム処理が困難となる可能性がある。また、フロントオリエントの構成、つまり給紙方向とカセット102の着脱方向が平行な構成であっても、ジャム処理が困難となる可能性がある。例えば、カセット102を開いて後端側から紙S1を引き抜いた際に、分離ニップ部において紙S1に余計な負荷がかかり、紙S1が変形又は破れてしまう可能性がある。ここで、分離ニップ部において紙S1に余計な負荷がかかる理由は、紙S1を給紙方向とは反対の方向に引き抜いているためである。従って、ドア127を開いて先端側から紙S1を引き抜けば、紙S1に余計な負荷はかからず、ユーザは容易にジャム処理を行える。
図6(a)のグラフは、図5(a)で説明したジャムが発生した場合におけるピックローラ103の駆動のON/OFF状態、トップセンサ108の信号波形、分離ローラ105の回転速度Vを示している。図4で示したように、タイミングTaにおいて、ピックローラ103及びフィードローラ106、分離ローラ105の駆動がOFFからONに切り替わり、フィードローラ106に追従して分離ローラ105が従動回転を開始する。図6(a)のグラフのタイミングTjは図5(a)に示す状態と対応している。つまり、タイミングTjはジャムが発生したタイミングである。ジャムの影響により紙S1の搬送抵抗が増加し、紙S1の搬送速度が低下する。紙S1の搬送抵抗がピックローラ103による紙S1への搬送力を上回ると、やがて紙S1の搬送が停止する。結果、紙S1に追従して従動回転していた分離ローラ105の回転速度も紙S1と同様に低下し、やがて分離ローラ105は停止する。
図6(a)のグラフのタイミングTo1は、ピックローラ103によって紙S1の給紙を開始してから、閾値時間T1が経過したタイミングを示している。閾値時間T1は、正常に紙S1が搬送された場合に、紙S1の先端が分離ニップ部の位置Pfrに到達する時間より長く、後述する閾値時間T2より短い時間に設定される。すなわちタイミングTo1は、正常に紙S1が搬送された場合において、分離ニップ部で紙S1を搬送しているタイミングに相当する。タイミングTo2は、ピックローラ103によって紙S1の給紙を開始してから、閾値時間T2が経過したタイミングを示している。閾値時間T2は、判断部207が給紙不良の発生を判断するための時間である。すなわちタイミングTo2において、トップセンサ108が紙Sを検知していない場合、判断部207は給紙不良が発生したと判断する。判断部207によって給紙不良が発生したと判断された場合、駆動制御部210はピックローラ103及びフィードローラ106、分離ローラ105の駆動をOFFに切り替える。図6(a)に記載されている通り、タイミングTo1からタイミングTo2までの期間における分離ローラ105の回転速度は、図4におけるタイミングTaからタイミングTbまでの期間における分離ローラ105の回転速度に比べて遅い、またはゼロとなる。
一方、図5(b)は、図3で説明した給紙動作を実行した場合に、紙S1の先端が分離ニップ部より給紙方向において上流側の位置で停止し、ジャムとなった状態を示している。この場合、ユーザはカセット102を開いてジャム処理を行う必要がある。なぜならば、図5(b)の状態でドア127を開いても、ユーザはジャム紙を視認することができず、ジャム処理を行うことができないからである。
図6(b)のグラフは、図5(b)で説明したジャムが発生した場合におけるピックローラ103の駆動のON/OFF状態、トップセンサ108の信号波形、分離ローラ105の回転速度Vを示している。図6(a)と同様、タイミングTaにおいて、ピックローラ103及びフィードローラ106、分離ローラ105の駆動がOFFからONに切り替わり、分離ローラ105が従動回転を開始する。ここで、図5(b)で説明したジャムが発生した場合、分離ニップ部に紙S1が存在しないため、分離ローラ105はフィードローラ106に追従して従動回転を続ける。つまり、タイミングTo2で判断部207が給紙不良と判断しピックローラ103及びフィードローラ106、分離ローラ105の駆動をOFFに切り替えるまで、分離ローラ105は従動回転を続ける。従って、図6(b)に記載されている通り、タイミングTo1からタイミングTo2までの期間における分離ローラ105の回転速度は、図4におけるタイミングTaからタイミングTbまでの期間における分離ローラ105の回転速度と略等しくなる。
以上より、トップセンサ108に紙Sが到達する前に給紙不良が発生した場合、タイミングTo1からタイミングTo2までの期間(検知期間)における分離ローラ105の回転速度により、ジャムとなった紙S1の停止位置を特定することができる。即ち、タイミングTo1からタイミングTo2までの期間における分離ローラ105の回転速度が閾値速度Vt以下の場合、図5(a)に示すジャムが発生したと判断部207は判断することができる。そして、タイミングTo1からタイミングTo2までの期間における分離ローラ105の回転速度が閾値速度Vtより速い場合、図5(b)に示すジャムが発生したと判断部207は判断することができる。
このようにして紙S1の停止位置を判断することができれば、判断部207は滞留している紙S1を装置本体の外部へ取り出すためのアクセス位置を選択することができる。そして、出力部208がパネル211を介して選択したアクセス位置を通知すれば、ユーザビリティを向上させることができる。
しかしながら、タイミングTo1からタイミングTo2までの期間における分離ローラ105の回転速度が閾値速度Vt以下であっても、図5(a)に示すジャムが発生していない場合がある。以下、この場合について詳細に説明する。
前述したように、紙同士の摩擦により分離ニップ部に2枚以上の紙が連れ出された場合、分離ローラ105は停止または給紙を妨げる方向へ回転を開始する。そのため、摩擦の影響によって分離ニップ部に2枚以上の紙(例、紙S2とS3)が連れ出された状態で、ピックローラ103がスリップして最上位に位置する紙S1を給紙できない場合、分離ローラ105の回転速度は閾値速度Vt以下となる。しかしながら、ジャムとなって停止した紙S1はカセット102に収まっており、図5(a)に示すジャムではなく図5(b)に示すジャムが発生している。また、給紙された紙S1の先端がフィードローラ106又は分離ローラ105に衝突した際に折れて、分離ニップ部において搬送できなくなった場合にも同様である。
従って、タイミングTo1からタイミングTo2までの期間における分離ローラ105の回転速度が閾値速度Vt以下の場合は、ジャムとなった紙S1の停止位置を一意に特定することが難しいため、本実施例においてはアクセス位置の選択を行わない。
また、図5(a)に示すジャムが発生した場合、前述した通り紙S1の搬送速度が低下するが、紙S1が停止する前に、紙S1の先端がジャム発生位置で折れ曲がりながら紙S1の後端が所定の時間にわたって搬送され続ける場合がある。そのため、分離ニップ部からトップセンサ108までの搬送路上の距離に対して、紙S1の長さが十分に長くない場合、ジャム発生後に紙S1が停止する前に、紙S1の後端が分離ニップ部を通過してしまう可能性がある。
紙S1の後端が分離ニップ部を通過してしまうと、ジャムが発生した紙S1は分離ニップ部より給紙方向において下流側かつトップセンサ108より給紙方向において上流側の位置にあるため、ドア127を開いて紙S1を取り出すことが望ましい。しかしこの場合、紙S1の後端が分離ニップ部を通過しているので、分離ローラ105はフィードローラ106に追従して従動回転し、回転速度は低下しない。そのため、紙S1の後端が分離ニップ部を通過したタイミングによっては、タイミングTo1からタイミングTo2までの期間における分離ローラ105の回転速度は閾値速度Vtより速くなってしまう。
その結果、出力部208はユーザにカセット102を開いて紙S1を取り出す旨を通知するが、実際にジャムが発生した紙S1は分離ニップ部より給紙方向において下流側にあるため、誤検知となる。従って、このような誤検知を防ぐために、紙Sの長さが予め設定された最短の長さより短い場合は、分離ローラ105の回転速度によるアクセス位置の選択は行わないようにする。ここで、最短の長さは、少なくとも分離ニップ部からトップセンサ108までの搬送路上における距離より長い長さに設定する。具体的には、分離ニップ部からトップセンサ108までの搬送路上における距離に所定の押し込みマージン長(例、10mm)を加えた長さに設定する。
また、紙Sの種類(紙種)によって紙表面の摩擦係数や重さ等が異なるため、ジャム発生による紙S1の搬送抵抗の増加傾向も異なる。そのため、紙S1の先端がジャム発生位置で折れ曲がりながら、紙S1の後端が所定の時間にわたって搬送され続ける時間も、紙種によって変化する。例えば、薄紙の場合はコシが弱いため、タイミングTo2において給紙動作が停止されるまで継続して紙S1が押し込まれる。その結果、図5(a)に示すジャムが発生した場合であっても、分離ローラ105の回転速度が閾値速度Vtより速くなってしまう。ゆえに誤検知を防ぐために、紙種が薄紙である場合は、分離ローラ105の回転速度によるアクセス位置の選択を行わず、紙種が薄紙よりも厚い普通紙である場合は、アクセス位置の選択を行うようにする。または、紙種が薄紙である場合は、前述した最短の長さをより長い値に変更してもよい。
<アクセス位置判断のフローチャート>
本実施例におけるジャム処理時のアクセス位置判断方法について、図7のフローチャートを用いて説明する。図7のフローチャートに基づく制御は、エンジン制御部201に搭載されたCPUがROM等によって構成された記憶部209に記憶されているプログラムに基づいて実行する。
まず、図7(a)において、エンジン制御部201は駆動制御部210に給紙開始の指示を送り、給紙動作を開始させる。計測部206はこれと同時に給紙時間の計測を開始する(S101)。次に、計測部206は、分離ローラ105の回転速度の計測を開始する(S102)。S103において、エンジン制御部201はトップセンサ108が紙Sを検知したかどうかを確認する。紙Sを検知した場合、計測部206は、分離ローラ105の回転速度の計測を終了させる(S104)。そしてエンジン制御部201は駆動制御部210によって給紙動作を終了させ、計測部206による給紙時間の計測を終了する(S105)。S106において、記憶部209は記憶した分離ローラ105の回転速度データをリセットする。
一方、S103において、トップセンサ108が紙Sを検知していない場合、エンジン制御部201は計測部206によって計測中の給紙時間が閾値時間T1を超えたかどうかを判断する(S107)。閾値時間T1を超えていない場合、エンジン制御部201は駆動制御部210によって給紙動作を継続させる。閾値時間T1を超えた場合、記憶部209は計測部206によって計測した分離ローラ105の回転速度を記憶する(S108)。その後、S109において、エンジン制御部201は計測部206によって計測中の給紙時間が閾値時間T2を超えたかどうかを判断する。閾値時間T2を超えていない場合、エンジン制御部201は駆動制御部210によって給紙動作を継続させる。閾値時間T2を超えた場合、判断部207は給紙不良が発生したと判断し(S110)、記憶部209に記憶された分離ローラ105の回転速度に基づいて、紙S1を取り出すためのアクセス位置を判断する(S111)。S111のサブルーチンについて詳しくは後述する。そして計測部206は、分離ローラ105の回転速度の計測を終了する(S112)。
次に、図7(b)を用いてS111のサブルーチンについて説明する。まず、エンジン制御部201は、不図示の外部機器(PC等)から指定されたプリント指示に基づいて、実際にプリントする紙Sの長さの情報を取得する。そして、実際の紙Sの長さが、アクセス位置を判断可能な最短の紙Sの長さより長いかどうかを判断する(S201)。最短の紙Sの長さ以上の場合、エンジン制御部201は記憶部209に記憶されている分離ローラ105の回転速度の平均値を計算する(S202)。S203において、分離ローラ105の回転速度の平均値が閾値速度Vtより速い場合、カセット102にアクセスしてジャム紙を取り除くように、出力部208はパネル211を介してユーザに通知する(S204)。分離ローラ105の回転速度の平均値が閾値速度Vt以下の場合、カセット102またはドア127にアクセスしてジャム紙を取り除くように、出力部208はパネル211を介してユーザに通知する(S205)。
一方、S201において、実際の紙Sの長さが最短の紙Sの長さよりも短いと判断した場合、カセット102またはドア127にアクセスしてジャム紙を取り除くように、出力部208はパネル211を介してユーザに通知する(S205)。以上でアクセス位置の判断制御を終了する。
以上より、本実施例によれば、分離ローラ105の回転速度に基づいて、ユーザがジャム紙を取り除くためにはカセット102にアクセスすればよいかを判断している。従って、ジャム処理時のユーザの手間を軽減させることができる画像形成装置及び給送装置を提供することが可能となる
(実施例2)
本実施例の内容について説明する。主な部分の説明は実施例1と同様であり、ここでは実施例1と異なる部分のみを説明する。
<給送不良時の紙位置特定>
まず、本実施例における給紙不良時の紙位置特定方法について説明する。実施例1においては、紙Sがトップセンサ108に到達する前に給紙不良が発生した場合、タイミングTo1からタイミングTo2までの期間における分離ローラ105の回転速度に基づいて、ジャムとなって停止した紙S1の位置を特定した。ここで、プリンタ101において、分離ニップ部からトップセンサ108までの搬送路上の距離が短い構成の場合や、紙Sの給送速度の設定が高速の場合などは、給紙不良と判断する閾値時間T2を短い時間に設定する可能性がある。この場合、分離ローラ105の回転速度データを計測するタイミングTo1からタイミングTo2までの期間が短くなるため、外れ値や異常値の影響に対して敏感になり、誤った判断をするおそれがある。本実施例では、このような場合でも適切な判断を行えるようにするものである。
図8は、本実施例における給紙制御を実行した場合のピックローラ103の駆動のON/OFF状態、トップセンサ108の信号波形、分離ローラ105の回転速度Vを示しており、実施例1の図6に対応している。本実施例の特徴として、給紙不良が発生したと判断するタイミングTo2で、ピックアップローラ103及びフィードローラ106、分離ローラ105の駆動をOFFにしない。タイミングTo2で搬送不良が発生したと判断すると、アクセス位置判断のために駆動はONのままにする。これは誤検知なくアクセス位置判断を行うために必要な分離ローラ105の回転速度データを収集するためである。本実施例では、タイミングTo2から閾値時間T3が経過するタイミングTo3まで、分離ローラ105の回転速度を計測する。そして、駆動制御部210は、ピックローラ103及びフィードローラ106、分離ローラ105の駆動をON状態に維持し、タイミングTo3で駆動をOFFにする。
<アクセス位置判断のフローチャート>
本実施例におけるジャム処理時のアクセス位置判断方法について、図9のフローチャートを用いて説明する。図9のフローチャートに基づく制御は、エンジン制御部201に搭載されたCPUがROM等によって構成された記憶部209に記憶されているプログラムに基づいて実行する。
まず、図9(a)において、エンジン制御部201は駆動制御部210に給紙開始の指示を送り、給紙動作を開始させる。計測部206はこれと同時に給紙時間の計測を開始する(S301)。S302において、エンジン制御部201はトップセンサ108が紙Sを検知したかどうかを確認する。紙Sを検知した場合、エンジン制御部201は駆動制御部210によって給紙動作を終了させ、計測部206による給紙時間の計測を終了する(S303)。S304において、記憶部209は記憶した分離ローラ105の回転速度データをリセットする。
一方、S302において、トップセンサ108が紙Sを検知していない場合、エンジン制御部201は計測部206によって計測中の給紙時間が閾値時間T2を超えたかどうかを判断する(S305)。閾値時間T2を超えていない場合、エンジン制御部201は駆動制御部210によって給紙動作を継続させる。閾値時間T2を超えた場合、判断部207は給紙不良が発生したと判断する(S306)。計測部206は、分離ローラ105の回転速度の計測を開始し(S307)、記憶部209は計測部206によって計測された分離ローラ105の回転速度を記憶する(S308)。その後、S309において、エンジン制御部201は給紙不良と判断してからの給紙時間が、閾値時間T3を超えたかどうかを判断する。閾値時間T3を超えていない場合、エンジン制御部201は駆動制御部210によって給紙動作及び分離ローラ105の回転速度の計測、記憶を継続させる。閾値時間T3を超えた場合、判断部207は記憶部209に記憶された分離ローラ105の回転速度に基づいて、紙S1を取り出すためのアクセス位置を判断する(S111)。S111のサブルーチンは、実施例1と同様である。以上でアクセス位置の判断制御を終了する。
以上より、本実施例によれば、実施例1の効果に加えて次の効果がある。すなわち、分離ニップ部からトップセンサ108までの搬送路上の距離が短い構成の場合や、紙Sの給送速度の設定が高速の場合においても、アクセス位置判断の誤検知を防ぎ、精度よく給送不良が発生した位置を特定することができる。
なお、上記の実施例1及び2において、アクセス位置を判断するための分離ローラ105の回転速度は記憶部209に記憶されたデータの平均値としたが、記憶部209に記憶されたデータの中央値や最大値、最小値などとしてもよい。
また、上記の実施例1及び2において、出力部208はアクセス位置をパネル211に表示させる構成としたが、これに限定されない。例えば、通信線を介して接続された外部機器(PC等の情報処理装置)に選択したアクセス位置を通知し、外部機器のディスプレイ上にアクセス位置を表示させる構成であってもよい。または、カセット102やドア127にLED(発光部)を配置して、選択されたアクセス位置に対応するLEDを発光させる構成であってもよい。
また、上記の実施例1及び2においては、プリンタ101の本体に対して着脱可能なカセット102から紙Sを給紙する構成について説明したが、これに限定されない。プリンタ101の本体に対して着脱可能でない手差しトレイ(不図示)から紙Sを給紙する構成であっても本発明を適用することができる。ここで、手差しトレイとは、プリンタ101の本体に対して外部に露出した状態で紙Sが載置される載置部である。
手差しトレイから紙Sを給紙する場合は、カセット102とは異なり、ジャム紙がトレイと搬送路に跨った状態で停止しているのか、トレイに収まった状態で停止しているのか、ユーザがドア127を開放しなくても確認することができる。しかし、トレイに収まった状態で停止したジャム紙が折れたりしていない場合は、トレイに正常に紙Sが載置されている場合と区別がつきにくいため、逆にユーザは搬送路中にジャム紙があると考え、ドア127を開放してしまう可能性がある。本発明によれば、このようなユーザの手間も軽減させることができる。
また、上記の実施例1及び2において、図3を用いて説明した給送動作では、紙S1の後端がピックローラ103を通過する前にピックローラ103の駆動をOFFに切り替えていた。しかし、これに限定されない。分離ローラ105の回転状態を検知するためのエンコーダ203を利用することで、より紙間(先行する紙の後端と後続する紙の先端の間隔)を短くし、生産性を向上させることができる。
具体的には、紙S1の後端がピックローラ103を通過する前にピックローラ103の駆動をOFFに切り替えず、ONの状態を維持する。そして、紙S1の後端がピックローラ103を通過した後にピックローラ103は紙S1に後続する2枚目の紙S2と接触し、紙S2を先行給紙する。紙S1が分離ニップ部にある状態で、紙S2の先端が分離ニップ部に到達すると、前述した通り分離ローラ105は回転を停止、又は給紙を妨げる方向に回転する。この分離ローラ105の回転状態の変化をエンコーダ203によって検知し、ピックローラ103の駆動をOFFに切り替えれば、紙S2の先端を分離ニップ部に合わせることができる。
図3を用いて説明した給送動作では、紙同士の摩擦の影響などにより位置Psから位置Pfrの間で紙Sの先端位置がバラつく可能性があったため、この間隔よりも紙間を短くすることはできなかった。しかし、エンコーダ203を利用した給送動作を実行すれば、この間隔よりも紙間を短くすることができ、生産性の向上につながる。
(変形例)
上記の実施例1及び2においては、制御部200がプリンタ101に搭載されている場合について説明した。しかし、これに限定されない。図10に記載されているように、プリンタ101に着脱可能な給紙オプション151にオプション制御部250が搭載されていてもよい。そして、オプション制御部250が上記の制御を実行してもよい。
カセット152は紙S(記録材)を収容する収容部であり、給紙オプション151の本体に対して着脱可能である。カセット152に設けられた後端規制板176は、カセット152に収容された紙Sの後端(給送方向において上流側の端)を規制する。後端規制板176は給送方向において移動可能であり、紙Sのサイズ(給送方向における長さ)に応じた正規の位置に配置されることで、紙Sが適切な位置にセットされる。
カセット152が給紙オプション151の本体に装着されている状態で、ピックアップローラ153(以下、ピックローラ153と表記する)がカセット152に収容されている紙Sを給紙する。ピックローラ153によって給紙された紙Sは、フィードローラ156によってさらに下流側へと給紙され、オプションセンサ158、レジローラ対107を介してトップセンサ108に到達する。分離ローラ155はフィードローラ156と分離ニップ部を形成し、複数枚の紙Sがともに分離ニップ部よりも下流側へ給紙されることを防ぐ。分離ローラ155の動作は分離ローラ105と同様である。これにより、カセット152に収容された紙Sの内、鉛直方向において最上位に位置する紙Sのみがレジローラ対107へ給紙される。
また、紙有無検知センサ154はカセット152の中に紙Sが収容されているか否かを検知するために設けている。給紙オプション151にはオペレーションパネル261(以下、パネル261と表記する)が設けられており、ユーザに対して様々な情報を表示する。さらに、給紙オプション151には、装置本体に対して開閉可能なドア157が設けられている。ユーザはドア157を開くことによって、分離ニップ部よりも給紙方向において下流側の搬送路にアクセスすることができる。なお、給紙オプション151の駆動構成は図2(b)で説明したプリンタ101と同様の構成をとることができる。
図11はオプション制御部250の制御ブロック図である。オプション制御部250は、計測部256、判断部257、出力部258、記憶部259、駆動制御部260を有している。また、オプション制御部250には、分離ローラ155の回転状態を検知するエンコーダ253とオプションセンサ158が接続されており、駆動制御部260によってピックローラ153の駆動を制御する際にはこれらのセンサの検知結果を用いる。変形例においては、上記の実施例におけるトップセンサ108をオプションセンサ158に置き換えることで同様の制御を実行することができる。
101 レーザビームプリンタ
102 カセット
103 ピックアップローラ
105 分離ローラ
106 フィードローラ
108 トップセンサ
200 制御部
203 エンコーダ

Claims (17)

  1. 記録材に画像を形成する画像形成装置において、
    前記画像形成装置の装置本体に対して着脱可能な、記録材を収容する収容部と、
    前記収容部に収容された記録材を給送する給送部材と、
    前記給送部材によって給送された記録材を搬送する搬送部材と、
    前記搬送部材とニップ部を形成し、1枚の記録材が前記ニップ部に給送された場合には、前記1枚の記録材によって所定の方向へ回転させられ、複数の記録材が前記ニップ部に重なって給送された場合には、前記複数の記録材を1枚に分離するために回転を停止又は前記所定の方向とは反対の方向へ回転する分離部材と、
    前記分離部材の回転状態を検知するための回転検知部と、
    前記ニップ部よりも記録材の給送方向において下流側の位置に記録材が到達したか否かを検知するための記録材検知部と、
    前記給送部材によって記録材の給送を開始してから閾値時間が経過するまでに前記記録材検知部によって記録材が検知されない場合、前記装置本体の内部で記録材が滞留していると判断し、給送動作を停止させる前に前記回転検知部によって検知された前記分離部材の回転速度が閾値速度よりも速い場合、前記滞留している記録材を前記装置本体の外部へ取り出すためのアクセス位置として前記収容部を選択し、選択した前記アクセス位置を通知する制御部を有することを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記装置本体に対して開閉可能なドアを有し、前記ドアを開くことによって前記ニップ部よりも前記給送方向において下流側の搬送路にアクセスできる画像形成装置において、
    前記制御部は、前記回転検知部によって検知された前記分離部材の回転速度が前記閾値速度よりも遅い場合、前記滞留している記録材を前記装置本体の外部へ取り出すためのアクセス位置として、前記収容部と前記ドアを選択することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記制御部は、前記閾値時間が経過するまでに前記記録材検知部によって記録材が検知されない場合、記録材の給送動作を停止させ、前記閾値時間が経過するよりも前の検知期間における前記分離部材の回転速度を用いて前記アクセス位置を選択することを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。
  4. 前記検知期間は、少なくとも前記給送方向における記録材の先端が前記ニップ部に到達するために必要な時間が経過してから、前記閾値時間が経過するまでの期間であることを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
  5. 前記制御部は、前記閾値時間が経過するまでに前記記録材検知部によって記録材が検知されない場合、記録材の給送動作を所定の期間、継続させ、前記閾値時間が経過した後の検知期間における前記分離部材の回転速度を用いて前記アクセス位置を選択することを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。
  6. 前記制御部は、前記収容部に収容された記録材の前記給送方向における長さが所定の長さよりも短い場合、前記アクセス位置を選択せず、前記記録材の長さが前記所定の長さよりも長い場合、前記アクセス位置を選択することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  7. 前記所定の長さは、少なくとも前記ニップ部から前記記録材検知部までの搬送路上における距離より長いことを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。
  8. 前記制御部は、前記収容部に収容された記録材の種類が所定の種類である場合、前記アクセス位置を選択せず、前記記録材の種類が前記所定の種類ではない場合、前記アクセス位置を選択することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  9. 前記制御部は、前記記録材の種類が薄紙である場合、前記アクセス位置を選択せず、前記記録材の種類が前記薄紙よりも厚い普通紙である場合、前記アクセス位置を選択することを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。
  10. 前記給送部材、前記搬送部材、前記分離部材を駆動するための駆動源と、
    前記駆動源からの駆動力を前記給送部材、前記搬送部材、前記分離部材へ伝達又は遮断する切り替え手段を有することを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  11. 前記回転検知部は、発光部と、前記分離部材と同軸上に設けられ、前記分離部材とともに回転するコードホイールと、前記発光部から照射され前記コードホイールに形成されたスリットを通過した光を検知した場合と検知しない場合で異なる信号を出力するフォトセンサを含むことを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  12. 前記制御部は、表示部にメッセージ又は画像を表示させることで選択した前記アクセス位置を通知する、又は、通信線を介して前記画像形成装置と接続された情報処理装置に選択した前記アクセス位置を通知する、又は、前記収容部に設けられた発光部を発光させることで選択した前記アクセス位置を通知することを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  13. 記録材に画像を形成する画像形成装置に対して着脱可能であって、前記画像形成装置に装着された状態で前記画像形成装置に記録材を給送する給送装置において、
    前記給送装置の装置本体に対して着脱可能な、記録材を収容する収容部と、
    前記収容部に収容された記録材を給送する給送部材と、
    前記給送部材によって給送された記録材を搬送する搬送部材と、
    前記搬送部材とニップ部を形成し、1枚の記録材が前記ニップ部に給送された場合には、前記1枚の記録材によって所定の方向へ回転させられ、複数の記録材が前記ニップ部に重なって給送された場合には、前記複数の記録材を1枚に分離するために回転を停止又は前記所定の方向とは反対の方向へ回転する分離部材と、
    前記分離部材の回転状態を検知するための回転検知部と、
    前記ニップ部よりも記録材の給送方向において下流側の位置に記録材が到達したか否かを検知するための記録材検知部と、
    前記給送部材によって記録材の給送を開始してから閾値時間が経過するまでに前記記録材検知部によって記録材が検知されない場合、前記装置本体の内部で記録材が滞留していると判断し、給送動作を停止させる前に前記回転検知部によって検知された前記分離部材の回転速度が閾値速度よりも速い場合、前記滞留している記録材を前記装置本体の外部へ取り出すためのアクセス位置として前記収容部を選択し、選択した前記アクセス位置を通知する制御部を有することを特徴とする給送装置。
  14. 前記装置本体に対して開閉可能なドアを有し、前記ドアを開くことによって前記ニップ部よりも前記給送方向において下流側の搬送路にアクセスできる給送装置において、
    前記制御部は、前記回転検知部によって検知された前記分離部材の回転速度が前記閾値速度よりも遅い場合、前記滞留している記録材を前記装置本体の外部へ取り出すためのアクセス位置として、前記収容部と前記ドアを選択することを特徴とする請求項13に記載の給送装置。
  15. 前記給送部材、前記搬送部材、前記分離部材を駆動するための駆動源と、
    前記駆動源からの駆動力を前記給送部材、前記搬送部材、前記分離部材へ伝達又は遮断する切り替え手段を有することを特徴とする請求項13又は14に記載の給送装置。
  16. 前記回転検知部は、発光部と、前記分離部材と同軸上に設けられ、前記分離部材とともに回転するコードホイールと、前記発光部から照射され前記コードホイールに形成されたスリットを通過した光を検知した場合と検知しない場合で異なる信号を出力するフォトセンサを含むことを特徴とする請求項13乃至15のいずれか1項に記載の給送装置。
  17. 前記制御部は、表示部にメッセージ又は画像を表示させることで選択した前記アクセス位置を通知する、又は、通信線を介して前記給送装置と接続された前記画像形成装置に選択した前記アクセス位置を通知する、又は、前記収容部に設けられた発光部を発光させることで選択した前記アクセス位置を通知することを特徴とする請求項13乃至16のいずれか1項に記載の給送装置。
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