JP2014019525A - シート給送装置、シート給送方法及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シートの種類によるスループット差の少ないシート給送装置及びシート給送方法を提供する。
【解決手段】シート給送装置は、搬送路中に配設されたシート検知センサが給送されて来たシートの先端を検知してから所定時間後に次シートの給送を開始する。この時、シート検知センサがシートの先端を検知してから後端を検知するまでの間の検知時間の実測値Ｔｍが基準値よりも短い場合、次シートの給送開始のタイミングを決める上記所定時間を、基準となる第１時間Ｔａよりも短い第２時間Ｔｂに補正する。
【選択図】図９

Description

本発明は、複数枚のシートを連続して給送可能なシート給送装置、シート給送方法及び画像形成装置に関する。

一般に、プリンタ、複写機等の画像形成装置は、複数のシートが積載部に積載されると共に、この積載部に積載されたシートを、ピックアップローラ、シート分離搬送ローラ対などによって一枚ずつ画像形成部へと分離搬送して画像を形成するように構成されている。

また、上記積載部から画像形成部へと搬送されるシートの位置を検知するために、複数のシート検知センサを有しており、このシート検知センサからの信号に基づいて、後続のシートの給送開始タイミングを決定している。

従来、このようなプリンタにおいて、シート分離搬送ローラ対の搬送方向下流側で、かつ、シート分離搬送ローラ対の近くに第１シート検知センサを設けたものがある。そして、このプリンタは、第１シート検知センサが先行して搬送されたシートの後端の通過を第１シート検知センサが検知してから後続シートの搬送を開始するように構成されている（特許文献１参照）。

上記特許文献１記載のプリンタは、シート間隔を一定に保持するため、第１シート検知センサがシート先端を検知してから、所定時間の間にシート後端を検知するか否かを検出している。より詳しくは、上記特許文献１記載のプリンタは、所定時間内にシート後端を検知できなかった場合には、シートを重送している可能性があるとして、一旦、後続シートの搬送を停止するシート間隔補正制御を行う。また、所定時間の間にシート後端を検知した場合には、シートの重送はないと判断して後続シートの給送を開始するようにしている。

特開２００４−１０７０８８号公報

ところで、近年、プリンタは、薄紙、厚紙など、種々のシートに画像を形成することが可能に構成されている。しかしながら、上記特許文献１に記載のように、シートの種類を考慮せずに、シート検知センサによるシート後端の検知を起点として次シートの給送を開始すると以下のような問題がある。

即ち、例えば、上記シート検知センサが接触式のセンサの場合、シートの通過に伴って、シートからの押圧力が小さくなったとしても、通常のシートであれば、一定以上の剛性（腰）の強さ及び重さがあるため、後端まで確実にシートを検知できる。しかしながら、給送するシートが薄紙である場合、厚紙に比して軽く、剛性が小さい。そのため、シートの通過に伴って、元々小さいシートからの押圧力が小さくなって行くと、実際にはシートがセンサ上に位置している状態であってもシート後端の通過を検知してしまう虞がある。すると、給送されるシートが薄紙であるか否かによって、シートの後端を検知するタイミングが変わり、次シートの給送タイミングもずれてしまうという問題が生じる。

また、シート検知センサより搬送方向上流側に、斜行補正のために、シート先端が当接してシートからの押圧力により開くシャッタなどがある場合、シートが薄紙であるとシャッタが開くまでに標準的なシートよりも長い時間を必要とする。そのため、このようなシャッタ部材など要因によっても、シートの種類が相違すると、シート検知センサがシートを検知するタイミングのズレを生じることがあり、次シートの給送タイミング、即ちシート間隔が異なってしまうことがある。

このように、シートの種類に応じてシートのシート間隔が異なると、シート給送におけるスループットが異なり、必要以上にシートのスループットが低くなったり、シートの間隔が狭くなって重送してしまったりする虞がある。

そこで本発明は、シートの種類によるスループット差の少ないシート給送装置、シート給送方法及び画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明に係るシート給送装置は、複数枚のシートが載置されるシート載置部と、前記シート載置部に載置されたシートを分離して一枚ずつ給送する給送部と、前記シートの搬送路に設けられ、前記給送部から前記搬送路に給送されたシートを検知するシート検知センサと、給送されるシートのサイズに基づいて、前記シート検知センサがシートの先端を検知してから後端を検知するまでの検知時間の基準値を取得し、実際に前記搬送路を搬送されてきたシートを前記シート検知センサが検知した際の前記検知時間の実測値が、前記基準値よりも短い場合、前記シート検知センサが先端を検知してから次シートの給送を開始するまでの所定時間を、基準となる第１時間よりも短い第２時間に補正する制御部と、を備えた、ことを特徴とする。

また、本発明は、複数枚のシートが載置されたシート載置部から一枚ずつシートを分離して給送するシート給送方法において、演算装置が、給送されるシートのサイズに基づいて、シートの搬送路に設けられたシート検知センサがシートの先端を検知してから後端を検知するまでの検知時間の基準値を取得する取得工程と、前記演算装置が、前記搬送路を搬送されてきたシートを前記シート検知センサが実際に検知した前記検知時間の実測値が、前記基準値よりも短いか否かを比較する比較工程と、前記演算装置が、前記実測値が前記基準値よりも短い場合、前記シート検知センサによりシートの先端を検知してから次シートの給送を開始するまでの所定時間を、基準となる第１時間よりも短い第２時間に補正する補正工程と、を備えた、ことを特徴とする。

本発明によると、給送されるシートサイズに基づいてシート検知センサがシートの先端を検知してから後端を検知するまでの間の検知時間の基準値を取得する。そして、この基準値と、実際にシート検知センサが検知した検知時間の実測値とを比較して、実測値が基準値よりも短い場合、センサがシートの先端を検知してから次シートの搬送を開始するまでの時間を短く補正する。これにより、シート間隔が広がる傾向のある剛性の小さい薄いシートであっても、適切な間隔で給送することができ、シートの種類によらず安定したスループットを実現することができる。

本発明の実施の形態に係るプリンタの構造を示す模式図。 本発明の実施の形態に係るシート給送装置を示す模式図。 本発明の実施の形態に係るプリンタの制御部を示す模式図。 本発明の実施の形態に係るシート給送装置であって、剛性の小さいシートがシャッタに当接する状態を説明する図。 本発明の実施の形態に係るシート給送装置であって、剛性の大きいシートがシャッタに当接する状態を説明する図。 （ａ）剛性の小さいシートがＴＯＰセンサに到着した状態を示す図、（ｂ）剛性の小さいシートがＴＯＰセンサを通過する状態を示す図。 （ａ）剛性の大きいシートがＴＯＰセンサに到着した状態を示す図、（ｂ）剛性の大きいシートがＴＯＰセンサを通過する状態を示す図。 本発明の実施の形態に係るシートの給送動作を示すフローチャート図。 本発明の実施の形態に係るシートの給送動作を示すタイムチャート図であって、（ａ）は、剛性の大きいシートの場合、（ｂ）は、剛性の小さいシートの場合。 比較例におけるシート給送動作を示すタイムチャート図であって、（ａ）は、剛性の大きいシートの場合、（ｂ）は、剛性の小さいシートの場合。

［画像形成装置の概略構成］
以下、本発明の実施の形態に係るシート給送装置について図面に沿って説明を行う。図１に示すように、本実施の形態に係る画像形成装置としてのプリンタ１は、複数のシートＳを載置するシートトレイ（シート載置部）２を有していると共に、このシートトレイ２に載置されたシートＳを一枚ずつ分離して給送するシート給送装置１０を備えている。

また、プリンタ１は、シート給送装置１０により給送されたシートＳにトナー像（画像）を形成する画像形成部２０を有している共に、この画像形成部２０にてトナー像が形成された後のシートを搬送するシート搬送装置３０を有している。プリンタ１は更に、シートを加熱及び加圧して画像形成部２０によって形成されたトナー像をシートに定着させる定着装置４０を有しており、トナー像が定着されたシートＳをシート搬送装置３０によって排出トレイ５０に排出するように構成されている。

より詳しくは、上記画像形成部２０は、感光体ドラム２１と、該感光体ドラム２１を帯電させる帯電ローラ２２と、レーザ光学装置２３とを備えている。このレーザ光学装置２３は、入力された画像情報に基づいて上記感光体ドラム２１にレーザ光Ｌを照射し、静電的に感光体ドラム上に画像（静電潜像）を形成する。また、画像形成部２０は、静電潜像が形成された感光体ドラム２１を、トナーを用いて現像する現像ローラ２４を有していると共に、上記感光体ドラム２１と共に転写ニップ２５を形成する転写ローラ２６を有している。

転写ローラ２６は所定のバイアス電圧が印加されるように構成されており、このバイアス電圧により転写ニップ２５に搬送されて来たシートＳに感光体ドラム２１のトナー像が転写されるようになっている。また、シートＳにトナー像を転写した後の感光体ドラム２１は、その表面に残ったトナーをクリーニングブレード２７によって清掃されるようになっている。

上記定着装置４０は、未定着のトナー像が転写されたシートＳを加熱及び加圧する加熱ニップ４１を形成しており、加熱ローラ４２、ヒータ４３及び加圧ローラ４４を有している。加熱ローラ４２は、ヒータ４３を内蔵した中空円筒状のローラであり、シートＳの加熱ニップ４１への搬送に合わせて所定温度に加熱される。また、加圧ローラ４４は、上記加熱ローラ４２に対して所定圧で接しており、加熱ローラ４２と共に上記加熱ニップ４１を形成している。

［シート給送装置及びシート搬送装置の構成］
ついで、シート給送装置の構造について、図１及び図２に基づいて説明をする。図１に示すように、プリンタ１は、上記画像形成部２０及び定着装置４０と協動しつつ、シート給送装置１０及びシート搬送装置３０によってシートＳをシートトレイ２から排出トレイ５０まで搬送している。これらシート給送装置１０及びシート搬送装置３０は、複数のローラ及びセンサなどを備えている。シート搬送装置３０は、それぞれ画像形成部２０、定着装置４０を通過したシートＳを検知するセンサ３１，３２及び排出トレイ５０に排出されるシートＳを検知するセンサ３３，３４を有していると共に、３つの搬送ローラ対３５〜３７を有している。

上記シート給送装置１０は、図２に示すように、プリンタ本体部内にて上下に配置されたシートトレイ２及び画像形成部２０間を接続するシート搬送路１１を有している。シート搬送路１１は、湾曲した内側搬送ガイド１１１及び外側搬送ガイド１１２により構成されている。

また、シート給送装置１０は、給送ローラ１２及び分離ローラ対１３を有しており、これら給送ローラ１２及び分離ローラ対１３によってシートトレイ２上のシートＳを分離して一枚ずつシート搬送路１１に給送する給送部１４を構成している。即ち、シートトレイ２に積載されたシートＳは、給送ローラ１２によってシートトレイ２からピックアップされて分離ローラ対１３まで給送されると共に、分離ローラ対１３のニップによって一枚ずつ分離されてシート搬送路１１へと搬送される。なお、上記給送ローラは、駆動機構１２１に昇降自在に構成されている。

給送部１４のシート搬送方向下流側には、画像形成部２０のシート搬送方向における上流側に整合部１５が形成されており、また、これら給送部１４及び整合部１５の間には、中間搬送ローラ対１６が配設されている。

整合部１５は、レジストレーションローラ対１５１、シャッタ機構（規制部材）１５２、ＴＯＰセンサ１５３を備えている。レジストレーションローラ対１５１は、駆動ローラ１５１ａと対向ローラ１５１ｂとによってニップを形成しており、感光体ドラム２１と転写ローラ２６との転写ニップ２５にシートＳを搬送するように構成されている。

また、シャッタ機構１５２は、駆動ローラ１５１ａの回転軸１５１ｃと同軸上に設けられている。シャッタ機構１５２は、回転式のシャッタ機構であり、駆動ローラ１５１ａの回転軸１５１ｃに回動自在に取り付けられたシャッタ１５２ａと、シャッタ１５２ａを付勢するコイルバネ１５２ｂとを有して構成されている。

より具体的には、上記シャッタ１５２ａは、搬送路（内側及び外側搬送ガイドの間）１１に突出する突起部１５２ａ１を有していると共に、コイルバネ１５２ｂは、突起部１５２ａ１が搬送路に突出する方向にシャッタ１５２ａを付勢している。

また、ＴＯＰセンサ１５３は、レジストレーションローラ対１５１のシート搬送方向下流側にあって、このレジストレーションローラ対１５１の近傍に配設されている。このＴＯＰセンサ１５３は、搬送路上のシートＳを検知するセンサである。また、ＴＯＰセンサ１５３は、センサフラグ１５３ａと、プリンタ本体に設けられセンサフラグ１５３ａが回動自在に取り付けられる回動軸１５３ｂと、コイルバネ１５３ｃと、フォトインタラプタセンサ１５３ｄとで構成されている。

センサフラグ１５３ａは、搬送路１１上に突出してシートＳに当接する当接部材であり、回動軸１５３ｂを挟んで搬送路側の端部がシート当接する当接部１５３ａ１となっている。また、この当接部１５３ａ１と反対側の端部がフォトインタラプタセンサ１５３ｄの受光部分を遮蔽する遮蔽部１５３ａ２となっている。更に、付勢部材としてのコイルバネ１５３ｃは、センサフラグ１５３ａを、センサフラグ１５３ａの当接部１５３ａ１がシートＳと当接する当接位置（図２の位置）となるように付勢している。なお、コイルバネ１５３ｃの付勢力は、フォトインタラプタセンサ１５３ｄの受光部を遮蔽部１５３ａ２が遮蔽する遮蔽位置（図６（ｂ）の位置）から上記当接位置へのセンサフラグ１５３ａの復帰速さと、求められるセンサ感度に基づいて設定される。

フォトインタラプタセンサ１５３ｄは、センサフラグ１５３ａと並設されており、センサフラグ１５３ａが遮蔽位置となって遮蔽部１５３ａ２が受光部を遮蔽すると、検知信号（オン信号）を後述するプリンタ１の制御部６０（図１参照）に出力する。即ち、ＴＯＰセンサ１５３は、上記フォトインタラプタセンサ１５３ｄの受光部がセンサフラグ１５３ａによって遮蔽されることによってシートの先端を検知する。そして、制御部６０は、フォトインタラプタセンサ１５３ｄからの検知信号によってシートＳの先端の到着を認識することができる。また、シートＳがＴＯＰセンサ１５３を通過して、センサフラグ１５３ａが図６（ｂ）の位置になった瞬間に上記検知信号が非出力になると、この検知信号のオン・オフの切り換わりによってＴＯＰセンサ１５３はシートＳの後端を検出することができる。このフォトインタラプタセンサ１５３ｄからの検知信号が非出力となることにより、制御部６０はシートＳの後端が抜けたことを認識することができる。

従って、シートＳが整合部１５に給送されてくると、まず、その先端部がシャッタ１５２ａの突起部１５２ａ１と当接し（例えば図４参照）、その先端位置が揃えられる。そして、シートＳの搬送力によりコイルバネ１５２ｂの付勢力及びシャッタの自重に抗してシャッタ１５２ａを回動させるとシートＳは斜行が補正され、シートＳの先端は回転しているレジストレーションローラ対１５１のニップに挟持される。

レジストレーションローラ対１５１のニップに進入したシートＳは、レジストレーションローラ対１５１によって搬送されると共に、ＴＯＰセンサ１５３によってその先端位置が検知される。そして、レジストレーションローラ対１５１によって、感光体ドラム２１の回転にタイミングを合わせて転写ニップ２５へと搬送される。

なお、シート検知センサとしての上記ＴＯＰセンサ１５３は、必ずしもフォトインタラプタセンサ１５３ｄの受光部が遮断された際に検知信号を制御部６０に出力するものではなくても良い。例えば、常時、制御部６０に信号を出力し、受光部が遮断されたら信号の出力を停止するようにしても良い。即ち、上記センサフラグ１５３ａの遮断位置は、ＴＯＰセンサ（センサ部）１５３の信号の出力・非出力を切換える切換位置であれば良い。

［制御部の構成］
ついで、上記プリンタ１の制御部６０について、図３に基づいて説明をする。プリンタ１の制御部６０は、図３に示すように、演算装置６０１及び記憶装置６０２を有するコンピュータ本体に、上記画像形成部２０、定着装置４０、シート搬送装置３０及びシート給送装置１０が接続されて構成されている。また、コンピュータ本体には、プリントジョブを出力する外部コンピュータ８０や、操作パネル７０なども接続されている。

上記記憶装置６０２には、画像形成部２０、定着装置４０、シート搬送装置３０などの制御ドライバや、シート給送装置１０にシートトレイ２からシートＳを給送させる給送動作を実行させるシート給送プログラム９１などの各種プログラムが格納されている。また、その他にも、記憶装置６０２には、搬送可能な各シートサイズにおいて、ＴＯＰセンサ１５３がシート先端を検知してからシート後端が検知されるまでの検知時間の基準値Ｔｓを記載した検知時間基準マップ９２なども格納されている。

より詳しくは、コンピュータ本体は、ＣＰＵ６０１ａを主体として上記演算装置６０１を構成しており、ＣＰＵ６０１ａには、ＲＯＭ６０２ａ及びＲＡＭ６０２ｂがバス６１を介して接続されている。ＲＯＭ６０２ａには、コンピュータの基本制御に必要なプログラムが格納されていると共に、上述したシート給送プログラム９１などの各種プログラムやデータが格納されている。ＲＡＭ６０２ｂには、ＣＰＵ６０１ａに対する作業領域が確保される。

また、ＣＰＵ６０１ａには、バス６１に接続された入力インターフェース６０３を介して、外部コンピュータ８０が接続されており、印刷を行う画像情報や、部数、シートサイズなどのプリントジョブをプリンタ１のＣＰＵ６０１ａと通信可能になっている。更に、入力インターフェース６０３を介して、記録メディア９３に記録された画像情報などをＣＰＵ６０１ａと通信可能になっていると共に、バス６１には、使用者がプリントを行うに際してシートのサイズや部数を設定可能な操作パネル７０が接続されている。

また、上記入力インターフェース６０３を介して、ＣＤ、フラッシュメモリなどの記録媒体８２，９３に記憶されたシート給送プログラム９１や検知時間基準マップ９２をＲＯＭ６０２ａ／ＲＡＭ６０２ｂに格納出来るようになっている。これらシート給送プログラム９１や検知時間基準マップ９２は、バス６１に接続された通信装置６０４を介してインターネット等から配信されてＲＯＭ６０２ａ／ＲＡＭ６０２ｂに格納することもできる。

また、本実施の形態では、上記プリンタ１の制御部６０（演算装置）とシート給送装置１０との制御部は一体に形成され、このプリンタ１の制御部６０がシート給送装置１０の制御部となっているが、これらの制御部を別体に構成されていても良い。また、シート給送装置１０の制御部として外部コンピュータ８０の制御部８１を用いても良く、これらプリンタ１と外部コンピュータ８０の制御部が協動してシート給送装置１０を制御しても良い。外部コンピュータ８０の制御部８１によってシート給送装置１０を制御する場合、シート給送プログラム９１は、外部コンピュータ８０の記憶装置８３に記憶されても良い。更に、ＣＰＵと画像処理装置や音声処理装置を協動させて演算装置を構成しても良い。

［シートの種類に基づく給送動作の比較］
ついで、図４乃至図７に基づいて、シートの種類に基づく給送動作の相違について説明をする。まず、シートトレイ２に載置されているシートＳが薄紙のような剛性の小さいシートＳ１である場合におけるＴＯＰセンサ１５３までの給送動作について図４に基づいて説明をする。図４に示すように、シートトレイ２から給送されるシートは、給送部１４及び中間搬送ローラ対１６によって、その先端がシャッタ１５２ａに当接するまで搬送される。この時、給送されるシートが剛性の小さいシート（薄紙）Ｓ１であると、シートＳ１は外側搬送ガイド１１２に沿って湾曲した搬送路１１を大回りしながら搬送される。

剛性の小さいシートＳ１は、シャッタ１５２ａに当接することによってその先端が整列された後、シャッタ１５２ａと中間搬送ローラ対１６との間の湾曲した搬送路１１で大きなループを作る。そして、シートＳ１の剛性で充分にテンションが張ってからシャッタ１５２ａを付勢しているバネ力およびシャッタ１５２ａの質量に抗してシャッタ１５２ａを回動させる。その後、シートＳ１はレジストレーションローラ対１５１のニップに到着する。

駆動ローラ１５１ａの回転駆動によってシートＳ１の先端が上記レジストレーションローラ対１５１のニップを通過すると、図６（ａ）に示すように剛性の小さいシートＳ１の先端がＴＯＰセンサ１５３に当接してセンサフラグ１５３ａを回動させる。センサフラグ１５３ａが回転して遮蔽位置になると、制御部６０は、ＴＯＰセンサ１５３からの検知信号によってシート先端の到着を認識する。

一方、給送されるシートＳが厚紙のような剛性の大きいシートＳ２の場合、図５に示すように、シートＳ２は中間搬送ローラ対１６に搬送された後、湾曲した搬送路１１を大きい剛性でショートカットしながら搬送される。そしてシャッタにシート先端が当接した後、中間搬送ローラ対１６とシャッタ１５２ａとの間の湾曲した搬送路１１でループを作ることなく、剛性の力でシャッタ１５２ａを回動させてレジストレーションローラ対１５１のニップに進入する。レジストレーションローラ対１５１のニップをシートＳ２の先端が抜けると、図７（ａ）に示すように、ＴＯＰセンサ１５３にシートの先端が当接してセンサフラグ１５３ａ回動させ、制御部６０にシートＳ２先端の到着を認識させる。

このように、剛性の小さいシートＳ１では、シャッタ１５２ａを回動させるのに、これらシャッタ及び中間搬送ローラ対１６との間にて大きなループを作る必要がある。そのため、剛性の大きいシートＳ２に比してこのループを作っている分だけ給送が開始されてからＴＯＰセンサ１５３に到着するまでの時間を要する。

即ち、制御部６０（図１及び図３参照）から給送開始信号が出力されてから、ＴＯＰセンサ１５３が検知するまでの到着時間の内、剛性の小さいシートの到着時間をＴｗ、剛性の大きいシートの到着時間をＴｇとすると、Ｔｇ＜Ｔｗとなる。

ここで、シート給送装置１０を制御する制御部６０は、上記ＴＯＰセンサ１５３がシートＳの先端を検知してから所定時間経過後に次シートＳの給送開始信号を出力する。この時、剛性の大きいシートＳ２及び剛性の小さいシートＳ１のどちらの場合であっても、ＴＯＰセンサ１５３から検知信号が出力されてから時間Ｔａ後に次シートの給送を開始させると、到着時間の差によって剛性の小さいシートＳ１のシート間隔が長くなる。

また、図６（ｂ），図７（ｂ）に示すように、シートが画像形成部２０の転写ニップ２５へと搬送されてシート後端がレジストレーションローラ対１５１のニップを抜けると、シートを拘束する力が転写ニップ２５での挟持圧のみとなる。

そのため、搬送されるシートが剛性の小さいシートＳ１の場合、ＴＯＰセンサ１５３のコイルバネ１５３ｃの付勢力に押されて、図６（ｂ）に示すように、シート後端が浮き上がってしまう。その結果、シートＳ１の後端が完全に通過する前にセンサフラグ１５３ａが遮蔽位置から図６（ｂ）に示す非検知位置へと移動してしまい、制御部６０にシートＳ１の通過を実際よりも早く認識させてしまう。

一方、シートが厚紙のようなシートの場合、シートＳ２の剛性が大きい。このため、図７（ｂ）に示すように、シートＳ２の後端がレジストレーションローラ対１５１のニップを抜けても、転写ニップ２５の挟持圧のみでシートＳ２の後端は内側搬送ガイド１１１に押し付けられて搬送される。

従ってＴＯＰセンサ１５３（センサフラグ１５３ａ）を遮蔽位置から当接位置に復帰させるコイルバネ１５３ｃの付勢力によりシートＳ２の後端が浮き上がることはなく、シート後端がＴＯＰセンサ１５３上を通過するまで、センサフラグ１５３ａは回転できない。そして、ＴＯＰセンサ１５３のセンサフラグ１５３ａは、シートＳ２が完全に通過した後にセンサフラグ１５３ａがフォトインタラプタセンサ１５３ｄの受光部（検知部）から外れて、制御部６０にシートＳ２の通過を認識させる。

このように、ＴＯＰセンサがシートの先端を検知してからシートの後端を検知するまでの検知時間は、同じサイズのシートであっても、剛性の小さいシートＳ１の場合の検知時間Ｔ１が剛性の大きいシートＳ２の場合の検知時間Ｔ２よりも短くなる（Ｔ１＜Ｔ２）。

制御部６０は、上記検知時間に基づいてシートの間の間隔を判断するため、検知時間の短い剛性の小さいシートＳ１は、上記ＴＯＰセンサ１５３に到達する到着時間が長いのに加えて、制御部６０の認識上においても、そのシート間隔が長いと認識される。

ところで、シートの紙間が異常に短くなった場合に、通紙方向下流部でのジャムの発生を防止するためにプリントを中止する制御である『紙間異常エラー』の時間的閾値Ｔ０は、剛性の大きいシートＳ２でも満足できるようなマージンを持って設定される。この閾値とマージンを考慮して、先行シート先端がＴＯＰセンサ１５３に到着してから後続シートの給送開始信号を出力するまでの所定時間が決められる。なお、上記『紙間異常エラー』とは、より具体的には、先行シートのシート後端が通過したことを制御部６０が認識してから、後続シートのシート先端の検知を制御部６０が認識するまでの時間が、許容値よりも短くなった場合の制御である。この『紙間異常エラー』が実行されると、シート搬送方向下流側における反応の低いセンサや、切替動作の遅いフラッパ等によるジャム発生を予め防止するために、先行シートと後続シートへのプリントを中止し、これら両シートをそのまま排紙する。

剛性の小さいシートは、実際には剛性の大きいシートと同じシート長さであり、同じシート間隔で給送されても問題は発生しない。しかし、シートの種類によらずに所定時間を基準となる第１時間Ｔａに固定してしまうと、制御上、シートの種類に応じてシート間隔がばらつく虞がある。具体的には、剛性の小さいシートＳ１では、図１０（ｂ）に示すタイミングチャートのように、給送タイミングの間隔（Ｔｗ＋Ｔａ）が長くなり、必要以上の紙間が開くことになり紙間時間は（Ｔ０＋α）となる。つまり同じサイズのシートをプリントしても剛性の小さいシートＳ１のスループットは小さくなってしまう。

なお、上記第１時間Ｔａは、剛性の大きいシートＳ２の給送開始信号からシート先端到着検知までの時間Ｔｇとスループットから決まる時間である。詳しくは、第１時間Ｔａは、紙間が一番短くなる剛性の大きいシートＳ２において『紙間異常エラー』が発生しないように設定した最短の給送タイミングである。

［シート給送動作］
ついで、上記シートの種類に起因するスループットのばらつきを小さくした、本実施の形態に係るシート給送装置１０の給送動作について図８及び図９に基づいて説明をする。外部コンピュータ８０からプリントジョブがプリンタ１の制御部６０に入力されると、制御部６０は、このプリントジョブに含まれるシートのサイズ情報に基づいて、検知時間基準マップ９２を参照する。そして、この検知時間基準マップ９２から検知時間の基準値Ｔｓを取得して、シートの給送を開始する（図８のＳ１、取得工程）。

なお、本実施の形態においては、この基準値Ｔｓは、プリント時に設定された各シートサイズにおいて、給送開始から制御部６０がシートの先端の到着を認識するまでの時間が早い剛性の大きいシートＳ２における検知時間の標準値である。この標準値は、予め実験によって求められる。

次に制御部６０は、連続プリントの給送開始信号を各ローラに出力し（図９の時点ｔ１）、給送ローラ１２及び分離ローラ対１３によって、シートトレイ２から第１枚目のシートを搬送路１１へと給送する（図８のＳ２）。

搬送路１１に給送されたシートは、中間搬送ローラ対１６によって搬送され、シャッタ１５２ａと当接してその先端位置が揃えられながらシャッタ１５２ａを回動させ、レジストレーションローラ対１５１のニップに進入する。

そして、プリントジョブ（制御部からの給送指令）が出力されてから最初の第１枚目のシートの先端がレジストレーションローラ対１５１のニップを抜け、ＴＯＰセンサ１５３のセンサフラグ１５３ａと当接し、このセンサフラグ１５３ａを遮蔽位置に回転させる。センサフラグ１５３ａが遮蔽位置になると、ＴＯＰセンサ１５３から制御部６０に検知信号が出力される（図８のＳ３、図９の時点ｔ２）。

制御部６０は、ＴＯＰセンサ１５３がオンしてシート先端がＴＯＰセンサ１５３に到着したことを認識すると、ＴＯＰセンサ１５３からの検知信号が入力されてから第１時間ｔａ後に次シートの給送指令を出力する（図８のＳ４、図９の時点ｔ３）。

そして、第１枚目のシートがＴＯＰセンサ１５３を通過してＴＯＰセンサ１５３がオフになる、即ち、ＴＯＰセンサ１５３からの検知信号が非出力状態に切り換わると、制御部６０は、第１枚目のシートの後端を検出する（図８のＳ５、図９の時点ｔ４）。制御部６０は、第１枚目のシートの後端の通過を検出すると、ＴＯＰセンサ１５３がこの第１枚目のシートの先端を検知してから後端を検知するまでの検知時間の実測値Ｔｍを求め、取得工程にて所得した検知時間の基準値Ｔｓと比較する（図８のＳ６、比較工程）。

この時、上記実測値Ｔｍが基準値Ｔｓよりも短くない場合（Ｔｍ≧Ｔｓ）、制御部６０は通常のシートが給送されていると判断する（Ｓ６のＮｏ）。そして、第二枚目のシートがＴＯＰセンサ１５３をオン（図８のＳ７、図９の時点ｔ５）してから第１時間Ｔａを経過後に、第３枚目のシートの給送指令を出力する（図８のＳ８、図９の時点ｔ６）。以後、４枚目以降のシートも同様に、制御部６０は、シートがＴＯＰセンサ１５３をオン（図８のＳ９、図９の時点ｔ７）してから第１時間Ｔａ経過後にシートの給送指令を出力する（図８のＳ１０、図９の時点ｔ７）。そして、給送枚数が目標枚数（本実施の形態では４枚）に達すると、シートの給送を終了する（図８のＳ１１）。

一方、制御部６０は、上記実測値Ｔｍが基準値Ｔｓよりも短い場合（Ｔｍ＜Ｔｓ）、剛性の小さいシートが給送されていると判断する（Ｓ６のＹｅｓ）。そして、シート先端をＴＯＰセンサ１５３が検知してから次シートの給送を開始するまでの所定時間を、第１時間Ｔａよりも短い第２時間Ｔｂに補正する（図８のＳ１２、補正工程）。

より具体的には、上述したようにシートには様々な種類の剛性のものが存在し、それに応じて給送開始信号が出力されてからＴＯＰセンサ１５３がシート先端を検知するまでの到着時間も変動するため、上記所定時間の補正時間も可変にすることが理想的である。即ち、上記第２時間Ｔｂは、想定するシートの剛性の弱さにおける各サイズのシートにおいて、規定のシート間隔になるように定められた固定値であっても良いが、シートの剛性に応じて可変することがより好ましい。言い換えると、第２時間Ｔｂは、規定のシート間隔（例えば図９のＴ０）からシートの剛性が小さいことに起因して広がったシート間隔のマージン（例えば図９のα）が少なくなるよう（理想的には０になるよう）に補正される。そして、このマージンがシートの剛性の強さによって可変であるため、第２時間Ｔｂも可変であることが望ましい。

ここで、上述したように、ＴＯＰセンサ１５３がシートを検知する検知時間の実測値Ｔｍは、シートの剛性に応じて変化する。即ち、検知時間の実測値Ｔｍの長さによってシートの剛性の強さ度合いを判断できるので、検知時間の基準値Ｔｓと実測値Ｔｍとの差分（Ｔｓ−Ｔｍ）を、シートの剛性の強さの度合いの目安とすることができる。

そのため、実験により求められる定数をＣとして、第２時間Ｔｂは、以下の式（１）のように規定することができる。
Ｔｂ＝Ｔａ−Ｃ（Ｔｓ−Ｔｍ）・・・・・・・（１）

従って、制御部６０は、実測値Ｔｍが基準値Ｔｓよりも小さい場合、ＴＯＰセンサ１５３が第２枚目のシートの先端を検知（図８のＳ１３、図９の時点ｔ９）してから第２時間Ｔｂ経過後に第３枚目のシートの給送を開始する（図８のＳ１４、図９の時点ｔ１０）。また、制御部６０は、第４枚目のシートも同様に、ＴＯＰセンサ１５３が第３枚目のシートの先端を検知（図８のＳ１５、図９の時点ｔ１１）してから第２時間Ｔｂ経過後に給送を開始し（図８のＳ１６、図９の時点ｔ１２）、給送動作を終了する（図８のＳ１７）。即ち、制御部６０は、第３枚目以降のシートは、検知時間の実測値Ｔｍが基準値よりも短い場合、ＴＯＰセンサ１５３がシートの先端を検知してから第２時間Ｔｂを経過後に給送を開始する。

このように、シートの長さを検知している時間である上記検知時間の実測値Ｔｍを、基準値Ｔｓと比較することによって、剛性の大きいシートであるか、剛性の大きいシートであるかを識別することができる。特に、この検知時間の実測値Ｔｍは、同じシートの種類であれば、ばらつきはほとんどないため、シートの剛性の強弱（大小）を精度よく識別できる。

また、制御部６０は、検知時間の実測値Ｔｍは基準値Ｔｓよりも短い場合、ＴＯＰセンサ１５３がシートの先端を検知してから次シートの給送を開始するまでの所定時間を、基準となる第１時間Ｔａよりも短い第２時間Ｔｂに補正する。これにより、給送されるシートの間隔が剛性の大きいシートよりも広がる剛性の小さいシートであっても、規定のシート間隔にて給送することができ、不要な紙間でスループットをロスすることなく連続プリントすることができる。即ち、同じシートサイズであれば剛性の違い等があっても、先行シートと後続シートの紙間がばらつくことなく、安定したスループットを確保することができる。

また、上記第２時間Ｔｂを実測値Ｔｍに基づいて可変するように構成したことによって、シートの剛性の強さによって変化する給送されるシートの間隔を、給送されるシートの剛性の強さに応じて補正することができ、適切な間隔でシートを給送することができる。

更に、第１枚目のシートに対して検知時間の比較を行い、この結果により、第３枚目以降のシートに対しては、検知時間の比較を行わないことによって、演算装置の演算量を少なくすることができる。

なお、本実施の形態では、上述したように比較工程を第１枚目のシートに対してのみ行ったが、いずれのシートに対して行っても当然良く、給送動作中、常に比較工程及び補正工程を行なっても良い。また、比較工程の結果は、必ずしも同一プリントジョブ中のものではなく、他のプリントジョブにおける結果を引き継いでも良い。更に、上記検知時間の実測値Ｔｍを第１枚目のシートの検知時間の実測値としたが、複数枚のシートの検知時間の実測値の平均を、実測値Ｔｍとしても良い。

また、比較工程において、検知時間の実測値Ｔｍと基準値Ｔｓとを比較しているが、例えば、この検知時間にシートの給送速度を掛けてシート長さとして比較したとしても、本実施の形態の検知時間の比較の一部である。更に、検知時間基準マップ９２は、シートサイズと給送速度との関係によって構成されており、給送速度及びシートサイズが変化すると、この検知時間の基準値も変化する。なお、給送速度の変化がない場合、必ずしもこのようなマップの形で検知時間の基準値を記憶している必要はない。

また、本実施の形態に係るシート給送装置１０は、プリンタだけではなく、ファックス、複合機、ＡＤＦ、スキャナなどにも搭載することができる。更に、シート検知装置は、ＴＯＰセンサだけではなく、種々の接触式センサによって構成されても良く、また、非接触センサによって構成されても良い。

また本実施の形態では、シートと当接して所定の力で押圧されると、付勢力に抗して当接部材（センサフラグ）をセンサ部（フォトインタラプトセンサ）の信号の出力・非出力を切換える切換位置にさせる付勢部材としてのコイルバネ１５２ｂ，１５３ｃを用いた。しかし、この付勢部材を、板バネ、ゴムなどの他の弾性性部材によって構成しても良い。更に、シート載置部は、横置きのトレイだけではなく、縦置き形状や、複数のシートを挟持する形に形成されているものなど、どのような形をしていても良い。

また、シート検知センサのシート搬送方向上流側にて、シートの先端と当接してその先端位置を揃える規制部材として回転式のシャッタ機構を用いたが、必ずしもこのような回転式のシャッタである必要はない。即ち、規制部材として、上下やシートの幅方向に直線的に移動するシャッタ機構、壁部などを用いても良い。

２：シート載置部（シートトレイ）、１０：シート給送装置、１１：搬送路、１４：給送部、１５３：シート検知センサ（ＴＯＰセンサ）、６０：制御部、６０１：演算装置、Ｔｓ：基準値、Ｔｍ：実測値、Ｔａ：第１時間、Ｔｂ：第２時間

Claims (10)

1. 複数枚のシートが載置されるシート載置部と、
   前記シート載置部に載置されたシートを分離して一枚ずつ給送する給送部と、
   前記シートの搬送路に設けられ、前記給送部から前記搬送路に給送されたシートを検知するシート検知センサと、
   給送されるシートのサイズに基づいて、前記シート検知センサがシートの先端を検知してから後端を検知するまでの検知時間の基準値を取得し、前記搬送路を搬送されてきたシートを前記シート検知センサが検知した際の前記検知時間の実測値が、前記基準値よりも短い場合、前記シート検知センサが先端を検知してから次シートの給送を開始するまでの所定時間を、基準となる第１時間よりも短い第２時間に補正する制御部と、を備えた、
   ことを特徴とするシート給送装置。
2. 前記制御部は、給送指令がなされてから最初に給送される第１枚目のシートに対して前記実測値と前記基準値との比較を実行し、第２枚目のシートは、前記シート検知センサが前記第１枚目のシートの先端を検知してから前記第１時間を経過後に給送を開始し、第３枚目以降のシートは、前記検知時間の実測値が前記基準値よりも短い場合、前記シート検知センサがシートの先端を検知してから前記第２時間を経過後に給送を開始する、
   請求項１記載のシート給送装置。
3. 前記第１時間をＴａ、前記第２時間をＴｂ、前記基準値をＴｓ、前記実測値をＴｍ、定数をＣとすると、
   Ｔｂ＝Ｔａ−Ｃ（Ｔｓ−Ｔｍ）
   である、
   請求項１又は２記載のシート給送装置。
4. 前記搬送路の前記シート検知センサのシート搬送方向上流側にて、シートの先端と当接してその先端位置を揃える規制部材を備えた、
   請求項１乃至３のいずれか１項記載のシート給送装置。
5. 前記シート検知センサは、前記制御部に信号を出力するセンサ部と、前記搬送路に突出して前記シートと当接する当接部材と、前記シートと当接する当接位置となるように前記当接部材を付勢すると共に、前記当接部材がシートと当接して所定の力で押圧されると、付勢力に抗して前記当接部材を前記センサ部の信号の出力・非出力を切換える切換位置にさせる付勢部材と、を備えた、
   請求項１乃至４のいずれか１項記載のシート給送装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項記載のシート給送装置と、
   前記シート給送装置から送り出されたシートに画像形成する画像形成部と、を備えた、
   ことを特徴とする画像形成装置。
7. 複数枚のシートが載置されたシート載置部から一枚ずつシートを分離して給送するシート給送方法において、
   演算装置が、給送されるシートのサイズに基づいて、シートの搬送路に設けられたシート検知センサがシートの先端を検知してから後端を検知するまでの検知時間の基準値を取得する取得工程と、
   前記演算装置が、前記搬送路を搬送されてきたシートを前記シート検知センサが実際に検知した前記検知時間の実測値が、前記基準値よりも短いか否かを比較する比較工程と、
   前記演算装置が、前記実測値が前記基準値よりも短い場合、前記シート検知センサによりシートの先端を検知してから次シートの給送を開始するまでの所定時間を、基準となる第１時間よりも短い第２時間に補正する補正工程と、を備えた、
   ことを特徴とするシート給送方法。
8. 前記比較工程における前記検知時間の比較は、前記演算装置に給送指令がなされてから最初に給送される第１枚目のシートに対して実行され、第２枚目のシートは、前記シート検知センサが前記第１枚目のシートの先端を検知してから前記第１時間を経過後に給送が開始され、第３枚目以降のシートは、前記比較工程における前記検知時間の実測値が前記基準値よりも短い場合、前記シート検知センサがシートの先端を検知してから前記第２時間を経過後に給送が開始される、
   請求項７記載のシート給送方法。
9. 前記第１時間をＴａ、前記第２時間をＴｂ、前記基準値をＴｓ、前記実測値をＴｍ、定数をＣとすると、
   Ｔｂ＝Ｔａ−Ｃ（Ｔｓ−Ｔｍ）
   である、
   請求項７又は８記載のシート給送方法。
10. 請求項７乃至９のいずれか１項記載のシート給送方法の各工程を実行するシート給送プログラム。

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